Семена объединяют
Научные принципы и законы не лежат на поверхности. Они укрыты в природе, и их надо добыть у нее при помощи энергичных и искусных приемов исследования.
Глава 4. Что умеет плаунок
Огромное количество растительных остатков, которое необходимо для образования даже одного месторождения угля, породило убеждение, что растительность каменноугольного периода была обильнее и пышнее, чем в любую другую эпоху истории Земли, и что она росла на обширных болотах в жарком и облачном климате.
«Сделать так, чтобы вы попали в угольную шахту, практически невозможно», — Билл ДиМишель сказал именно то, что мне совсем не хотелось услышать. «Угледобывающие компании находятся под двойным прессингом: им постоянно предъявляют обвинения в нарушении правил техники безопасности и проклинают за глобальное потепление, — пояснил он. — Поэтому они не слишком приветствуют появление новых лиц в команде, особенно любопытных биологов, пишущих книги».
Это лишало меня надежды на прогулку по лесу каменноугольного периода, но я не смог предугадать следующий шаг Билла. Как куратор отдела ископаемых растений в Смитсоновском институте, он годами возглавлял палеоботанические экспедиции, проводившие исследования в угольных шахтах. Вместе с коллегами из всевозможных университетов и правительственных учреждений Билл обнаружил в Иллинойсе долину древней реки длиной 100 миль, где каждая деталь древнего леса сохранилась на каменном своде шахты. «Мы просто смотрим вверх и отмечаем растения на картах, — рассказал он. — Выясняем, что там росло». На словах это выглядело просто, но на самом деле лес, представленный на этих картах, переворачивал все прежние представления о происхождении семян. «Что не может меня не радовать, — продолжил Билл свой рассказ, — так это то, что существует множество других мест, где те же самые окаменелости можно увидеть практически на поверхности. Скажите, что вас интересует, и я постараюсь все разузнать».
Шесть месяцев спустя я стоял рядом с Биллом на дне пустынного каньона, наблюдая за несколькими десятками палеонтологов со всего мира, карабкающихся вверх по склону к темной полосе на скале. «Для кого-то в Нью-Мексико это всего лишь пласт угля», — сказал Билл улыбаясь. Тонкая жила во всю стену над нами хотя и уступала по масштабу той, что была в шахте в Иллинойсе, но во всем остальном мало чем от нее отличалась: образцы окаменелых остатков растений древнего заболоченного леса превосходно сохранились в окружающей их горной породе.
Вскоре каньон наполнился эхом ударов молотков о камни — исследователи добрались до угольного пласта и углубились в него. Шел первый день палеонтологической конференции, посвященной переходу от каменноугольного периода к пермскому — переломному моменту в истории Земли, когда климат резко изменился от жаркого и влажного к сухому и переменчивому. Специалисты традиционно считают, что триумф семян начинается с этого момента. Гигантские хвощи и другие споровые растения, преобладавшие на болотах каменноугольного периода, зависели от теплой и влажной окружающей среды. Они не смогли приспособиться к изменившимся условиям пермского периода, предоставившего семенным растениям возможность размножиться, одержать верх над споровыми и занять ведущее положение в мировой флоре. Это и в самом деле увлекательная история, но для Билла и некоторых других специалистов у нее есть один недостаток — она совершенно не соответствует действительности. Никто не отрицает, что в пермском периоде начался упадок споровых растений, но, по всей видимости, настоящее победное шествие семян по планете началось гораздо раньше.
«Я занимался полевыми исследованиями, ожидая конкретных результатов», — рассказывал Билл, объясняя, как азбучная истина может отяготить сознание предвзятым мнением. «Теперь я отправляюсь в поле наблюдать. Я считаю более продуктивным просто выкопать яму и посмотреть, что там найду». За 30 лет работы палеонтологом в Смитсоновском институте Билл ДиМишель выкопал множество ям. В своей одежде цвета хаки и бейсбольной кепке, крепкий и подтянутый, он перемещается по раскопкам в Нью-Мексико как опытный профессионал, редко размахивая молотком, но всегда оказываясь в нужном месте, чтобы обсудить новую находку. «У вас все хорошо получается, ребята, — кричит он кому-то. — Все идет отлично!» Билл подогревает энтузиазм молодых ученых, но после двух часов общения я понимаю, что в основе его долгой карьеры действительно лежит неисчерпаемая любознательность. На каждый вопрос, который задаю я, у него находится дюжина собственных вопросов. Он просто фонтанирует свежими идеями, призванными помочь избавиться от наслоений старого мышления. Как палеонтолог, работающий на раскопках, он делает свои интеллектуальные открытия, удаляя кучу переработанной породы.
Именно такой подход открыл Биллу глаза и помог уловить нечто новое, когда он проводил исследования в угольной шахте в Иллинойсе. Бо́льшая часть ископаемой растительности выглядела как типичный лес каменноугольного периода, в котором преобладали древовидные споровые растения, родственные современным хвощам и плаунам. Но везде, где древний рельеф повышался даже незначительно, Билл и его коллеги находили окаменевшие остатки преимущественно семенных растений. А когда они обнаружили боковое русло, наполненное обломками с соседнего склона, оказалось, что все это остатки хвойных растений. Никто не сомневается в преобладании споровых растений в заболоченных лесах, образовавших залежи угля, но болота занимали лишь незначительную часть ландшафтов каменноугольного периода. А что росло на склонах холмов, на возвышенностях, в горах?
«Эй, Билл!» — позвал кто-то и жестом показал на каменную плиту у основания склона. Там находилось запечатленное в камне краткое изложение истории, ради которой я и приехал в Нью-Мексико. «Отличный образец, Скотт», — сказал Билл, наклонившись, чтобы посмотреть поближе. Ученые приехали на конференцию из самых разных стран — из Китая, России, Бразилии, Уругвая и Чехии, однако мир специалистов по каменноугольному/пермскому периоду так немногочислен, что все они обращаются друг к другу просто по имени. Плита аккуратно раскололась по центру, открыв зеркальные изображения двух лежащих рядом стеблей растений — гигантского хвоща из рода каламитов и раннего голосеменного растения из группы птеридоспермов, или семенных папоротников. Четкий каменный рельеф каламита с темными гранями и бороздками выглядел как увеличенный стебель любого современного хвоща. Стебель семенного папоротника напоминал кожу ящерицы — он был чешуйчатый, черного и оранжевого цветов, выделявшихся на желтовато-коричневом фоне породы. Оба вида давно вымерли, но для меня то, что я видел их рядом, служило воплощением древней борьбы между спорами и семенами.
Я сделал снимок и вскарабкался вверх по холму, чтобы присоединиться к дальнейшим поискам. Скальная порода, нависшая над угольным пластом, легко откалывалась, и вскоре я сам стал находить окаменелости — несколько семенных папоротников и хвощей, но в основном смесь листьев, стеблей и острых палочек, не поддававшихся определению. Вокруг меня азартно работали палеонтологи, обмениваясь оживленными репликами. Я знал, что там, где я видел только пыль и непонятную мешанину, их глазам представал реконструированный древний мир. Я попытался вообразить каламиты и семенные папоротники в виде живых растений, и в моей памяти тут же всплыли иллюстрации из учебников или из книг доктора Сьюза, на которых были изображены пейзажи каменноугольного периода: туманное болото с огромными, покрытыми мхами деревьями, которое населяют похожие на тритонов амфибии размером с лошадь. Этот мир существовал задолго до появления динозавров, не говоря уже о более знакомых нам созданиях, таких как птицы и млекопитающие. Там должны были обитать стрекозы и некоторые виды пауков, но не было муравьев, жуков, шмелей и мух. Хотя «болото без комаров» звучит очень заманчиво, этот лес показался бы нам весьма странным без знакомых нам обитателей. Но потом я напомнил себе, что если Билл прав, то пейзаж каменноугольного периода на самом деле мог иметь для нас и гораздо более привычный вид.
«Каменноугольный период следовало бы назвать хвойным, — заявил он во время одной из наших бесед. — Полученные нами данные прямо говорят о том, что образование угля тогда играло второстепенную роль». Поставив под сомнение общепринятую точку зрения, Билл и его команда начали находить неопровержимые доказательства существования скрытой флоры — сообщества голосеменных растений, которые росли на холмах над болотами. Хотя вполне возможно, что этот лес господствовал во всех ландшафтах, кроме самых влажных мест, он тем не менее не оставил после себя практически никаких следов — разве что случайные листья и ветки, которые смыло в болота. «С сухопутными растениями в геологической летописи есть проблема, — пояснил Билл. — Они плохо сохраняются там, где растут». Для образования окаменелостей необходимы мелкозернистые осадочные породы и вода — вполне обычные в болотистой местности, где процветали споровые растения, но редкие где-либо еще. Поэтому, если гигантские хвощи и плауны преобладают в ископаемых остатках каменноугольного периода, это еще не означает, что они преобладали в ландшафтах каменноугольного периода.
Новые палеоклиматические исследования еще больше подкрепляют эту точку зрения, доказывая несостоятельность представления о каменноугольном периоде как об однообразной эпохе с повсеместным теплым и сырым климатом. Напротив, в то время жара сменялась оледенением и наоборот. Уголь образовывался только в наиболее жарких и влажных условиях, которые чередовались с длительными засушливыми периодами, когда семенные растения покрывали большую часть суши. Согласно такому взгляду, споровые растения уступают ведущую позицию и оказываются в роли своего рода второстепенных игроков как в географическом, так и в историческом плане. Но так как споровые растения росли на болотах, то они оставили после себя непропорционально большое и в конечном счете вводящее исследователей в заблуждение количество окаменелостей — палеонтологи называют это погрешностью сохранения.