Краткая история науки

По меньшей мере, она была простой для геолога по имени Артур Холмс (1890–1965). Он говорил, что Земля избавляется от большей части постоянно генерируемого в недрах тепла с помощью процесса переноса тепла, конвекции. Важнейшим в гипотезе Холмса оказалось предположение, что это происходит не в верхнем слое, коре – на которой мы живем, – а глубже, ближе к центру планеты. Тот слой именуется мантией, и Холмс полагал, что расплавленные горные породы там постепенно поднимаются, точно так же как горячая вода в ванне. По мере того как они уходят из зоны нагрева, они начинают остывать, после чего опускаются, их место занимают другие, и так без конца.

Именно эти расплавленные породы появляются на поверхности, когда происходит извержение. Но большая их часть никогда этого не делает, оставаясь в недрах, в вечном танце охлаждения и нагревания, формируя механизм, способный двигать континенты, миллиметр за миллиметром.

По мере изучения глубин океанов и земли новые идеи о том, что происходило в прошлом, постепенно добавлялись к гипотезе глубокого времени. Технология радиоуглеродного анализа, появившаяся в ядерной физике (глава 31), позволила ученым датировать горные породы, сравнивая пропорцию содержащегося в конкретном образце радиоактивного элемента и продуктов его распада (уран и свинец, например). Появилась возможность определять возраст того или иного минерала, поскольку после момента его формирования внутренняя структура не могла изменяться.

Знание о том, насколько стары отдельные слои, помогло более точно определить возраст Земли. Были найдены горные породы, сформировавшиеся более четырех миллиардов лет назад. Причем образцы их всегда обнаруживались на суше и никогда на дне океана, которое вообще выглядело моложе. Океаны существовали куда меньше, чем континенты, фактически они время от времени исчезали и возникали снова.

Само собой, это происходило за очень долгие периоды времени, так что не нужно беспокоиться о следующем отпуске на пляже. Но с другой стороны, порожденный человечеством парниковый эффект может растопить полярные шапки и привести к тому, что уровень моря в ближайшее время опасно поднимется[11].

Горные породы не только агрегировали радиоактивные элементы в момент формирования, они также сохраняли магнитную ориентацию включенного в них железа или другого чувствительного к магнетизму материала. Подобно радиоактивности магнетизм помог ученым-геологам определять возраст отдельных горных пород.

Магнитное поле Земле с течением времени не оставалось тем же самым, северный и южный полюса несколько раз менялись местами, и ориентация север-юг, выгравированная в камне, дает возможность понять, в какую эпоху возник этот камень. Компасы указывают на север в наше время и будут указывать во времена наших потомков, но дело не всегда так обстояло, и не всегда будет обстоять в будущем.

Магнетизм, конвекция, ландшафты на дне моря и радиоуглеродный анализ позволили многое узнать о том, какие условия раньше царили на Земле. Взятые в комплексе эти вещи позволили убедить ученых, что Вегенер был почти прав, прав потому, что континенты и в самом деле движутся, и наблюдения со спутников позволили измерить их дрейф, «Почти» потому, что они вовсе не плывут по воде, как думал немецкий геолог.

Джон Вилсон (1908–1993) и его коллеги развили смелые идеи Вегенера, предположив, что верхняя часть земной мантии состоит из набора колоссальных плит. Плиты эти подходят друг другу как части головоломки, они покрывают всю планету целиком, сушу и море. Но не везде они состыковываются плотно, и стыки находятся там, где обнаружены линии разломов.

Теория того, как плиты ведут себя, когда одна из них надвигается на другую или они трутся друг о друга, получила название «тектоника плит». Подумайте о высочайшем пике на Земле. Эвересте в Гималаях, он столь высок по той причине, что Гималайские горы сформировались, когда две такие плиты столкнулись около семидесяти миллионов лет назад.

За достижения в геологии не вручают Нобелевскую премию, и может быть зря. Тектоника плит объясняет столь многое, начиная с землетрясений и цунами, гор и минералов, окаменелостей и существующих ныне растений и животных.

Наша планета очень стара и исключительно уникальна.

Глава 34 Зарождение современной генетики

На кого вы похожи больше, на маму или папу? Может быть, на дедушку или тетю? Вдруг вы хорошо бегаете или умеете играть на скрипке или гитаре… кто-нибудь еще в вашей семье тоже обладает подобными талантами? Это должен быть кто-то, с кем вы связаны биологически, а не просто родственники благодаря браку, как мачеха или отчим.

И тот и другой могут быть отличными людьми, многое дать вам, но вы не в состоянии унаследовать их гены.

Теперь мы знаем, что вещи вроде цвета глаз или волос контролируются и передаются из поколения в поколение именно генами. Генетика – наука об этих генах. Слово «наследственность» мы обычно используем, чтобы описать ту информацию, которую они хранят и передают. Наши гены решают очень многое в том, какие мы есть.