Краткая история сотворения мира. Великие ученые в поисках источника жизни на Земле

В первой половине XIX в. геологи имели дело только с теми окаменелостями, которые оказались на поверхности Земли в результате идеальных геологических условий; это, в частности, относилось к находкам Дарвина с вулканического острова Святого Иакова. Промышленная революция изменила ситуацию. При строительстве каналов, соединявших британские порты и угольные шахты с внутренними промышленными центрами, открывались глубокие и чистые срезы пластов, сложившихся за невероятно продолжительное время. Ученые видели, что какие-то окаменелости всегда обнаруживаются только в строго определенных слоях породы. Они еще не знали возраста этих слоев (такая информация стала доступна лишь с появлением методов радиометрического датирования), но понимали, что одни слои старше, а другие моложе.

В конечном итоге ученые разделили временной интервал, представленный в виде разных геологических слоев, на два длинных периода. Более короткий и более новый период стали называть фанерозойским эоном (от греч. phaneros – явный и zoe – жизнь, «время видимой жизни»). Фанерозой, в свою очередь, подразделяется на более короткие геологические периоды, самый старый из которых был назван кембрийским периодом (по предложению Адама Седжвика этот период получил название в честь латинского названия Уэльса, где были обнаружены многие из первых образцов, относившихся к данному периоду). Фанерозою предшествовал более старый и значительно более долгий период с менее оригинальным названием – докембрийский эон.

Когда Дарвин писал книгу «О происхождении видов», в распоряжении ученых имелись окаменелости, относившиеся только к фанерозойскому эону, который, как известно сейчас, охватывает лишь 15% истории Земли. Вот что писал Дарвин по этому поводу: «Если эта теория верна, не может быть сомнения в том, что, прежде чем отложился самый нижний кембрийский слой, прошли продолжительные периоды, столь же продолжительные или, вероятно, еще более продолжительные, чем весь промежуток времени между кембрийским периодом и нашими днями, и что в продолжение этих огромных периодов мир изобиловал живыми существами. <…> На вопрос, почему мы не находим богатых ископаемых отложений, относящихся к этим предполагаемым древнейшим периодам, предшествовавшим кембрийской системе, я не могу дать удовлетворительного ответа». Ответ был найден примерно через полстолетия на другой стороне земного шара, в США, где работал молодой геолог Чарльз Дулиттл Уолкотт, ставший самым знаменитым в мире охотником за окаменелостями.

Уолкотт вырос в Род-Айленде, у него не было отца, он не окончил среднюю школу и ни дня не проучился в университете. В подростковом возрасте он стал профессиональным искателем окаменелостей. Свои находки он отсылал в университеты, как когда-то Альфред Рассел Уоллес биологические образцы. В возрасте 26 лет Уолкотт был принят на работу в качестве помощника главного геолога штата Нью-Йорк Джеймса Холла, известного как своей деспотичностью, так и широчайшими познаниями в области палеонтологии.

Холл показал Уолкотту одно из своих самых интересных открытий – необычный риф в речном русле вблизи города Саратога. Известковый риф был украшен метровыми полосами круглых отпечатков. Холл был уверен, что рисунок имеет биологическое происхождение и представляет собой отпечаток колоний миллионов микроскопических водорослей. Он назвал этих гипотетических микробов Cryptozoon («скрытой жизнью»). Проблема заключалась в том, что самих окаменелостей не существовало. Даже в XXI в. идентификация окаменелостей микроскопического размера является чрезвычайно сложной задачей. Микробные клетки по форме и размеру очень похожи на самые разные частицы небиологического происхождения. У них нет скелета, поэтому они не окаменевают. Ученые часто спорят, какой тип среды и какое соотношение изотопов углерода или серы могли бы указывать на биологическое происхождение таких образцов. Для того чтобы констатировать биологическую природу образцов, современные микропалеонтологи используют сложное оборудование, которого не было у Уолкотта и его современников. Почти никто не верил, что Cryptozoon когда-то были живыми существами. Уолкотту были нужны более убедительные микроскопические доказательства. Через три года Уолкотта по рекомендации Холла приняли на работу в только что организованную Геологическую службу США. Вскоре его направили на запад для изучения одного из величайших природных чудес Северной Америки – Большого каньона, о котором тогда почти ничего не было известно.