Вселенная внутри нас: что общего у камней, планет и людей - Нил Шубин

Другие гены отражают изменение нашего рациона. В некоторых популяциях люди обзавелись генами, способствующими усваиванию молока, углеводов и спирта. Эта способность связана с наличием в организме ферментов, расщепляющих определенные химические связи в молекулах. В последние десять тысяч лет эти гены стали особенно важны. Способность переваривать молоко — следствие одомашнивания коров. Расщепление спирта связано с использованием продуктов брожения. Оба признака отражают переход людей к земледельческому, оседлому образу жизни.

Последствия вращения планеты и былых холодов можно найти повсеместно: в песчинках на берегу моря, в валунах на склонах холмов и даже в нашей собственной ДНК, которая, как и туннели Кэмп-Сенчури, остается свидетелем изменений климата и культуры.

Глава 10

Матери изобретений

Около восьми миллионов лет назад континенты, моря и океаны уже приобрели такие очертания, что и ученики младших классов смогли бы их узнать. Планета выглядела на современный лад, за одним исключением: на ней не было двуногих существ с крупным мозгом.

О том, что ситуация изменилась, можно судить по палеонтологическим находкам возрастом около семи миллионов лет, обнаруженным на территории Чада и Кении. Группа французских ученых, исследовавших прибрежную часть древних озерных отложений, отыскала большой фрагмент черепа, отличавшегося удивительным смешением черт. Тяжелыми надбровными дугами и маленьким объемом черепной коробки он напоминал череп шимпанзе, но размер лица был слишком мал для обезьяны: эти черты очень напоминали человеческие. Другие свидетельства были найдены в более молодых отложениях в Кении. Были обнаружены фрагменты бедренных костей и других костей ног, и они были прямыми, что означало, что их обладатель ходил на задних ногах. Что-то произошло — на планете жили и, может быть, даже передвигались на двух ногах высшие приматы совершенно нового типа.

Эти существа, безусловно, не отдавали себе отчета в том, что Земля у них под ногами менялась. Африканский континент начинал раскалываться. Сдвиги внутри Земли привели к расщеплению земной коры, открытию рифта и разделению континента в направлении с севера к югу. Этот разрыв сначала был небольшим, но постепенно удлинялся и протянулся от Египта до Мозамбика. По мере развития процесса эти рифты (как те, что мы исследовали в Гренландии) образовали выпуклости и впадины на поверхности Земли, ставшие горами и долинами.

Почти все окаменелости, рассказывающие о нашей истории в период от шести до двух миллионов лет назад, были найдены в той или иной части этой рифтовой системы. Находки свидетельствуют, что хождение на двух ногах (бипедализм) — один из древнейших человеческих признаков, зачатки которого были уже у наших далеких предков, чьи остатки найдены в Чаде и Кении. Было обнаружено несколько видов существ с небольшими лицами, сравнительно небольшими клыками и широкими задними коренными зубами, а также крупным мозгом. Все эти человеческие признаки появлялись постепенно. Около 1,9 миллиона лет назад родичи человека существовали уже и вне Африки. Судя по строению их костей, они могли ходить и даже бегать на большие расстояния. Примерно двести тысяч лет назад на Земле появились первые представители нашего вида — Homo sapiens.

О климате тех лет мы узнаем благодаря анализу пыли, ила и костей. Пыль в осадочных породах говорит об уровне влажности и направлении и скорости ветра. Ил со дна моря позволяет установить направление подводных течений и количество воды из Нила, вытекавшей в море (этот параметр отражает количество дождей). Осадки на дне крупных рифтовых озер характеризуют изменения уровня воды. По присутствию или отсутствию костей антилоп можно судить о том, была ли данная территория покрыта лесом или саванной. Присутствие костей бегемотов говорит о том, что здесь было влажно. Даже длина шей ископаемых жирафов может о многом рассказать: по ней можно судить о высоте местной растительности. Если вы умеете смотреть, чуть ли не любой объект может служить термометром, барометром или даже анемометром.

Содержание пыли в африканских осадочных породах то увеличивалось, то уменьшалось. Антилопы распространились повсюду, а вот бегемоты и жирафы жили только в определенных местах. При смене теплого и влажного климата на холодный и сухой густые леса уступили место редколесьям с большим количеством травы. Но, несмотря на эту основную тенденцию в изменении климата, в отдельные короткие промежутки времени в окружающей среде происходили резкие перемены и в одну, и в другую сторону.

Любой житель города, лежащего вблизи горного массива, знает, что горы сильно влияют на климат. Появление африканского рифта оказало дополнительное влияние на погоду: горы задерживали влагу и влияли на формирование дождевых облаков. В Африке появились регионы, где шли ливневые дожди, и регионы с более сухим, прохладным климатом.

Географические и климатические изменения в Африке связаны с глобальными переменами. От двух до трех миллионов лет назад началась череда ледниковых периодов. Расширение ледников способствовало снижению уровня моря, что, в свою очередь, привело к изменению океанических течений и воздушных потоков. Результатом было постепенное превращение Восточной Африки из страны лесов в гигантское пастбище.

Эта цепная реакция коснулась и наших древних предков. Способность передвигаться на двух ногах, появившаяся у них от семи до четырех миллионов лет назад в районах вроде Чада, Эфиопии и Кении, при жизни в открытых саваннах оказалась особенно важной: они смогли преодолевать большие расстояния, а их руки освободились для изготовления орудий.

Характерные для того времени быстрые климатические сдвиги, вызванные изменением орбиты планеты и другими, пока неизвестными причинами, требовали от животных быстрой адаптации. Отличительной особенностью существ с крупным мозгом как раз является способность к обучению и адаптации. В этом вихре (по геологической временной шкале) перемен реализовались такие функции, как изготовление все новых типов каменных орудий, сбор моллюсков, охота, наскальная живопись, захоронение умерших, использование огня, приготовление пищи и натуфийское земледельческое общество.

Связь найдена

В начале 80-х годов моего коллегу из отделения статистики Чикагского университета Стивена Стиглера попросили принять участие в подготовке сборника, посвященного памяти Роберта Мертона, одного из выдающихся социологов нашего времени. За время своей долгой научной деятельности Мертон значительно изменил наше понимание того, как рождаются великие идеи и делаются открытия. В 1957 году Мертон обратил внимание научного сообщества на странную закономерность: очень часто идеи, которые в нашем представлении ассоциируются с каким-то одним человеком, на самом деле выдвинуты кем-то другим. Более того, великие прорывы и открытия в науке часто совершаются одновременно несколькими людьми, работающими в разных местах.

После путешествия на «Бигле» Чарльз Дарвин изложил принципы естественного отбора в виде огромного труда. Когда труд был почти завершен, он узнал, что Альфред Рассел Уоллес самостоятельно пришел к той же идее, когда за несколько лет до того болел малярией в Индонезии. Люди тысячелетиями размышляли о связи человека с животными, и вот практически одновременно двое ученых совершенно независимо друг от друга открыли фундаментальные принципы, лежащие в основе всего живого. Готфрид Лейбниц и Исаак Ньютон практически одновременно создали систему интегрального и дифференциального исчисления. Элайша Грей и Александр Грэм Белл в одном и том же году изобрели телефон. Список можно продолжать. Многие великие идеи приходили к разным людям практически одновременно.

Очень многие молодые ученые постоянно опасаются подобной ситуации. Что чувствует каждый из них, когда обнаруживает нечто действительно стоящее? Это не всегда ощущение победы. Впереди карьера. Их должны признать другие ученые. Поэтому их главная мысль в такой ситуации: «А кто еще мог это обнаружить?»

Зная множество подобных примеров, Стиглер сформулировал закон. Говоря кратко, он объявил, что, называя какое-то открытие или закон именем некоего человека (закон Гука, физика Ньютона, теория Дарвина), люди должны помнить о том, что «ни одно научное открытие не названо именем его первооткрывателя». Стив Стиглер назвал свой закон законом Стиглера, чтобы отдать дань его первооткрывателю Мертону и его последователям, выросшим на работах истинного первооткрывателя, отца социологической науки Фрэнсиса Бэкона. Само признание многократности открытий тоже приходило к людям неоднократно.

Богатая история открытий — не линейный путь от одного человека к следующему, а продукт социальной среды с бесчисленными предшествовавшими эпизодами и, в результате, многими «авторами». Часто сам изобретатель или первооткрыватель играет менее важную роль, чем среда, которая подготовила открытие, чем то, что, так сказать, «витает в воздухе». Чтобы открытие совершилось, необходимы определенные условия и возможности его развития и внедрения. Понимая важность исторического момента, Бэкон в XVI веке произнес знаменитое: «Время есть величайший из новаторов».