Как работают «молекулярные часы»? Изменения в ДНК у всех живых существ накапливаются постепенно, и можно понять, когда именно разошлись разные группы. Например, последний общий предок людей и динозавров жил в карбоне, а общий предок всех-всех-всех живых существ жил 4 миллиарда лет назад, его назвали «Лука» (LUCA).
Положение и размеры континентов, морей и океанов постоянно меняются (сейчас континенты движутся со скоростью роста ногтей). Палеонтология помогает понять географию прошлого и нарисовать палеогеографические карты.
Как реставрируют, например, очертания исчезнувших морей? Легко: если в песчанике рядом с Москвой и в известняке возле Челябинска залегают одни и те же раковинки рачков, значит, слои сформировались в одно и то же время и в одном и том же море. Можно рисовать его на карте.
Все палеогеографические карты очень необычные. На одной Сибирь – отдельный континент, на другой Санкт-Петербург лежит к югу от экватора, а согласно третьей, расстояние от Екатеринбурга до Вашингтона можно пройти пешком.
Палеоастрономия исследует влияние космических тел на нашу планету в прошлые геологические эпохи. Не так давно выяснилось, что в ордовикский период на Землю просыпался чудовищный метеоритный дождь: в горных породах Европы, России и Китая нашли многочисленные метеориты, упавшие 470 миллионов лет назад. Причиной дождя стало разрушение планеты Фаэтон, которая находилась между Марсом и Юпитером.
Окружение палеонтологов
В палеонтологии работают не только учёные, но и другие специалисты: художники, реставраторы, препараторы. Все они увлечены этой замечательной наукой, которая буквально позволяет потрогать далёкое прошлое собственными руками (и почистить нос динозавру).
Чистильщики динозавров
Экзотическая профессия – чистильщики динозавров: они смахивают пыль со скелетов вымерших животных в палеонтологических музеях.
Реставраторы и монтировщики
Чтобы выставить скелеты в музее, приходится делать искусственные кости и ставить их на место недостающих. Раньше такие кости были из гипса или папье-маше, теперь их часто распечатывают на 3D-принтере.
Легендарным реставратором был сотрудник Палеонтологического института РАН в Москве Ян Мартынович Эглон, который вырезал кости из дерева – да так, что их было не отличить от настоящих. Эглон особенно любил липу, поэтому реставрированные им скелеты в шутку называли липовыми.
Художники
Палеоанималисты рисуют окаменелости для научных статей и реконструкции внешнего вида вымерших животных и растений.
Препараторы
Очищают окаменелости от лишней породы. Их работа похожа на реставрацию живописи. Задания для препараторов звучат необычно: «Мамонта тщательно помыть со щёткой в тёпленькой воде и, не высушивая, пропитать эмульсией ПВА, постепенно увеличивая густоту до не слишком жидкой пропитки. Напитать до предела! Потом медленно сушить. Когда высохнет – прогреть под рефлектором. И следить, чтобы не обжечь!»
Крохотулечки
Есть любители, увлечённые даже микроскопической палеонтологией. Они промывают глину через мелкие сита, а то и через женские чулки. Их коллекции полны таких крошечных ракушечек, что даже аквариумная рыбка рядом с ними показалась бы океанским лайнером.
Почти всё в таких коллекциях – неописанные виды, которые показывают, что нам известен едва ли один процент от биологического разнообразия прошлого, и если крупные животные изучены хоть сколько-нибудь удовлетворительно, то всё, что меньше миллиметра, – сплошное «белое пятно».
Главное – не чихать рядом с такой коллекцией.
Аммониты или трилобиты?
Большинство любителей начинает с одной из трёх групп окаменелостей: с трилобитов, зубов акул или аммонитов. Причём подлинные любители редко покупают окаменелости, предпочитая самостоятельно ездить на раскопки.
Любительская палеонтология
Особый разряд людей в палеонтологии – любители. Как правило, это люди, не получившие профильного образования и не изучающие ископаемые остатки, однако увлечённо их собирающие. Некоторые любители – настоящие специалисты по определённой группе или местонахождениям, с ними советуются даже профессиональные палеонтологи. Любителям нередко улыбается удача, и они находят очень важные для науки окаменелости.
Не стать Кощеем
Частные коллекции порой насчитывают тысячи образцов. В Германии директор угольного предприятия построил для своей коллекции отдельный дом! Если захочешь стать любителем, помни: нельзя превращаться в Кощея, который чахнет над своими сокровищами и не делится ими с учёными, потому что неизученная окаменелость – просто забавный камень, а ведь его можно «разговорить» и узнать о нашей планете что-то новое и, может быть, важное.
Начало проекта
Что ищем?
С чего начинается палеонтологический проект? Перво-наперво нужно выбрать перспективную и интересную тему. Например, изучение заполярных динозавров на Чукотке. Их остатков мало, поэтому придётся раскапывать самому. Экспедиция на Чукотку обойдётся недёшево, и надо получить финансирование. Обычно деньги для раскопок выдают в виде гранта на научное исследование, в России этим занимается РНФ – Российский научный фонд.
Теперь надо получить «открытый лист», который даёт право проводить земельные работы, то есть копаться в почве и колотить горные породы.
Когда грант и лист получены, набирается команда из знакомых и коллег, закупаются тушёнка, рис и макароны, в рюкзаки и сумки отправляются инструменты для раскопок и туристический инвентарь – и вот самолёт уже летит навстречу динозаврам.
Два сезона палеонтолога
Жизнь палеонтолога делится на два сезона: зимний кабинетный и летний полевой.
Летом палеонтологи работают на раскопках, добывают новые материалы, а зимой их изучают. Палеонтологические экспедиции официально называются отрядами, причём в названии уточняется регион, где они работают, или геологические отложения, которые они изучают. Порой получаются интригующие названия: «Отряд юрского периода» или «Динозавровый якутский отряд».
В поле
Где ищем?
Откуда палеонтологи знают, куда ехать, где и насколько глубоко копать? Всё это несложно. Геологи давно прошли почти всю планету и составили подробные геологические карты, где отмечено, какого возраста отложения залегают в регионе. Там, где есть девонские породы, глупо искать динозавров, а в отложениях юрского периода не найти трилобита.
Но вообще местонахождения, как правило, обнаруживают или геологи, или краеведы. Они замечают окаменелости и сообщают об этом палеонтологам.
Изредка разведочные экспедиции устраивают и сами палеонтологи: несколько недель отряд «разведчиков» катается на лодках или машинах и осматривает перспективные места (карьеры, обрывы речек и овраги), чтобы найти новые местонахождения и проверить старые. Это называется «мониторинг местонахождений».
Животные-палеонтологи
В поисках местонахождений палеонтологам помогают суслики, барсуки, сурки и муравьи: они выбрасывают из земли окаменелости, которые потом валяются рядом с норами. В Татарстане барсуки выкапывают кости звероящеров. В США палеонтолог написал целую книгу о зубах млекопитающих из муравьиных нор.
Археологам животные тоже помогают: в Астраханской области суслик однажды нашёл «клад» и выбросил наружу два десятка серебряных монет!
Команда экспедиции
В обычном разговоре палеонтологи называют экспедиции полем. Фраза «Поехали с нами в поле!» из уст профессора-палеонтолога будет приглашением на раскопки, а не на дачу, чтобы покопать картошку. Так кто же едет в поле?
Как идут раскопки
Каждое местонахождение требует особого подхода, но общие правила одинаковые. Вначале надо снять почву и пустые слои, лежащие над породами с окаменелостями. Это делается лопатами, кирками и ломами, и здесь не будет лишней хорошая физическая подготовка. Иногда пустые слои снимают экскаватором или трактором. Весь этот процесс называется «вскрыша».
Когда открывается нужный слой, грубая работа кончается и начинается работа тонкая и деликатная.
Слой с окаменелостями аккуратно раскапывают ножами и мастерками (поэтому палеонтолог хорошо знает, что такое кельма печника).
Со стороны раскоп похож на большую песочницу, в которой сидят и ползают на корточках люди, увлечённо тыкая в песок совочками и ножами. Тут тоже пригодится хорошее здоровье, иначе заболит поясница. Утренняя зарядка для палеонтолога – важная штука!
При масштабных работах раскоп замеряют рулеткой и разделяют на квадраты, которые отмечают верёвкой. Находки наносят на схему, чтобы выяснить, например, направление древнего течения.
Кисточки и ножи
Археологию называют наукой лопаты, а палеонтология – наука кисточек, скальпелей и ножей. Рыхлые породы палеонтологи разбирают ножами, чтобы не пропустить хрупкие окаменелости. Необходимая вещь – кисточки: чтобы сметать в сторону отработанную породу или смахивать её с окаменелости. Кисточки нужны разные – широкие и узкие. Обычно это простые малярные кисти.
Скальпель, иглы, шила
С самой окаменелости рыхлую породу снимают не ножом (он для этого слишком грубый), а иглами и скальпелем. Главное – не порезаться.
Молоток – всему голова
Лопата, щётка и ножи – далеко не весь инструмент палеонтологов. Список нужных для полевой работы предметов большой. Перед раскопками палеонтологи отправляются в строительный магазин и закупают кисти, кельмы. Кстати, в продуктовых и хозяйственных тоже немало необходимых палеонтологу вещей.