Сейчас мы знаем, что удобренное илистое морское дно – это на самом деле одно из самых биологически многообразных мест на Земле. Пусть на глубинных равнинах нет деревьев, кустарников или травы, но точно так же, как и саванна, это пастбища для разнообразных животных. Морские ежи и морские огурцы в огромном количестве фильтруют ил и детрит. Есть морские пауки с лапками длиной с человеческую руку до локтя, есть и бокоплавы, похожие на мокриц и размером с небольшого спаниеля. Непосредственно в илистом грунте копошатся мелкие червяки, моллюски, офиуры, ракообразные и другие организмы. В неподвижной воде над ними вытягиваются тонкие стеклянные губки и морские лилии. Мелкие рыбешки легко касаются дна своими плавниковыми лучами-треногами{54}. Все это напоминает живопись Дали.
В 2010 г. в глубоководных осадках (на глубине 3 км. – Прим. науч. ред.), где отсутствует кислород, были обнаружены организмы, относящиеся к особому типу Loricifera. Ранее считалось, что многоклеточные организмы в таких условиях существовать не могут. Возможно, бактерии добираются в толще донных осадков и осадочных пород до глубин 1600 м ниже уровня дна.
Жизнь всех этих организмов в конечном счете зависит от обитающих в слое ила бактерий. А ксенофиофоры, судя по всему, играют важную роль посредника между поверхностными и глубинными формами жизни. Там, где они присутствуют в больших количествах (а на участке в 100 кв м может находиться до 2000 особей), численность раков, иглокожих и моллюсков в три-четыре раза больше по сравнению с местами, где их нет. Ксенофиофоры – это своего рода вечные морские садовники, перекапывающие илистое дно. К тому же они служат прибежищем для многочисленных организмов, например многощетинковых червей, нематод, веслоногих ракообразных, равноногих и даже офиур.
Родственники fragilissima из отряда ксенофиофор, возможно, хранят ключ еще к одной загадке: странным симметричным узорам на морском дне, которые находят в некоторых местах в Атлантике. Эти узоры представляют собой сотовидные рисунки, составленные из маленьких дырочек, организованных в шестиугольники. Непосредственно под поверхностью дырочки соединены сетью прямых каналов, очерчивающих те же шестиугольники, это еще более усиливает сходство с сотами. В одном таком отпечатке может быть по 200–300 дырочек, при этом весь он размером не больше ладони. Эти отпечатки, сфотографированные в контрастных черно-белых тонах, выглядят на морском дне столь же чуждо, как следы от ботинок Базза Олдрина на поверхности Луны.
Впервые эти шестиугольники заметил океанограф Питер Рона на фотографиях, снятых в 1970-е гг. аппаратом с дистанционным управлением, и решил, что это просто чья-то шутка. Но узор был настоящим. В течение многих лет ученые не знали, что и подумать. В конце концов, изучив образцы, полученные в ходе серии глубоководных исследований 1985–2003 гг., Рона и его коллеги предложили возможный ответ: эти следы могут говорить о нынешнем существовании палеодиктиона (Paleodictyon nosodum) – загадочного организма, ранее известного только по ископаемым остаткам и считавшегося вымершим около 50 млн лет назад. Ученые предположили, что эти следы – система каналов, сооружаемая палеодиктионами, нашими живыми современниками, и служит она для сбора пищи. Другое не менее вероятное объяснение, что это система крохотных пещерок, которые в скалах «высекают» ксенофиофоры.
Следы Paleodictyon nodosum
Этот след ноги на Луне, сделанный и сфотографированный 20 июля 1969 г., останется на миллионы лет
Другое недавнее открытие подтвердило, что организмы, похожие на ксенофиофор, существуют в природе уже очень давно. Палеонтологов уже много лет интересовало происхождение ископаемых следов, оставленных около 1,8 млрд лет назад организмом, по-видимому, обладавшим двусторонней симметрией. Эти следы были настоящей загадкой: в тупик ученых ставил их возраст, потому что двусторонняя симметрия, как мы ее представляем, появилась как минимум на 1 млрд лет позже (первые животные с двусторонней симметрией появились в эдиакарский период около 630–542 млн лет назад; широкое распространение билатеральная симметрия получила после кембрийского взрыва, начавшегося около 542 млн лет назад). Затем в Аравийском море и около Багамских островов были обнаружены следы, которые выглядели почти так же, как окаменелости. Оказалось, что их оставляет шарообразная амеба размером с виноградину Gromia sphaerica. Как и ксенофиофоры, это гигантское одноклеточное животное. «Мы искали симпатичное животное с глазами, яркое или светящееся в темноте, – рассказывает один из исследователей Михаил Мац, – а вместо этого обнаружили слепой, безмозглый и полностью облепленный илом организм».
Итак, fragilissima обрастает минералами, палеодиктион живет в минеральном осадке, а Gromia (или что-то очень похожее) оставляет следы, запечатленные в древнем камне. Эти организмы способны выживать в условиях, которые до сих пор мы считали непригодными для жизни, и используют в процессе жизнедеятельности самые непокорные материалы: камни или осадочные породы, которые со временем превратятся в камни. Это жизнь за рамками привычного для нас представления о ней; это формы жизни, появившиеся раньше всего того, что мы привыкли считать жизнью.
И на Земле мы склонны воспринимать камни как абсолютно мертвые. Так думал и Примо Леви, по крайней мере в первые годы Второй мировой войны, когда его химическое образование позволило ему на время найти убежище: он участвовал в невероятном проекте получения никеля из горных пород в Северной Италии:
В минуты усталости я чувствовал враждебность, холодную, почти внеземную отчужденность окружавших меня скал. В отличие от них деревья в долине… походили на людей; они не умеют говорить, но в остальном – как мы: чувствуют тепло и холод, радуются и страдают, рождаются и умирают, тянутся к солнцу… Другое дело – камень; он не вбирает в себя энергию, потому что давным-давно потух, еще в незапамятные времена; в своей пассивной враждебности он словно мощная крепость{55}.
Учитывая контекст – Леви вспоминает годы последовавшего невыразимого ужаса{56}, – чувства Леви по отношению к камню можно понять. На самом же деле угрозу для жизни представляли вовсе не камни, а фашисты и те, кто пассивно принимал их злодеяния. При другом раскладе, то бишь в других условиях, Леви согласился бы со мной: камень не противостоит жизни, а сопутствует ей.
Потребовалось много времени, чтобы принять эту, на первый взгляд парадоксальную, истину. В метафорическом смысле признание проявлялось в магическом мышлении людей, считающих изображения на стенах пещер и скалах порталами в другой мир. Настоящее понимание начало приходить несколько веков назад, когда ученые попытались объяснить происхождение окаменелостей. Одна из первых классификаций ископаемых включала следующие категории:
Те, что берут свое название от какого-то предмета в небе; те, что имеют сходство с каким-либо искусственным предметом; те, что напоминают деревья или их части; те, что напоминают человека или четвероногое животное; те, что берут свое название от птиц, и те, что напоминают обитающих в море животных.
«Для художников палеолита стены, пол и потолок пещер были перегородкой, отделявшей их от потусторонней подземной жизни и ее духов. Размещение изображений непосредственно на этой перегородке означало установление связи между автором изображения и миром духов» (Дэвид Льюис-Уильямс (2010)).
Сегодня эта классификация, предложенная швейцарским ученым Конрадом Гесснером в 1565 г., выглядит ошибочной, непродуманной и нелепой. Несмотря на это, следует признать, что его работа – это попытка осмыслить и объяснить явление, опираясь на доступные на тот момент знания.
В течение следующих 300 лет ученые продолжали эту работу, пересматривая свои представления по мере появления новой информации, и в результате возникла система описания геологических периодов, которая в широком смысле используется до сих пор; отсчет этих периодов ведется с момента появления растений и животных, какими мы их сейчас понимаем (см. главы 2 и 14). Конечно, оставалось еще немало пробелов и белых пятен. Еще на протяжении значительной части XX в. (наверное, и сейчас, по мнению многих школьников) ископаемые окаменелости считались останками (в идеале костями) живших когда-то организмов (а именно динозавров) в мертвом камне. Еще в 1950 г. было распространено мнение, что жизнь возникла не более 1 млрд лет назад. И только сейчас мы постепенно начинаем собирать все части картинки воедино. Мы знаем, что жизнь на Земле существует больше 3 млрд лет и что с самого начала камни и живые организмы были частью единого и взаимосвязанного процесса. Более половины из 4400 различных видов минералов на Земле обязаны своим существованием живым организмам.
Партнерство камней и живых организмов осуществляется на многих уровнях и на протяжении долгого времени. В течение очень длительного периода – нескольких миллионов или даже сотен миллионов лет – разрушение (выветривание) кремнистых пород, например растениями, оказывает значительное влияние на температуру воздуха, суши и океана и может продлить существование биосферы примерно на миллиард лет. Предположение, высказанное Исааком Ньютоном в 1675 г., во многом оказалось провидческим: «В природе постоянно происходит циркуляция веществ, производя жидкие из твердых, а твердые из жидких, неподвижные из летучих, а летучие из неподвижных, тонкие из грубых, а грубые из тонких».
Земная кора состоит из двух основных видов минералов: карбонатов и силикатов. С течением времени в результате выветривания силикатов, образуются и захораниваются в осадочных породах большие объемы карбонатов (углекислого газа), а это в свою очередь делает климат на планете прохладнее. Растительная жизнь резко ускоряет выветривание, что приводит к тому, что в течение длительного периода при прочих равных условиях уровень углекислого газа в атмосфере сокращается. Без растений средняя температура на Земле была бы выше на 1–45 ºС из-за более высокого содержания СО2 в атмосфере.
Можно сравнить отношение к камню Примо Леви и Имре Фридмана, тоже чудом избежавшего гибели во время Второй мировой войны. Позже он стал микробиологом-экологом, специализирующимся на эндолитах – бактериях, простейших, лишайниках и других организмах, обитающих внутри камней. Многие из изучаемых им объектов живут в камнях в крайне засушливых, холодных местах или на очень большой высоте, и Фридман испытывал к ним сострадание. По его словам, они «вечно страдают от голода и холода в этой серой зоне… Если сравнивать их с людьми, то с какими-нибудь жалкими париями, членами одной из неприкасаемых каст в Индии».
Не все эндолиты обитают в столь суровых условиях, как те, что заставляли Фридмана так сопереживать. Среди «страдальцев» можно назвать строматолитов, – крупные камни в форме пуфиков, сформированные цианобактериями. Их было очень много в докембрийские времена (с тех пор сохранились их окаменелые остатки, которые в Китае называют «каменными цветами» за красивую узорчатость), и сейчас их еще можно найти в некоторых изолированных местах. Есть еще загадочные организмы, оставляющие на скалах черный или оранжевый налет, так называемый «пустынный лак» или «пустынный загар», на котором заметны высеченные американскими индейцами петроглифы.
Согласно легенде североамериканского племени сене́ка, все истории берут свое начало в одном чудесном камне. Находясь среди скал, иногда я воспринимаю камни как живые, кажется, будто они разговаривают, просто мы глухи или слишком заняты, чтобы их услышать. С самого своего создания эти камни здесь, мы можем ощутить их присутствие, если только будем достаточно внимательны. Все наши переживания, все наши самые сокровенные мечты и надежды по сравнению с ними преходящи и незначительны. Камень не безмолвен, просто его язык отличается от нашего.
Вымышленная философская школа в одном из рассказов Хорхе Луиса Борхеса отрицает существование времени: настоящее неопределенно, а будущее реально только как мысль о настоящем. Физик Джулиан Барбур утверждает, что в противовес доказательствам Ньютона и здравому смыслу время не движется как поток. Отражают эти утверждения реальность или нет, но, когда мы осязаем камень – будь то галька, булыжник или утес (или пинаем его ногой, как мог бы посоветовать Сэмюэл Джонсон{57}), мы действительно чувствуем: это реально.
В последние несколько лет стало модно поражаться загадочности сознания, но сознание, возможно, даже менее удивительно, чем материя. Частица водорода, самая распространенная во Вселенной, состоит из одного электрона, вращающегося вокруг положительно заряженного протона. Радиус протона равен одной десятитысячной радиуса окружности, описываемой электроном. Размер электрона меньше одной тысячной размера протона. Таким образом, частица водорода на 99,999999999999 % представляет собой вакуум. Аналогичная пропорция и у других элементов. Любой камешек – и нечто большее, и нечто меньшее, чем мы думаем. Если попытаться это представить, мы окажемся только в самом начале пути, ведущего к пониманию «непостижимой натуры природы» по точному выражению Ричарда Фейнмана.
«Вся наша наука по сравнению с реальностью по-детски примитивна, – говорил Альберт Эйнштейн, – но все-таки это самое ценное, что у нас есть». По крайней мере мы расширили наше представление о том, что означает быть живым – неважно где: на дне океана, где обитают ксенофиофоры, или внутри камня.
Краб йети
Kiwa hirsutaТип: членистоногие
Подтип: ракообразные
Класс: высшие раки
Охранный статус: вызывает наименьшие опасения
Родиться б мне шуршащими клешнями,
Скребущими по дну морей безмолвных.
Томас Стернз Элиот. Любовная песнь Альфреда Пруфрока{58}Те, кто придумал название крабу йети, вероятно, считали, что снежный человек – это как раз тот образ, который соединяет все его разнообразные свойства. Огромные «руки» (если точно, то это ходильные ноги) и правда немного напоминают руки гигантопитека – гигантской вымершей обезьяны, которая, как утверждают некоторые криптозоологи, по-прежнему обитает в Тибете, и именно ее принимают за снежного человека. А тело, без сомнений, как у настоящего ракообразного. Что касается его научного наименования, совмещающего имя морского бога-творца маори и латинское слово «волосатый», то оно тоже довольно точно. И все-таки кое-что в нем упущено: этот краб также чем-то напоминает Януса, двуликого бога дверей, порогов и проходов, чей взгляд направлен одновременно в будущее и прошлое.
Краб йети был обнаружен в 2005 г., в одном из самых труднодоступных для человека мест: возле «черного курильщика» на глубине около 2200 м на Южно-Тихоокеанском поднятии около 1500 км к югу от острова Пасхи. Черные курильщики – это что-то вроде дымоходов на дне океана, из которых гидротермальная высокоминерализованная вода, перегретая внутри Земли до 300–400 ºC вырывается в окружающие океанические воды, имеющие температуру около 2 ºC. «Дым», а на самом деле сверхгорячая жидкость черного цвета из-за содержащихся в ней минеральных частиц почти полностью поглощает свет, излучаемый аппаратами для подводных погружений. Среди этих частиц есть сульфиды, и, если бы в этом месте можно было бы дышать, серный запах напоминал бы средневековые описания ада. Впервые подобные источники были обнаружены на Восточно-Тихоокеанском поднятии в 1977 г., через восемь лет после высадки человека на Луне (в год смерти Элвиса Пресли, выхода первого альбома The Clash и попадания в хит-парады песни How Deep is Your Love). Это открытие поразило океанологов и биологов. Во-первых, в месте, ранее считавшемся не приспособленным для существования, были обнаружены разнообразные формы жизни. Более того, эти организмы были поразительными, необычайными. Они использовали не энергию Солнца, а тепло из недр Земли для хемосинтеза, процесса превращения микробами углекислого газа и питательных веществ в органические соединения путем окисления водорода или сероводорода. Эти микробы, в свою очередь, обеспечивают существование многих других организмов, в том числе рифтий (которые могут вырастать до 2,4 м и на конце имеют ярко-красные щупальца; у рифтий нет рта, желудка и пищеварительной системы, и они живут в симбиозе с бактериями, которые обитают внутри их тела и составляют до половины их массы). Помпейский червь, названный в честь погибшего при извержении вулкана города, уступает по размеру рифтиям, зато предпочитает еще более экстремальные температуры. Червь устраивается вблизи источника, где температура может достигать 80 ºC, при этом сам он находится в трубке, у отверстия которой вода достаточно прохладная, около 22 ºC, а наружу лишь немного высовывается его гребнеобразная голова. Тело помпейского червя как будто покрыто ворсом – это бактерии, с которыми он живет в симбиозе и которые, судя по всему, защищают его от воздействия экстремальных температур.
Еще одним примечательным событием в 1977 г. стала классификация Карла Вёзе, согласно которой археи были выделены в отдельное царство.
В течение нескольких десятилетий после первого черного курильщика были открыты еще около 50 гидротермальных курильщиков; их обнаружили на срединно-океаническом хребте, пролегающем по дну океана, как шов на теннисном мяче, и имеющем протяженность 64 000 км. Пока исследована лишь небольшая часть хребта. Возможно, в будущем найдут новые гидротермы, являющиеся местом обитания не менее странных существ, чем рифтии или краб йети. Только недавно выяснилось, например, что обитающие вблизи источников бактерии способны осуществлять процесс, эквивалентный фотосинтезу, но при этом используется инфракрасное свечение источника.