Отпечатки жизни. 25 шагов эволюции и вся история планеты

Когда Чарльз Дарвин в 1859 году опубликовал свой труд «О происхождении видов», палеонтологическая летопись являлась слабым местом его аргументации. На тот момент не было известно практически ни одно ископаемое, которое можно было бы с уверенностью причислить к переходным звеньям. В частности, ни одной из окаменелостей, о которых пойдёт речь в этой книге. Первой подходящей окаменелостью такого рода стал археоптерикс, которого предстояло открыть в 1861 году (см. главу 18). Ещё более тревожным представлялось отсутствие каких-либо окаменелостей, датируемых ранее кембрия — самого первого периода палеозойской эры, начавшегося около 550 млн лет назад (см. иллюстрацию на фронтисписе). Разумеется, в середине XIX века палеонтологическая летопись ещё была мало изучена: к тому моменту историю окаменелостей детально отслеживали всего около 60 лет. Кроме того, Дарвина озадачил тот факт, что в немногочисленных докембрийских отложениях, где были найдены древнейшие трилобиты, отсутствовали окаменелости, которые бы отражали переход от примитивных существ к трилобитам и другим организмам кембрия. Дарвин чётко отмечает это во фразе, вынесенной в эпиграф данной главы.

Учёный связывал загадочное отсутствие окаменелостей с «несовершенством геологического разреза» и маловероятной возможностью, что большинство организмов вообще не фоссилизируются. В сущности, он был прав. Дарвин обратился с этим вопросом к коллегам-учёным, и на протяжении следующих ста лет палеонтологи отчаянно пытались отыскать какие-либо окаменелости старше трилобитов.

Многим геологам уже известны проблемы, связанные с окаменелостями докембрийского периода. Большинство докембрийских слоёв настолько древние и находятся на таких глубинах, где под действием высоких температур и сильнейшего давления давным-давно превратились в метаморфические породы. При этом все окаменелости, которые могли в них сохраниться, разрушились. Большинство действительно древних пород подверглись эрозии — ещё одной разрушительной силе. Даже там, где степень сохранности относительно хорошая, древнейшие породы скрыты под наслоениями более молодых, поэтому почти везде на Земле они редко выходят на поверхность. Все названные факторы противоречат идее о том, что мы могли бы извлекать окаменелости из докембрийских слоёв с тем же успехом, что и из кембрийских.

Однако есть и другая проблема. Оказывается, в условиях докембрийской окружающей среды (когда почти не было кислорода и отсутствовал озоновый слой) древнейшие организмы, видимо, долго не могли отращивать раковины и другие жёсткие органы. Действительно, на протяжении 2 млрд лет мир был «населён» бактериальной биоплёнкой и (гораздо позже) водорослями, которые росли на мелководье у побережий и покрывали камни (рис. 1.1). В докембрийских породах есть окаменелости, но большинство из них микроскопичны. Чтобы увидеть желаемое, надо тщательно перетирать тонкие каменные срезы, а потом рассматривать их с большим увеличением. Практикующий геолог просто не заметит окаменелости в большинстве докембрийских пород.

Рис. 1.1. Реконструкция мелких приливных заводей, которые существовали на Земле 80% времени биологической эволюции, с 3,5 млрд до 550 млн лет назад. Единственными заметными останками жизни в них были бугорчатые отложения цианобактериальных сообществ (матов), так называемые строматолиты (рисунок Карла Бьюэлла из работы: Donald R. Prothero. Evolution: What the Fossils Say and Why It Matters. — New York: Columbia University Press, 2007. — Fig. 7.1)