Шёйхцер принадлежал к числу наиболее известных сторонников дилювианизма (от лат. diluvium «потоп»). Так называлось учение, связывавшее возникновение ископаемых остатков со Всемирным потопом, который якобы уничтожил допотопную флору и фауну и засыпал ее многометровыми слоями песка и глины. В результате этого катаклизма, полагал Шёйхцер, и образовались камни с отпечатками насекомых, а также все остальные окаменелости. Неслучайно в «Священной физике» изображения комара-долгоножки из Монте-Больки и стрекозиной личинки из Энингена украсили виньетку, обрамляющую драматическую сцену с Ноевым ковчегом. На ней можно видеть, как неподалеку от ковчега под проливным дождем в отчаянии мечутся толпы грешников, обреченных на верную смерть. За насекомыми, как и за грешниками, место в ковчеге Бог не зарезервировал. Во всяком случае, так считал немецкий иезуит Афанасий Кирхер, старший современник Шёйхцера и не менее выдающийся деятель раннеевропейской науки. Дилювианистские воззрения заставили Кирхера полемизировать с итальянцем Франческо Реди, чьи эксперименты с гнилым мясом и мушиными личинками впервые поставили идею самозарождения жизни под сомнение. Ведь если насекомые не могут самозарождаться из ила и грязи, то как же они восстановились после потопа? вопрошал Кирхер
Раньше эти и другие ошибки дилювианистов рассматривались как один из многочисленных примеров пагубного влияния религии на науку. Однако современные историки палеонтологии, такие как Мартин Радвик из Калифорнийского университета в Сан-Диего, убеждены, что дилювианизм, наоборот, был большим шагом вперед: без ветхозаветного сказания о потопе идея органического происхождения окаменелостей утвердилась бы с куда бо́льшим трудом. Мы с вами с детства привыкли, что кости динозавров и прочие подобные находки являются остатками живых существ, населявших Землю в ранние эпохи. Но на заре Нового времени, когда палеонтология делала первые шаги, это было совершенно неочевидно. Многие естествоиспытатели тогда полагали, что окаменелости вырастают прямо в земных породах, подобно кристаллам. Их не смущало, что некоторые «фигурные камни», как тогда называли ископаемые остатки, имеют сходство с растениями или раковинами моллюсков. Неоплатоническая философия, популярная во времена Ренессанса, провозглашала, что весь мир пронизан сетью тайных соответствий. Всё влияет на всё по таинственным законам симпатической магии. Получалась вполне логичная картина: одни окаменелости, зародившиеся под влиянием растительного мира, похожи на листья; другие, такие как белемниты, напоминают наконечники стрел и прочие человеческие артефакты; третьи те, что мы сейчас называем члениками морских лилий, имеют звездчатую форму и, следовательно, возникли под влиянием звезд.
Представление об окаменелостях как об игре природы, не имеющей реального отношения к организмам прошлого, продержалось вплоть до конца XVII в. В этом мы можем убедиться, листая Lithophylacii Britannici Ichnographia каталог коллекции окаменелостей Эшмоловского музея в Оксфорде, изданный в 1699 г. ее хранителем Эдвардом Ллуйдом при поддержке Исаака Ньютона и других видных деятелей науки того времени. В теоретической части каталога Ллуйд писал, что окаменелости зарождаются в трещинах скал из микроскопических частиц животного и растительного происхождения, так называемых animalcula, которые вместе с водяным паром поднимаются из океана и затем с каплями дождя просачиваются в землю. Сочинение Ллуйда интересно и тем, что в нем фигурируют первые в истории науки изображения ископаемых насекомых и паукообразных (рис. 1.2). Выполненные в довольно топорной манере, они помещены на той же ксилографии, что и образцы каменноугольной флоры, собранные в окрестностях английского города Глостера. Тем не менее точное место, где были найдены отпечатки насекомых, Ллуйд не указал, вероятно, посчитав, что такая безделица не заслуживает серьезного отношения.
Шёйхцер, издавший свой «Потопный гербарий» всего через 10 лет после каталога Ллуйда, исповедовал уже совершенно иной подход к палеонтологическим находкам. Ведь если окаменелости это не случайное порождение природных сил вроде красивых камушков на пляже, а остатки реально существовавших животных, ставших жертвами кары небесной, то их изучение сродни чтению исторической хроники, здесь требуется точность и обстоятельность. Поэтому, как и в отношении других окаменелостей, изображенных в его книгах, Шёйхцер дал для ископаемых насекомых четкие географические привязки.
Но насекомые это еще полбеды. Ископаемые раковины морских моллюсков на вершинах холмов в центре Европы вызывали куда больше вопросов. Вдумайтесь: если бы не сказание о потопе, как иначе современники Шёйхцера, ничего не знавшие о морских регрессиях и трансгрессиях, смогли бы объяснить, почему окаменевшие остатки морских организмов залегают вдали от берега моря?.. Разумеется, когда палеонтология окрепла и встала на ноги, костыль в виде библейского авторитета ей стал не нужен. Однако сформулированные дилювианистами базовые представления о том, что окаменелости формируются в водной среде из умерших организмов, занесенных минеральным осадком, так и остались с нами. Нравится кому-то это или нет, но современная палеонтология и палеоэнтомология как один из ее разделов вышла из вод Всемирного потопа, подобно Афродите, рожденной из морской пены.
* * *
Каждый, у кого есть дача, мог наблюдать, как в бочке для сбора дождевой воды барахтаются упавшие туда мухи, осы и прочая шестиногая живность. Моя жена рассказывала, что в детстве она любила вместе с братом спасать этих бедолаг. Но в древности вызволять их было некому, и насекомое, упавшее в озеро или морскую лагуну, шло ко дну. Если трупик сразу засыпало слоем минерального осадка глинистой взвесью или известковой мутью, начинался процесс его фоссилизации, т. е. превращения в окаменелость. Осадок, как одеяло, изолирует насекомое от внешней среды, не давая ему разлагаться. Чем быстрее накапливался осадок, тем лучше насекомое сохранялось. Дефицит кислорода в придонном слое также тормозил процессы гниения. Постепенно осадок погребал насекомое все глубже, оно сплющивалось, а органическое вещество в его теле замещалось минеральным. Сплющенное насекомое создает неоднородность в куске затвердевшей осадочной породы, и, если вы ударите по такому куску молотком, он расколется именно по той плоскости, где лежит насекомое. В итоге у вас в руках окажутся два зеркально симметричных каменных отпечатка с силуэтом насекомого их еще называют «отпечаток» и «противоотпечаток»[2].
За редчайшими исключениями, от древних животных в осадочных породах остаются только твердые части кости, зубы, раковины, чешуя. Когда мы находим панцирь доисторической улитки или скелет ископаемой рептилии, остается только гадать, как выглядело их тело. Взять хотя бы аммонитов спирально закрученные раковины этих мезозойских головоногих моллюсков кое-где буквально валяются под ногами. Это самая банальная и бросовая окаменелость. Однако палеонтологи до сих пор не могут точно сказать, сколько у аммонитов было щупалец, ведь их мягкие ткани никогда не сохраняются вместе с раковиной. С насекомыми нам повезло гораздо больше наружный скелет, состоящий из прочной кутикулы, покрывает все их тело, от кончиков усиков до вершины брюшка. Поэтому, если только после смерти насекомое не разорвало на отдельные части, оно сохраняется целиком. Даже у самых древних крылатых насекомых, живших в каменноугольном периоде, свыше 300 млн лет назад, можно разглядеть очертания тела и окраску из темных и светлых полос на крыльях, как если бы перед вами была черно-белая выцветшая фотография. Если вдуматься, это же просто фантастика! Представьте, что археологи доставали бы из курганов не скелеты древних людей, а их парадные портреты в полный рост, выполненные в полном соответствии с оригиналом.
Чтобы откопать скелет динозавра, нужны уйма терпения, денег и тяжелый физический труд. Каждую кость, выступающую на поверхность, необходимо проклеить и вместе с прилегающей породой загипсовать в транспортировочном контейнере. Чтобы вывезти эти многотонные глыбы из отдаленного района с плохими дорогами, надо нанимать специальную технику. Неудивительно, что извлечение одного крупного скелета может растянуться на несколько лет и еще столько же времени нужно, чтобы отпрепарировать этот скелет в лаборатории, очистив все его элементы от первоначальной каменной оболочки. Поиск ископаемых насекомых совсем другое дело. Чтобы сделать ценную находку, достаточно одного удачного удара молотком. Положил камушек с отпечатком в спичечный коробок и поехал дальше. Если часть крыла или ноги насекомого уходит в породу, то их за пару часов можно освободить при помощи препаровальной иглы.
Впрочем, без терпения не обойтись и палеоэнтомологам чтобы найти хотя бы один стоящий отпечаток, приходится впустую переколачивать сотни камней. Не желая тратить на это время, некоторые ученые предпочитают покупать палеонтологические находки у местного населения. Именно так в распоряжении китайских палеоэнтомологов оказалась огромная коллекция ископаемых насекомых из юрского местонахождения Даохугоу, расположенного рядом с одноименной деревней на северо-востоке Китая. Здесь целые семьи зарабатывают на жизнь продажей окаменелостей. Один китайский профессор даже уверял меня, что местные крестьяне настолько поднаторели в сборе ископаемых насекомых, что разбираются в них лучше, чем его собственные студенты. Тем не менее непрофессиональные сборщики, движимые коммерческими побуждениями, часто пропускают мелких насекомых, охотясь за крупными и эффектными экземплярами. Чрезмерное обилие такой «крупнятины» сразу бросается в глаза при работе как с китайскими, так, например, и с бразильскими коллекциями. В Бразилии, откуда на черный рынок попадают тысячи насекомых раннемелового возраста, их сборами подрабатывают камнерезы из карьеров, где добывается облицовочный камень.
Систематический поиск ископаемых насекомых возможен лишь при участии профессиональных энтомологов. Так в Москве появилась самая крупная в мире коллекция, насчитывающая свыше 220 000 экземпляров из 1000 с лишним местонахождений, расположенных на территории бывшего СССР и Монголии. Она хранится в Лаборатории артропод[3] Палеонтологического института им. А. А. Борисяка РАН и как магнит притягивает зарубежных специалистов. На протяжении 80 лет существования лаборатории почти каждый год ее сотрудники отправляются в экспедиции за новым материалом.
Обычные люди, чтобы побыть наедине с природой, идут в поход или едут на рыбалку, тратя на это свои отпуск и деньги. Может быть, удовольствия они получают много, но практической пользы никакой. А вот в палеонтологической экспедиции есть все шансы совместить приятное с полезным. Никакого интернета, никакого телефона. Неделями живешь почти первобытной жизнью, сидишь у костра, моешься в реке, вслушиваешься в рокот приближающейся грозы посреди чистого поля. Над палаткой испещренное множеством звезд небо, которого лишены горожане. И камни, камни, таящие в себе научную сенсацию, стоит только стукнуть молотком в нужном месте. И все это за казенный счет. В Москву возвращаешься, как будто из иного мира
Я не зря упомянул о реке, ведь многие местонахождения ископаемых насекомых, особенно в Европейской России и Сибири, располагаются на речных берегах. Как кондитерский нож, разрезающий торт, река прокладывает свое русло сквозь древние осадочные породы, так что их слои выходят на поверхность по стенкам береговых обрывов. Сидишь себе с молотком на крутом берегу, а под тобой уходят вдаль изгибы реки Но часто древних насекомых приходится искать и в засушливых степях, и в пустынях, куда питьевую воду надо привозить с собой, а о том, чтобы помыться, и речи быть не может. Из-за мелкой пыли, которая носится в воздухе, ломаются молнии палаток. По холмам, покрытым колючками, скачут козы, в небе описывают круги хищные птицы. Однако нередко палеоэнтомологи работают и в самых обычных местах в карьерах, дорожных выемках, строительных котлованах. В ЮАР меловых насекомых собирали в алмазной шахте, похожей на гигантскую воронку. Все эти шрамы, которыми человек избороздил лицо планеты, как и пустыни, и реки с береговыми осыпями, хороши отсутствием растительности, которая скрывает под собой древние породы. Чтобы прошлое Земли показалось наружу, надо снять с него «кожу» в виде травы и леса. Палеоэнтомологи, занятые поиском ископаемых насекомых, сами похожи на мух, которые слетаются к открытым ранам на теле планеты.
Обрывы, пустыни и карьеры влекут любого палеонтолога неважно, работает он с древними насекомыми, рыбами, кораллами или моллюсками. Однако ископаемые насекомые, в отличие от многих других окаменелостей, встречаются в основном в отложениях континентальных водоемов, таких как старицы и озера[4]. В осадочных породах морского происхождения они тоже попадаются, но в существенно меньших количествах. Действительно, шансы насекомых оказаться посреди бескрайнего моря невелики, тогда как в озера они падают постоянно чем ближе к берегу, тем чаще. Но, увы, континентальные отложения датируются гораздо хуже морских. Море существует много миллионов лет на огромной площади, будучи довольно однородным по температуре и другим характеристикам, так что смена видов морских организмов происходит синхронно на разных участках его акватории. Ориентируясь на последовательность таких сменяющихся видов с широким ареалом, геологи сравнивают осадки древних морей и затем определяют, каким отрезкам геологического времени они соответствуют. Но вот с озерными слоями такая методика не работает.
Продолжительность существования небольшого озера может исчисляться тысячами лет, и нужно очень исхитриться, чтобы сопоставить его отложения с отложениями других озер, в каждом из которых были свои условия и свой набор видов. Привязать насекомоносные слои к глобальной геохронологической шкале иногда удается с помощью радиоизотопного датирования, для которого необходимы цирконы особые кристаллики вулканического происхождения. Однако в осадках тех озер, которые располагались вдали от действующих вулканов, цирконы отсутствуют. Вот и получается, что возраст ряда местонахождений ископаемых насекомых известен довольно приблизительно, иногда с погрешностью в 1015 млн лет. С датированием янтаря существует еще бо́льшая неопределенность, поскольку не всегда ясно, попал ли он во вмещающую породу сразу или же вторично перезахоронился. Поэтому, вместо того чтобы приводить абсолютный возраст тех или иных древних насекомых, в этой книге я чаще буду говорить о геологических периодах большой длительности, которые охватывают примерный интервал их существования. Так, под словосочетанием «позднеюрские жуки» надо понимать жуков, живших ближе к концу юры, где-то 163145 млн лет назад.
В отличие от морских организмов, насекомые не распределяются по палеонтологической летописи равномерно, их находки, как правило, идут кучно, по принципу «то густо, то пусто». Дело в том, что условия, благоприятствующие захоронению насекомых, возникают не так уж и часто. Но если уж они возникли, например, в каком-то древнем озере или лесу, сочащемся смолой, то в результате формируется богатый ископаемый комплекс, где представлены самые разные группы, начиная с жестких жуков и заканчивая субтильными комарами[5]. Палеоэнтомологи набрасываются на такие местонахождения их называют лагерштеттами как на неисчерпаемый кладезь и целыми пачками публикуют описания найденных там новых видов. Названия этих лагерштеттов на слуху у всех, кто занимается ископаемыми насекомыми, Чекарда, Даохугоу, Каратау, Сантана, балтийский янтарь Это такие геологические «моментальные снимки», которые запечатлели состояние мира насекомых в отдельно взятой точке пространства и времени. Но мы не знаем практически ничего о том, что происходило в промежутках между этими «снимками». Их можно сравнить со вспышками молний во время ночной грозы, после которых все вокруг опять погружается в кромешную тьму. С открытием новых крупных местонахождений интервалы между соседними «снимками» постепенно сокращаются, хотя, конечно, мы никогда не заполним их целиком.