Предисловие. Вымирание видов на рубеже К-Т периодов
Конец двадцатого столетия ознаменовался значительным ростом интереса научной общественности к вопросу о вымирании видов.
Вопрос этот не нов – в 1786 году, вскоре после Американской революции, барон Жорж Кювье[2] первым заявил о вымирании видов. Правда, ученые согласились с фактом вымирания лишь спустя три четверти века, когда Дарвин выдвинул свою знаменитую теорию эволюции. А после Дарвина возникало множество противоречивых опровержений его теории, но все они, как правило, не касались вопроса вымирания видов.
Напротив, ученый мир дружно согласился, что вымирание – неопровержимый факт, такой же, как то, что машины движутся, сжигая бензин. Вид вымирал, когда не мог приспособиться к изменяющимся условиям жизни. Ученые тщательно исследовали и горячо спорили о том, каким же образом виды приспосабливались к окружающей среде. Но никто даже под сомнение не ставил утверждение, что некоторые виды вымерли безвозвратно. Что тут можно еще добавить? Тем не менее, в начале семидесятых годов двадцатого века два открытия пролили новый свет на этот вопрос.
Первое заключалось в том, что человечество стало многочисленным и очень быстро распространилось по всему земному шару – вытесняя коренных обитателей животного мира, вырубая тропические леса, загрязняя воздух и воду, а возможно, и изменяя климат на всей планете. Вследствие чего многие виды начали вымирать. Некоторые ученые забили тревогу; остальные сильно обеспокоились. Кто знает, насколько устойчива экосистема Земли? Насколько уязвима? Что, если люди зайдут слишком далеко и мир изменится так, что это приведет к их собственному вымиранию?
На эти вопросы никто не мог дать точного ответа. Поскольку никто не задавался целью изучать проблему вымирания видов, то сведений о гибели видов в прошлые геологические периоды было чрезвычайно мало. Потому ученые принялись внимательно исследовать причины вымирания в прошлом, чтобы ответить на вопросы, волнующие их в настоящее время.
Второе открытие касалось гибели динозавров. Давно было известно, что все виды динозавров вымерли в кратчайшие сроки, в конце мелового периода, примерно шестьдесят пять миллионов лет назад. Собственно, по поводу этих сроков тоже ломалось множество копий: одни палеонтологи считали, что все произошло катастрофически быстро. Другие полагали, что динозавры вымирали постепенно, в течение десяти тысяч – десяти миллионов лет, а это уже немалый срок.
Потом в 1980 году физик Луис Альварес[3] с тремя коллегами обнаружили повышенное содержание иридия в отложениях конца мелового – начала третичного периодов, на так называемом рубеже М-Т. (Англичане использовали аббревиатуру К-Т, чтобы не путать Cretaceous (меловой) и Cambrian (кембрийский) периоды.) На Земле иридий встречается редко, зато его часто находят в осколках метеоритов. Группа Альвареса предположила, что отложения рубежа М-Т богаты иридием потому, что в то время на планету рухнул огромный метеорит диаметром во много километров. Они выдвинули гипотезу, что поднявшиеся тучи пыли и мелких обломков закрыли небо, помешали фотосинтезу, погубили растения и животных и положили конец владычеству динозавров.
Эта драматическая гипотеза потрясла воображение прессы и широкой публики. Тотчас же посыпались опровержения, и спор длился еще много лет. Где же находится кратер этого гигантского метеорита? Выдвигались разные предположения. История планеты насчитывает пять основных периодов вымирания видов – что, все они вызваны метеоритами и падали с регулярностью в двадцать шесть миллионов лет? Не ждет ли Землю новый опустошающий удар?
И десять лет спустя эти вопросы остались без ответа. Страсти бушевали до августа 1993 года, когда на еженедельной конференции института Санта-Фе выступил нетрадиционный математик Ян Малкольм. Он заявил, что эти вопросы беспредметны, поскольку гипотеза о падении огромного метеорита – «не относящийся к делу вымысел».
– Обратимся к числам, – сказал Малкольм, облокачиваясь о кафедру и пронзая взглядом притихшую аудиторию. – На нашей планете в настоящий момент существует пятьдесят миллионов видов растений и животных. Нам кажется, что это необычайное многообразие, но мы забываем о том, что было раньше. С момента появления жизни на Земле животный и растительный мир насчитал пятьдесят миллиардов видов. Отсюда следует, что из всех когда-либо существовавших видов уцелел лишь один из тысячи. Другими словами, девяносто девять и девять десятых процента всех видов вымерли. Поголовные истребления составляют от этого числа всего пять процентов. Остальные исчезли сами по себе.
Малкольм объяснил, что жизнь на Земле отмечена непрерывным, последовательным процессом вымирания. В целом средняя продолжительность жизни отдельно взятого вида составляет четыре миллиона лет. У млекопитающих – один миллион. Затем вид гибнет. Так и выходит, что за несколько миллионов лет каждый вид формируется, множится и процветает, а потом вымирает в свой срок. В среднем за всю историю жизни на планете в день погибало по одному виду.
– Но почему? – вопросил ученый. – Что приводит земные виды к вымиранию с регулярностью в четыре миллиона лет? Во-первых, мы до сих пор не уяснили, насколько активна наша планета. За последние пятьдесят тысяч лет – геологическое мгновение ока – тропические леса успели сильно сократиться, а потом снова разрастись. А тропические леса – форма жизни сравнительно недавняя. Какие-то десять тысяч лет назад, когда на Американском континенте уже обитали племена охотников, оледенение доползло до современного Нью-Йорка. Тогда погибло множество животных.
Итак, как мы видим, – продолжил Ян Малкольм, – виды животных живут и умирают в очень изменчивой окружающей среде. Этим, вероятно, объясняются девяносто процентов всех случаев вымирания. Если море обмелеет или в нем повысится концентрация соли, океанский планктон, конечно, погибнет. Но такие сложные существа, как динозавры, дело другое. Сложные животные обособились – в прямом и переносном смысле – от перемен окружающей среды. Почему же они вымерли? В физическом плане у них были все шансы выжить. Они не должны были погибнуть – и все-таки погибли.
