Со временем я узнал признаки, по которым можно искать ископаемые кости другого типа: челюстные, длинные трубчатые, обломки черепов. Однажды обнаружив их самостоятельно, вы уже никогда не разучитесь их искать. Точно так же как настоящие рыбаки видят рыбу глубоко под водой, охотники за ископаемыми пользуются целым набором поисковых образов, благодаря которым ископаемые как будто выпрыгивают из камней им навстречу. Я постепенно приобретал свой собственный набор зрительных впечатлений, как выглядят при разном освещении ископаемые кости, заключенные в разных породах. Поиск ископаемых утром сильно отличается от поиска их днем, потому что свет и тени по-разному играют на поверхности земли.
Сегодня, двадцать лет спустя, я уже знаю, что всякий раз когда приезжаешь на новое место, будь то за триасовыми отложениями в Марокко или за девонскими на остров Элсмир, там приходится заново учиться поиску ископаемых. Первые несколько дней проходят в трудах почти столь же бесплодных, как двадцать лет назад, когда я ходил вместе с Чаком по Аризоне. Разница только в том, что теперь я ничуть не сомневаюсь, что рано или поздно нужный поисковый образ придет и все встанет на свои места.
Главная цель наших поисков в то время, когда мы вместе с Чаком блуждали по пустыне, состояла в том, чтобы обнаружить место, где костей было бы так много, что это означало бы — здесь есть богатый ископаемыми слой, который мы можем раскопать. К тому времени, как я присоединился к группе Фэриша, ей уже удалось обнаружить такое место — полосу породы длиной около тридцати метров, просто набитую скелетами маленьких животных.
На этом месте Фэриш и другие выкопали в мелкозернистом песчанике карьер. Вся хитрость работы в нем заключалась в том, что ископаемые залегали там вдоль одного тонкого слоя толщиной не больше миллиметра. Если обнажить где-то поверхность этого слоя, очень часто можно было видеть ископаемые кости. Это были крошечные косточки, не больше нескольких сантиметров в длину, и при этом черные, казавшиеся кляксами на буроватой поверхности породы. Мы нашли здесь остатки многих животных. Там были лягушки (одни из самых древних), безногие амфибии, ящерицы и другие рептилии, а также, что было для нас особенно важно, одни из самых древних млекопитающих.
Главная особенность древнейших млекопитающих состоит в том, что они были маленькими, просто крошечными. Зубы у них были не больше двух миллиметров в длину. Чтобы их найти, требовалось немало внимания и еще больше везения. Если зуб был прикрыт кусочком породы или даже несколькими песчинками, часто он мог просто остаться незамеченным.
Эти древние млекопитающие меня и покорили. Я занимался тем, что обнажал участок содержащего ископаемых слоя, а затем внимательно рассматривал всю его поверхность через лупу с десятикратным увеличением. Стоя на четвереньках, я вглядывался в песчаник, так что мои глаза и лупа были на расстоянии всего сантиметров пяти над землей. Поглощенный этим занятием, я нередко забывался и заползал на чужой участок, где на мою голову падала брошенная соседом тяжелая грязная сумка, красноречиво напоминавшая, что надо держаться своей территории. Но однажды эти поиски принесли мне большую удачу и незабываемое впечатление. Зубы, которые я нашел, были небольшие и острые, с бугорками и корнями. Но в бугорках этих зубов было нечто особенное. Поверхность каждого зуба имела особый характер износа там, где зубы верхней и нижней челюсти сходились друг с другом. Передо мной был один из древнейших образцов нашего собственного устройства зубов, с настоящим прикусом, только эти зубы принадлежали крошечному млекопитающему, жившему 190 миллионов лет назад.
Я никогда не забуду то впечатление, которое произвела на меня эта находка. Я ломал камни и ползал в пыли — и нашел что-то, что могло изменить представления людей о собственной истории. Этот контраст между детским, незначительным занятием и одним из величайших достижений человеческого разума навсегда поразил меня. Я стараюсь напоминать себе об этом впечатлении, когда в очередной раз нахожу что-нибудь новое.
Той осенью я вернулся в университет, одержимый экспедициями. Мне хотелось организовать свою собственную экспедицию, но на что-то серьезное у меня не было средств, поэтому я отправился один — исследовать породы возрастом около 200 миллионов лет в штате Коннектикут. Эти породы были уже хорошо изучены в XIX веке, и в них было обнаружено немало ценных ископаемых. Я полагал, что если возьмусь за эти породы со своей лупой и со своим поисковым образом, сложившимся в ходе успешных поисков древнейших млекопитающих, то смогу найти немало интересного. Я взял напрокат микроавтобус, прихватил несколько сумок для находок и отправился в путь.
Из этой поездки я извлек еще один ценный урок: мне не удалось найти ровным счетом ничего. Пришлось вернуться туда, откуда я начал, а точнее — в университетскую библиотеку, к книгам по геологии.
Мне нужно было найти место, где породы возрастом 200 миллионов лет были бы основательно обнажены — в Коннектикуте были одни лишь участки дорожных работ. Идеалом был бы скальный обрыв вдоль берега моря, пляж под которым покрыт обломками породы, недавно отколовшимися от обрыва под действием волн. Посмотрев на карты, я сразу нашел то, что искал. В Канаде, в провинции Новая Шотландия, вдоль морского берега залегали как раз породы возрастом около 200 миллионов лет, триасового и юрского периодов. Кроме того, туристические путеводители по этим местам воспевали самые высокие в мире приливы, временами превышающие 15 метров. Это была просто немыслимая удача.
Я позвонил Полу Олсену, специалисту по этим отложениям, который совсем недавно начал преподавать в Колумбийском университете в Нью-Йорке. Меня и до разговора с Полом очень увлекала идея экспедиции в этот район, но после разговора я просто места себе не находил. Из его рассказа о геологических особенностях этих мест я узнал, что они просто идеальны для поиска мелких млекопитающих и рептилий — отложения, образованные древними реками и дюнами, свойства которых как нельзя лучше подходили для захоронения мелких костей. Более того, Пол уже находил на участке побережья около города Паррсборо в Новой Шотландии кости динозавров и окаменелые следы их ног. У нас с Полом вскоре родился план поехать в Паррсборо вместе и осмотреть побережье на предмет мелких ископаемых остатков. Со стороны Пола было очень великодушно согласиться на это, потому что он сам имел виды на изучение этих мест и был вовсе не обязан помогать мне и тем более работать там в сотрудничестве со мной.
Я проконсультировался о моих зреющих планах с Фэришем, и он не только предложил мне деньги на эту экспедицию, но и посоветовал взять с собой таких незаменимых специалистов по поиску ископаемых, как Билл и Чак. Деньги, Билл, Чак, Пол Олсен, превосходные отложения и обширные обнажения — чего еще можно пожелать? Следующим летом я впервые возглавил палеонтологическую экспедицию.
На взятой в аренду многоместной машине я отправился на побережье Новой Шотландии вместе с моим отрядом, состоявшим из Билла и Чака. Мое положение, конечно, было довольно смешным. Для Билла и Чака, которые на двоих провели в поле больше лет, чем я прожил на свете, я был начальником отряда лишь номинально. На деле это они руководили поиском ископаемых, а я лишь платил за обеды.
Обнажения на побережье Новой Шотландии были великолепны. По берегам залива Фанди возвышались крутые обрывы из оранжевого песчаника. Во время отливов берег моря отступал каждый день где-то на полкилометра, обнажая бескрайние равнины оранжевой подстилающей породы. Очень скоро мы уже в нескольких разных местах нашли ископаемые кости. Маленькие белые прожилки костей виднелись тут и там на склонах обрыва. Пол везде находил окаменевшие следы, даже на отмелях, обнажавшихся каждый день во время отлива.
Чак, Билл, Пол и я провели две недели в поисках ископаемых в Новой Шотландии и нашли немало обломков, осколков и кусочков костей, торчащих из песчаника. Билл, который был в нашей группе препаратором, все время предупреждал меня, что не стоит в полевых условиях освобождать от породы слишком много костей — их лучше упаковывать вместе с породой, чтобы потом разбираться с ними в лаборатории, под микроскопом, в более надежных условиях.
Пол Олсен обнаружил окаменелые следы на обнаженном в отлив морском дне у берегов Новой Шотландии. Во время прилива вода полностью покроет этот берег и достигнет обрыва. Стрелкой показано место, где мы застряли на скалах на несколько часов, когда вышли из лагеря позже, чем следовало.
Мы так и делали, но я должен признаться, что был разочарован тем, что мы везли с собой домой: всего несколько обувных коробок с камнями, из которых тут и там торчали обломки и осколки костей. Помнится, пока мы ехали домой, я думал о том, что, хотя мы и не так много нашли, все же это была прекрасная экспедиция. После этого я взял недельный отпуск, а Чак и Билл вернулись в лабораторию.
Пол Олсен обнаружил окаменелые следы на обнаженном в отлив морском дне у берегов Новой Шотландии. Во время прилива вода полностью покроет этот берег и достигнет обрыва. Стрелкой показано место, где мы застряли на скалах на несколько часов, когда вышли из лагеря позже, чем следовало.
Мы так и делали, но я должен признаться, что был разочарован тем, что мы везли с собой домой: всего несколько обувных коробок с камнями, из которых тут и там торчали обломки и осколки костей. Помнится, пока мы ехали домой, я думал о том, что, хотя мы и не так много нашли, все же это была прекрасная экспедиция. После этого я взял недельный отпуск, а Чак и Билл вернулись в лабораторию.
Когда я снова вернулся после отпуска в Бостон, Чак и Билл как раз ушли обедать. В музей тем временем пришли несколько коллег, которые, завидев меня, подошли и стали жать мне руку, поздравлять и хлопать по спине. Они вели себя так, будто я был полководцем, вернувшимся из успешного похода, но у меня не было ни малейшего представления, в чем дело. Мне казалось, что это какая-то странная шутка, что они задумали как-то меня разыграть. Они посоветовали мне сходить к Биллу и посмотреть на мой трофей. Не зная, что и думать, я побежал к Биллу.
У Билла под микроскопом лежала крошечная челюсть, не больше полутора сантиметров в длину. На ней было несколько миниатюрных зубов. Эта челюсть определенно принадлежала рептилии, потому что у каждого зуба было лишь по одному корню, в то время как у млекопитающих всегда присутствуют зубы с несколькими корнями. Но на этих зубах были бугорки и ямки, которые я видел даже невооруженным глазом. Когда же я посмотрел на эту челюсть под микроскопом, меня ждал самый большой сюрприз: на выступах этих зубов были характерные стертые участки. Это была челюсть рептилии, обладавшей прикусом! Найденное нами ископаемое было полурептилией-полумлекопитающим.
Пока я был в отпуске, Билл распаковал один из собранных нами кусков породы, нашел на нем выступающий фрагмент кости и под микроскопом освободил его от породы препаровальной иглой. Мы не осознавали этого, пока были в поле, но наша экспедиция оказалась необычайно успешной. И все благодаря Биллу.
Чему я научился за это лето? Во-первых, я научился слушать, что говорят Чак и Билл. Во-вторых, я узнал, что многие важнейшие открытия делаются не в поле, а в лаборатории, в ходе работы препаратора. Впрочем, впоследствии оказалось, что главные уроки полевой работы палеонтолога мне еще предстояли.
Рептилия, которую обнаружил Билл, относилась к трителедонтам — существам, найденным как в Южной Африке, так и в Новой Шотландии. Это были очень редкие ископаемые, поэтому мы решили вернуться на следующее лето в Новую Шотландию, чтобы найти новые образцы. Всю зиму я с нетерпением ждал этой экспедиции. Если бы можно было добывать ископаемых зимой из-подо льда, я бы непременно занялся этим.
Летом 1985 года мы вернулись на то место, где был обнаружен наш трителедонт. Содержащий ископаемых слой находился в самом низу обрыва, где несколько лет назад обвалился небольшой его фрагмент. Чтобы работать на этом месте, нужно было правильно рассчитать время: во время прилива туда было не добраться, потому что вода слишком близко подходила к нужной нам точке. Я никогда не забуду волнение, охватившее меня в первый день когда мы огибали скальный выступ, чтобы вновь увидеть тот небольшой участок ярко-оранжевого песчаника. Запомнилось не то, что мы увидели, а то, чего не увидели — большей части той породы, с которой мы работали в прошлом году. За зиму она был уничтожена эрозией. Наше замечательное местонахождение, содержавшее остатки прекрасных трителедонтов, было смыто волнами.
Хорошая новость, если это можно так назвать, состояла в том, что на берегу теперь лежало немного больше обломков песчаника, доступных для обследования. Большая часть грунта на берегу, особенно там, где мы каждое утро обходили скальный выступ, состояла из базальта — застывшей лавы, извергавшейся из древнего вулкана около 200 миллионов лет назад. Можно было не сомневаться, что ископаемых мы в этой породе не найдем. Это по сути одна из аксиом палеонтологии — в таких породах, некогда нагретых до огромной температуры, ископаемые остатки костей сохраняться не могут. Дней пять или больше мы обследовали побережье во время отливов, крошили песчаник — и абсолютно ничего не находили.
Настоящий прорыв в наших поисках произошел после того, как однажды вечером к нашему жилищу пришел президент местного отделения благотворительной организации «Lions Club International». Ему нужны были судьи для конкурса красоты, который проходил входе празднования традиционной Недели родительского дома («Old Home Week») в Паррсборо. Эту ответственную работу жители Паррсборо всегда доверяли приезжим, потому что вокруг таких конкурсов кипели страсти, и местным жителям было бы непросто судить своих землячек непредвзято. Судьями обычно была одна пожилая пара из Квебека, которая в том году не приехала в Паррсборо, и моему отряду предложили исполнить за них эту почетную обязанность.
Но из-за того, что мы судили здешних красавиц, а затем еще и спорили о своем решении, мы очень поздно легли спать, забыли о времени прилива и на следующий день оказались в плену у моря за изгибом базальтового обрыва. Около двух часов нам пришлось провести на небольшом уступе шириной метров пятнадцать. Этот уступ был сложен вулканической породой, и нам никогда не пришло бы в голову искать на нем ископаемых. Мы пускали блинчики, пока нам это не наскучило, а затем решили осмотреть породу — вдруг удастся найти в ней какие-нибудь интересные кристаллы или минералы. Билл скрылся за скальным выступом, а я осматривал базальтовую стену за нашей спиной. Минут через пятнадцать я услышал свое имя. Никогда не забуду, как, стараясь не выдать волнения, Билл позвал меня: «Эй, Нил, посмотри, что я нашел, тебе, наверно, понравится». Только обойдя выступ, я увидел, как он взволнован. Затем я посмотрел на породу у его ног. Из нее выступали маленькие белые фрагменты — ископаемые кости. Тысячи ископаемых костей!
Это было именно то, что мы искали, — местонахождение мелких костей. Оказалось, что вулканические породы в этом месте не были чисто вулканическими. Базальт местами прорезали тонкие слои песчаника. Скалы этого уступа были образованы древним грязевым селем, сопровождавшимся извержением вулкана. В грязи этого селя и оказались захоронены ископаемые.
Мы привезли домой тонны этой породы. В ней были остатки трителедонтов, а также примитивных крокодилов и других похожих на ящериц рептилий. Самыми драгоценными из них были, разумеется, трителедонты, потому что они свидетельствовали о том, что некоторые рептилии того времени уже обладали свойством, характерным для нас, млекопитающих, а именно прикусом.
У древних млекопитающих вроде тех, которых группа Фэриша раскопала в Аризоне, зубы были уже очень хорошо подогнаны друг к другу. Потертости на бугорках зубов верхней челюсти полностью соответствовали зеркальным отражениям этих потертостей на зубах нижней челюсти. Система этих потертостей столь четко выражена, что по характеру прикуса и износа зубов у древних млекопитающих можно отличать друг от друга разные виды. Аризонские млекопитающие Фэриша обладали прикусом и потертостями, отличными от таковых у млекопитающих того же времени, остатки которых находят в Южной Америке, в Европе или в Китае. Если бы мы могли сравнивать этих ископаемых только с современными рептилиями, происхождение характерных для млекопитающих способов питания оставалось бы большой загадкой. Как я уже говорил, у крокодилов и ящериц зубы верхней и нижней челюсти не совпадают друг с другом. Чтобы найти решение этой проблемы, нужны такие существа, как трителедонты. Если вернуться назад во времени, к породам где-то на 10 миллионов лет более древним, чем те, что мы изучали в Новой Шотландии, мы найдем трителедонтов с ранними зачатками прикуса. У трителедонтов бугорки зубов не смыкаются друг с другом полностью, как у млекопитающих. Вместо этого вся внутренняя поверхность верхнего зуба трется о наружную поверхность нижнего зуба, почти как половинки ножниц. Конечно, характер прикуса изменялся не на пустом месте.
Трителедонт и фрагмент его верхней челюсти, добытый в Новой Шотландии. Автор рисунка фрагмента челюсти — Ласло Мешолей.
Нет ничего удивительного в том, что древнейшие существа, обладающие характерным для млекопитающих прикусом, напоминают млекопитающих также строением нижней челюсти, черепа и скелета.
Благодаря тому что зубы так хорошо сохраняются в палеонтологической летописи, в нашем распоряжении есть очень подробные сведения о том, как именно возникли основные способы питания млекопитающих — и как именно древние млекопитающие переходили к питанию другой пищей. История млекопитающих — это во многом история развития разных способов потребления пищи. В слоях чуть менее древних, чем те, где мы находим трителедонтов, можно найти уже множество разных видов млекопитающих с новыми особенностями строения зубов и прикуса, которые, очевидно, научились использовать свои зубы по-новому. В породах возрастом около 150 миллионов лет, залегающих по всему свету, можно уже найти остатки мелких млекопитающих, обладавших зубным рядом нового типа. Эти существа вымостили путь, который привел к возникновению нас с вами. Они обладали одной очень важной особенностью: зубы на их челюстях были разными. Их зубы выработали своего рода разделение труда. Расположенные спереди резцы специализируются на разрезании пищи, идущие за ними клыки — на прокалывании ее, а следующие за ними предкоренные и коренные — на том, чтобы крошить или раздавливать пищу. Эти мелкие млекопитающие, внешне похожие на мышей, — важнейшей этап нашей собственной истории. Если вы в этом сомневаетесь, то представьте себе, каково было бы есть яблоко или тем более большую морковку, не имея резцов и коренных зубов. Наш разнообразный рацион, от фруктов и пирожных до овощей и мяса, возможен лишь потому, что наши предки, древние млекопитающие, выработали зубы с очень четким прикусом. И конечно, ранние стадии этого процесса мы можем наблюдать у трителедонтов и других, более древних наших родственников, у которых передние зубы обладают несколько иной формой и строением бугорков и ямочек, чем зубы, расположенные глубже во рту.