33 интересных факта о палеонтологии

Земля хранит в своих недрах грандиозную летопись жизни — многомиллиардную историю организмов, населявших эту планету задолго до появления человека. Каждый пласт горных пород является страницей этой книги, написанной самой природой на языке окаменелостей и отпечатков. Наука, расшифровывающая этот язык и восстанавливающая облик древних существ по крупицам сохранившихся свидетельств, называется палеонтологией. Она стоит на стыке биологии, геологии, химии и физики, объединяя методы самых разных дисциплин ради единой цели — понять, как возникала, развивалась и угасала жизнь на нашей планете. Открытия палеонтологов не раз переворачивали привычные представления о прошлом Земли и заставляли пересматривать устоявшиеся концепции. Факты об этой науке способны захватить воображение любого человека — от любознательного ребёнка до умудрённого учёного.

1. Само слово «палеонтология» образовано из трёх греческих корней — «palaios» (древний), «on» (существо) и «logos» (учение). Термин вошёл в широкое употребление в первой половине девятнадцатого века, хотя изучение окаменелостей как осмысленная деятельность началось значительно раньше.
2. Первые научные описания окаменелостей принадлежат Леонардо да Винчи, который в конце пятнадцатого века доказал, что ракушки в горных породах Северной Италии являются остатками некогда живших морских организмов. Этот вывод противоречил популярному тогда объяснению, согласно которому окаменелости были «шутками природы» или следствием библейского Потопа.
3. Возраст самых древних бесспорных следов жизни на Земле составляет около трёх с половиной миллиардов лет — это строматолиты, образованные микроорганизмами в докембрийских породах Австралии. Некоторые исследователи указывают на ещё более ранние следы биологической активности, датируемые почти четырьмя миллиардами лет назад.
4. Процесс превращения остатков организма в окаменелость называется фоссилизацией и требует стечения целого ряда редких обстоятельств. Для этого необходимо быстрое погребение, отсутствие кислорода, наличие минеральных растворов и достаточно длительное время — именно поэтому в летописи ископаемых сохранилась ничтожная доля всех живых существ, когда-либо населявших планету.
5. По расчётам учёных, в виде окаменелостей сохранилось менее одного процента всех видов, когда-либо живших на Земле. Это означает, что палеонтологи работают с крайне неполной выборкой — словно пытаются восстановить содержание книги по случайно уцелевшим страницам, среди которых отсутствуют целые главы.
6. Самая распространённая форма фоссилизации — замещение органического вещества минералами. В ходе этого процесса атомы кальция, кремния или железа постепенно замещают молекулы оригинального биологического материала, сохраняя при этом исходную форму и нередко мельчайшие детали структуры.
7. Янтарь является исключительным консервирующим материалом — смола древних деревьев порой захватывала насекомых, цветочную пыльцу, перья и даже мелких позвоночных, сохраняя их в трёхмерном виде на десятки и сотни миллионов лет. Именно в янтаре были найдены фрагменты динозавровых перьев с сохранившимися пигментными клетками, позволившими установить их цвет.
8. Старейший университетский курс палеонтологии был введён в Оксфорде в 1813 году Уильямом Баклендом — геологом и богословом, впоследствии описавшим первого официально признанного динозавра мегалозавра. Бакленд также отличился тем, что утверждал, будто пробовал на вкус образцы ископаемого помёта — копролиты — в научных целях.
9. Копролиты — окаменевшие экскременты — представляют собой ценнейший источник информации о рационе питания древних животных. Изучение их содержимого позволяет узнать, чем питались те или иные существа миллионы лет назад, что невозможно установить по одним лишь костным останкам.
10. Самый полный скелет тираннозавра рекса из всех найденных получил прозвище «Сью» — в честь палеонтолога Сью Хендриксон, обнаружившей его в 1990 году в Южной Дакоте. Этот экземпляр был продан на аукционе за рекордные восемь миллионов долларов и сегодня экспонируется в Чикагском музее естественной истории.
11. Динозавры господствовали на суше на протяжении около ста шестидесяти пяти миллионов лет — срок настолько колоссальный, что расстояние во времени между тираннозавром и трицератопсом меньше, чем промежуток между тираннозавром и нами. Эта перспектива наглядно показывает, насколько кратким является человеческое присутствие на Земле.
12. Современные птицы являются прямыми потомками динозавров — точнее, одной из групп тероподов. Это открытие, окончательно утвердившееся в науке в последние десятилетия, означает, что динозавры технически не вымерли полностью — около десяти тысяч их видов летают над нашими головами прямо сейчас.
13. Самым крупным наземным животным в истории Земли является аргентинозавр — зауропод длиной около тридцати пяти метров и массой, по различным оценкам, от семидесяти до ста тонн. Для сравнения, самый крупный современный сухопутный зверь — африканский слон — весит лишь около шести тонн.
14. Не все палеонтологические находки представляют собой кости — следы лап, норы, гнёзда и даже следы укусов на костях являются частью того, что учёные называют «следовой летописью». Такие косвенные свидетельства нередко дают более богатую информацию о поведении животных, чем сами скелетные останки.
15. Первый описанный в науке динозавр — мегалозавр — был официально признан таковым в 1824 году Уильямом Баклендом. До этого подобные кости нередко принимали за останки библейских гигантов или гигантских ящериц, что порождало самые фантастические интерпретации.
16. Термин «динозавр» придумал британский учёный Ричард Оуэн в 1842 году — он образовал его из греческих слов «deinos» (ужасный) и «sauros» (ящер). Оуэн был выдающимся анатомом и основателем Лондонского музея естественной истории, однако при этом он скептически относился к эволюционной теории Дарвина.
17. Палеонтология насекомых позволила восстановить историю опыления растений на протяжении десятков миллионов лет. Найденные в янтаре пчёлы и осы с пыльцой на телах свидетельствуют о том, что взаимоотношения между насекомыми и цветковыми растениями установились ещё в меловой период.
18. В Китае за последние тридцать лет было сделано столько выдающихся палеонтологических открытий, что эту страну называют «новой Меккой» ископаемых. Особенно богаты находками провинция Ляонин и формация Идекэ, где были обнаружены сотни видов оперённых динозавров и ранних птиц.
19. Массовых вымираний в истории Земли насчитывается пять крупнейших — учёные называют их «Большой пятёркой». Самым опустошительным из них было пермско-триасовое вымирание около двухсот пятидесяти двух миллионов лет назад, уничтожившее, по различным оценкам, от девяноста до девяноста шести процентов всех морских видов.
20. Меловое вымирание, погубившее нептичьих динозавров шестьдесят шесть миллионов лет назад, было вызвано падением астероида диаметром около десяти километров в район современного Мексиканского полуострова Юкатан. Доказательства этого события — тонкий слой иридия, одинаково представленный в породах данного возраста по всему земному шару, — были обнаружены в 1980 году.
21. Морские отложения сохраняют ископаемые значительно лучше, чем континентальные породы — именно поэтому история морской жизни восстановлена гораздо полнее, чем летопись сухопутных существ. Тем не менее открытие таких местонахождений, как канадский Бёрджесс Шейл, позволило детально изучить мягкотелых существ кембрийского периода.
22. Бёрджесс Шейл в Канаде является одним из самых значимых палеонтологических памятников планеты — здесь сохранились отпечатки мягких тел организмов, живших около пятисот пятидесяти миллионов лет назад. Описание этих существ Стивеном Джей Гулдом в книге «Удивительная жизнь» произвело переворот в понимании кембрийского взрыва жизни.
23. Кембрийский взрыв — резкое увеличение разнообразия многоклеточных организмов около пятисот сорока миллионов лет назад — по сей день остаётся одним из главных загадочных явлений в истории жизни. За относительно короткое геологическое время возникло большинство основных групп животных, существующих до сих пор.
24. Молекулярная палеонтология изучает фрагменты ДНК, белков и других биомолекул, сохранившихся в ископаемых остатках. Именно благодаря этому направлению удалось установить, что неандертальцы скрещивались с предками современных людей — факт, не поддававшийся проверке никакими традиционными методами.
25. Секвенирование генома шерстистого мамонта из сибирской вечной мерзлоты позволило узнать о его эволюции, внешнем виде и адаптациях к холоду значительно больше, чем могли бы рассказать одни кости. Отдельные группы учёных сегодня серьёзно рассматривают возможность возрождения этого вида с использованием технологий редактирования генома.
26. Палеоботаника — раздел палеонтологии, изучающий ископаемые растения — восстановила историю атмосферы Земли на основе анализа листьев. Количество устьиц на листовой пластине напрямую зависит от концентрации углекислого газа в воздухе — и эта закономерность позволяет учёным оценивать состав древней атмосферы.
27. Самая крупная из всех известных змей — титанобоа — жила около шестидесяти миллионов лет назад в тропических лесах Южной Америки. Длина этого гигантского пресмыкающегося достигала тринадцати метров, а масса — свыше тысячи килограммов; столь огромные размеры стали возможны в условиях исключительно тёплого климата того времени.
28. Палеонтологи используют несколько независимых методов датирования находок — радиоуглеродный, уран-свинцовый, калий-аргоновый и другие. Каждый из этих способов имеет свои ограничения по возрасту образцов, поэтому учёные нередко применяют несколько методов одновременно для взаимной проверки полученных результатов.
29. Полевая работа палеонтолога разительно отличается от того, что показывают в кино — вместо быстрых сенсационных находок это месяцы кропотливого труда под открытым небом. Большинство экспедиций проходит в пустынях, каньонах и на скальных обнажениях, где учёные порой неделями снимают породу слой за слоем в поисках ничтожных фрагментов кости.
30. Первые окаменелости китообразных с сохранившимися задними конечностями были найдены в Пакистане в конце двадцатого века и произвели настоящую сенсацию. Эти переходные формы — пакицет и амбулоцет — наглядно подтвердили гипотезу о происхождении китов от сухопутных копытных млекопитающих.
31. Микропалеонтология занимается изучением ископаемых микроорганизмов — фораминифер, диатомей и других. Эта область нашла широкое практическое применение в нефтяной промышленности — по составу микрофоссилий геологи определяют возраст и условия образования осадочных пород, в которых может находиться нефть.
32. Паразиты также оставляют следы в палеонтологической летописи — в янтаре были найдены клещи, впившиеся в кожу ящериц мелового периода, и перья с паразитическими насекомыми. Эти находки позволяют изучать историю взаимоотношений паразитов и хозяев на протяжении многих десятков миллионов лет.
33. Среди наиболее захватывающих современных открытий — находка в Аргентине яиц динозавров с эмбрионами внутри, позволившая впервые изучить раннее развитие этих животных. Благодаря компьютерной томографии учёные смогли рассмотреть внутреннее строение эмбрионов, не нарушая целостности уникальных образцов.

Палеонтология продолжает оставаться одной из самых динамично развивающихся наук — каждый год приносит открытия, способные изменить устоявшиеся представления о древней жизни. Новые технологии — компьютерная томография, молекулярный анализ, синхротронное излучение — позволяют извлекать из ископаемых остатков информацию, недоступную предыдущим поколениям исследователей. История жизни на Земле оказывается несравнимо богаче, причудливее и удивительнее любых фантазий — и палеонтология с каждым десятилетием приоткрывает всё новые её страницы. Понимание этой истории жизненно важно и для осознания нашего собственного места в биосфере, и для прогнозирования будущего планеты в условиях нынешних экологических перемен.