Палеонтологию называют наукой о динозаврах. Однако она изучает не только динозавров, но и всех других вымерших животных, а ещё исчезнувшие растения, грибы, бактерии. Главное для палеонтологов – чтобы эти существа были вымершими.
От вымерших организмов «на память» остались окаменелости: отпечатки, панцири, зубы, раковины, кости, следы. Палеонтолог, как детектив, может по этим окаменелостям рассказать, как двигались, чем питались и в каких условиях обитали существа в головокружительно давние времена.
Особый раздел палеонтологии – бактериальная палеонтология, она изучает микроскопические остатки бактерий, в том числе древнейшие на Земле. Главный инструмент здесь – электронный сканирующий микроскоп, который показывает застывшие в породе микроскопические палочки, точечки, ниточки. Некоторым точечкам 3 миллиарда лет. Как шутят палеонтологи, любая крошка, которую заметили под микроскопом, обязательно что-то значит. И такие крупинки серьёзно дополняют наши знания о давних временах, к примеру, рассказывают, как изменялась атмосфера.
Палеонтологи пробуют искать следы бактерий даже в метеоритах. Есть гипотеза, что жизнь на Землю занесли метеориты – скорее всего, с Марса, где условия для её возникновения поначалу были более благоприятными. Если гипотеза подтвердится, мы все окажемся потомками марсиан.
Большинство осадочных пород сформировалось в морских условиях, то есть на дне морей. Почти любой камень когда-то был илом. Со временем ил уплотнялся, высыхал (т. е. окаменевал) и превращался в песчаник, известняк, доломиты. Как в сейфе, в нём сохранялось несметное множество остатков морских беспозвоночных. В основном они принадлежат таким же животным, чьи останки и теперь валяются на пляжах: морским ежам, ракушкам, звёздам.
Обед мозазавра
Можно изучать экосистемы древних морей. Например, выяснить, кто кого ел. Тут немало увлекательных находок. К примеру, раковина аммонита, на которой сохранились следы зубов сразу двух мозазавров – большого и маленького. Может быть, это родитель обучал детёныша охоте?
У палеонтолога, который изучает морских беспозвоночных, нет недостатка в материалах. Изобилие окаменелостей позволяет подробно изучить эволюцию той или иной группы, например трилобитов, или заняться палеоэкологией и попытаться разгадать, как жили древние беспозвоночные.
Палеоэнтомология занимается вымершими насекомыми.
Остатки насекомых делятся на две части. Древнейшие (с каменноугольного периода до мелового) – это почти сплошь отпечатки маленьких крылышек. Причём крылышек неудачников: в геологическую летопись попадали насекомые, которые плохо летали, их выносило ветром к водоёму, они падали, тонули и покрывались илом. Здесь редко встретишь остатки хороших летунов, например стрекоз, зато порадуешься множеству крылышек всякой мелочи вроде комаров.
Тараканосверчки
Древние насекомые мало знакомы широкой публике, кроме разве что гигантских стрекоз палеозоя. Это досадно, потому что среди насекомых хватает созданий не менее удивительных, чем динозавры. Например, гриллоблаттиды, или тараканосверчки (правильнее «сверчкотараканы»), – потрясающая группа, которая и теперь живёт высоко в горах на ледниках: у них в крови антифриз, поэтому они не замерзают и питаются насекомыми, которых ветер приносит снизу и бросает на снег. Это насекомые-старожилы, «живые ископаемые».
С мелового периода к крыльям добавляются полные отпечатки и насекомые, застывшие в янтаре. Тут окаменелости уже изумительной сохранности. В Ставрополье на плитках сланца есть отпечатки вымерших мух, они точь-в-точь как живые. Один рассеянный палеонтолог как-то раз пробовал смахнуть с плитки каменную «муху», перепутав её с современной. А на некоторых отпечатках бабочек сохраняются узоры на крыльях.
Палеонтология позвоночных – самая знаменитая область палеонтологии. Она тоже не единая и разделяется на несколько отраслей. Никто уже не изучает всех позвоночных: есть специалисты по панцирным рыбам, амфибиям, ящерицам.
Сегодня мало кто решается изучать хотя бы несколько групп динозавров сразу: наука стала слишком детальной и сложной, а материалов для изучения уже очень много. Поэтому кто-то изучает только панцирных анкилозавров, кто-то – стегозавров.
Некоторые палеонтологи посвятили жизнь исследованию отдельных элементов скелета или частей тела вымерших животных. Например, изучают костные бляшки (остеодермы), которые сидели в коже ящеров пермского периода. Или ископаемые мозги крокодилов. Такие темы могут показаться незначительными и мелкими. Однако учёные знают: мелких тем в науке нет. Природа одинаково полно проявляется и в звёздном небе, и в ножке блохи.
Изучать эволюцию когтей каких-нибудь гиенодонов можно десятилетиями. Выбор объекта для изучения зависит от личных симпатий самого палеонтолога: изучают то, что любят. И, конечно, каждый палеонтолог считает своих «подопечных» самыми интересными и привлекательными.
Бесконечные зубы
От позвоночных животных редко сохраняются полные скелеты. Обычно в геологической летописи остаются «запчасти» – отдельные позвонки, чешуя. Самая обычная находка в палеонтологии позвоночных – зубы, потому что это самый крепкий элемент скелета. Большинство вымерших рыб и млекопитающих изучены по зубам, а больше от них ничего не осталось.
Что расскажет чешуя
Даже мелкие детали могут привести к открытию. Кропотливое изучение чешуи рыбоподобного телодонта позволило догадаться, что он светился в темноте, как фонарик.
Палеоботаников остроумно называют полуботаниками, потому что изучать растения им приходится по отпечаткам, и никак не поймёшь, было ли растение ядовитым, какими запахами привлекало насекомых и каких именно (во времена динозавров цветы, скорее всего, опылялись мухами и пахли падалью).
Изучать вымершие растения сложнее, чем современные, ещё и потому, что сохраняется не всё растение целиком, а только часть: тут листочек, там кора. Сопоставить одно с другим непросто, и бывали случаи, когда учёные по ошибке соединяли части разных растений воедино: это так же курьёзно, как цветы розы приклеить на дуб.
Часы из пыльцы
Для геологов очень важны споры и пыльца древних растений, которые с незапамятных времён падают на дно морей и сохраняются в горной породе благодаря крепкой оболочке. Споры и пыльца помогают сопоставлять разные отложения и узнавать их возраст. Они особенно важны для отложений, которые образовались на дне болот, озёр и рек. В отложениях морей такими же «часами» служат моллюски и мелкие панцирные водоросли.
Но именно такие загадки и сложности привлекают всё новых и новых исследователей. Согласись: интересно находить решения головоломки! Недаром писатель Артур Конан-Дойль, который придумал Шерлока Холмса, увлекался палеонтологией и признавался, что дедуктивный метод знаменитого сыщика подсмотрел у палеонтологов.
«Фамилия» для ноги
Растения сохраняются в геологической летописи обрывками, поэтому случалось, что разные названия давали коре, листьям, корням и спорам одного и того же растения. Это так же странно, как дать твоей руке одну фамилию, волосам – другую, а туловищу – третью.
Кроме отдельных групп живых организмов палеонтолог может сосредоточиться на следах: не только на отпечатках лап, но и на ходах червей, на норах. Эта область палеонтологии называется палеоихнологией.
А может изучать окаменевшие яйца динозавров. Или следы паразитов. Всё это тоже отдельные разделы палеонтологии.
Самая неожиданная область палеонтологии – изучение ископаемых какашек, или, по-научному, копролитов. В некоторых местонахождениях сохраняются только они. Особенно много их осталось от акул (раньше эти копролиты считали окаменелыми шишками). Зачем их изучать? В копролитах не раз скрывались сенсации. Так, в копролитах ящеров пермского периода сохранились остатки волос – древнейшие на Земле. А изучение копролитов динозавров показало, что завроподы питались не только зелёной растительностью, но и древесиной.
Но, пожалуй, ещё удивительнее изучение окаменевшей отрыжки – регургитов.
«Там на неведомых дорожках следы невиданных зверей…»
Отпечатки лап – важный раздел палеонтологии. Следы серьёзно дополняют летопись жизни. Например, следы первых рыбоподобных амфибий на десяток миллионов лет опережают кости амфибий – то есть от момента появления лап у рыб до момента попадания этих животных в геологическую летопись прошел как минимум десяток миллионов лет. Причём некоторые лапы были с шестью-семью пальцами!
Не только палеонтология
Для палеонтолога важны и другие науки, за которыми ему приходится следить, а иногда и заниматься ими вплотную.
Палеоклиматология изучает колебания климата в прошлом и с помощью хитроумных химических методов узнаёт температуру древних времён. Чтобы заниматься ею, надо, конечно, хорошо знать климатологию.
Генетика позволяет с помощью «молекулярных часов» узнать, когда появились те или иные организмы.
LUCA
«Последний универсальный общий предок» (last universal common ancestor) – гипотетический предок всех животных, бактерий, грибов и растений. Он жил примерно 4 миллиарда лет назад и плавал в верхних слоях океана. «Лука» получал энергию с помощью окисления водорода. Наверняка рядом с ним существовали другие формы примитивной жизни, но именно «Лука» оставил потомков. От него не сохранилось никаких следов в геологической летописи, но зато его следы есть в ДНК каждого живого существа на Земле. Он пра-пра- (на все «пра» не хватит и Ленинской библиотеки) дедушка тебя, меня, подосиновика в лесу, воробья за окном, помидора на грядке и какой-нибудь водоросли в Марианской впадине.