Вообще-то, это удивительно. Принципиально корова могла бы расщеплять целлюлозу безо всяких бактерий и лишних газов, как мы перевариваем крахмал (химически эти вещества очень похожи). Казалось бы, вот типичный пример сложной, но тем не менее очевидно решаемой проблемы. Решение даст любому животному колоссальное преимущество. Какое животное, кроме человека на диете, откажется от усвоения калорий в самом распространенном пищевом продукте мира? Травоядность в существующем виде, с бактериями и медленным брожением, связана с массой затруднений: она требует особых зубов, особого кишечника, гигантского желудка, способного вместить большое количество еды, и постоянного, непрекращающегося, монотонного поглощения пищи. «Что делал слон, когда пришел Наполеон?» – вопрошает детская загадка. Слон щипал траву, потому что чисто статистически любое травоядное животное проводит бóльшую часть своей жизни что– нибудь жуя. А все из-за неспособности нормально расщеплять целлюлозу. Тем не менее даже сегодня практически все травоядные в этом принципиальном аспекте своей жизнедеятельности полагаются исключительно на бактерии[26]. Почему же эволюция не решила эту проблему раз и навсегда?
Я задерживаюсь на этом моменте, потому что, на мой взгляд, он в очередной раз иллюстрирует цену эволюционных инвестиций – плату за решения предков, которая лежит на каждом живом существе. Изобретения в сфере обмена веществ – как вскрыть молекулу, как добыть энергию, как обезвредить кислород – требуют именно бактериальной эволюции, возможности перебрать за сутки тысячу поколений и испробовать тысячу случайных вариантов. Животные, особенно позвоночные, такие сложные существа, что они не могут себе позволить экспериментировать с чем-то настолько маловероятным, как изобретение нового фермента. Их эволюция почти всегда направлена на новые формы и комбинации уже имеющихся молекул и клеток. Чтобы создать что-то новое на молекулярном уровне, им гораздо проще прибегнуть к помощи бактерий, устанавливая их в свой организм как готовые метаболические блоки, переваривающие целлюлозу, изготавливающие витамины, обезвреживающие токсины и так далее.
Почему у коровы нет целлюлазы? Видимо, потому что предки всех животных – губки – питались бактериями, у которых нет целлюлозы. А к тому моменту, как животные стали поедать растения, они уже были слишком сложными, чтобы изобретать новые ферменты.
В общем, синапсиды – они же Мономашичи, наша собственная ветвь амниот, – еще в конце палеозойской эры создали модель того, что в дальнейшем получит название «мегафауны». Это мир гигантов и их сложных взаимоотношений. Если раньше крупные позвоночные были увлечены тем, что поедали мелких насекомых, то теперь на первый план стали выходить внутренние распри среди этих огромных животных. Мегатравоядные, ходячие фабрики брожения травы, достигают гигантских размеров: огромный, кряжистый эстемменозух, например, и внешним видом, и образом жизни напоминал бегемота, только с массивным хвостом и рожками, как у Шрека. Параллельно возникают мегахищники, которые переключаются с гусениц и жуков на эту новую, сверхпитательную добычу – жирного Шрека, сидящего в реке. Например, горгонопсы напоминали саблезубых кошек со слегка змеиными очертаниями зубастой головы. В общем, возникают все элементы знакомой нам живой природы, собственно пирамида из нескольких уровней похожих существ, поедающих друг друга, – и верхние ярусы этой пирамиды занимают не динозавры, а синапсиды, наши близкие родственники.
Путешествуя на туристической машине времени, свою вторую, после эпохи гигантских стрекоз, остановку я сделал бы именно в этом мире. Увы, эта первая, палеозойская, версия мегафауны просуществует недолго. Мономашичей ждут тяжелые времена.
КСТАТИ
Особенность всего ископаемого состоит в том, что оно, в отличие от неископаемого, не имеет традиционных названий (типа «кошка» или, скажем, «Великая Отечественная война»). Это дает палеонтологам массу поводов отличиться. Если ученому выпадает шанс обнаружить и назвать, допустим, целого большого зубастого зверя, это создает и искушения, и креативные возможности (с подобным сталкиваются еще исследователи микроорганизмов и насекомых, среди которых нового всегда хватает). В итоге возникают такие замечательные казусы, как саблезубый горгонопс православлевия (названный в честь описавшего его профессора П. А. Православлева), который, отметим, входит в Соколковский комплекс позднетатарской эпохи северодвинской фауны вместе с другим горгонопсом: иностранцевией. Эта самая иностранцевия, конечно, названа в честь русского геолога А. А. Иностранцева, а геологические периоды обычно названы по месту раскопок, но, согласитесь, сложно не увидеть драмы народов в соперничестве иностранцевии и православлевии в позднетатарскую эпоху.
Плато Путорана на северо-западе Среднесибирского плоскогорья – в числе самых удаленных и диких мест в мире. Дороги туда не ведут, мобильной связи нет, из людей туда ездят считаные сотни туристов в год. Как всегда в таких случаях, с одной стороны, радует, что такое место остается затерянным и нетронутым, но, с другой стороны, ужасно обидно, что про ошеломляющую красоту такого масштаба почти никто не знает. Путорана – это сибирский Большой Каньон, одними своими пейзажами достойный такой же мировой славы. Но это не просто живописное место, а краеугольный камень эпох, сыгравший центральную роль в истории жизни на Земле19, 20.
Из космоса видно, что Путорана – заснеженное нагорье, в которое, как корни растения, густо ветвящимися трещинами прорастают многочисленные долины. Это разломы базальта, затвердевшей вулканической магмы, из которой состоит плато. Путорана принадлежит к геологической формации под названием Сибирские траппы. Трапп – это «провинция вулканов», результат масштабного, катастрофического излияния лавы на протяжении очень долгого времени. В данном случае лава в течение миллиона лет разливалась по территории размером с Западную Европу, образовав в итоге одно из крупнейших базальтовых отложений в мире.
Вообразить такое событие непросто. Я мысленно измеряю извержения вулканов в «Последних днях Помпеи». На этом великом и, несомненно, научно достоверном полотне Карла Брюллова античные белые статуи падают к белым стенам античных дворцов, а античного вида белокурые младенцы и всадники на белых конях гибнут в черно-красном зареве пылающего Везувия. Очень страшно. Можно пойти в Русский музей и, стоя перед этой картиной, представить, что весь этот ужас (случившийся в 79 г. от Рождества Христова) продолжается до сих пор, причем на территории, скажем, всей Италии, и будет продолжаться еще столько же, и так еще 500 раз.
Сибирские траппы – надгробный камень палеозойской эры. Колоссальное извержение этой вулканической провинции привело к вымиранию существенной части жизни на земле. Именно это вывело на мировую сцену до тех пор малозаметную группу амниот под названием архозавры, к которым относятся большинство знаменитых мезозойских «завров». Среди них и та самая ветвь, известная каждому школьнику: динозавры.
Всем известно, что история динозавров заканчивается их вымиранием. Далеко не так широко известно, что начинается она тоже с вымирания, причем значительно более крупного. У него несколько названий: пермская катастрофа, пермо-триасовая граница (по названиям граничных периодов палеозойской и мезозойской эры) или просто Великое вымирание.
Пермская катастрофа – событие таких масштабов, что простых и понятных причин и следствий у него нет и быть не может. Незадачливые животные и растения, оказавшиеся вблизи от извержения вулканов, конечно, погибли быстро. Но остальная жизнь на планете не столько рухнула, сколько завяла – постепенно, медленно и трагически. О том, как именно протекал этот процесс, до сих пор ведутся споры. Ясно, что вулканы изверглись и что в итоге палеозойская жизнь погибла. Что же касается последовательности событий, связывающих Сибирские траппы с Великим вымиранием, здесь ясности мало. Возможно, всему виной глобальное потепление, вызванное подземными газами, почерневшим небом и бесконечными пожарами, следы которых видны в геологической летописи21. Возможно, закисление океана вулканическими газами22. Возможно, резкий выброс в атмосферу метана, то ли по чисто физическим причинам23, то ли из-за очередного микроба, испортившего воздух24.
КСТАТИ
Помимо связи вулкана с дальнейшим массовым вымиранием, есть вопросы и к самим вулканам. Казалось бы, извержения происходят случайно и непредсказуемо, поэтому никаких тайных сил за извержением Сибирских траппов быть не может. Однако есть ряд специалистов, которые доказывают, что всему виной метеорит, ударивший в южное полушарие планеты – будущую Австралию или Антарктику25, 26. От мощного столкновения земная кора якобы лопнула с противоположной стороны, что и привело к вулканической катастрофе. В это верят далеко не все, потому что однозначных следов такого метеорита в ископаемых пермского периода не обнаружено. Некоторые ученые, впрочем, утверждают, что следы существуют: в антарктических отложениях подходящего времени найдены следы благородных газов, по некоторым признакам похожих на инопланетные25. Так что не исключено, что в конечном итоге Великое вымирание имеет космические истоки.
Как война между двумя народами происходит не по воле одних правителей, а в силу всего исторического процесса в целом, так и любое массовое вымирание не происходит по одной причине. Палеозой рано или поздно должен был закончиться, отличный студент рано или поздно докурить свои папиросы, и если бы не изверглись Сибирские траппы, то в конце концов их роль сыграло бы что-то другое.
Это ясно хотя бы потому, что предзнаменования конца света при желании можно было заметить задолго до извержения вулканов. Первым был коллапс каменноугольных джунглей, осушение и дробление единого влажного леса. С падения этого райского сада началось царствование полностью наземных позвоночных, амниот. Вторым было резкое снижение концентрации кислорода в атмосфере. К концу карбона содержание кислорода в воздухе упало больше чем наполовину по сравнению с роскошным карбоновым периодом: в те времена кислород составлял до 30 % атмосферы, а в конце палеозоя всего 13 %