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

Dawkins, Richard Ancestor’s Tale: A Pilgrimage to the Dawn of Evolution. New York: Mariner Books, 2005; Knoll, Andrew Life on a Young Planet: The First Three Billion Years of Evolution on Earth. Princeton, N. J.: Princeton University Press, 2004; Switek, Brian Written in Stone: Evolution, the Fossil Record, and Our Place in Nature. New York: Bellevue Literary Press, 2010.

Поиск окаменелостей на основании предсказаний эволюционной теории и исторической геологии предполагает использование данных стратиграфии, седиментологии и структурной геологии. Если говорить кратко, то стратиграфия занимается изучением относительного геологического возраста и взаимосвязи горных пород. Седиментология рассматривает условия образования осадочных горных пород, таких как песчаники, сланцы и алевриты, в которых время от времени встречаются окаменелости, интересующие палеонтологов вроде меня. Возникли ли горные породы в результате отложения осадков в озерах, реках или океанах или были образованы в результате других геологических процессов? Структурная геология пытается определить суть и причины перемещений и изменений горных пород со времен их образования миллионы лет назад до сегодняшнего дня. Литература по этой теме очень обширна. Чтобы понять суть без какой-либо предварительной подготовки, советую ознакомиться с книгой: Bjornerud, Marcia Reading the Rocks: The Autobiography of the Earth. New York: Basic Books, 2005. Упомянутая выше книга Форти также относится к данной категории. Также посоветую замечательную книгу Уолтера Алвареса: Alvarez, Walter The Mountains of St. Francis: Discovering the Geological Events That Shaped the Earth. New York: Norton, 2008.

Билл Эймерал предположил возможность обнаружения окаменелостей в триасовых отложениях Гренландии в сборнике Shell Oil Guide to the Permian and Triassic of the World. Из горы макулатуры была извлечена статья Perch-Nielsen, K., et al. Revision of Triassic Stratigraphy of the Scoresby Land and Jameson Land Region, East Greenland // Meddelelser om Gr nland 193 (1974): 94–141. Эта статья привела Билла, Чака и Фариша к элегантным работам датского специалиста по седиментологии Ларса Клемменсена: Clemmensen, L. B. Triassic Lithostratigraphy of East Greenland Between Scoresby Sund and Kejser Franz Josephs Fjord. Gr nlands geologiske unders gelse, 1980; Clemmensen, L. B. Triassic Rift Sedimentation and Palaeogeography of Central East Greenland // Geological Survey of Greenland, Bulletin, no. 136 (1980): 5–72. Эти работы стали для нас своего рода Розеттским камнем, поскольку показали возможность существования окаменелостей в этих отложениях и их сходство с отложениями Северной Америки (которые, в свою очередь, описаны в статье Olsen, P. E. Stratigraphic Record of the Early Mesozoic Breakup of Pangea in the Laurasia-Gondwana Rift System // Annual Reviews of Earth and Planetary Science 25 [1997]: 337–401). Это был ключевой момент в нашей подготовительной работе.

Чтобы понять запечатленное в камнях прошлое, нужны практические знания (как подобрать еду и обувь, как научиться искать и находить) и направляющие идеи. Важность первых отметил еще Наполеон: «Армия марширует, пока полон желудок». У вас может быть лучшее в мире оборудование, но если с провиантом проблемы, очень скоро дела пойдут вкривь и вкось. Когда команда нормально питается, люди могут вытерпеть превратности погоды, тоску и монотонность, с которыми сопряжены поиски окаменелостей. Долгий день в холоде и сырости, не увенчавшийся никакими достижениями, может быть вознагражден хорошим ужином. Перед отправлением в Арктику мы насушили овощей и фруктов, чтобы обогатить рацион дополнительными вкусами и запахами. Зайдите ко мне в лабораторию в апреле, перед началом полевого сезона, и вы сможете увидеть и понюхать киви, клубнику и помидоры Сан-Марцано, подсыхающие в сушильных шкафах. В поле мы даже выпекаем хлеб, поскольку запах поднимающегося хлеба не только помогает продать дом, как гласит пословица, но и поднимает настроение угрюмой команды. В поле для нас этот хлеб подобен лучшему французскому багету. К сожалению, это наше произведение по плотности больше напоминает строительный материал, чем съедобную субстанцию, и дома таким хлебом, ясное дело, питаться нельзя.

В первый сезон, в 1988 году, мы мало об этом думали. Наша пища состояла из готовых сушеных продуктов в разноцветных упаковках и с такими затейливыми названиями, как скалопини из телятины, курица в соусе марсала и тетраццини с индейкой. Через две недели пребывания в экспедиции мы поняли, что все эти блюда одинаковы на вкус. Тоскливым подтверждением нашей догадки стал список ингредиентов: все блюда состояли приблизительно из одних и тех же составляющих и различались лишь цветом упаковки и формой макарон. Эта новость мало нас обрадовала. Мы сдабривали однообразную пищу острым соусом и специями, что мало изменяло ее вкус. В тот год в экспедиции я довольно сильно похудел.

Наши рецепты приготовления сушеных блюд можно найти на сайте: http://tiktaalik.uchicago.edu. Эта пища годится для ужина после долгого перехода по тундре или лазанья по скалам, требует минимум энергии и воды, может быть адаптирована для каждого — от строгого вегетарианца до большого любителя мясного — и мало весит. В принципе, такая еда пригодна даже для приема гостей (которых вы больше не собираетесь к себе приглашать).

В качестве популярного вступления в геологическую историю востока Северной Америки я предлагаю книгу Чета и Морин Раймо: Raymo, Chet, and Maureen E. Raymo Written in Stone. Hensonville, N. Y.: Black Dome Press, 2007. Историю о динозавре, обнаруженном в опорах моста, можно прочесть у Эдвина Колберта: Colbert, Edwin H. Men and Dinosaurs. New York: E. P. Dutton, 1968.

Открытия, сделанные нами в Гренландии, описаны в следующих статьях: Jenkins Jr., F. A., et al. A Late Triassic Continental Fauna from the Fleming Fjord Formation, Jameson Land, East Greenland / In: The Nonmarine Triassic. Lucas, S. G., and M. Morales, eds. Albuquerque: New Mexico Museum of Natural History and Science, 1993, 74; Jenkins Jr., F. A., et al. A New Record of Late Triassic Mammals from the Fleming Fjord Formation, Jameson Land, East Greenland / In: The Nonmarine Triassic. Lucas, S. G., and M. Morales, eds. Albuquerque: New Mexico Museum of Natural History and Science, 1993, 94. Наиболее важные из найденных нами окаменелостей млекопитающих описаны в статье Jenkins Jr., F. A., et al. Haramiyids and Triassic Mammalian Evolution // Nature 385 (1997): 715–718.

Общую информацию о происхождении млекопитающих и о связи маленького зуба с эволюционным древом нашего вида можно найти в следующих работах: Kielan-Jaworowska, Z., Cifelli, R. L., and Z.-X. Luo Mammals from the Age of Dinosaurs: Origins, Evolution, and Structure. New York: Columbia University Press, 2004; Luo, Z.-X. Commentary on Mammalian Dental Evolutionary Development // Nature 465 (2010): 669.

Информацию об относительном содержании различных атомов в организме человека я почерпнул из главы 1 книги Роберта Стернера и Джеймса Элсера: Sterner, Robert W., and James J. Elser Ecological Stoichiometry: The Biology of Elements from Molecules to the Biosphere. Princeton, N. J.: Princeton University Press, 2002. Конечно, это не истинная химическая формула, поскольку наше тело состоит не из одинаковых молекул, как кристаллик соли, а из множества молекул разных типов.

Представление о древе жизни, объединяющем всех ныне живущих и вымерших существ, является одним из следствий теории Дарвина. Это древо позволяет делать специфические и проверяемые предсказания и формулировать гипотезы. Основы этих методов изложены в книге Докинза: Dawkins, Richard Ancestor’s Tale: A Pilgrimage to the Dawn of Evolution. New York: Mariner Books, 2005. Если вас интересует мнение более узких специалистов, советую прочесть статью:

Wiley, E. O., et al. The Complete Cladist: A Primer of Phylogenetic Procedures / Special publication № 19. Lawrence: University of Kansas, Museum of Natural History, 1991. Чтобы полнее окунуться в атмосферу этой науки и познакомиться с разными мнениями, обратитесь к научным журналам в области кладистики и системной биологии.

История Генриетты Ливитт описана в статье: Pickering, E. C. Periods of 25 Variable Stars in the Small Magellanic Cloud // Harvard College Observatory Circular 173 (1912): 1–3. Работе Ливитт и других женщин в обсерватории посвящены также книги: Byers, Nina, and Gary Williams, eds. Out of Shadows: Contributions of Twentieth-Century Women to Physics. New York: Cambridge University Press, 2006; Hamblin, J. D. Science in the Early Twentieth Century: An Encyclopedia. Santa Barbara, Calif.: ABC–CLIO, 2005, 181–184.

Обсуждение Большого взрыва и его последствий можно найти в книгах: Krauss, L. Atom: A Single Oxygen Atom’s Journey from the Big Bang to Life on Earth… and Beyond. Boston: Back Bay Books, 2002; De-Grasse Tyson, Neil, and Donald Goldsmith Origins: Fourteen Billion Years of Cosmic Evolution. New York: Norton, 2005; Singh, Simon Big Bang: The Origin of the Universe. New York: Harper Collins, 2005; Weinberg, Steven The First Three Minutes. New York: Basic Books, 1993.

Испытание устройства Ivy Mike описано в книге: Rhodes, Richard Dark Sun: The Making of the Hydrogen Bomb. New York: Simon & Schuster, 1995.

Со времен небулярной гипотезы Сведенборга, Канта и Лапласа происхождение планет Солнечной системы оставалось темой активных исследований и жарких споров. Основные вопросы обсуждаются в книге: DeGrasse Tyson, Neil, and Donald Goldsmith Origins: Fourteen Billion Years of Cosmic Evolution. New York: Norton, 2005. О процессе образования Земли можно прочесть в статье: Canup, R. M. Accretion of the Earth // Philosophical Transactions of the Royal Society A 366 (2008): 4061–4075. Тем, кто математически подготовлен и хочет самостоятельно погрузиться в изучение оригинальных статей, советую обратиться к основному научному журналу в этой области — Icarus: The International Journal of Solar System Studies — официальному изданию отделения планетарных наук Американского астрономического общества.