Salin.Al.Ru
Биография
Публицистика
Беллетристика
Учебная литература
Наука
Фотоработы
ЭМОЦИОНАЛЬНАЯ НАУКА - ПАЛЕОЭКОЛОГИЯ

Хищный брюхоногий моллюск полиницес, устроившись поудобнее на раковине двустворки, высверливает в ней круглое отверстие. Вот он останавливается, переводит дыхание. Ух, толста, дьявол! Отдохнуть бы... Да обоняние так щекочет запах нежного, сочного мяса... Кто-то что-то ищет по дну, кто-то кого-то сосредоточенно жует.

И вдруг все замерло. Моллюски застыли на месте, охваченные какой-то смутной тревогой. Земля задрожала, сначала мелко и неясно. Небольшой толчок, оплывина. Моллюски зашевелились, стараясь выбраться из-под заноса. Поздно! Вся масса ила стронулась с места, поползла все быстрее и быстрее, перемалывая растения, раковины моллюсков, морских ежей, брахиопод...

Нечасто приходится наблюдать такие картины даже биологам, изучающим донное население современных морей. А описанное произошло в "тюшевское" время, то есть во времена формирования тюшевской толщи, или, как считается, тридцать миллионов лет назад.

Восстанавливать подобные сценки из древней жизни позволяет палеоэкология - наука о взаимоотношениях древнего организма и его среды.

Материалом для реконструкции событий далекого прошлого послужили те же самые окаменелости, по которым строилась и детальная стратиграфия тюшевской толщи в окрестностях Усть-Камчатска.

...Десятки тысяч раковин, заколоченных в ящики, загромождают до потолка рабочую комнату. Каждую раковину надо тщательно отпрепарировать, определить, измерить ее длину, высоту, выпуклость, вычислить объем. Затем вычерчиваются графики, подсчитываются количественные соотношения различных видов. Каждая из этих операций - долгие недели, а то и месяцы.

И вот передо мной в лотках аккуратно разложенные, любовно отпрепарированные раковины. Я должен установить, как они жили, какие условия существовали в те далекие времена, как накапливались тогда горные породы.

Как это делается? Да очень просто.

Любой ископаемый организм имеет родственников среди ныне живущих.

Иногда окаменелость удается отнести к современному виду. Условия обитания современного вида можно изучить самым тщательным образом. А согласно принципу актуализма ("настоящее - ключ к познанию прошлого"), образ жизни и условия обитания ископаемых представителей всегда можно считать такими же, как и у современных представителей этого вида. Если же окаменелость принадлежит к вымершему виду, то ближайшими среди ныне живущих ее родственников будут представители того же рода. Но так как род включает в себя много видов, то информация о среде обитания в этом случае получается более расплывчатой, неопределенной. Если вымер и род, то ближайших родственников надо искать в том же семействе, и т. д.

Допустим, мы обнаружили в ископаемом состоянии вид, ныне живущий на глубинах от 8 до 32 метров. Можно сразу сделать вывод: глубина древнего бассейна была где-то в пределах 8-32 метров. Когда в пласте встречены представители нескольких современных видов, то глубина вычисляется как среднее арифметическое из глубинных диапазонов всех этих видов. Арифметика, как известно, наука точная. Нужную величину можно определить с какой угодно точностью. Таким же образом мы быстренько установим и все прочие характеристики древнего "тюшевского" моря. Начнем с этого, например, пласта...

Принцип актуализма позволяет уверенно говорить, что большинство моллюсков данной коллекции питалось мелкими частицами органики, лежащими на поверхности грунта. Были и моллюски, добывающие пищу - те же органические частицы - из взвеси в воде. Но их было ничтожное меньшинство.

Для интерпретации таких соотношений можно использовать формулу, одинаково справедливую и для людей, и для моллюсков: кто больше ест, тот больше и поправляется. Моллюски, собиравшие органику с поверхности грунта, находили, очевидно, пищу в избытке. А их соседям, отфильтровывавшим органику из взвеси, попросту нечего было есть - взвеси почти не было. Значит, воды над этим поселением были спокойными, неподвижными. Подвижные воды взмучивали бы грунт и вымывали бы из него -питательные вещества, было бы много пищи во взвеси и мало в грунте. А это должно было привести к обратным соотношениям фильтрующих и собирающих моллюсков.

Раковины, найденные здесь, были очень тонкими, хрупкими, они не могли выдерживать ударов волн, зато были приспособлены к жизни на мягких илах, могли легко переносить недостаток кислорода. Сообщество имело очень обедненный состав. Значит, какое-то препятствие не позволяло поселяться здесь многим другим животным. Если судить по отбору нетребовательных к кислороду форм, таким препятствием был недостаток кислорода. Мягкие илы накапливаются в спокойных водах, недостаток кислорода - также следствие застойных условий. Итак, все экологические признаки вполне согласно приводили к одному выводу: над поселениями этих моллюсков не могло быть никаких, даже самых слабых, течений. Здесь господствовали вечная тишина, темнота, покой.

Однако стоило лишь взглянуть на скопления окаменелостей, найденных в породе, чтобы сразу прийти к выводу - раковины в этих скоплениях явно снесены течениями, причем течениями очень сильными: створки разрознены, обломаны, потерты, хаотично перемешаны друг с другом, с породой, с мелкими обломками ракушника.

Получался парадокс: по одним признакам - никаких течений, по другим - течения, и очень сильные.

Сколько ни блуждала мысль в поисках выхода, всюду ожидал тупик. Цепь умозаключений становилась проторенной дорожкой. Десятки раз проверив все логические мостики, знаешь наперед: дорожка снова заведет в привычный тупик. Знаешь - и не можешь остановить мысль, и вот она уже все быстрее и быстрее делает полные обороты по замкнутому кругу: исходная позиция - умозаключения - тупик, снова исходная позиция - те же умозаключения... Мысль работает вхолостую, идет вразнос, в голове такой хаос, что страшно становится. От всего этого так тупеешь, что когда идешь с работы домой, на всякий случай держишься подальше от дороги - как бы чего не перепутать и по ошибке не залезть под машину.

Может, неверна методика, если она приводит к таким абсурдам? Может быть... Как удостоверишься в ее правильности? Ведь никто не видел, как эти моллюски жили на самом деле...

Но ведь и атомов тоже никто не видел...

Итак, основным отправным пунктом во всех моих умозаключениях был принцип актуализма. Отождествив окаменелость с современным родом, я, не особенно задумываясь, распространял на древний организм условия обитания его современного родственника. А чего, собственно, задумываться? До меня так делали сотни, тысячи людей.

Ну, а если все-таки задуматься? Ведь согласно этому принципу, условия обитания современных и древних животных мы считаем одинаковыми совсем не оттого, что знаем об этом наверняка (тогда не нужен был бы и сам принцип), а просто потому, что так считать нам удобнее.

Как мы восстанавливали древнюю среду? Обнаружив окаменелость, принадлежащую к современному виду, мы анализировали далее для современного моллюска его связи с условиями внешней среды: моллюск таким-то образом связан с глубиной, таким - с соленостью, с характером грунта и т. д. Причем "и т. д." ставится здесь вовсе не потому, как это иногда делается, что сказать больше нечего, а ограничиться перечисленным несолидно. "И т. д." в этом случае очень ёмко. Диалектика утверждает, что все в мире взаимосвязано. Мы можем, например, установить связь между распространением моллюска в Белом море и курсом акций "Т. Д. Бр. Люри". Абсурд? Конечно. Но то-то и скверно, что постановка такого абсурдного вопроса в принципе, исходя из методики, равноправна с постановкой других вопросов.

Может, попробовать разделить факторы среды по степени их важности для жизни организма? -

Каждому животному или растению для жизни требуется определенное количество каких-то благ. Но те же блага нужны и другим. Для удовлетворения потребностей всех видов их просто-напросто не хватит. А потому и начинается дележ, носящий название борьбы за существование. Чаще всего оказывается, что за все блага бороться не приходится. Одно из них обычно истощается раньше других, и именно его недостаток сдерживает все дальнейшее развитие организмов.

Морские донные животные вынуждены делить прежде всего пищу - микропланктон и детрит - полураспавшиеся органические остатки. Вид, наиболее приспособленный к здешним условиям, поглощает наибольшее количество пищи, остальные довольствуются объедками с его стола.

Реже случается, что пища в местообитании присутствует в избытке. Всем, кто сумел сюда проникнуть, еды хватает. Тогда начинается борьба за территорию. Раковины теснятся одна к Другой, растут сплошной щеткой, с изгибами и вмятинами с той стороны, где моллюска теснил сосед. Внешний вид особи в таких местонахождениях определяется не ее видовыми особенностями, а расположением и формой соседей.

Часто развитие какого-либо вида в бассейне сдерживают неблагоприятная соленость, температура, газовый режим. Короче говоря, на распространение животного влияют многие факторы. Какие из них наиболее важны?

Конечно, прежде всего это пища. Каждое животное питается такой пищей, какую оно в состоянии добыть. Наиболее распространенные моллюски - двустворки - потребляют планктон и органический детрит. Оба компонента пищи могут находиться как на дне, в осадке, так и в воде, во взвешенном состоянии.

Большинство двустворок (устрицы, мидии, гребешки, сердцевидки и многие другие) отфильтровывают пищу из взвеси. Длинными трубчатыми сифонами всасывают они воду внутрь раковины. Затем, так же как кит процеживает рачков, креветок и прочую мелочь через свои "усы", так и моллюски прогоняют воду сквозь жабры. У перечисленных двустворок жабры хорошо развитые, сильно расчлененные, пластинчатые, служащие идеальными фильтрами, способными извлекать из взвеси частицы размером меньше микрона.

Другие двустворки, называемые первичножаберными, имеют слабо развитые, нерасчлененные жабры, не приспособленные для фильтрации; эти животные собирают частицы органического детрита, лежащие на поверхности грунта. Для сбора органики первичножаберные вооружены мощными ротовыми лопастями с большим количеством гибких щупальцев.

Образ питания моллюсков обусловливает все другие стороны их жизни.

Фильтраторы, стремясь освоить местообитания, наиболее богатые пищей во взвеси, заселяют участки с очень бурными водами. Но в этих условиях они должны прочно прикрепляться ко дну, иначе волны оторвут раковину и разобьют ее о скалы. По-разному решают моллюски эту проблему. Устрицы прикрепляются цементом, мидии биссусом - множеством тонких крепких, как капрон, нитей. Фолады всверливаются в камни и скалы. Прикрепление бывает настолько прочным, что рвутся рыболовные тралы, цепляющиеся за сидячих животных.

Собиратели, наоборот, поселяются в наиболее спокойных участках бассейна. Но здесь, вследствие застойности вод, обычно отмечается дефицит кислорода. Собирающий моллюск вынужден выбирать - либо место, богатое пищей, но бедное кислородом, либо бедное пищей, но богатое кислородом. Для освоения обильных источников пищи собиратели обязательно должны были выработать способность переносить кислородное голодание.

В погоне за пищей морские моллюски освоили и пересоленные и недосоленные бассейны, и воды с постоянными отрицательными температурами, и мелководья у .раскаленных песков Африки, и даже... безводную среду. На литорали морские животные способны подолгу, от одного прилива до другого, обходиться без воды. А супралиторальные вообще могут довольствоваться только редким "душем" из брызг.

Итак, пища - фактор номер один для донных беспозвоночных. Важны также содержание кислорода в воде и температура. Меньшее значение имеют соленость, свойства грунтов.

Ну, а глубина? Чтобы ответить на этот вопрос, стоит повнимательнее присмотреться к распределению по глубинам современных морских животных. И вот что оказывается. Находит мелководный моллюск для себя достаточно пищи и кислорода где-нибудь поглубже и тотчас спускается на это место. Не считаясь с глубиной. Обитатели бурных мелководий безболезненно переносят в Курильских проливах с их стремительными течениями глубины в две тысячи метров. А глубоководные моллюски в тихих заливах и бухточках поднимаются почти до поверхности воды.

Если связь организма с глубиной незакономерна, случайна, неустойчива даже в наше время, могла ли она оставаться устойчивой в течение десятков миллионов лет? Так что не стоило быстренько вычислять среднее арифметическое для всего сообщества...

И все-таки, даже установив важность какого-то фактора среды для жизни организма, мы еще не может считать, что связь между этим фактором и организмом устойчива во времени. Необходимо знать, как и через какой физиологический механизм фактор действует на организм.

Образ питания донных беспозвоночных определяется строением системы органов питания (сифоны, жабры, ротовые лопасти со щупальцами, пищеварительный тракт и т. д.). Для перестройки системы необходимы огромные промежутки времени. Отношение к пище можно, таким образом, считать устойчивым в течение геологической истории. Отношение моллюсков к кислороду и характеру грунта также обусловлено строением систем органов, служащих для дыхания, ползания, прикрепления. Поэтому связь современного организма с этими факторами среды также может быть уверенно распространена на их ископаемых родственников.

А вот об отношении моллюсков к солености так сказать нельзя. У них нет никаких органов, регулирующих внутреннюю соленость. Изменилось содержание солей в морской воде - и это сразу же сказывается на режиме работы клеток. Сможет ли организм перенести изменение - зависит в основном от приспособляемости клеток. Какова причина различной приспособляемости моллюсков, является ли эта причина признаком вида, рода, семейства - неизвестно. Во всяком случае у современных моллюсков отношение к солености часто бывает различным даже у разных рас одного и того же вида. Время, необходимое для обособления одной расы от другой, - всего несколько тысяч или десятков тысяч лет. А если ископаемое животное жило десятки миллионов лет назад?

Итак, что мы имеем после ревизии методики? Отношение моллюсков к пище, кислороду и грунту реабилитировано. А вывод об отсутствии течений основывался именно на нем. Так что все остается по-старому. И выходит, работа проделана зря? Пожалуй, нет! Хотя загадка не разгадана, все же попутно получены выводы, ценные сами по себе, - об устойчивости в течение геологической истории связей организма с характером пищи и грунта, с содержанием кислорода и неустойчивости этой связи с глубиной и соленостью.

Попробуем подойти к проблеме с другой стороны. Что еще могло раздробить, разломать раковины, если не течения? Предположим, их разгрызали крабы или рыбы. А откуда тогда разрозненные, но не раздробленные створки? Что же, рыбы щелкали моллюсков, как семечки, и шелуху, боясь раздробить, аккуратно выплевывали на дно? А откуда появилась окатанность? И потом масштабы... Не могли же рыбы съесть все раковины во всем море.

Все чаще и чаще появляется поползновение примирить непримиримое, хоть с натяжкой, но сделать совместимыми противоречивые показания.

В самом деле, все ли окаменелости в скоплениях окатаны, обломаны? Ведь можно найти неокатанные? Можно, но сколько их? И процента не наберется... Ну и что же? Ведь можно сказать: "Скопления окаменелостей в некоторой своей части представлены неокатаннымй экземплярами хорошей сохранности". Можно? Процент - это тоже "часть". Или даже наоборот; "Скопления окаменелостей частично представлены скатанными, обломанными, разрозненными створками". Разве не так? И девяносто девять процентов - тоже "часть".

В результате - вывод громоздкий, неестественный, раздражающий. И очень некрасивый. Всем своим существом чуешь - неверный, натянутый. Правильное решение обязательно должно быть изящным, стройным, захватывающим дух. Это как у конструкторов самолетов: красивая машина - хорошо летает, некрасивая - плохо.

Нет, не могли образоваться такие противоречивые комплексы при нормальном осадконакоплении. То есть... что это я говорю - не могли, раз они образовались... не должны были... при нормальном осадконакоплении не должны... При нормальном... Минуточку, спокойно, а что значит - нормальное? Ну, равномерное, частица за частицей, при постоянных течениях, периодических течениях, вроде приливо-отливных, вовсе без течений...

И, наконец, разгадка, в которую хочется поверить сразу: течения были, но не обыкновенные. И случались они не чаще, чем один раз в пять-десять лет, так как снесены были поселения с большим количеством взрослых особей нормальных размеров, для достижения которых моллюскам требуется от пяти до десяти лет. В остальное время в бассейне тишина, темнота, покой...

Из всех известных в настоящее время типов течений таким мог быть только один - спазматические мутные потоки, открытые сравнительно недавно. Эти потоки возникают там, где осадки отлагаются на морском дне с крутыми углами наклона. Насыщенный водой тонкий осадок легко переходит в текучее состояние и от малейшего землетрясения устремляется вниз по склону, все ускоряясь и взмучиваясь. И вот уже нет осадка, весь он перешел во взвешенное состояние. Эта образовавшаяся муть имеет удельный вес больший, чем у морской воды, и поэтому продолжает скатываться, неудержимо разгоняясь, смывая на своем пути и захватывая с собой ил, песок, растения, животных. Лавина мчится со скоростью курьерского поезда, постепенно затормаживаясь лишь там, где скатываться уже некуда, - на дне океанических котловин, снося туда, за многие километры от местообитаний, до неузнаваемости обломанные, потертые и скатанные раковины моллюсков.

Увлеченный этой новой гипотезой, сразу же наталкиваешься на массу важных и интересных следствий. Во-первых, скопления окаменелостей могут многое рассказать и о том месте, где они отложились, и о том, откуда они снесены, и обо всем пути переноса. Важно только не напутать, разобраться, что откуда. Во-вторых, несомненно, что на этом участке во время отложения горных пород тюшевской толщи существовал морской бассейн с круто наклоненным дном, на котором часто происходили землетрясения. А такие крутые высокосейсмичные склоны крайне характерны для бортов современных островных дуг. Следовательно, открытую ранее третичную островную вулканическую дугу можно дополнить еще одним важным структурным элементом - склоном к океанической впадине. В-третьих, ...но пока хватит... нельзя нагромождать из следствий пирамиду, стоящую на одной точке. Ведь гипотеза основана только на одном факте - противоречии между экологической характеристикой моллюсковых комплексов и особенностями их захоронения.

Следующего полевого сезона ждешь так, как не ждали одиннадцатую серию "Семнадцати мгновений весны" поклонники Штирлица, высидевшие десять предыдущих.

Среди восточнокамчатских геологов нет равнодушных ремесленников. У каждого - своя идея, а у некоторых даже две, и любое обнажение может подрубить идею под корень. А это так больно, когда приходится расставаться со своей, выношенной, выстраданной...

Снова проходя через бывший поселок Горбушу, я не размагничиваюсь в воспоминаниях, не захватывает меня радостная суета: "Мы снова в поле!" Я весь охвачен тревогой: долгая ли жизнь суждена моей идее, или только до завтрашнего утра? Если мои реконструкции верны, то скопления моллюсков должны быть заключены в глины. Ведь и в тех местах, откуда снесены моллюски, и на всем пути потока могли отлагаться только тонкообломочные породы...

И все-таки назавтра мир обрушился в очередной раз. Первое же обнажение опровергло все мои умозаключения. Вмещающей породой для раковин оказались гравелиты и конгломераты.

Как в полусне отбираешь образцы, описываешь все - что ж делать! - как есть, а не как оно должно быть. Несколько дней ползаешь по обнажениям, обшариваешь каждый камень, а мысль неотступно тычется в этот новый, совсем неожиданный тупик...

А что, если проанализировать вещественный состав этих галек?

В составе галек - почти сплошные обломки местных пород той же тюшевской толщи. В таком случае их и не могло быть в местообитаниях моллюсков. Они образовались уже позднее, когда спазматический поток, набрав большую скорость, размывал, взламывал и дробил породы, выстилающие морское дно на его пути.

Интересно - факты, не совпадающие с предсказаниями, не только не опровергают, но даже обогащают гипотезу. Наверное, потому, что главная мысль верна. Поверив в действенность своей гипотезы, работаешь спокойнее, каждый новый необъяснимый факт уже не переводит в шоковое состояние. Появляется уверенность: в конце концов и этот факт найдет свое объяснение и дополнит, оживит и украсит схему.

Постепенно, шаг за шагом, схема обрастает живыми деталями. Обнаруживаются следы размывов, подводно-оползневые дислокации, смешение сообществ, живших в разных местообитаниях.

И вся эта интерпретация оказывается такой увлекательной и живописной картиной! Палеоэкология - это не физика элементарных частиц. Там, установив закономерности движения электрона по орбите, не представишь его шариком, вращающимся вокруг ядра. Здесь же ничто не мешает созданию яркой, образной картины. Море, восстановленное по самым непохожим ни на что морское внешним признакам, оживает таким, каким оно было давным-давно. Видны его скалистые берега, бурные мелководья, заросли водорослей. А вот мягкое илистое дно, на первый взгляд совершенно безжизненное. Но приглядитесь внимательнее! Из норки высовывается длинный дыхательный сифон мии. Чуть заметно шевелится ил - под его поверхностью ползет нукула. Неизвестно как попавшая сюда молодая мидия проделывает странные манипуляции. Предсмертные судороги, гибель от недостатка кислорода? Хищный брюхоногий моллюск полиницес, устроившись поудобнее на раковине двустворки, высверливает в ней круглое отверстие. Вот он останавливается, переводит дыхание. Ух, толста, дьявол! Отдохнуть бы... Да обоняние так щекочет аромат нежного, сочного мяса... Кто-то что-то ищет по дну, кто-то кого-то сосредоточенно жует. Каждый занят своим привычным делом, не задумываясь над тем, гуманно ли это, не аморально ли... Обычная идиллия джунглей.

И вдруг все замерло. Моллюски застыли на месте, охваченные какой-то смутной тревогой. Земля задрожала, сначала мелко и неясно. Небольшой толчок, оплывина. Моллюски зашевелились, стараясь выбраться из-под заноса. Поздно! Вся масса ила стронулась с места, поползла все быстрее и быстрее, перемалывая моллюсков, морских ежей, растения, брахиопод.

После катастрофы дно безжизненное, пустынное... Но вот, долго ли, коротко ли, приковылял первый моллюск. Огляделся вокруг, удовлетворенно хмыкнул и набросился на богатые, разнообразные, никем не используемые залежи пищи. Райское место! Вот только, пожалуй, скучновато немного. И не хватает подруги жизни. Но скоро появляется и она, за ней - другие, и бывшая пустыня становится снова оживленным, веселым поселком.

Эта немудреная история жизни и смерти повторяется много-много раз, и каждая катастрофа оставляет свою подробную летопись в пластах горных пород. И нет занятия увлекательнее, чем расшифровка этой летописи.

Дальше

Оформление - Julia
наполнение - Салина Е.Ю. и Салин М.Ю.
автор материалов - Салин Ю.С.