Посвящается моим родителям и покойному Джону Нортону из Музея Ладлоу. Они поддержали меня в начале пути.

Заласевич Ян

Земля после нас: Что расскажут камни о наследии человека?

Благодарности

На написание этой книги ушло невообразимо много времени (почти геологическая эпоха). Прежде всего я хотел бы поблагодарить Габриэль Уокер, в ту пору сотрудника журнала «Нью-сайентист», вдохновившую меня на создание первой работы на эту тему (написанной также при участии Ким Фридман, обладающей редким даром делать палеонтологию привлекательной) и дальнейших сочинений в подобном жанре, а также Джимми Лича из образовательной рубрики газеты «Гардиан» и Фила Донохью из Палеонтологической ассоциации. Лата Менон из издательства «Оксфорд юниверсити пресс» с большим мастерством и тактом отредактировала мою книгу (деликатно удалив из текста те витиеватые абзацы, за которые мне впоследствии было бы очень стыдно); во многом именно ей обязан своим обликом этот текст. Столь же приятно мне было работать с ее коллегами по издательству (их слишком много, чтобы я мог перечислить всех: я плохо представлял себе, насколько непростым делом является издание книги).

Вся книга целиком либо ее части были прочитаны моими коллегами Роем Клементсом, Питером Френдом, Джоном Хадсоном, Эдрианом Раштоном, Аланом Смитом, Алексом Пейджем, Кипом Джеффа Реем и Рышардом Крызой; Энди Гейл, помимо этого, консультировал меня по первоначальному варианту одного особенно сложного раздела. Я признателен им за бесценную правку моих случайных ошибок, а также за предложенные дополнения и изменения, однако они не несут ответственности за содержание книги, особенно за умозрительные построения. Здесь вся вина лежит исключительно на мне. Идея состояла в том, чтобы объяснить сущность и принципы стратиграфии посредством экскурса в будущее как самого человечества, так и последствий его промышленной деятельности. Получилось это или нет, вам, дорогой читатель, решать самому.

В более широком смысле мое сочинение было создано благодаря традиции многократного редактирования, существующей в Британской геологической службе. Определяющую роль здесь сыграли тщательность и терпение Тони Базли в первые дни моей работы; в конечном счете все стало на свои места. Эдриану Раштону, демонстрировавшему безграничную доброжелательность, не было равных в бесконечно сложном мире стратиграфической палеонтологии и подборе точных выражений, а Тони Ридману — в более общих аспектах геологии. Что касается собственно науки, то незаменимые и утонченные познания в этом самом недопонимаемом из предметов на протяжении многих лет мне прививали мои коллеги — пожалуй, в первую очередь все те, вместе с кем я изучал горные породы, древние и молодые, а также члены Стратиграфической комиссии Лондонского геологического общества. То же справедливо и в отношении моих коллег по геологическому факультету Лестерского университета: Майка Бранни, Сары Гэбботт, Марка Уильямса и остальных. Если говорить об иных сферах, то столпом науки о граптолитах для меня и многих других являлся Барри Рикарде; изумительным гидом по горным породам, слишком многое пережившим за свою долгую историю, послужил Рышард Крыза; об отраслях знания, выходящих за пределы геологии, меня постоянно информировал Карел де Пау; что же касается кругозора в самом широком смысле этого слова, глубокое влияние на меня оказал покойный Гарри Лиминг.

Моя жена Кася и сын Матеуш с огромным мужеством терпели этого пожирающего время монстра — работу над книгой, и даже более того (например, Мат внес свой вклад в создание обложки). Но самое главное, они подарили мне целый летний месяц, в течение которого я наконец смог, ни на что не отвлекаясь, уложить это чудовище на лопатки. Надеюсь, оно того стоило.

Пролог

Глубочайший из каньонов, прорезавших горы великого северного континента, в конце концов помог найти решение загадки. Члены экспедиции, пробиравшиеся через валуны на подступах к этому огромному ущелью, впервые увидев слои породы, уже поняли, что перед ними, возможно, именно то, что они искали. Пласт, под невообразимым углом наклоненный тектоническими движениями, вздыбившими весь горный хребет, был... другим. Многометровой толщины, с нерегулярными протрузиями и хаотичными серо-черно-красными лоскутами, он резко отличался от обрамлявших его с обеих сторон хорошо знакомых слоев сланца и песчаника.

Ничего подобного члены экспедиции раньше не видели. Само собой, они искали подобные улики. Но увиденное превзошло их ожидания и обещало дать объяснение фрагментарным свидетельствам, которые слишком долго (с тех самых пор, как началось изучение прошлого этой планеты) озадачивали ученых и вызывали у них разногласия.

Добраться до слоя оказалось нелегко. Как нарочно, в этом месте он не доходил до уровня реки, срезанный в основании значительным естественным смещением напластований — еще одним последствием бурного прошлого этих гор. Команде пришлось подняться на половину высоты головокружительного ущелья. Но они, эти исследователи, отлично сохраняли равновесие, хвосты и острые когти помогали им взбираться по практически отвесным поверхностям скал.

Твердые породы пласта образовали естественный выступ, и, взобравшись на него, участники экспедиции смогли его обследовать в относительно комфортных условиях. Они оживленно общались, докладывая друг другу о своих открытиях: тут — обнажившаяся поверхность породы с геометрически правильным прямоугольным узором, не похожим на те, что возникают в результате обычных геологических процессов; там — слои щебня с твердым органическим покрытием. Остатки длинной трубчатой конструкции, некогда металлической, а ныне окислившейся. Плоские, одинаковой толщины осколки белого стекловидного вещества. Еще один окислившийся металлический фрагмент, на сей раз намекающий на сложную внутреннюю структуру: не биологический, а явно искусственный скелет.

Сомнений не осталось. Много миллионов лет назад здесь обитала древняя цивилизация, которой удалось заселить огромные пространства: пласт простирался ввысь, насколько хватало взгляда. Исследователи брали образцы из верхней и нижней частей этого удивительного слоя, но более опытные члены экспедиции уже удостоверились в его исключительном значении. Он находился на том же геологическом уровне, что и следы древних катастрофических изменений окружающей среды, которые за годы исследований сделались наглядной составляющей геологической летописи планеты.

Итак, научная школа катастрофистов была если и не совсем оправдана, то, во всяком случае, опиралась теперь на неопровержимые факты. Ныне имелись веские основания полагать, что древняя катастрофа планетарного масштаба не являлась, как утверждали многие, чисто природным кризисом. Скорее, она была связана (или вызвана? — споры будут вестись еще много лет, даже если появятся гораздо более ошеломляющие доказательства) с крупной, разумной, однако недолговечной цивилизацией, существовавшей много миллионов лет назад.

Безусловно, в геологическом горизонте имелись признаки, указывавшие на это. Животная и растительная жизнь претерпела значительные трансформации, сравнимые с еще более древними биологическими катаклизмами, которые можно было обнаружить в более ранней истории планеты. В слое присутствовали странные химические и изотопные сигналы. Были обнаружены разрозненные артефакты и фрагменты жилых построек. Древняя цивилизация? Необязательно. Ведь эти свидетельства возникли в геологической летописи столь внезапно, что, как утверждалось, говорили скорее о давних инопланетных пришельцах, которые улетели в силу экологических перипетий того времени или погибли в результате воздействия последних.

Но теперь скептикам можно было ответить. Исследователи понимали: наступил переломный момент в осмыслении истории планеты — появилось первое бесспорное свидетельство существования развитой цивилизации, которая сумела частично преобразовать земную поверхность. Молчание, сопровождавшее это зарождающееся осознание, было нарушено пронзительным свистом одного из участников экспедиции. На поверхности породы виднелся череп.

Перспектива

Чистейшая научная фантастика. Земля, в постчеловеческом будущем, много миллионов лет спустя, исследуемая заново. Но... кем? Возможно, внеземными геологами или колонистами; ведь изучаем же мы сегодня фотографии горных напластований, отправляемые нам с Марса космическими аппаратами. Или, возможно, новым разумным существом местного происхождения: скажем, недавно эволюционировавшим видом грызуна, наделенного сверхинтеллектом. Неважно. Что эти исследователи, независимо от своего происхождения, узнают о нашей давно исчезнувшей империи людей?

Возможно, это праздный вопрос. А может, и нет. Нам, людям, трудно получить правильное представление о человеческой расе. Мы знаем, что у Земли есть своя история, выходящая далеко за пределы человеческого воображения, и что наша собственная история по сравнению с ней ничтожна. Нам известно, что мы животные, однако мы вышли за пределы нашей естественной среды обитания, чтобы жить в окружении, которое по большей части создали для себя сами. Мы знаем, что эта рукотворная среда развивается со скоростью, значительно превышающей обычную скорость эволюции биологических организмов или их сообществ. Мы не вполне понимаем, как наше рукотворное окружение и наша деятельность взаимодействуют с окружающей средой, и не знаем, каковы будут долгосрочные последствия.

Давайте посмотрим под таким углом. Мы всего лишь один из, быть может, 30 миллионов видов, населяющих планету в настоящее время (по авторитетным оценкам эта цифра варьируется от 5 до более чем 100 миллионов). Сейчас наступил недолговечный золотой век нашего господства, нашего преобладания. Но мы точно так же обречены на вымирание, как и динозавры. А мир продолжит свое существование как прежде. Минуют одна-две геологические эпохи, и от нас не останется ничего, кроме странной кости или золотого кольца, указывающих на то, что мы здесь вообще когда-то были.

При таком сценарии сравнение с динозаврами весьма уместно. Они были главными хищниками своей эпохи, так же как наш единственный вид сегодня. Но задумайтесь и о различиях между нами и динозаврами. Динозавры жили на Земле около 100 миллионов лет и включали множество видов, адаптированных к различным условиям окружающей среды. Homo sapiens всего лишь один вид, существующий менее четверти миллиона лет, то есть менее 1/10 средней продолжительности жизни биологического вида. Только за последние 200 лет, с начала промышленной революции, люди оказали на планету однозначно глобальное влияние. Человеческий и геологический масштабы времени сравнивать трудно. Но попробуйте сесть, скажем, на автобус «Грейхаунд» до Флагстаффа, штат Аризона. Доберитесь до края Большого каньона и посмотрите вниз. Слои горных пород в этой пропасти глубиной в милю охватывают 1,5 миллиарда лет. При подобном масштабе время существования нашего собственного вида уместилось бы в слое толщиной всего в 3 дюйма, а наша промышленная история ограничилась бы всего 0,01 дюйма.

Так вот, несмотря на то что в общей сложности динозавры существовали на протяжении гораздо более длительного срока, чем люди, их ископаемые остатки попадаются на удивление нечасто. Несмотря на интенсивные поиски, было обнаружено всего несколько тысяч скелетов, которые можно назвать более-менее полными, а также разрозненные фрагменты следов и случайные кладки яиц. Значимые открытия становятся сенсациями. Почему динозавры встречаются так редко? Во-первых, они являлись высшим звеном пищевой цепи и потому были относительно немногочисленны. Во-вторых, были преимущественно наземными животными. После смерти их тела, как правило, оставались под открытым небом, растаскивались и перерабатывались бесчисленными агентами, участвующими в утилизации и разложении. Если провести аналогию, остатки нашей человеческой империи вскоре должны распасться и обратиться в прах, почти не оставив следа на песках геологического времени. Наше наследие будет столь же жалким, как могущественное королевство Озимандии из стихотворения Перси Биши Шелли, превратившееся в «обломок статуи распавшейся» «среди песков глубоких»[1].

Давайте теперь взглянем с другой точки зрения. На этой планете мы, несомненно, доминирующая форма жизни — многочисленная, разумная, способная к общению, обладающая самосознанием. В нашей жизни превалируют контакты с себе подобными, тогда как взаимодействие с миром природы у большинства из нас ограничивается прогулкой в парке или документальным телефильмом о природе. Мало того, разрыв между нами и всеми остальными существами — это пропасть, непреодолимый водораздел в истории нашей (причем «нашей» в подчеркнуто собственническом смысле) планеты. Ныне уже ничто не может нас остановить: ни война, ни пожар, ни наводнение, ни чума. Мы навечно сохраним свое господство и продолжим покорять звезды. Предшествовавшие 4,5 миллиарда лет истории Земли являлись не более чем подготовкой к нашему появлению. И наконец мы появились. Как прежде ни когда уже не будет. Через миллион лет поверхность Земли будет покрыта высокотехнологичной металлопластиковой оболочкой, а все наши потребности — пища, вода, воздух, дикие животные для развлекательных целей, наши собственные тела (и даже души) — будут проектироваться компьютером ради небывалого комфорта и наслаждения.

Но можно вообразить и другие сценарии будущего, от самого лучезарного до крайне пессимистичного. Мы отравляем мир, оскверняем нашу собственную колыбель, Землю, вызываем экологический хаос, порождаем grande crise[2], который не только приведет к нашему собственному вымиранию, но и нанесет непоправимый ущерб всей нынешней и будущей жизни на Земле и тем самым положит конец четырехмиллиардной истории жизни на этой планете.

«Глупости!» — воскликнет кто-то. Жизнь на Земле сейчас в отличной форме, в том числе наша собственная, а прошлые вымирания отличались куда более грандиозными масштабами, чем всё, на что способны мы. Мы будем продолжать развивать нашу промышленность и национальные экономики на общее благо, и природа будет развиваться вместе с нами. Ведь вулканы, вне всякого сомнения, загрязняют окружающую среду намного сильнее, чем химические заводы, фаталисты же пророчили конец света еще в те времена, когда люди обитали в пещерах.

Можно ли разобраться в таком обилии противоположных мнений? Ведь каждое из них вполне правдоподобно. Каков наш истинный потенциал бессмертия, каковы реальные перспективы человечества как отдельного, недавно появившегося на этой планете вида?

Итак, вот один из возможных подходов. Давайте попробуем проанализировать, каким может оказаться наше окончательное наследие, в какой мере человечество и его деяния сохранятся в геологических слоях и будут таким образом перенесены в далекое будущее. Это будет всесторонняя проверка нашего итогового воздействия, нашего финального отпечатка на планете. Будет ли он глубоким и стойким, или, как только мы исчезнем, его быстро сотрут ветер и вода? Мы ограничимся геологическим следом, который человеческая раса оставила до настоящего времени и оставит в ближайшем будущем, скажем в следующем столетии, где основные тенденции относительно предсказуемы. Любые прогнозы более отдаленного будущего скорее всего бессмысленны.

Мы будем рассуждать с позиций экспертов-криминалистов, изучающих наше наследие, инопланетных гостей из галактической империи, прибывших наконец в этот отдаленный уголок Млечного Пути. Разумно предположить, что они будут наделены интеллектом и любознательностью. Сегодня на Земле такими качествами (причем в заметной степени) обладают вороны, кошки и осьминоги, а также люди.

Наша аргументация не будет включать в расчет возможность вымирания человечества в этом временном промежутке в результате какого бы то ни было сочетания эпидемии, войны и голода. Чем дольше существует человеческий вид, тем, вероятно, глубже будет оставленный им след. Мы не станем прибегать к каким-то особым доводам; в изучении потенциала сохранности человечества и результатов его деятельности можно просто руководствоваться обычными геологическими принципами. Наши оценки будут здравыми и консервативными. Там, где возможны различные траектории или варианты, это будет оговорено.

Как и другие организмы, мы можем оставлять в летописи камней ископаемые свидетельства в виде наших тел и следов нашей деятельности, но летопись эта неизбежно будет трудночитаемой и необъективной. Кроме того, человеческая деятельность изменяла земной ландшафт, а следовательно, и сам процесс формирования горных пород. А еще преображала земной климат и биосферу. Будут ли заметны результаты этих изменений в слоях осадочных пород будущего? Давая определение «будущему», мы устанавливаем скромный предел увековечивания следов человеческой деятельности: 100 миллионов лет. Это огромный срок даже для самых дальновидных строителей империи, однако он составляет всего лишь чуть более 2 % нынешнего возраста Земли. Примерно такой промежуток времени отделяет нас от эпохи расцвета динозавров.

Разумеется, не все окаменелости (или фоссилии) поддаются немедленной интерпретации. Самого аристократичного из динозавров, игуанодона, раньше представляли с шипом на конце носа, пока (после новых находок полных скелетов) не стало ясно, что на самом деле это не шип, а большой палец. Существует ряд окаменелостей необычной формы, которые до сих пор не сумели отнести ни к одной из крупных категорий. Так что время от времени будут возникать отклонения от курса, и можно вообразить себе, как наши гости из будущего размышляют над противоречивой историей этой щедрой планеты. Найдут ли инопланетные палеонтологи следы Homo sapiens? Смогут ли реконструировать наш облик? А нашу культуру и способы взаимодействия с окружающим миром? Иными словами, мы рассмотрим Homo sapiens и с точки зрения будущего палеоэколога.

Рассуждения о сохранности физических остатков людей и следов их деятельности, конечно, не имеют непосредственной практической ценности. Тем не менее данный подход способен помочь оценить нынешнее влияние человеческой деятельности на планету. Ибо нам предстоит принимать важные решения. Если результаты нашей коллективной деятельности на фоне естественных изменений окружающей среды незначительны, то нет особой необходимости ценой больших издержек трансформировать нашу экономику и образ жизни, чтобы уменьшить воздействие человека на окружающую среду. Если же мы все-таки несем ответственность за нарушение исходных геологических процессов, которое можно будет обнаружить в отдаленном грядущем, то любые усилия, которые мы предпримем сегодня, чтобы восстановить равновесие, можно будет рассматривать как вполне оправданное страхование жизни для нас всех.

Эта попытка реконструировать (вернее, сконструировать) алгоритм, при помощи которого наши будущие исследователи смогут воссоздать недолгую в геологическом смысле историю нашего вида, требует от нас (как в будущем потребует от них) осмысления планеты, сначала создавшей подобный вид, а затем сохранившей доказательства его существования. Иными словами, нам придется изучить сложную, поистине удивительную деятельность земной машины, которая будет управлять нашей будущей сохранностью. Это, разумеется, и есть процессы, породившие все геологические слои Земли вместе с заключенными в них окаменелостями. У нас мало оснований полагать, что в будущем эти процессы изменятся.

Следует подчеркнуть, что нашим будущим исследователям потребуется немалое терпение. Никакой доктор Кто не отыщет наши хрупкие, покрытые паутиной кости в какой-нибудь пещере. Чтобы их выявить, понадобятся настойчивость, логика, помощь многочисленных подсказок — в том числе и ложных. Ученым грядущего необходимо будет разработать геологические чертежи этой планеты, поскольку какая-то часть нас станет геологией. Впрочем, то, что от нас останется, проживет краткий геологический миг, который затеряется среди миллионов подобных ему мгновений, сменявших друг друга в долгой истории Земли.

С другой стороны, есть причины думать, что, как только геологические свидетельства будут расшифрованы и из них сложится целостная история, слой человеческой эпохи может оказаться весьма заметным. Возможно, такие свидетельства будут столь же узнаваемы, как слои возрастом около 540 миллионов лет, зафиксировавшие первый бурный взрыв многоклеточной жизни на планете; или столь же характерны, как тонкий стратиграфический интервал со следами удара метеорита, совпавший 65 миллионов лет назад с внезапным концом длительного господства динозавров.

Ну и наконец стоит обратиться к аспекту, который можно было бы назвать более человеческим и даже личным. Если вы мечтаете увековечить какое-либо проявление своего персонального пребывания на Земле, то на этих страницах содержатся более-менее обоснованные практические советы, как увеличить свои шансы на то, чтобы донести до следующей геологической эпохи последнее поедание о своем кратком существовании. Если вы желаете украсить собой какой-нибудь музей далекого будущего — читайте дальше.

Сто миллионов лет спустя

Перед нами предстала в высшей степени удивительная планета. Думаю, настолько примечательная, что когда новость об этом в конце концов достигнет дома, она вызовет там колоссальный интерес и ажиотаж. Нам предстоит еще долгий путь, однако ясно, что у этой планеты необычный и, судя по всему, довольно нестабильный химический состав поверхности. Наша аппаратура обнаружила на поверхности не только много свободной воды, но и (что очень нас удивило) свободный кислород, причем в значительных количествах.

Земля будущего: в первом приближении

Наш рассказчик появится через 100 миллионов лет, чтобы поведать историю биологического вида людей. Данный интервал добавит пару процентов к возрасту Земли и чуть меньше процента — к возрасту Вселенной. В геологическом смысле это ближайшее будущее. В космологическом смысле мы практически не тронемся с места.

Там будет та Земля, которую мы ныне называем своей. На ней, скорее всего, но необязательно, будут океаны жидкой воды, насыщенная кислородом атмосфера и богатая, сложная многоклеточная жизнь.

Земля — нестандартная планета, способная привлечь любого межзвездного путешественника. Аппаратура космического корабля — в данном случае хватит и простого спектрометра — сразу же зафиксирует чрезвычайно активную химию поверхности, совершенно лишенную обычного равновесия. Насыщенная кислородом атмосфера — это ненормально. Даже на расстоянии многих миллионов миль будет очевидно, что Земля — живая планета.

С более близкой дистанции уже можно разглядеть живую оболочку планеты, регулятор этой самой химии поверхности, — зеленые пространства, перемежающиеся голубыми океанами жидкой воды и коричневыми горами. Наши будущие пришельцы пока не знают о хлорофилле, но этот неожиданный сигнал, сквозящий в спектре видимого излучения, несомненно, пробудит их любопытство.

Горы, океаны... и зелень. География грядущей Земли на наш современный человеческий взгляд будет выглядеть вроде бы знакомой, но сильно искаженной — словно преобразованной Сальвадором Дали. Привычные участки суши сместятся. Но куда? К сожалению, мы не можем предугадать, где будут находиться земные континенты через 100 миллионов лет. Продолжит ли Атлантический океан расширяться, а Тихий — уменьшаться? Разовьется ли Восточно-Африканская рифтовая система в новый океан? Объединятся ли континенты в суперконтиненты, как уже случалось в прошлом?

Долгосрочные тектонические прогнозы, как и долгосрочные прогнозы погоды, зависят от такого множества неопределенных факторов, что детальное предсказание бессмысленно — слишком уж много альтернативных вариантов будущего. Через 100 миллионов лет лицо нашей планеты просто будет другим, ее компоненты покажутся нам отчасти знакомыми, но будто бы перетасованными озорной рукой неведомого гигантского ребенка.

Если будущий облик Земли неясен, то столь же неопределенны ее температурные условия. Ибо климат планеты в значительной степени зависит от ее географии. Климат грядущего так же непрогнозируем, как и география. Одна из причин, по которой мы живем в эпоху льда, заключается в том, что нынешние очертания океанов и континентов не позволяют океанским течениям беспрепятственно распространять тропическое тепло в направлении гигантского, хорошо изолированного хранилища холода, которое представляет собой Антарктида.

Сто миллионов лет назад, в меловой период, очертания континентов и океанов были иными, и тропическое тепло распространялось на север и юг так далеко, что на обоих полюсах льдов либо было мало, либо не было вообще (мнения по этому вопросу расходятся). В результате уровень моря был по меньшей мере на 70 м выше сегодняшнего, а площадь суши гораздо меньше.

Итак, какое будущее выбрать — глобальная теплица или глобальный ледник? Можно просто использовать исторический прецедент: в геологическом прошлом Земли парниковых эпох было больше, чем ледниковых. Либо сослаться на астрофизическую неизбежность: солнце будет слегка горячее, чем сегодня, а следовательно, уже чуть-чуть подтолкнет Землю к тому моменту, когда океаны выкипят и жизнь прекратится. Таким образом, с помощью человека или без оной, Земля, скорее всего, вернется к своему обычному режиму с теплым климатом, в котором блаженствовали динозавры, и без больших покровных ледников.

Итак... теплая планета с океанскими водами — скорее теплыми, чем холодными; планета более голубая, чем нынешняя, поскольку вода будет покрывать три четверти, а не две трети земной поверхности, но все еще зеленая на тех участках суши, которые возвышаются над мировым океаном. Если наши инопланетные гости в грядущем будут способны изумляться и ценить красоту, они придут в восторг. Пора приземляться.

Земля будущего: крупным планом

Живой мир, с которым столкнутся пришельцы, поразит их своим разнообразием, новыми, невиданными (нами) видами растений и животных. Ибо кто, высадившись на Землю 100 миллионов лет назад, во времена динозавров, смог бы предугадать нынешнее господство млекопитающих и цветковых растений?

Пожалуй, можно представить себе разнообразных грызунов, происшедших от наших современных крыс, поскольку те были спутниками людей во всех уголках света, да и сами по себе оказались живучими и предприимчивыми колонистами. Их потомки могут оказаться любых форм и размеров: некоторые меньше землероек, другие размером со слонов, бродящих по пастбищам; но есть и те, что проворны, сильны и беспощадны, как леопарды. Можно включить в их число ради курьеза и разнообразия — один-два вида крупных бесшерстных грызунов, обитающих в пещерах, пользующихся примитивными орудиями из обработанного камня и облаченных в шкуры других млекопитающих, убитых и съеденных ими.

Вообразим себе тюленеподобных грызунов, обитателей океанов, и охотящихся на них более крупных и свирепых грызунов-убийц с гладким обтекаемым телом, как у современных дельфинов и древних ихтиозавров. Помимо них в океанской экосистеме по-прежнему могут играть важную роль рыбы — как костные, так и хрящевые (акулы). Однако, поскольку в настоящее время популяции последних с головокружительной скоростью сокращаются (например, в случае крупных акул — из-за избыточного вылова человеком), это может дать шанс проникнуть в данную нишу другим существам, скажем кальмарам, и, возможно, даже занять в ней господствующее положение.

В течение довольно продолжительного времени наши исследователи будут поглощены первичным изучением и каталогизацией этого обилия живых организмов, как сухопутных, так и морских. Впрочем, не меньше, чем частностями практически бесконечного разнообразия, они могут интересоваться общим устройством и основополагающими регулирующими механизмами этого мира и его экосистемы.

Следовательно, инопланетные ученые установят, что основа этого колоссального разнообразия — растительная жизнь, которая поглощает некоторую долю солнечного света, а неиспользованную часть спектра отражает обратно в космос («Ага... — быть может, воскликнут исследователи, — так вот откуда взялся зеленый цвет этой планеты».) Затем она при помощи энергии поглощенного света расщепляет простые молекулы воды и углекислого газа, перерабатывает их в сложные органические молекулы, которые использует для собственного роста, и в качестве побочного продукта выделяет в атмосферу кислород. А благодаря еще более изощренным химическим трюкам растения извлекают энергию, накопленную в некоторых из недавно синтезированных молекулах углеводов: они подвергают последние взаимодействию с кислородом, снова превращают их в углекислый газ и воду и применяют энергию, полученную в результате этого процесса — окисления, которое мы называем дыханием, — для управления всей своей внутренней биомолекулярной механикой.

Кроме того, на Земле существует целый ряд организмов различных типов (животных), не обладающих способностью улавливать солнечный свет и синтезировать ткани своих тел из простых исходных веществ. Они используют растения в качестве источника энергии и веществ, как правило, попросту употребляя их в пищу. А некоторые животные даже полностью игнорируют растения, эксплуатируя более богатые хранилища веществ — тела некоторых своих собратьев-животных, которых им с этой целью приходится ловить и убивать. Мы допускаем, что наши исследователи, знакомые с жизнью, будут знакомы и со сложными экологическими сетями, проводниками материи и энергии, которые эта жизнь создает из миллионов видов и триллионов особей. Допущение это может быть ошибочным, поскольку нам неизвестны иные возможные системы, способные создавать живые системы на других планетах, вращающихся вокруг других звезд.

Неважно, привычными или странными покажутся механизмы, лежащие в основе живой системы этой конкретной планеты, нашим исследователям: мы будем исходить из допущения, что пришельцы постараются понять, как она функционирует и как возникла. А значит, в их исследованиях будут постоянно фигурировать физикохимические особенности земной жизни. Далее, чтобы понять структуру обнаруженной на Земле жизни и выявить ее связь с самой планетой как небесным телом, инопланетным ученым придется разбираться в истории живых организмов и населяемой ими планеты.

Скоро исследователи осознают, что история эта покрывает поверхность Земли так, как ни одно другое тело в этой солнечной системе. Она прямо-таки захламляет планету. Ибо Земля — сокровищница слоев, и именно на эти слои инопланетные пришельцы вскоре должны будут обратить свое внимание.

Конвейер по производству слоев

Какое изобилие жизни! Работы нашим биологам хватит до скончания веков. Невероятное разнообразие видов, однако все они связаны друг с другом и имеют в своей основе одно и то же молекулярное строение. И какие они минерализованные! Многие здешние формы жизни образуют поразительно сложные кристаллические структуры, чтобы обитать внутри них или наращивать на них свои живые ткани. Откуда взялась эта жизнь? Как она зародилась? Ответы на эти вопросы могут заключаться в напластованиях осадочных пород, которыми изобилует поверхность планеты. По масштабам эти напластования намного превосходят все, что имеется на соседних планетах. Необходимы дальнейшие исследования.

«История — ерунда»: эту крылатую фразу приписывают Генри Форду. Впрочем, народная память часто упрощает высказывания, зафиксированные на бумаге. На самом деле Форд в интервью «Чикаго трибюн» говорил: «История, в общем-то, ерунда. Это традиция. Нам традиция не нужна. Мы хотим жить в настоящем, и единственная история, которая чего-то стоит, — та, которую мы творим сегодня». Так что народная память в данном случае вполне точно отразила суть его взглядов. Форд также утверждал, что «гимнастика — это полная чушь. Здоровым она не нужна, а больным противопоказана». Генри Форд, человек влиятельный и богатый, категорично выражал свое мнение. И в обоих отношениях сильно заблуждался.

Не знающие Генри Форда межпланетные исследователи могут иметь собственный взгляд на историю. Например, считать ее незаменимым помощником в постижении настоящего и прогнозировании будущего. Средством для осмысления того, как действуют на любой планете различные явления — физические, химические, биологические. Способом избежать таких ошибок, как истощение ресурсов или внутривидовая война, — ошибок, способных положить конец амбициям любой многообещающей, недавно появившейся разумной формы жизни.

На Земле, как и везде, вещи существуют в том виде, в каком существуют, потому что к этому привело их развитие. История этого развития должна быть составлена на основе материальных свидетельств: главным образом объектов и следов прошлых событий и процессов, сохранившихся на самой этой планете.

Поверхность Земли — не место для сохранения древней истории, несмотря на то (и в значительной степени из-за того), что на ней произошли многие события. Через 100 миллионов лет на поверхности будущей Земли не останется свидетельств современной человеческой деятельности. Это можно заявить со всей категоричностью. Неважно, каковы будут расположение океанов и континентов, а также климатические условия: поверхность Земли очистится от следов пребывания человека.

Ибо Земля активна. Это не просто инертная каменная глыба, огромная сфера, состоящая из силикатов и металлов, которые добываются множеством обитающих на ней организмов, подобных гусеницам, жующим листья. Не будет она инертной и через 100 миллионов лет. Это динамическая система, питаемая теплом, которое генерируется внутри нее радиоактивностью. Внутренняя радиоактивность Земли на самом деле не выше, чем радиоактивность поверхностных пород, но из-за своей огромной массы планета отдает тепло очень медленно, а следовательно, температура недр Земли осталась на том уровне, при котором породы начинают плавиться.

Но избавляться от этого тепла необходимо, и вопрос о том, как проворачивает этот трюк довольно-таки большая планета, производящая тепло в огромных количествах, может поставить инопланетных гостей в тупик. Признаки выделения Землей тепла окажутся очевидными, ведь вулканы будут извергаться более-менее часто, как и сейчас. Однако вулканов даже в нашей маленькой солнечной системе хоть пруд пруди. Их много на Венере. На Марсе высится самый большой в Солнечной системе — могучая гора Олимп. На спутнике Юпитера Но находятся самые активные вулканы, постоянно выбрасывающие в разреженную атмосферу серные шлейфы.

Останется более важный и значительно более тонкий вопрос. Как влияет внутренняя динамика Земли на образование поразительно разноликой поверхности с ее массивами суши, высоко вздымающимися над океаном?

Ибо эти массивы суши постоянно подвергаются атакам, поскольку второй источник энергии Земли — радиация, непрерывно поступающая от Солнца, — управляет перемещением подвижных атмосферы и гидросферы Земли, создавая мощные погодные системы. Возникающие в результате ветер, дождь и волны в сочетании с коррозионным воздействием главнейшего из растворителей, воды, неумолимо разрушают горные породы на поверхности суши. За миллионы лет горные ландшафты выветриваются до самого уровня моря. Но Земля существует миллиарды, а не миллионы лет. Для сохранения массивов суши, несущих на себе горы, необходимо их постоянное обновление, причем огромные массивы горных пород должны вздыматься над поверхностью океана с той же скоростью, с какой они разрушаются.

Таким образом, через 100 миллионов лет от нашей современной человеческой империи на поверхности Земли ничего не останется. Наша планета слишком активна, поверхность ее слишком энергична, слишком подвержена абразии и коррозии, чтобы позволить даже (к примеру) египетским пирамидам просуществовать хотя бы сотую часть вышеназванного времени. Отдайте на этот срок здание, вырезанное из цельного алмаза (пусть даже, как у Фрэнсиса Скотта Фицджералда, «алмаз величиной с отель ,,Ритц“»), во власть стихий — и оно неизбежно разрушится. Артур Кларк написал великолепную повесть «Не дай наступить ночи» о спроектированной, закрытой человеческой колонии, огромной башне, выживавшей в безводной пустыне экологически истощенного мира в течение сотен миллионов лет. Сюжет изумительный, однако совершенно неправдоподобный. Из-за воздействия погоды башня бы выветрилась, рухнула или ушла под землю за десятую часть этого срока.

Итак, в джунглях, которые впоследствии покроют большую часть земной поверхности, не будет разрушенных городов, не останется небоскребов, подобных какому-нибудь Ангкор-Вату грядущего, над которым будут корпеть археологи. Такие сооружения могут сохраняться на поверхности Земли в течение тысяч, но не миллионов лет. Однако наши предполагаемые исследователи наверняка будут поражены исторической перспективой этой планеты. Невероятным изобилием ее слоев.

Слои! Всего лишь напластование горных пород, обычное физическое явление. Однако же они заключают в себе не только временную ось, но и практически безграничные возможности по фиксации истории некогда существовавших наземных (а на Земле чаще всего подводных) ландшафтов, а также организмов, которые жили и умирали в этих ландшафтах в почти невообразимо далеком прошлом.

Слои формирует даже самое, как представляется, инертное из твердых тел данной планетной системы. Единственная луна, вращающаяся вокруг нашей планеты, на протяжении 4 миллиардов лет большую часть времени, по сути, была заморожена. Однако на ней тоже имеется нечто вроде слоев. Например, породы, выброшенные с мест удара метеорита, образуют плащ из обломков, который окружает кратеры и в случаях самых крупных столкновений простирается на расстояние тысяч километров от кратера. Эти бесчисленные наносы сплошь и рядом накладываются один на другой, образуя лунный слоеный пирог из обломков пород.

В этих слоях заключена их собственная история. Особенности ударного слоя (скажем, более мощного с одной стороны кратера) могут содержать в себе рассказ о скорости и направлении полета небесного тела непосредственно перед его столкновением с поверхностью Луны. Далее, размеры фрагментов, степень, до которой они стремительно оплавились, и их состояние при соприкосновении с поверхностью (например, все еще расплавленное или уже затвердевшее) поведают о практически мгновенном их возникновении в момент формирования кратера и недолгом полете над лунной поверхностью. Распределение этих распыленных фрагментов породы вполне может дать ключ к пониманию того, существовала ли на Луне более 4 миллиардов лет назад какая-либо атмосфера или этот спутник всегда был безвоздушным, поскольку динамика полета направляемых ударом частиц в вакууме отличается от динамики полета в атмосфере.

Кроме того, там имелись лавы, которые позднее недолго извергались из недр Луны, когда недра эти были еще горячими. Они тоже образовали слои, которые нагромождались друг на друга, заполняя депрессии на поверхности Луны на раннем этапе ее развития. Эти застывшие моря лавы, которые при наблюдении с родительской планеты кажутся темными пятнами, в воображении людей многих поколений были морями, состоящими из жидкой воды. Люди, в конечном счете достигшие этой луны на космическом корабле, выяснили, что она, по сути, безводна и более суха, чем самые засушливые и жаркие районы Сахары или аравийская пустыня Руб-эль-Хали. Однако эти лавы также рассказывают свою историю, повествуя о химическом составе лунных недр, из которых они вырвались во время извержения 2 миллиарда лет назад и более.

На Марсе более развитый осадочный чехол. Сама планета через 100 миллионов лет, вероятно, преобразится мало. Она может быть в большей или меньшей степени покрыта полярными шапками, состоящими изо льда и замерзшего углекислого газа, но в целом ее рельеф почти не изменится, если не считать нескольких новых метеоритных кратеров. Гора Олимп по-прежнему будет выше всех прочих вулканов Солнечной системы, а каньон долины Маринер — поразительный шрам планетарного масштаба — останется столь же глубоким, и его стены столь же отвесными. Эти гигантские ландшафты Солнечной системы немного выветрятся, поскольку ветры разреженной атмосферы, основу которой составляет углекислый газ, разносят по ландшафту абразивную пыль и формируют из марсианского песка дюны, удивительно похожие на дюны земных пустынь. Впрочем, нынешние и будущие отложения песчаных дюн — всего лишь поверхностная оболочка, местами покрывающая планету, более 3 миллиардов лет подвергавшуюся вымораживанию.

Под перевеиваемыми ветром слоями песка залегают более мощные древние отложения, повествующие (по крайней мере, согласно нашим современным представлениям) о более динамичной и влажной древней истории — истории изобилия поверхностных марсианских вод, которая подходила к концу в то самое время, когда история земных океанов только начиналась. Эти отложения, учитывая практически неизменное состояние поверхности Марса, будут видны еще миллиарды лет. В наших учебниках часто приводится необычайное изображение... ну, не совсем речного русла, скорее наносов, сформированных русловым потоком, который извивался на поверхности Марса более 3 миллиардов лет назад, оставляя за собой цепочку отмелей и русловых гряд. По этим отложениям, даже не имея возможности приземлиться рядом, измерить их, отобрать образцы, можно определить, в каком направлении текла марсианская река и как меняла русло за свою недолгую историю. Было бы неплохо поближе взглянуть на эту палеореку, изучить песок и гальку, которые она переносила, измерить длину и высоту ряби и дюн, сформировавшихся на ее берегах. Долго ли, скажем, она существовала? Насколько быстрым было ее течение?

Впрочем, есть история, которая куда ближе к нам, намного красноречивее и изобильнее, к тому же гораздо заманчивее с научной точки зрения. Земля в сравнении с соседними небесными телами — настоящая сокровищница осадочных образований, гигантская машина для производства напластований, которые заключают в себе бесчисленные истории о когда-то существовавших океанах и реках, озерах, береговых линиях и бесплодных пустынях, — словом, о любом участке земной поверхности, где могут накапливаться отложения. Более того, Земля функционирует сегодня и продолжит работать через 100 миллионов лет, так же как: действовала в течение миллиардов лет. Она создала машину истории, ошеломляющую капсулу планетарной памяти, не имеющую себе равных в этой солнечной системе.

Инопланетный исследователь на Земле не сможет не заметить этого, пусть далее немалая часть поверхности суши, к изучению которой он приступит, будет покрыта густой растительностью — этой живой оболочкой, камуфлирующей геологическое строение планеты. Сегодня, когда человек гуляет по холмистой местности, среди лугов и полей, ему трудно поверить, что он шагает по горным напластованиям, зачастую залегающим всего на несколько десятков сантиметров ниже, под сплошным почвенно-растительным покровом. В земных пустынях или горах геологическое строение ландшафта видно гораздо отчетливее. Там четко выделяются хребты, сложенные скальными породами, а сами породы выходят на поверхность в виде утесов и уступов.

Эти стратиграфические узоры выдают природу данных образований, даже если смотреть на них издалека. Вспомните полосатые утесы и выступы Большого каньона или слоистые береговые уступы побережий Дорсета и Йоркшира в Великобритании. Некоторые из них вполне сравнимы с тем, что можно видеть на поверхностях других планет. К северу от Скарборо, на побережье Йоркшира, существует большая волноприбойная терраса, которую можно осмотреть с вершины современного берегового уступа: слои приняли там форму извилистого русла реки, пересохшего и погребенного много миллионов лет назад, а теперь вновь обнаженного волнами Северного моря. Это близкая параллель той окаменелой реки на Марсе. Вот другие примеры: в Юте есть ряд скал с характерными наклонными слоями, столь же древних и еще более живописных. Эти косые слои запечатлели крутые склоны ископаемых ветровых дюн, которые некогда наметало по всему древнему североамериканскому континенту. Такие образования напоминают поверхности песчаных дюн, создаваемых ныне пустынными ветрами Сахары или перемещающихся по поверхности Марса.

Они красноречиво свидетельствуют о былых геологических условиях и процессах, эти породы, вышедшие сейчас на поверхность Земли. Впрочем, в геологическом смысле они весьма недолговечны. Ветер, волны и дождь выветривают их, смывая рыхлые отложения в ручьи, реки, на пляжи. Во время этих странствий частицы отложений под воздействием непрерывного движения воздушной и водной оболочек Земли сортируются, меняют свою форму и размерность и, в свою очередь, превращаются в процессе в будущие новые слои.

Подобные напластования представляют собой ландшафты не просто на какой-то из стадий развития, но сохраненные во времени. Скажем, там, где частицы отложений накапливаются на береговых линиях, они в конечном счете могут сохраниться в виде ископаемых пляжей. Это не только непосредственно сама поверхность пляжа, пологая и слегка наклоненная к морю, покрытая плащом песка и гальки. Копните чуть глубже, и пляж превратится в слоистое стратиграфическое подразделение мощностью до нескольких метров. Составляющие его полые наклоненные слои представляют собой тысячи отдельных бывших поверхностей пляжа, наложившихся одна на другую. История этого пляжа складывается из множества сформировавших его событий: штормов, ясных дней, воздействия приливов и отливов. Поэтому интерпретация напластований — это не ряд отдельных картин, застывших во времени древних ландшафтов, а, скорее, кинолента, которая показывает, как изменялись и развивались эти ландшафты под влиянием формировавших их сил. Правда, в ней часто случаются перерывы, но общий подход к исследованию осадочных образований базируется на изучении последовательностей, а не отдельных статичных состояний.

Сейчас на Земле нам кажется очевидным связывать напластования твердых пород с песком и илом, которые волны и течения переносят по речным руслам и вдоль пляжей. Однако, чтобы совершить шаг к пониманию этого, человеческой цивилизации потребовались тысячи лет, даже притом, что наши предки добывали песчаник и известняк для строительства и проникали глубоко в недра земли в поисках кремней и соли, железа и меди. Ведь превращение отложений в породу обычно происходит в недосягаемых областях планеты (глубоко под землей) и занимает гигантское количество времени. Это процесс, не сравнимый по сроку с короткой жизнью и весьма удаленный от географического ареала доиндустриального человека, даже если бы у последнего имелись досуг и желание поразмышлять над подобной возможностью.

Образование осадочных горных пород из пород первичных — это процесс, в результате которого Земля обзавелась осязаемой историей. Более того, история эта включает в себя подробную летопись эволюции жизни и, главное, разумных существ — повествование куда более сложное, чем фиксация физических и химических явлений. В планетарном масштабе это делает Землю совершенно уникальным объектом. Ее конвейер по производству слоев осадочных пород отличается оригинальностью и продуманностью. Некоторые направления работы этого конвейера могут оказаться хорошо знакомыми нашим будущим инопланетным гостям, поскольку они характерны для многих твердых планет — например, образование и окаменение песчаных дюн и речных русел. Другие же будут уникальными: в этой солнечной системе не существует аналогов, скажем, кораллового известняка.

Что же, однако, является нашей отправной точкой — первичной породой? Пожалуй, разумно будет назвать первичной породу, которая выкристаллизовалась из расплавленного состояния. В ранний период развития на Земле, судя по всему, имелось нечто похожее на океан магмы, и, по мере его медленного охлаждения, расплав кристаллизовался, образовав кору из твердой магматической породы. И до сих пор, спустя четыре с лишним миллиарда лет, Земля еще настолько горячая, что недра, нагретые изнутри оставшимся радиоактивным содержимым, частично расплавлены, и эта магма может собираться в подземных резервуарах, а затем, будучи менее плотной, чем окружающая ее твердая порода, устремляться к земной поверхности. Здесь она может либо прорываться при извержениях вулканов, либо медленно остывать ниже уровня земной поверхности, образуя массивы горных пород, таких как гранит и габбро.

Эти магматические породы зародились при температурах в несколько сотен градусов по Цельсию, часто при высоком давлении в недрах Земли. Минералы, из которых они состоят, формировались в равновесии с подобными условиями. Вынесенные на поверхность и охлажденные до температуры всего в десятки градусов по Цельсию, составляющие их силикатные минералы уже не находятся в равновесии со средой. Их молекулярные структуры напряжены, более не находясь в оптимальном состоянии. При понизившихся температурах они готовятся к перекомпоновке в соответствии с новыми условиями. Однако молекулярные структуры могут оставаться в состоянии готовности, а минералы в метастабильном состоянии практически вечно, если ничто не катализирует их распад. Таким образом, минералы магматических пород на Луне столь же свежи, как и несколько миллиардов лет назад, когда они кристаллизовались.

Причина в том, что на Луне абсолютная сушь. Однако стоит добавить жидкой воды, особенно слабокислой дождевой, широко распространенной на поверхности Земли, и эти закаленные при высоких температурах силикатные минералы в новой агрессивной среде распадаются. Их компоненты снова образуют минералы, которые в новой, более прохладной и влажной среде пребывают в стабильном состоянии. Лишь немногие из первичных магматических минералов сопротивляются поверхностному выветриванию. Наиболее распространенный из них, кварц, просто высвобождается в виде физических частиц, в то время как другие минералы вокруг распадаются. Именно поэтому песок пляжей, речных русел и пустынных дюн по большей части состоит из зерен кварца.

Большинство первичных магматических минералов (оливины, пироксены, амфиболы, слюды, полевые шпаты) разрушаются. Их молекулярные структуры распадаются и преобразуются в другие структуры — крошечные пластинки нового минерала. В результате этого разрушения возникают, подобно фениксу, глины.

Частицы глинистых минералов малы, но, вопреки своим размерам, очень сложны. Если рассмотреть их в самый мощный микроскоп, они напоминают многоэтажные здания, сооруженные из детского конструктора: распорками и балками служат ионы кремния, кислорода и алюминия, высвободившиеся при распаде магматических минералов. Они могут образовываться среди молекулярных руин выветриваемых магматических минералов или просто вырастать из раствора на поверхностях пор и трещин в породе. Плавающие ионы встают на свои места, словно в химическом саду, образуя микроскопические пластинчатые кристаллики в тысячную долю миллиметра в поперечнике и меньше. Глины — основной ингредиент типичных земных отложений: грязи.

Грязь в культурном человеческом обществе не жалуют, однако гиппопотамы из популярной песенки комического дуэта Майкла Фландерса и Дональда Суонна, в припеве которой поется: «Грязь, грязь, чудная грязь», ее обожают[3]. Это действительно чудное вещество, совершенно необходимое для Земли в том виде, в каком мы ее знаем. Вместе со своим уплотненным, отвердевшим производным, глинистыми породами, грязь формирует большую часть твердой поверхности этой планеты. Вновь прибывший инопланетный гость обратит пристальное внимание на обилие грязи на Земле.

Глинистые породы преобладают среди всех осадочных пород; обширная часть верхнего слоя почвы и отложений включают в себя хотя бы минимальное количество грязи. При любых попытках сравнительной планетологии Землю обычно описывают как живую планету (единственную в Солнечной системе — или настолько близкую к этому, что разницы почти никакой); зеленую планету — из-за ее толстого растительного покрова; голубую планету — из-за ее глубоких океанов. Но с тем же правом можно назвать Землю планетой грязи, поскольку она единственная покрыта плотной коркой грязи и глинистых пород, буквально облеплена продуктами собственного распада. Эта планета здорово прогнила. Ее окружает настолько толстая оболочка из продуктов химического выветривания, что отыскать первичную породу — дело непростое.

Грязь необходима для функционирования систем жизнеобеспечения Земли, потому что ее бесчисленные глинистые частицы играют важную роль в геохимических циклах планеты. По-видимому, столь же незаменимой она оказалась для зарождения жизни, поскольку реакции, при которых аминокислоты взаимодействуют друг с другом, образуя более сложные органические структуры, в присутствии глинистых минералов протекают гораздо быстрее. Глинистые минералы не уникальное явление Земли — в небольших количествах они были обнаружены и в марсианских породах, которые сформировались во время короткой ранней фазы развития Марса, более теплой и влажной. Но Земля прямо-таки измазана грязью, как мальчишка, вышедший с футбольного поля в дождливый день.

Однако грязь — это больше, чем глина. Какими бы сложными по структуре ни были глинистые минералы, они блекнут (в буквальном смысле) в сравнении с ужасающе сложным комплексом живой и мертвой материи, которым изобилует большинство грязей, образуя насыщенный, темный и, откровенно говоря, дурно пахнущий компост из разлагающихся отложений, в котором пируют бесчисленные бактерии.

Следовательно, грязь — одно из крупнейших в мире хранилищ углерода, мировая общая могила для перегнивших остатков многих поколений живых организмов. Погребенные, разогретые и спрессованные сложные углеводороды распадаются на более простые, которые мигрируют в недра Земли, местами накапливаясь в виде подземных резервуаров нефти и газа. Или же эти жидкие углеводороды просто просачиваются обратно на поверхность, где поглощаются живыми организмами и переходят в новые их поколения. Возникшие из грязи запасы углерода играют важнейшую роль в воздействии на климат, особенно когда используются энергопрожорливыми цивилизациями.

Другие продукты распада первичных пород попадают в жидкую среду в виде заряженных ионов — натрия, калия, кальция, хлоридов, сульфатов, карбонатов. Со временем они накопились в океанах, сделав их солеными. Океаны вообще поглотили так много этих продуктов распада, что едва ли могут вместить в себя больше. Поверхностные океанические воды насыщены, к примеру, ионами кальция и карбонат-ионами. Они легко соединяются друг с другом либо простыми химическими способами, либо при посредстве растений и животных, образуя минерал карбонат кальция — основной компонент известняка.

Известняк — еще одно гигантское хранилище углерода на Земле, даже в большей мере, чем глинистые породы. Действительно, в пластах земного известняка диоксида углерода связано примерно в сто раз больше, чем содержится в атмосфере. Наши будущие исследователи быстро осознают значение этого факта как механизма долгосрочного регулирования температуры планеты: на данный момент объем законсервированного в горной породе углерода количественно примерно равен объему углекислого газа в атмосфере Венеры. Данное количество углекислого газа поглощает на поверхности этой уникальной планеты столько радиации, что поддерживает ее температуру на уровне 400 °С, как в печи. Температура эта выпарила всю воду как с поверхности Венеры, так и из ее атмосферы.

Любопытно, что на Марсе очень мало CO_2 — как в атмосфере (хотя та скромная атмосфера, которой он все же обладает, состоит в основном из этого газа), так и, что удивительно, в поверхностных слоях пород. Либо на Марсе изначально было мало углерода (что маловероятно), либо углекислый газ улетучился в космос, медленно «ускользая» из атмосферы под влиянием солнечной радиации, чему способствовало слабое гравитационное поле этой маленькой планеты.

Становится все более очевидным, что геологические слои — не просто твердая оболочка планеты, представляющая эстетический и исторический интерес для любознательных наблюдателей. Вернее будет сказать, что они играли — и продолжают играть — решающую роль в поддержании и регулировании стабильных условий жизни на планете. Жизнь в этом смысле также не была пассивной. Она сама породила некоторые осадочные породы — например, многие известняки и весь уголь, а также ее остатки, такие как нефть, заполнили другие породы. А кроме того, образовала окаменелости.

Земные осадочные породы — это кладбища, места захоронения остатков, по которым можно воссоздать давно умершие организмы. Бесспорно, инопланетные пришельцы, исходя из общих принципов, будут понимать, что такого рода вещи возможны. С телом любого живого существа после его смерти что-то должно происходить. Являя собой непосредственный источник строительных кирпичиков жизни, умерший организм, как правило, перерабатывается в любой относительно стабильной, самоподдерживающейся среде посредством совместного воздействия разнообразных растительнооядных, хищников, падальщиков и, наконец, вездесущих микробов. Отличный пример — великие тропические дождевые леса, которые через 100 миллионов лет, вероятно, обретут свои прежние масштабы и славу. Эта обильная биомасса заключена в живой материи. После смерти ткани распадаются на составляющие их атомы и молекулы, затем последние помогают создавать новые организмы, и одно поколение сменяется другим. В бедных, скудных подстилающих такие леса почвах почти нет следов этого биологического богатства.

Но останки мертвых животных и растений не всегда и не везде перерабатываются, особенно минерализованные, а следовательно устойчивые к разложению, части организмов: например, раковины моллюсков и кости позвоночных. В трехмиллиардной истории земной жизни этот биохимический трюк — формирование скелета — возник относительно поздно: лишь в последние полмиллиарда лет. Его появление было обусловлено определенным уровнем биологического развития, а кроме того, химическим составом земной поверхности с ее легкодоступными карбонатами и фосфатами. Также он свидетельствует о биологической или экологической потребности в подобных структурах — для защиты или для нападения либо в качестве каркаса для прикрепления мягких тканей. Как только одна группа организмов освоит данный трюк, возникает еще большая потребность, выражающаяся в интенсивном давлении естественного отбора, которое заставляет другие группы перенимать это приспособление, если они не хотят проиграть эволюционную гонку вооружений.

Возможно, распространение скелетов и раковин — отличительная особенность Земли. Нет полной уверенности в том, что жизнь на других планетах, развивая отличные от земных типы тела на поверхностях с иным химическим составом, обязательно придет к твердому скелету. Возможно существование планет, населенных исключительно мягкотелыми организмами, но гораздо труднее представить себе планету, на которой не возникли бы бактерии, эти великие переработчики мертвых (и даже живых) тканей. А значит, на таких планетах почти не будет возможности контрабандой протащить биологические остатки через огромные периоды времени в сколько-нибудь отдаленное в геологическом смысле будущее, и зарождение палеонтологии как науки там едва ли возможно.

На Земле, населенной исключительно мягкотелыми животными и растениями, палеонтологическая летопись была бы крайне скудна. В нашем распоряжении имелись бы лишь разрозненные нечеткие отпечатки на поверхностях слоев пород, столь же редкие, как редки находки ископаемых медуз. Каждый такой экземпляр — музейный экспонат. Даже тонкая раковина не является гарантией сохранности. К примеру, криль: ракообразные с легким панцирем, которых так много, что они обеспечивают прокорм значительной часть популяции китов на Земле. Однако их почти никогда не находят в окаменелом виде.

Впрочем, у многих организмов скелет более прочный. Как только начинаешь внимательно рассматривать обнажения горных пород, достаточно небольшого обследования, чтобы обнаружить, что земные напластования — сокровищница ископаемых остатков давно умерших животных и растений. Окаменелости найти нетрудно, если вы целенаправленно ищете и имеете некоторое понятие о том, как они выглядят, — то есть сумели установить связь между живым настоящим и далеким прошлым.

Известняки насыщены остатками кораллов и других организмов, имеющих скелет (а многие разновидности фактически состоят из них). Например, значительная часть Пеннинских гор в Англии — это известняки, зачастую явно образованные массой спрессованных фрагментированных стебельков кальцифицированных морских лилий, похожих на груду сломанных трубочных мундштуков. Мелкозернистая структура и химическая активность глинистых пород также часто делают их отличной средой для окаменевания останков живых существ. Но даже в довольно крупнозернистых песчаниках могут сохраняться окаменелые слепки (отпечатки) останков.

Окаменелости имеются почти всюду, и кажется поразительным, что нашему собственному биологическому виду потребовалось столь много времени, чтобы связать эти причудливые объекты, обнаруживаемые в горных породах, с живыми существами далекого прошлого. В самом деле, в Европе эту прямую связь установил датский ученый и врач Нильс Стенсен (также называемый Стено) лишь в XVII веке, хотя истинную суть фоссилий уже прозревали ученые предшествующих эпох, такие как Леонардо да Винчи, Ксенофан, Геродот и Пифагор. В Китае же окаменелости недвусмысленно идентифицировались как остатки живых организмов с I века до н. э., где в них опознавали «каменных рыб» и окаменевших «ласточек» (за ласточку ошибочно принимали изящную «крылатую» брахиоподу Spirifer). На протяжении почти двух тысячелетий мир игнорировал проницательные догадки древних китайцев.

Наступившее прозрение кажется невероятно запоздалым (по крайней мере, на Западе), учитывая, насколько похожи некоторые ископаемые раковины на их современные аналоги. Отчасти это объясняется тем фактом, что во многих фоссилиях не сразу можно распознать остатки давно умерших существ. Ископаемые граптолиты, например, могут напоминать геометрические минеральные образования, а неорганические минеральные узоры, наоборот, походят на окаменелые папоротники и мхи. В более широком смысле это запоздалое осмысление фоссилий и того, что они собой представляют, вероятно, дает некоторое понятие о том, насколько загадочным и странным казался нашим предкам мир и бесконечное разнообразие его чудес.

Таким образом, в будущем любому недавно эволюционировавшему земному виду, который попытается осмыслить феномен окаменения, потребуется медленно, с заминками повторять путь, пройденный Стено, а затем Джеймсом Хаттоном, бароном Кювье, Чарльзом Дарвином и их преемниками. К тому же осмыслять он будет (само собой!) с геоцентрической точки зрения. Однако межзвездные пришельцы увидят Землю в контексте других планет, уже посещенных, разведанных, исследованных.

Проявятся широкие закономерности. Станет заметным общее сходство между окаменелыми остатками, извлеченными из горных пород, и мириадами организмов, живущих на Земле. Так, у наземных животных имеются ноги, а не колеса, а у летающих — крылья, а не лопасти.

Во множестве обнаружатся состоящие из карбоната кальция небольшие раковины в виде разнообразных спиралей, от плоских до винтовых, или парных створок. Углефицированные отпечатки листьев и веток. Это обобщения, имеющие ограниченное применение, хотя по ним можно судить, что живые и мертвые организмы каким-то образом связаны. Они вызывают дополнительные вопросы, например: имеют конкретные формы, запечатленные в напластованиях, точные аналоги среди ныне живущих животных и растений или нет? Если у окаменелого организма нет точной живой копии, можно ли говорить о том, что со времен глубокого геологического прошлого организмы претерпели биологические изменения? Это приводит к вопросу о том, каково их происхождение. Исследователи могут начать воссоздавать историю биологической эволюции, которая включит в себя как подлинно универсальные явления (дарвиновская концепция естественного отбора должна быть применима на любой планете), так и более локальные механизмы (особенности функционирования земного генетического кода и биохимических процессов). Каковы бы ни были методы, как сейчас, так и в будущем для осмысления биологического процесса можно использовать эти необычные окаменевшие остатки древней жизни.

Это будет непростая задача. Палеонтология — наука не для нетерпеливых. Прежде чем допрашивать мертвых, необходимо понять живых. Инопланетным ученым, которые будут каталогизировать живые организмы Земли, придется преодолевать незнание их морфологии, физиологии и экологии, считаться с отличительной особенностью земной жизни — половым разделением, а также с огромной видовой численностью и разнообразием.

Даже мы, земные ученые, проявляющие пристальный интерес (пусть преимущественно в корыстных или защитных целях) к растениям и животным, населяющим нашу планету, не знаем с точностью до порядка количество видов, населяющих в настоящее время Землю. Фактически нашим инопланетным гостям нужно будет считаться с понятием «вида», над которым бился Дарвин и которое нам еще только предстоит полностью осмыслить. Но количество форм, или разновидностей, или гибридов, появившихся сегодня в результате скрещивания (возможно, инопланетянам придется разбираться в том, что такое «скрещивание»), вероятно, составляет от 10 до 100 миллионов. Немалая их часть — одноклеточные, микроскопические безъядерные организмы: бактерии, археи и вирусы. Их вполне можно считать главными обитателями планеты (имея на то все основания, поскольку без них многие процессы на земной поверхности были бы невозможны). Многие виды, даже более крупные и необычные многоклеточные организмы, очень похожи друг на друга: они почти неразличимы человеческими органами чувств, не говоря уже об органах чувств далеких пришельцев.

Но если мы предположим, что эти будущие исследователи обладают высоким уровнем технологического развития, поскольку они способны совершать межзвездные путешествия, возможно, они сумеют классифицировать различные организмы по молекулярным признакам с помощью детального биохимического анализа. А затем научатся идентифицировать их по уникальным особенностям ДНК: когда-то ДНК была признана ключевой молекулой, отвечающей за распространение жизни на планете. Эти биохимические особенности затем можно использовать для выделения групп родственных организмов и определения связей между ними. По крайней мере, часть данного процесса можно будет автоматизировать, подобно нынешнему генетическому типированию. Это значительно ускорит изучение земной жизни.

Палеонтологам не так повезло. Им приходится иметь дело с множеством фрагментарных форм, отпечатков, минеральных слепков и оттисков, часто сдавленных или смятых весом вышележащих слоев либо тектоническими движениями. Изредка наличествуют ткани найденного животного или растения, но чаще всего они не сохраняются. Если они есть, то почти всегда тем или иным образом изменены. Целиком организм не сохраняется никогда (почти полные экземпляры обнаруживают редко). Зачастую может уцелеть лишь столь малая часть организма, как, например, пыльца растения или зуб акулы. Для того чтобы просто отыскать фоссилии, может потребоваться просеивание тонн породы и обследование огромных площадей обнажений. Это медленная, плохо поддающаяся автоматизации работа. Современный палеонтолог, несмотря на множество сверкающих новеньких устройств вроде компьютерных томографов и электронных микроскопов, по сути, применяет в своей работе те же методы, что и его викторианские предшественники, только с большей тщательностью и вниманием к деталям, поскольку ныне требуется проводить гораздо более тонкие различия.

Распознавание фоссилии — это обычное сравнение форм. Тут важно умение собирать многомерные пазлы: те, в которых детали невозможно идеально подогнать друг к другу. Также необходима избирательная долговременная память, способность запоминать формы, переходя от одной головоломки к другой, даже если временной промежуток между их решением составляет десять и более лет. Компьютеры до сих пор не слишком хорошо справлялись с этим, в то время как человеческие мозг и зрение, пользуясь сведениями, почерпнутыми в огромных, до дыр зачитанных палеонтологических монографиях, продемонстрировали поразительную эффективность.

Инопланетный ученый, только что попавший в этот мир чудес, может для начала стать энциклопедистом, специалистом широкого профиля, как геологи XVIII и XIX столетий, такие как Александр Гумбольдт, Карл Фердинанд Рёмер и сам Чарльз Дарвин. Однако эта задача с каждым годом, по мере того как описывается все больше окаменелостей и публикуется все больше монографий, усложняется. Поэтому, если человек не располагает неограниченным временем и огромными вычислительными способностями, ему придется специализироваться, работать только с той или иной группой объектов. Это непрекращающаяся работа, даже в сравнении с изучением живых организмов.

Итак, ученые классифицировали и каталогизировали объекты, зафиксированные в горной породе. Что дальше? Что ж, их, как и слои, нужно привести в порядок. Принципы этого упорядочивания несложны и применимы на любой твердой планете. Однако в исследованиях на Земле можно достичь неизмеримо больших результатов, чем на соседних планетах. Новому колонизаторскому, аналитическому интеллекту, вероятно, проще всего будет начать с настоящего, а затем обратиться к прошлому, все дальше углубляясь в него.

Современные пляжи и морское дно зачастую бывают усеяны раковинами мертвых моллюсков. Если слегка копнуть в подобных местах, похожие раковины, как правило, обнаруживаются и в неглубоко погребенных слоях отложений. Их может оказаться меньше, чем на поверхности, потому что покрывающие их несколько сантиметров отложений кишат существами, которые способны подкрепляться даже акульими зубами или раковинами из карбоната кальция. Тем не менее это — непосредственная и убедительная связь между настоящим и недавним прошлым. Прокопав или пробурив дно моря или озера немного глубже, на метры, затем десятки, сотни метров, можно найти еще более глубокие слои; чем ниже слой, тем он древнее, и многие из них до сих пор заключают в себе ископаемые остатки. Уходя все глубже и глубже в физическом смысле, мы все дальше углубляемся в прошлое.

Это один из основополагающих принципов геологии: в последовательности слоев осадочных пород каждый вышележащий слой моложе нижележащего. В конце концов при обсуждении последовательности залегания пластов породы «верхний» фактически стало означать «более молодой», а «нижний» — «более древний», задавая геометрическое направление ходу времени — временной стреле. Следует подчеркнуть, что этот принцип применим только к исходному взаиморасположению наложенных друг на друга осадочных слоев. Впоследствии слои могут наклоняться, искривляться, смещаться, даже переворачиваться вверх дном, но их первоначальный порядок все равно дает косвенное представление о времени.

Данный принцип может широко применяться на Земле и других планетах. Однако это не непреложный закон в том смысле, как, скажем, ньютоновские законы движения. Например, частицы нескольких последовательных тонких слоев осадка через много месяцев и лет после отложения могут перемешаться в результате роющей деятельности животных или роста корней растений. То, что потом захоранивается в виде «слоя», представляет собой диффузный слой, состоящий из неразделимо связанных частиц, которые когда-то образовывали несколько последовательных слоев, но эти исходные слои уже не подлежат вычленению. Следовательно, на этом уровне стрела времени притупляется. Нельзя четко отделить один от другого месяцы и годы, приходится иметь дело с размытыми, интерградационными временными периодами, каждый из которых охватывает столетия или тысячелетия. Но история Земли насчитывает миллионы лет. Поэтому для упрощения и существует эффективный и удобный способ определения хронологической последовательности формирования горных пород — так называемый закон суперпозиции[4].

Итак, после распознания твердых осадочных пород как слоев затвердевших отложений, а фоссилий — как остатков давно умерших организмов, путь к составлению некоторого понятия о земной истории может показаться открытым. Но чтобы разобраться в горных породах и окаменелостях, надо иметь верные представления не столько о суше, сколько о море.

Обращение к океанам — логичный шаг в исследовании этой планеты. Море — вместилище большинства отложений, смытых с суши, и большинство напластований являют собой окаменевшее морское дно с ископаемыми морскими организмами. А значит, чтобы прочесть в геологической летописи историю Земли, надо отважиться на погружение в океанскую бездну. Это непростая для исследования среда. Она может вызвать затруднения даже у технологически подкованных межзвездных путешественников.

Наша собственная цивилизация на протяжении многих тысячелетий обитала рядом с морями и пересекала океаны на утлых суденышках; однако лишь в прошлом веке люди научились погружаться на глубины более нескольких метров, с которых доставали жемчужниц и губки. Ниже этого уровня в океане темно, холодно и господствует сокрушительное давление. Нашим предкам морская пучина казалась невероятно загадочной и абсолютно недосягаемой. Разве не обитают в океанах легендарные, напоминающие спрутов чудовища? Что ж, теперь мы знаем о существовании гигантских кальмаров, хотя нам до сих пор крайне мало известно о биологии этого неуловимого создания. Существует ли жизнь на океанском дне? О ней было известно еще меньше, и многие ученые прошлого считали, что ее там нет. Поэтому обилие причудливых фосфоресцирующих форм жизни, выхваченное прожекторами первых батискафов, стало немалым сюрпризом для океанографов начала прошлого века.

Геологи викторианской эпохи, не ведавшие, что происходит на поверхности дна, в морских глубинах, оказывались на три четверти слепы в своих исследованиях. Большинство осадочных горных пород, ныне находящихся на суше, отложились в морях, зачастую очень глубоких. Изучение этих слоев в отсутствие возможности соприкосновения с морскими глубинами, где можно было бы проверять интерпретации, велось посредством логики и эмпирических правил — ненадежных советчиков, когда имеешь дело с миром природы, в котором так много парадоксальных неожиданностей.

Одним из результатов применения эмпирических правил стало представление о том, что происходит с массами взвешенного материала, приносимого реками в море. Что касается прибрежной зоны, проблем с объяснением не возникало, поскольку зона эта находится в пределах досягаемости. Согласно этому объяснению, часть отложений — более тяжелый и крупнозернистый материал — накапливается у речного устья, постепенно образуя дельты, которые со временем выдвигаются в море, подобно тому, как дельта Миссисипи ныне выдается в Мексиканский залив, а дельта Нила (собственно Дельта, упомянутая в качестве таковой еще Геродотом более 2000 лет назад) — в Средиземное море. Другая часть осадочных пород перераспределяется волнами и приливными течениями вдоль береговой линии, образуя пляжи (на участках побережья, где преобладает волновое воздействие) и приливно-отливные отмели (там, где сосредоточено приливно-отливное воздействие). Пока все гладко: но что происходит глубже?

Эмпирическое правило (которое может помниться по школьным урокам географии) гласило, что там, где перестают действовать физические силы, способные переносить отложения (речное течение, волны и приливы), осуществляется естественная сортировка материала, и вдали от берега оказываются лишь самые легкие и мелкие илистые и глинистые частицы, которые в конечном итоге оседают на больших глубинах.

Впрочем, изучение конкретных напластований лишь частично подтвердило эту концепцию. Некоторые из обнаруженных отложений — очень мелкозернистые сланцы и аргиллиты, не имевшие следов воздействия волн и приливов и содержавшие морские окаменелости, — вполне соответствовали этой схеме. Среди этих окаменелостей оказалось мало знакомых береговых или прибрежных видов: в основном это были странные хрупкие организмы, как будто указывавшие на тихие и спокойные условия обитания. Вполне логично было предположить, что подобные осадочные слои сформировались на больших глубинах, на дне давно исчезнувших древних морей, вдали от суши (хотя возникал другой вопрос: как глубоководные напластования были подняты и очутились на суше?). Такие прослои сланца, очень похожего на глубоководный, в настоящее время выходят на поверхность на Южно-Шотландской возвышенности и в Аппалачах. Есть прекрасные образцы в Польских Судетах.

Но существуют огромные (куда больших размеров) области, где эти слои перемежаются мощными пластами грубозернистого песчаника. Например, подобное геологическое строение характерно для большей части Уэльса и Южной Шотландии, а также обширных районов в альпийских и аппалачских хребтах. Эти песчаники кажутся совершенно чуждыми вдалеке от берега и на большой глубине: разве можно настолько далеко перенести такие массы грубого материала? Судя по всему, здесь поработали течения: песчаники обычно включают в себя участки сохранившейся ряби, подобной той, которую можно увидеть на дне реки, а иногда в них содержатся ископаемые раковины мелководных видов моллюсков. Так, может быть, уровень моря в этих районах ощутимо и неоднократно поднимался и опускался? Однако никаких свидетельств работы волн или приливов — сил, которые действуют только на мелководье, — не находилось. Картинка не складывалась, и это волновало все научное сообщество, потому что подобных пластов в составе наземных ландшафтов слишком много.

Ответ на эту загадку появился в истории науки довольно поздно, и эта задержка — свидетельство огромных трудностей, с которыми сталкивались люди при проникновении под поверхность водной толщи, покрывающей большую часть Земли. Разгадка обнаружилась в импровизированной ванне, а помогли давние воспоминания о таинственном разрушительном событии, произошедшем несколько десятилетий назад. Итак, у побережья Ньюфаундленда по морскому дну были проложены телефонные кабели, соединившие Северную Америку и Европу. 18 октября 1929 года на побережье Ньюфаундленда произошло землетрясение. В течение нескольких часов после стихийного бедствия телефонные кабели вышли из строя — один за другим. Когда их вытащили из моря, чтобы проверить, что произошло, выяснилось, что каждый кабель был разорван чудовищной силой, которая, казалось, стремительно перемещалась по морскому дну. Что это была за сила? Готового ответа не нашлось. Данное событие долго оставалось одной из многих тайн подводного мира.

Несколько лет спустя голландский геолог Филипп Кюнен поставил эксперимент в подобии садового корыта, чтобы узнать, что происходит, когда осадок и вода смешиваются на склоне. Этот эксперимент вы можете повторить сами: приготовьте в стакане жидкую смесь воды, грязи и песка и, одновременно помешивая, вылейте ее на имеющую легкий уклон стенку ванны, наполненной водой. Смесь превратится в темную колышущуюся массу, движущуюся к дну ванны, и устремится вниз по стенке, а затем постепенно замедлится на ровном дне. Это мутьевой (турбидитовый) поток. Хотя он состоит из двух весьма различных вещей — твердых минеральных частиц и жидкости, но в реальности ведет себя как единое вещество, жидкость, становящаяся более плотной и вязкой пропорционально количеству и типу содержащихся в ней взвешенных частиц осадка.

В конце концов (лучше всего это видно, если у вас длинная ванна) поток замедлится настолько, что осадок — сначала песок, затем грязь — начнет оседать на дне ванны тонким градуированным слоем. Это сложное и довольно загадочное явление, и за ним интересно наблюдать: поток постоянно меняет форму и выглядит почти как живое существо в движении. Он приводится в действие силой тяжести, как и вода в текущей реке; наносы удерживаются в жидкости во взвешенном состоянии турбулентными вихрями, возникающими в потоке, так же как листья во время бури удерживаются в воздухе порывами ветра.

Мутьевой поток до сих пор до конца не исследован, по крайней мере учеными-людьми, поскольку он связан с таким неимоверно сложным явлением, как турбулентность. Однако это поразительно эффективный способ транспортировки огромных масс песка и ила в глубоких и спокойных водах на очень большие расстояния; постепенно эти массы накапливаются в виде протяженных слоев отложений, и каждый последующий мутьевой поток оставляет новый градуированный слой с песком внизу и илом наверху.

Кюнен и океанограф Брюс Хизен (составитель, в соавторстве с Мэри Тарп, знаменитых — хотя и идеализированных — «Национальных географических карт океанского дна») впоследствии встретились и вспомнили о таинственном событии у берегов Ньюфаундленда. Они поняли, что это был гораздо более масштабный вариант скромного явления, воспроизведенного Кюненом.

Вскоре стало ясно, что подобные события — явление распространенное; в сущности, норма. Большая масса рыхлых, насыщенных водой отложений, скопившихся где-то на краю континентального склона, может сместиться (скажем, в результате землетрясения или проходящего мимо урагана) и вызвать мутьевой поток. Сдвинутая с места, эта масса способна преодолевать огромные расстояния и вовлекать огромное количество осадочного материала: сосредоточение в мутьевых потоках десятков и сотен миллиардов тонн обычное дело. В наши дни рыхлый материал со склонов Гималаев переносится Гангом и Брахмапутрой к берегам Бенгальского залива. Часть их формирует общую дельту рек Ганг — Брахмапутра (по сути, занимая весь Бангладеш). Однако большинство отложений выносится сменяющими друг друга мутьевыми потоками на дно Индийского океана, прорезая по пути глубокие подводные каньоны, и постепенно образует слои, толщина которых на расстоянии 2000 км от начальной точки может превышать 1 м. Со временем эти слои создают напластования отложений, так называемые турбидитные конусы выноса и дельты (фены). Каждое такое событие является катастрофическим, поскольку внезапно погребает тысячи квадратных километров океанского дна и все, что на нем обитает, под сплошном покровом стремительно несущихся песка и ила.

Тем не менее это распространенные природные катаклизмы, как правило, происходящие с любой отдельно взятой турбидитной дельтой каждые несколько десятилетий или столетий. Морское дно приспособилось к ним, как и сообщество населяющих его живых организмов: после массовой гибели быстро происходит новое заселение. Там, где по дну океана распространяются мутьевые потоки, они с течением геологического времени образуют отчетливо полосчатую толщу, состоящую из чередующихся градуированных слоев песка и грязи. А в тех местах, где подобные участки морского дна поднимаются над уровнем моря и становятся сушей (скажем, горы Уэльса), сохраняются характерные диагенетические текстуры, являющиеся для тех, кто способен их интерпретировать, свидетельством давно исчезнувших глубоких морей.

Для нас подводные пейзажи такого типа — по сути, чуждая среда, отличная от всего, с чем мы сталкиваемся в повседневной наземной жизни. Поэтому межзвездным исследователям, которые высадятся на Землю, потребуется время, чтобы разобраться в механизмах действия таких явлений, как мутьевые потоки в земных океанах, и распознать в слоях горных пород давно окаменевшие результаты их работы. Впрочем, ученые-пришельцы могут провести сравнение с аналогичными явлениями, которые, несомненно, встретятся им на других планетах. Мутьевой поток — частный случай широкого спектра плотностных потоков, обусловленных силой тяжести и задействующих определенные способы удержания частиц во взвешенном состоянии во время транспортировки. Например, оползни и лавины движутся до тех пор, пока их составляющие продолжают сталкиваться друг с другом и передавать от частицы к частице импульс и кинетическую энергию. В пирокластическом потоке — наиболее опасном следствии извержения вулкана, образованном частицами раскаленного пепла, смешанными с горячим газом, — столкновение частиц в сочетании с турбулентными вихрями и стремящимся ввысь газом удерживает частицы в воздухе. А обломки упавшего метеорита вылетают из кратера подобно вьюге из валунов и брызг расплавленной породы.

Каждое из этих явлений оставляет характерные отложения. Например, в отложениях пирокластического потока — игнимбритах — редко наблюдается регулярное чередование, типичное для турбидитов; обычно они образуют более массивные толщи, заполняющие долины и распространяющиеся по равнинам, в отдельных местах включая в себя следы гигантских дюн, наметенных интенсивными кратковременными ураганами спекшегося пепла. Отложения, образовавшиеся после метеоритных ударов, содержат вкрапления расплавленного стекла. Тщательное исследование характерных особенностей каждого типа залеганий дает ключ к пониманию того, какие именно процессы привели к их образованию, а следовательно, может помочь реконструировать среду, в которой эти процессы происходили. Этим-то и развлекаются историки.

Изучение современных природных условий — лучший ориентир для интерпретации древних отложений. Настоящее — ключ к прошлому, однако ключ этот не всегда идеально подходит. С возрастом поведение планет меняется. На Марсе нет современного эквивалента древнего извилистого речного русла, запечатленного на том замечательном спутниковом снимке. Тамошние реки перестали течь миллиарды лет назад. Чтобы понять, что представляют собой эти конкретные отложения, нужно отправиться на Землю и изучить Миссисипи, Темзу или Окаванго. Точно так же и на Земле некоторые ландшафты и события древности не имеют близких современных аналогов, как постепенно выяснят наши инопланетные путешественники-исследователи.

Но поначалу, особенно когда пришельцы начнут исследовать океаны, они скорее всего будут удивлены и озадачены тем, что там обнаружат. Ибо в этой части планеты много парадоксального, что заставит их глубоко задуматься о том, как функционирует наша планета в целом. Им придется выяснить основные принципы поведения планеты Земля, прежде чем история данного объекта начнет обретать очертания. Настало время познакомиться с тектоническим эскалатором и попробовать разобраться в сложнейшем механизме, который им управляет.

Тектонический эскалатор

Кора этой планеты ведет себя чрезвычайно странно. Она, судя по всему, пребывает в движении, иначе чем еще объяснить наличие высоких горных пиков? Однако движение это не уничтожило хрупкие поверхностные формы жизни. Планетой, очевидно, управляет некий незаметный двигатель, и, выяснив, что он собой представляет, мы получим ответ на вопрос, почему эта планета столь густо покрыта осадочными породами. Быть может, мы также узнаем, откуда взялось такое изобилие живых существ, и сможем гораздо лучше понять этот поразительный объект. У наших биологов впереди много работы. А у геологов на данный момент, вероятно, еще больше.

Как он работает, этот двигатель, производящий земные пласты — хранилища почти бесконечной истории? Не исключено, что наши воображаемые исследователи будут страшно озадачены, ведь механизм двигателя Земли довольно специфичен. В Солнечной системе нет ничего подобного, да и в других планетарных системах сравнительно близкие аналоги, вероятно, встречаются нечасто.

При любой попытке проследить историю земной жизни и изменения условий окружающей среды по геологической летописи сразу же возникает проблема. Ибо вопрос далеко не только в том, почему слои, образовавшиеся на дне древних морей, оказались высоко на суше. Любой ученый, пытающийся выстроить последовательную историю Земли, найдет в напластованиях горных пород что угодно, кроме последовательности, лишь только попытается восстановить их первоначальный порядок.

Потому как во многих регионах мира слои наклонены, или перевернуты, или смяты крупными складками, или разбиты на сегменты, в которых изначальные слои заметно смещены друг относительно друга. Некоторые слои имеют признаки рекристаллизации под воздействием тепла и давления, указывающие на то, что они, по-видимому, каким-то образом были погружены на большие глубины ниже земной поверхности, а затем снова подняты наверх и вынесены на поверхность. Напластования соседнего Марса не только не обладают такими же богатствами, как Земля, но и не имеют настолько сложного строения. Безумная геометрия земных слоев, так же как землетрясения и извержения вулканов, — неоспоримые признаки активности планеты, поверхность коры которой, на первый взгляд твердая и стабильная, в действительности чрезвычайно подвижна.

Наши будущие исследователи должны будут принять как данность, что осадочный чехол состоит преимущественно из отложений, которые были смыты с высоких участков рельефа (например, гор) и перемещены на низкие (скажем, дно озера или глубокого моря). Это очевидно. Так происходило, в частности, на Марсе. Но там это, по сути, свершилось в течение одного цикла, очень давно, и теперь возвышенности представляют собой эродированные зоны, а равнины — скопления смытых с гор отложений. На протяжении трех миллиардов лет, в течение которых почти не случалось событий, имевших реальные последствия, марсианские напластования остаются неподвижными. Но наша планета, подобно фениксу, продолжала обновляться, ее поверхность покрывалась все большим количеством слоев, поэтому последние 9/10 времени из 4,5 миллиардов лет своей истории Земля добросовестно фиксировала почти все периоды. Как же так вышло?

Учитывая основополагающую роль силы тяжести в управлении переносом рыхлого материала по любой планетарной поверхности, ясно, что для образования слоев требуется постоянное рельефообразование, возникновение возвышенностей и низменностей. Земля — исключительно хороший создатель рельефа, в ее распоряжении имеется множество механизмов.

Иногда механизм столь же очевиден, как простое заполнение ямы. Например, котловина озера Уиндермир в английском Озерном крае была изначально вырыта и углублена мощным напором ледникового льда. Пока что это все еще озеро, но уже сейчас оно заполняется слоями грязи, приносимой потоками, которые стекают в него со склонов окружающих холмов. Через довольно непродолжительное (в геологическом отношении) время Уиндермир целиком заполнится и превратится в участок суши. В нем может накопиться толща отложений мощностью около 50 м, а в самых глубоких местах, возможно, до 100 м.

Это ничто в сравнении с колоссальной мощностью горных напластований, образовавшихся в других регионах. В Большом каньоне видны пласты мощностью в 1 км; зрелище впечатляющее, но, при всем уважении к чувствам аризонцев, это довольно скромное достижение. Мощность напластований в древних горах Шотландии, Уэльса, Аппалачах, на Урале и в другие местах, как правило, значительно превышает 10 км и глубже, чем самое глубокое море. Мы можем обследовать еще более загадочные напластования — возьмем пример наугад — вокруг красивого, живописно расположенного городка Гальштат в Австрийских Альпах. Окружающие его отвесные, единообразно полосатые горные склоны представляют собой слоеный пирог высотой в несколько сотен метров из хорошо выраженных слоев породы. Однако каждая отдельная полоса (то есть слой мощностью около 1 м) имеет однозначные признаки того, что он образовался на мелководье, рядом с древней береговой линией. Что же произошло? Быть может, уровень древнего моря непрерывно повышался, чтобы соответствовать поверхности отложений, также повышавшейся по мере образования очередного слоя? Уровень моря в глобальном масштабе может повыситься, но мы не знаем механизма, который мог бы заставить его подняться, скажем, на 1 км.

Если море должно оставаться примерно на одном и том же уровне, значит, двигаться должна гора — почти в буквальном смысле. Немногим более 200 миллионов лет назад в том месте, где впоследствии возник Гальштат, не было никаких гор. Там плескалось мелководное море. Мелководным оно было в течение примерно 10 миллионов лет. Но затем земная кора под ним опустилась более чем на полкилометра. Однако будущий Гальштат не утонул в пучине, потому что с той же скоростью, как поверхность дна понижалась, происходило накопление илов, которые впоследствии превратились в известняки. И слои известковых отложений, нагромождавшиеся все выше и выше, отлично компенсировали опущение земной коры. Будущий Гальштат держал голову над водой. Он находился на движущемся вниз тектоническом эскалаторе. И теперь этот же самый участок земной коры снова поднимается, и вокруг нынешнего Гальштата мы можем наблюдать Гальштат древний, вернее, тысячи сменивших друг друга древних Гальштатов, которые обнажаются на этих великолепных горных склонах. Еще через несколько миллионов лет все эти древние Гальштаты исчезнут навсегда, размытые дождями и реками. Но в качестве компенсации на обозрение всем, кто окажется рядом (мы, современные люди, можем устроить себе предварительный просмотр, просто пробурив скважину под нынешним Гальштатом), обнажатся еще более древние Гальштаты.

Итак, земная кора пребывает в непрерывном движении. Для нашего повествования наибольшее значение имеют два направления движения: вверх и вниз. Или, точнее, сначала вниз, чтобы погрузить бесчисленные морские ложа, а затем вверх, чтобы вновь обнажить их в виде напластований на каком-нибудь выветривающемся горном склоне.

Наши исследователи в далеком будущем зададутся вопросом о силах, которые заставили прочную земную кору совершать эти колебательные движения. Досконально изучив свидетельства, они должны в конечном итоге прийти к тому же выводу, к которому в последнее время пришли и мы, люди: колебания земной коры — лишь незначительный побочный результат куда более радикальных перемещений земной коры, настолько необычных, что они покажутся почти неправдоподобными. Через 100 миллионов лет это может вызвать настоящее интеллектуальное замешательство, ибо поведение коры Земли — одно из чудес Солнечной системы.

Свидетельства бесспорного подъема земной коры можно наблюдать в горных цепях: Альпах, Гималаях и, вероятно, наиболее наглядно — в Кордильерах обеих Америк. Леонардо да Винчи осознал этот факт, когда обнаружил на вершине горы ископаемые морские раковины и пришел к очевидному выводу. Горные цепи. Линейная природа великих горных хребтов мира очевидна даже из названия, используемого для их описания. Ибо в действительности горы нечасто образуют изолированные массивы или разрозненные группы, как в сказках или фэнтези о Средиземье. Они протянулись по ландшафту цепями, вот почему древние путешественники и переселенцы считали, что пересекать их дьявольски сложно. Горы нельзя было просто обойти. Приходилось переваливать через них и чаще всего это означало небезопасное продвижение над головокружительными ущельями. Отважные путешественники былых времен, вероятно, проклинали горы, испытывали перед ними благоговейный трепет и вместе с тем недоумение. Почему ландшафт так резко устремляется ввысь? Откуда вообще взялись эти горы? Действительно, откуда?

В то время как трансконтинентальные путешественники прошлого преодолевали трудности, геологи прошлого тоже недоумевали. Ибо горные хребты — не просто тысячемильные цепи вершин, устремляющихся в небо. Они сильно искорежены неизвестными могучими силами. Еще до этого было замечено странное совпадение: именно там, где позже поднимались горы, на морском дне скапливались огромные толщи отложений. Когда геологи прошлого начали прослеживать скопления напластований от горных хребтов к граничившим с ними более спокойным ландшафтам, они обнаружили, что в горах слои намного мощнее, чем в их окружении. То есть, очевидно, огромное количество отложений заполняло глубокие линейные прогибы в океанах. Отложения превратились в горные породы, а позднее эти океанические прогибы по какой-то странной причине были сильно сдавлены и превратились в горные хребты. Это казалось больше, чем совпадением.

Геологи определенного возраста воспитаны на теории геосинклиналей — так называются эти прогибы, накапливающие осадочные породы. Выделяли различные виды геосинклиналей: эвгеосинклинали, миогеосинклинали, ортогеосинклинали — терминология была на редкость изощренной. Учение о геосинклиналях хорошо подходило для описания геометрического залегания пластов, составляющих горные хребты, но становилось неубедительным, когда дело доходило до вопроса о первопричинах возникновения последних. Ибо здравомыслящие и реалистичные геологи того времени не могли всерьез воспринимать идею о том, что земная кора смещалась по горизонтали куда сильнее, чем на небольшое расстояние — несколько десятков километров, — необходимое для того, чтобы смять породы, из которых состоят горы.

Разумеется, обсуждалась идея о гораздо более значительных движениях земной коры, и в ее пользу находилось до странности много доказательств. Так, береговая линия Южной Америки подозрительно соответствовала африканской. И дело не только в сходных очертаниях: практически идеально совпадало само строение континентов, линии древних горных цепей. Ископаемые динозавры этих двух континентов тоже были похожи. Поскольку никто не считал наземных динозавров хорошими пловцами, способными совершать морские путешествия на тысячи миль, вошла в моду гипотеза сухопутных перемычек (или мостов), якобы позволявших ящерам активно мигрировать между материками. Позднее эти перемычки, словно Атлантида, благополучно погрузились в океанские пучины. Схема сухопутных мостов, призванная объяснить сходство (или различие) окаменелостей, и не только динозавров, в разных частях света, все более усложнялась. По мере накопления новых знаний об ареалах распространения ископаемых животных и растений возникла потребность в целой сети исчезнувших извилистых перешейков.

Несколько геологов начала XX века были заинтригованы этой неясной совокупностью обстоятельств и задались вопросом: быть может, континенты каким-то образом сдвигались со своих мест и дрейфовали по всему земному шару, порой раскалываясь, а порой смыкаясь с другими континентами? Такое представление помогло бы объяснить распространение окаменелостей. Самым энергичным и преданным приверженцем этой идеи был Альфред Вегенер[5], в 1912 году опубликовавший книгу, в которой подробно излагал внушительную подборку фактов в защиту гипотезы континентального дрейфа.

Все согласились с тем, что точка зрения Вегенера отнюдь не лишена оснований, а проблема оказалась весьма сложной для понимания. Но гораздо сложнее было найти объяснение тому, как континенты сумели пропахать океаническую кору, чтобы затем столь впечатляюще столкнуться друг с другом. Ведь Вегенер не предложил никакого разумного механизма перемещения континентов. И к его провидческим соображениям относились либо с опаской, либо с едва сдерживаемым гневом. Невероятная гипотеза казалась научной фантастикой.

Британский геолог Артур Холмс, который приобрел профессиональную репутацию благодаря своим ранним экспериментам датирования горных пород по их естественной радиоактивности, а также благодаря блестящим научным трудам, не считал гипотезу Вегенера столь уж безумной. Он выдвинул идею механизма, способного объяснить дрейф континентов. Возможно, предположил Холмс в статье, написанной для Геологического общества Глазго, частично расплавленная мантия под земной корой всегда находится в движении, циркулируя в конвективных течениях, как густое варенье в нагреваемом снизу котелке. Земная кора может перемещаться вместе с верхней частью мантии: в некоторых местах разрываться, в других сжиматься. Некоторые из коллег-геологов Холмса признавали такую возможность, но большинство специалистов не были в этом убеждены. Ведь это же континенты! Образования колоссальнейших размеров. Перемещение их на тысячи километров — слишком большая натяжка, чтобы с ней можно было согласиться.

Доказательства того, что континенты действительно смещались, появились не благодаря каким-либо прорывам в теоретическом осмыслении или новым данным, собранным на материках. Помогли океаны. Во времена Вегенера океаны представлялись огромными темными безднами, многомильные глубины которых непроницаемее стали, таинственнее даже космического пространства. Но что бы ни таилось под глубоководным илом на дне морской пучины, считалось само собой разумеющимся, что дно это столь же древнее, как и континентальная кора, а история его насчитывает миллионы лет.

И все же имелись признаки того, что океаны в чем-то фундаментально отличаются от материков. Первые измерения гравитационного поля и эффекта земной коры под океанами показали, что она везде более плотная, чем горные породы, из которых сложены континенты. Таким образом, океанское дно — не продолжение поверхности суши, просто оказавшейся под водой; оно состоит из другого материала. К тому же океаны исключительно глубоки. Даже весьма приблизительные ранние промеры глубин, проведенные в викторианские времена, показали, что подавляющая часть земной поверхности находится на двух уровнях: в районе уровня моря, плюс-минус пара сотен метров, и примерно 5 км ниже уровня моря (глубина большей части океанического ложа). Конечно, существуют высокие горы, но они составляют лишь несколько процентов поверхности суши. В океанах же есть несколько впадин, узких желобов более 10 км глубиной. Между средним уровнем континента и средним уровнем океанического дна почти везде довольно крутой склон. Очень странно.

Все стало казаться еще более странным, когда океаны начали бороздить специально спроектированные суда и, преодолевая всевозможные технические трудности, извлекать с этих глубин буровые керны рыхлых отложений и скальных пород и исследовать осадочные толщи, покрывающие дно океана, с помощью звуковых волн. Стало очевидно, что представления о древности океанических бассейнов дали серьезную трещину. Ибо не удалось найти вообще ничего древнего. Там, внизу, все было ужасно... молодым.

Океанские ложа повсюду оказались геологическими младенцами! Если некоторые участки материков являлись согбенными старцами, возраст которых превышал 3 миллиарда лет, на дне океана едва ли можно было отыскать нечто составлявшее более 1/20 этого возраста. По сути, основная часть нынешнего океанского дна возникла значительно позднее того времени, когда динозавры, эти запоздалые дети эволюции, уже ушли в небытие. Бурение и эхолотирование океанского ложа показали, что оно состоит из тонких слоев молодых отложений, лежащих на плотных, богатых железом и магнием базальтовых породах, которые объясняли странный избыток гравитационного притяжения по сравнению с рыхлой континентальной корой, в которой преобладали кремнезем и алюминий. Кроме того, выяснилось, что, чем ближе к центральным частям некоторых океанов, тем тоньше и моложе становятся слои отложений, особенно при приближении к хребту, проходящему посередине Атлантического океана, так что сам хребет лишь слегка припорошен современными илами, покрывающими тяжелые базальтовые породы. Что же произошло?

К решающему выводу в конце концов привел магнетизм. Уже было известно, что в геологическом прошлом неоднократно происходили инверсии магнитного поля Земли между нынешним его состоянием, когда Северный магнитный полюс находился там же, где и сейчас, и противоположным, когда на месте Северного магнитного полюса оказывался Южный магнитный полюс. Некоторые породы, особенно богатые железом вулканические, такие как базальты, содержат минералы железа, которые намагничены, словно крошечные стрелки компаса, и ориентированы в том направлении, где находился Северный магнитный полюс, когда базальт еще был расплавленной магмой. Как только расплавленная магма остывает и твердеет, все эти стрелочки застывают на месте, наделяя базальт так называемой остаточной намагниченностью. Остаточная намагниченность бесчисленных стрелок компаса, заключенных в породе, обнаруживается и измеряется специальными приборами — магнитометрами, которые тянут за судами на буксире.

Магнитометр, буксируемый за судном, удаляющимся, скажем, от Срединно-Атлантического хребта, покажет, что кристаллы магнетита в базальтах океанского ложа на самом хребте направлены в сторону современного Северного полюса. Однако чуть дальше от хребта они укажут на Южный полюс, еще немного дальше — снова на Северный, еще дальше — опять на Южный. Терпеливое судно вернется к хребту, проплывет несколько сотен километров вдоль него, а затем попытается пройти параллельным профилем, чтобы посмотреть, повторится ли та же картина. Картина повторится. На самом деле магнитная карта Мирового океана полосатая, как штрих-код. Полосы параллельны срединно-океаническим хребтам и показывают...

Тут наконец всех осенило. Бывший командир подводной лодки Гарри Хесс догадался, что океаническая кора, по-видимому, возникла недавно, а молодой аспирант Фред Вайн и его научный руководитель Драммонд Мэтьюз — что магниторазведочные данные показали: океаническое ложе — своего рода записывающий прибор. В их прозорливости таились поразительные отголоски гипотезы, выдвинутой полвека назад Артуром Холмсом. На каждом срединно-океаническом хребте непрерывно производилось океанское дно, которое потом разъезжалось по обе стороны от гребня хребта, точно две симметричные друг относительно друга конвейерные ленты.

Молодость океанических бассейнов несомненна. Вполне вероятно, что этот вывод будет сделан и внеземной научной экспедицией, как только она всерьез займется сопоставлением общих физических характеристик континентальной и океанической коры Земли; ведь технологически развитые пришельцы, бесспорно, будут изучать гравитационные и магнитные свойства Земли, а также использовать подобия наших радио- и гидролокаторов. Таким образом, они обнаружат принципиальное отличие между материком и океаном еще до того, как откроют методы исследования исторических событий, закодированных в слоях (в частности, использование окаменелостей для определения геологического времени). Обнаружение полосовых магнитных аномалий им очень поможет, но свойство породы, которое показывает, что это — единообразная ориентация крошечных кристаллов магнетита, может показаться (внеземному глазу) изначально слишком невразумительным, ненаучным и потому не заслуживающим систематического анализа. Даже и без этой информации осознание того, что земные океаны постоянно раскрываются и расширяются, сразу приведет к выводам относительно поведения планеты в целом. И конечно, здесь можно сделать больше, чем один вывод.

Один из вариантов — то, что Земля расширялась, увеличиваясь в общем объеме и диаметре, в период существования сохранившихся участков океанского дна (возраст которых, как мы теперь знаем, немногим более 200 миллионов лет). Похоже на научную фантастику. Тем не менее в 1970-х годах эта гипотеза ненадолго вошла в моду у некоторых геологов, а совсем небольшая группа ученых привержена ей до сих пор, и возможно даже, еще сильнее, чем прежде. Их представления поразительны: якобы на протяжении большей части своей истории Земля была примерно вдвое меньше своего нынешнего диаметра и не имела океанических бассейнов. А затем по неизвестным причинам начала надуваться, как воздушный шарик, пока не достигла своих сегодняшних размеров, и все еще увеличивается. И если темпы предполагаемого роста сохранятся, то к тому времени, когда наконец прибудут межзвездные исследователи, диаметр Земли заметно увеличится (возможно, на 20 %), а континенты будут казаться в море океанов (если можно так выразиться) еще более изолированными.

Безумие? Что ж, экспансионисты (как называют приверженцев этой теории в странах, где она широко распространена) предложили немало доказательств в защиту своей картины мира. Например: вновь соединить друг с другом разошедшиеся континенты на Земле меньшего диаметра получится гораздо лучше (пожалуй). И если бесспорны доказательства того, что новая океаническая кора возникла (по геологическим понятиям) недавно, остается неразрешимая, по мнению экспансионистов, проблема: куда девается старая кора, ведь для поддержания постоянного диаметра Земли избавляться от нее необходимо.

Вопрос о том, куда девается старая океаническая кора, вероятно, озадачит внеземных ученых, особенно если он окажется за пределами их опыта сравнительной планетологии. Разгадка этого ребуса отнюдь не очевидна. Таким образом, они вполне могут принять гипотезу о расширяющейся Земле, по крайней мере на начальном этапе. Но недостатки этой гипотезы вскоре озадачат и их; некоторые из этих недостатков будут вытекать из сравнений с другими планетами, пусть даже только в пределах этой солнечной системы.

Потому как Земля в подобной интерпретации — единственный расширяющийся объект в своей системе, во всяком случае среди твердых планет и их спутников (когда речь зайдет о газовых гигантах вроде Юпитера и Сатурна, доказать или опровергнуть расширение будет трудно, поскольку они не обладают фиксированной системой координат поверхности). Например, у Луны и Марса твердые поверхности: древние, отчетливо видимые и картируемые; тот период времени, в течение которого Земля якобы раздувалась, они преодолели без малейшего намека на расширение. И каков должен быть механизм этого расширения? Общее уменьшение силы гравитационных полей, позволяющее плотно сжатым минеральным структурам в недрах Земли расширяться и таким образом занимать больший объем? Опять же, это явление должно было затронуть все планеты (и солнечные системы внутри галактик), а не только одну, тогда как общее снижение гравитации не лучшим образом сказалось бы на ньютоновской орбитальной механике. И, кроме прочего, существует также вопрос о влиянии на климат и системы жизнеобеспечения Земли сравнительно позднего, примерно в последние 5 % земной истории, внезапного появления океанов. Поскольку история Земли уже начнет медленно воссоздаваться, устойчивость земных экосистем в ходе такой революции неизбежно станет вызывать все больше вопросов.

Сторонники гипотезы расширяющейся Земли, возможно, полагают, что подобные вопросы выходят за рамки их проблематики и что их интересуют только те доказательства, которые они видят, а придумать всеобъемлющую теорию, которая объяснит все это, должен кто-нибудь другой. Что ж, наши будущие архивисты смогут взглянуть на эту проблему шире, и, по некотором размышлении, оставят гипотезу о единственной заметно увеличивающейся планете в пределах солнечной системы на тот крайний случай, если прочие теории окажутся несостоятельными. Это значит, что они постараются выяснить, как земной шар может избавиться от значительных количеств старой, ненужной океанической коры тихо, незаметно, не навредив при этом хрупкому и чрезвычайно уязвимому сообществу живых обитателей планеты.

Уничтожение участков земной коры — дело непростое. Тем более что «кора» здесь оказывается не просто отдельным объектом в техническом смысле, а всей породой от земной поверхности вплоть до Мохо (как геологи называют поверхность, или границу, Мохоровичича, под которой находится мантия Земли), причем толщина ее составляет около 10 км в океанах и, как правило, 30-50 км на материках. Все это вместе взятое образует так называемую литосферу, чья толщина под океанами достигает 50 км (и около пары сотен км под континентами). Литосфера лежит над другим слоем, астеносферой, физически значительно менее прочной, поскольку она находится немного ближе к точке плавления. Это большое количество породы, от которой нужно избавиться; и сделать это, не оставив на поверхности Земли никаких улик, невозможно.

Улики есть: это линейные зоны резко контрастного рельефа и повторяющихся катастрофических процессов. Ныне наиболее наглядная из них — тихоокеанское «огненное кольцо», граничащее на востоке с американскими Скалистыми горами и Андами, а на западе — с более сложной сетью, проходящей через Японию, Индонезию, Суматру. Здесь происходят землетрясения и извержения самых мощных вулканов. Породы также заметно смяты и разбиты, а некоторые из них несут следы погружения на большие глубины и последующего столь же стремительного подъема на поверхность.

В этих зонах разрушается океанское дно, и целые сегменты литосферы опускаются в недра Земли. Их спуск начинается в глубоких океанских желобах, и трудное, сопряженное с трением движение вниз сопровождается мощными землетрясениями. Континентам не нужно «пропахивать» дно океана. Напротив, они перемещаются над постоянно движущейся литосферой. Материки вечно дрейфуют, словно гигантские каменные «летучие голландцы», тогда как океанические бассейны медленно, непрерывно раскрываются или закрываются.

Таким образом, в этой радикальной модели земная кора далека от целостности. Наоборот, она, точно скорлупа Шалтая-Болтая, покрыта трещинами, отмечающими края медленно дрейфующих тектонических плит. Кора, подстилающая океаническое ложе, представляет собой просто испарину, вызванную гигантскими конвективными ячейками, в которых на глубине нескольких сотен километров медленно перемешивается раскаленное, частично расплавленное содержимое земных недр. Континенты — это накипь, которая, однажды образовавшись, неизменно остается слишком легкой, чтобы ее можно было загнать обратно в недра Земли, и поэтому им суждено подлинное бессмертие. В этом представлении о мире как об огромной, медленно кипящей сфере с подвижной внешней поверхностью, все четко согласовано.

Теперь дрейф континентов — непреложный факт. Атлантический океан, эта преграда между Европой и Северной Америкой, постоянно увеличивается, растет со скоростью человеческого ногтя. Это было обнаружено и неопровержимо доказано при помощи немыслимо точных измерительных приборов, установленных на орбитальных спутниках. Однако научная основа гипотеза тектоники плит — до сих пор остается всего лишь гипотезой. Впрочем, это в высшей степени удачная гипотеза, которую неплохо подтверждают все проводимые в настоящее время геологические наблюдения как за извержениями вулканов или землетрясениями, так и за распространением современных сообществ животных и растений.

Учитывая масштабы перемещений земной коры, это еще и удивительно плавный процесс. Правда, он ежегодно убивает людей посредством землетрясений, извержений вулканов и цунами. Но это необходимо рассматривать в определенном контексте. Срединно-Атлантический хребет, например, отмечает собой линию, где Земля буквально раскалывается на две части. Эта незаживающая планетарная рана в масштабах геологического времени характеризуется непрестанными излияниями магмы. Однако жители Исландии, существующие в масштабах человеческого времени, обитают на самой вершине этого хребта. Занимаются сельским хозяйством, рыболовством и в общем-то процветают (если, посетив эту страну, вы захотите узнать, насколько они процветают, просто попробуйте купить в Рейкьявике пиво).

Зоны столкновения тектонических плит приводят к более серьезным разрушениям. Сегодня участок Тихого океана длиной в 1000 км и шириной в 50 км уходит под Южную Америку. Целые океанские острова просто искромсаны на куски, смяты и искорежены. Это территория сильных землетрясений и смертоносных извержений вулканов. В идеале, человек не должен жить рядом с ними. Однако в перенаселенном мире у многих людей нет выбора, а вулканические почвы плодородны, поэтому сегодняшняя сытость перевешивает завтрашнюю катастрофу.

Кроме того, тектоника плит обеспечивает сухое жилище наземным существам вроде нас. Континенты, скопление отходов этого грязного процесса, вечно парят на спинах вечно движущихся плит. Не возникни на Земле тектоника плит, не было бы и континентов. Смогли бы тогда эволюционировать люди или какие-то человеко-подобные создания? Возможно, вместо нынешней популяции неуклюжих сухопутных двуногих появились бы ластоногие люди-русалки, элегантно рассекающие глубокие спокойные воды океана, охватывающего весь земной шар. Но это сомнительно. Без суши не было бы рек, а без рек не было бы широкомасштабного круговорота питательных веществ, захватывающего океаны. При подобном сценарии трудно было бы представить появление гуманоидов с жабрами. Эволюция, возможно, не продвинулась бы дальше кучки бактерий, ведущих беспощадную борьбу за жалкие крохи питательных веществ.

Это еще одна причина быть благодарными смещающимся тектоническим плитам. Благодаря своей внутренней радиоактивности Земля производит огромное количество тепла. Это тепло должно куда-то деваться. Теплопроводность не успевает справляться, просто потому что Земля слишком велика. Поэтому в почти, но не совсем твердых недрах Земли происходит медленная конвекция, которая приводит в движение вышележащие плиты, что в свою очередь дает магме регулярную возможность достигать земной поверхности и отдавать тепло.

Вообразите Землю без этого отлаженного теплообменного механизма. А впрочем, не нужно ничего воображать. Вот Венера — твердая планета размером примерно с Землю. На ней нет тектоники плит. Похоже, там эволюционировала другая, гораздо менее приятная форма теплоотдачи. Судя по количеству ударных кратеров, поверхность этой планеты насчитывает всего около полумиллиарда лет. Это необычный пример, требующий объяснения.

Кажется, полмиллиарда лет назад там что-то произошло. Это что-то было названо «омоложением» поверхности Венеры, когда планета создала себе совершенно новый ландшафт. Данный сценарий предполагает, что полмиллиарда с лишним лет назад накопившееся тепло внезапно вырвалось на поверхность в потоке лавы, затопившем всю планету. Венера в этой интерпретации была буквально вывернута наизнанку. Такое событие явилось бы серьезной неприятностью для любой недавно эволюционировавшей формы жизни, независимо от того, насколько хорошо она была адаптирована к венерианскому ландшафту, существовавшему непосредственно перед этим.

В чем разница между этими двумя космическими телами — планетарными Джекиллом и Хайдом? В значительной степени ответом на этот вопрос может являться обычная, всем знакомая вода, которой изобилует Земля. Это высокоэффективная смазка, которая помогает проскальзывать друг мимо друга даже блокам коры стокилометровой толщины. Вода на Венере давно выкипела, и эти густые клубящиеся облака — не пар, а горячая серная кислота. На сухой планете тектоника плит, по-видимому, работать не будет: слишком большое трение. И потому вместо равномерной теплоотдачи там, похоже, периодически происходит армагеддон.

Можно убедительно доказать, что мы действительно живем в лучшем из миров. Добрый доктор Панглос[6] был прав совершенно. Удивительно, как все это работает: Земля действительно идеальный механизм, уникум среди ближайших соседей и, возможно, раритет на галактическом уровне.

Так почему же, учитывая все доказательства в пользу этой модели земного механизма, которые можно было собрать, идея дрейфующих континентов так долго не приживалась? Ведь, если оглянуться назад, совершенно очевидно, что доказательства, кропотливо собранные Вегенером и его немногочисленными последователями, такими как Александр Дю Туа[7], невозможно объяснить никаким иным способом. Одна из причин — сама несуразность идеи движущего механизма, тектоники плит, с помощью которого континенты перемещаются по поверхности Земли. Как и шмель, эта гипотеза не должна была бы взлететь, однако она летает. Другой причиной, по-видимому, была страстность, с которой Вегенер и Дю Туа отстаивали свою точку зрения. Они были новообращенными. Ученые же в большинстве своем народ скептический и предпочитают не увлекаться идеями, особенно небывалыми и недоказанными. Все рассуждения, за исключением сдержанных и беспристрастных аргументов, с должным учетом возможных контраргументов, для них априори подозрительны. Один критик назвал состояние Вегенера «самоупоением». И потому подавляющее число исследователей во времена Вегенера придирались к любым недостаткам в его аргументации.

Выискать недостатки было нетрудно. Например, Вегенер первоначально приводил в качестве доказательства дрейфа континентов тот факт, что отложения ледникового периода валунные глины, пески, гравий и т. п. в Европе простирались к югу примерно на то же расстояние, что и в Северной Америке, на основании чего предполагал, что эти массивы суши разделились всего несколько тысяч лет назад. Это был вздор, и Вегенеру следовало осознать свое заблуждение. Ледниковые щиты на обоих континентах продвигались на одно и то же расстояние к югу просто потому, что управляющий ими климат на всем земном шаре функционирует в соответствии с широтными поясами. Справедливые доводы Вегенера (а их было совсем немало) оказались скомпрометированы немногочисленными слабыми аргументами.

И все же по существу Вегенер был прав, хотя обязан этим не только здравому смыслу, но и удаче. Выдвинутая им идея дрейфа континентов породила гипотезу тектоники плит, а механизмы тектоники плит отвечают за большую часть геологических процессов, включая образование и накопление отложений.

Так как же происходит в этом новом контексте активной деятельности Земли накопление слоев, передающих свое послание далекому будущему? В целом тектонические плиты земной коры могут либо раздвигаться, непрерывно формируя новое океаническое ложе, либо сталкиваться, и в этом случае одна плита должна уходить под другую; либо просто смещаться относительно друг друга, например, как две континентальные плиты по обе стороны разлома Сан-Андреас в Калифорнии. Эта структурная основа определяет положение седиментационных ловушек (участков быстрого осадконакопления) и обусловливает образование слоев, в которых зафиксирована земная история.

По-настоящему эффективные седиментационные ловушки, несколько парадоксальным образом, находятся не очень близко к границе тектонической плиты. Возьмем, к примеру, Срединно-Атлантический хребет, где происходит расширение Атлантического океана. Если проследить его ось, Исландия будет самым наглядным тому подтверждением, поскольку большая часть хребта примерно на 1 км ниже уровня моря. Исландия в настоящее время поднята так высоко, потому что оказалась прямо над фонтаном частично расплавленного вещества — так называемым мантийным плюмом, который вздымается из недр Земли на сотни километров, медленно продвигается вверх и деформирует земную кору непосредственно над собой. Части Исландии, расположенные по обе стороны центрального разлома, расходятся в стороны, к востоку и западу. В конце концов они уйдут под воду, в океанские глубины. Пока все более-менее благополучно. Две половины бывшего острова будут все больше расходиться, а затем в течение следующих нескольких десятков миллионов лет покроются толщей океанских глубоководных глин.

Эти глубоководные глины и сами могли бы поведать много удивительных историй. Но в геологическом смысле они крайне недолговечны. Им не суждено вечное странствие по океаническому ложу. И в конце своего путешествия они, как правило, вовсе не оказываются на поверхности посредством простого и плавного тектонического поднятия, сохранив связность запечатленных в них затейливых историй. В итоге океанское ложе со своим осадочным чехлом сталкивается с неподвижным объектом, таким как материк, который, обладая большей плавучестью, волей-неволей должен устоять на месте.

Океаническая кора в таких регионах вынужденно опускается вниз, образуя глубокие желоба, отмечающие линии, по которым океанское ложе уходит под континентальную кору, вечно и неизбежно пребывающую на плаву, и погружается на сотни километров в недра Земли, где любые первоначальные структуры просто разрушаются, деформируются или расплавляются до неузнаваемости. Веществу такой опускающейся плиты почти наверняка уготовано космическое небытие. Практически все заключенные в напластованиях истории здесь безвозвратно уничтожаются, подобно книгам, брошенным в топку. Быть может, некоторым из них, точно древесной стружке, выскочившей из рубанка, удастся зацепиться за склон вздымающейся горной цепи. Это — единственные уцелевшие фрагменты глубоководной океанской летописи.

Именно континенты обеспечивают основную часть по-настоящему длинной летописи напластований, уходящей в глубины земной истории. В зонах непосредственного столкновения могут накапливаться огромные мощности образований — осадочные отложения тех самых «геосинклинальных» океанических желобов. Однако по мере подъема горных цепей, обусловленного давлением в местах схождения тектонических плит, эти напластования полностью деформируются. Менее заметны, но более распространены складки, отходящие от зон столкновения плит и образующиеся вокруг растянутой области коры, где плиты раздвигаются. Здесь участки земной коры либо поднимаются, формируя возвышенности, либо опускаются, создавая крупные прогибы земной коры в ответ на давление и деформации, вызванные движением тектонических плит.

Но опустившийся участок земной коры — это не что иное, как яма на поверхности земли. А в природе ямы редко остаются пустыми. Они заполняются водой, заиливаются, в них накапливаются отложения, смываемые с близлежащих участков земной коры, которая в это время движется вверх. Упрощенно, эти колебания земной коры, по сути, представляют собой тектонические эскалаторы, которым требуются десятки или сотни миллионов лет, чтобы совершать километровые подъемы и спуски.

Британию, например, подтолкнуло расширение Атлантического океана с одной стороны и образование высоких Альп — с другой. Сто и более миллионов лет назад медленные движения Земли опустили заиленные континентальные шельфы и обширные дельты, в которых были погребены динозавры, примерно на 1 км. Впоследствии те снова поднялись. Время от времени в этих обнажившихся шельфах и дельтах (часть из них ныне называется отложениями вельдского яруса в южной Британии) на поверхности встречаются фрагменты динозавров, и удачливый геолог-изыскатель вполне может наткнуться на них.

Эти тектонические эскалаторы невероятно распространены. В сущности, трудно найти блоки земной коры, которые совсем не опускаются и не поднимаются. Суша в большинстве случаев находится на эскалаторе, едущем вверх. Разумеется, именно поэтому она и является сушей, находящейся выше моря. Но утверждение «в большинстве случаев» подразумевает довольно много исключений (которые, между прочим, гарантируют геологическое бессмертие нашего вида). Ибо участок суши может оставаться выше уровня моря не только за счет поднятия в целом, но и за счет заиления, происходящего с той же скоростью, с которой опускается фундамент земной коры. Примеры такого баланса демонстрирует большая часть великих дельтовых равнин мира: Миссисипи, Нила, Ганга — Брахмапутры, Рейна, Хуанхэ, Хонгха. Все они сегодня густо заселены людьми, эксплуатирующими их плодородные почвы и богатые водные ресурсы.

В областях, которые неуклонно опускались и где на протяжении десятков миллионов лет слой за слоем накапливались отложения, тоже действует положительная обратная связь. Чем больше осадков откладывается, тем сильнее прогибается земная кора под огромным весом дельт и заиленных прибрежных равнин. Таким образом, движущийся вниз тектонический эскалатор получает мощный дополнительный толчок. Так подготавливается сцена для непрерывного накопления слоев в этих регионах. Это своеобразная стеклянная банка, в которой замаринованы животные и растения, обитавшие на поверхности этих дельт. А также города, которые здесь были построены.

Представьте себе блок земной коры, который медленно опускается под действием тектонических сил. Он соседствует с другим блоком, скажем горным хребтом, который, напротив, поднимается. Это довольно распространенная ситуация, которую вы можете смоделировать прямо у себя в гостиной. В следующий раз, когда вы сядете на кресло-мешок с шариковым наполнителем, попробуйте надавить на одну его часть. Поверхность поддастся, но из-за смещения наполнителя соседние участки начнут выпирать. Земная кора в чем-то похожа на это кресло, поскольку применяется тот же принцип: если один участок опускается, другие, чтобы компенсировать это, должны подняться, и наоборот.

В этом компенсирующем поднятии или опускании есть нюанс, который не применим к креслу, зато применим к земной коре. Поднимающаяся земная кора под действием ветра и дождя эродируется и распадается на частицы осадка, которые реки переносят в углубление, образованное опускающейся корой по соседству. Эти отложения, накопившись до мощностей в несколько десятков или сотен метров, становятся все тяжелее (помните, как вы в последний раз пытались поднять ведро с песком?) и давят на кору, на которой лежат. Пластичная в масштабах сотен километров и тысячелетий кора просто прогибается под этой тяжестью и опускается еще ниже.

Податливость коры приводит к двум последствиям: углубляется впадина, в которой отлагается речной осадок, и, таким образом, усиливается роль этой ловушки для поступающих отложений. А механизм «надавливания на кресло-мешок» придает соседним поднимающимся участкам дополнительный импульс для движения вверх. Они, в свою очередь, еще сильнее подставляются ветру и дождю и производят еще больше выветревыемых отложений, которые вновь переносятся реками на опускающийся участок коры и еще ожесточеннее давят на него. Тем временем поднимающийся горный хребет, избавившись от всех этих тяжелых осадков, становится легче и вздымается еще выше... И так далее.

Это простой, но эффективный механизм. Перенос миллионов тонн отложений — одновременно и реакция на восходящие или нисходящие движения земной коры, и средство усиления этих движений. Данный процесс называется положительной обратной связью; образно говоря, так Земля делает из мухи слона, а потом для сохранения баланса ту лее муху превращает в крошечную мошку. И, между прочим, тем лее способом образуются мощные толщи осадочных напластований во впадинах земной коры.

Давайте подберем несколько примеров. Прекрасный образчик — дельта Миссисипи, в настоящее время являющаяся основанием, на котором построен Новый Орлеан. Дельта — не просто место, где река Миссисипи впадает в Мексиканский залив. Именно здесь все отложения, принесенные рекой Миссисипи из внутренних областей Северной Америки, выбрасываются на побережье Мексиканского залива. Эти осадочные породы приносятся стремительно и в больших объемах, их огромная масса давит на земную кору, на которой они оказываются. В качестве компенсации обширные регионы остальной Северной Америки медленно поднимаются.

Темпы роста и опускания дельты впечатляют. Та ее часть, которая выдается в залив, прирастает на несколько километров в столетие, образуя новые участки суши, тогда как за последние несколько тысяч лет накопились слои грязи и песка мощностью в десятки и сотни метров. Пространство, позволяющее накапливаться этим отложениям, возникло в результате понижения поверхности суши. Не все понижения связаны с тектоническими движениями. Отчасти они обусловлены тяжестью поверхностного осадка, который выдавливает воду из более глубоко залегающих илов, отчего последние уплотняются и их слои становятся тоньше. Так, слой мягкого, рыхлого ила на поверхности может всего на четверть состоять из минеральных частиц и на три четверти — из воды; как только он будет погребен под несколькими десятками, а затем сотнями метров более молодых отложений, большая часть содержащейся в нем воды будет вытеснена и слой уплотнится наполовину или даже более. С недавних пор за проседание суши ответственен также человеческий фактор. В последние несколько десятилетий из-под дельты Миссисипи было выкачано много воды, нефти и газа. Вследствие этого образовались подземные пустоты, которые заполняются посредством дальнейшего оседания поверхности.

Прибавьте к этому существующий прогиб земной коры под дельтой, обусловленный тяжестью наносов. В конечном результате прибрежные районы дельты Миссисипи — собственно, вся Луизиана — неуклонно и неудержимо опускаются примерно на 1 см каждый год. Это погружение будет уравновешиваться поступлением свежих отложений, которые удержат эту территорию над уровнем моря. Если скорость поступления наносов будет выше скорости оседания, то дельта будет намываться в море, если ниже — береговая линия отодвинется, море наступит на материк и затопит бывшую сушу (вернее, в случае дельты Миссисипи не совсем сушу, а в основном болото). Однако каждый отдельный слой будет погружаться все глубже и глубже.

Дельта Миссисипи — далеко не единственный пример опускающейся, заиливающейся коры, поверхности которой удается удерживаться над уровнем моря, самую малость. Существуют также дельты Хонгхи (Красной реки) во Вьетнаме, Нила, По в Италии, Ганга и многие другие. Все это крупные ныне действующие седиментационные ловушки, подкрепленные в том числе положительной обратной связью от эффекта кресла-мешка.

Примеров из геологического прошлого также множество. Собственно, это последовательности осадочных напластований, представляющие собой древние поймы, дельты и прибрежные равнины. В Британии имеется прекрасный выбор: классические древние красные песчаники — речная система возрастом 400 миллионов лет; «каменноугольные болота», возникшие 50 миллионов лет спустя; новые красные песчаники — безводные пляжи и пустыни, появившиеся еще 50 миллионов лет спустя; Вельд и соответственно вельдские отложения — широкая, населенная когда-то динозаврами дельта с бесчисленными костями и следами этих рептилий, сформировавшаяся еще через 100 миллионов лет. В США есть дельта Кэтскилла, более или менее современная древнему красному песчанику, хотя и сформировавшаяся по другую сторону прото-Аппалачей.

Каждое из этих образований представляет собой толщу осадочных пород мощностью более 1 км, а в некоторых случаях — до 10 км. И эти напластования — не что иное, как фактически бесконечная последовательность погребенных ландшафтов, наложенных один на другой. Каждый из них, будучи погребенным, сохранил свидетельства населявшей его жизни.

С другой стороны, сегодня существуют обширные территории, где эскалатор движется наверх, и такие места обречены на небытие, поскольку кора, на которой они находятся, поднимается все выше и выше, стремясь к неизбежному разрушению в результате эрозии. Мы довольно хорошо понимаем, как ведут себя современные тектонические эскалаторы. Они включают в себя большинство горных хребтов Земли, хотя в этих хребтах могут встречаться и локальные седиментационные ловушки — там, где блоки земной коры проседают, как правило, ограниченные разломами земной коры. Есть и более обширные регионы, такие как Северо-Западная Британия, поднимающаяся по мере того, как Юго-Восточная Британия и Северное море (последнее представляет собой превосходную седиментационную ловушку, функционирующую последние 100 миллионов лет) медленно опускаются.

Этот механизм работал без перерыва с тех пор, как на Земле началось тектоническое движение плит, создавшее летопись напластований, которая почти непрерывно ведется в течение четырех миллиардов лет. Из нее мы знаем, как в это время развивались океаны, атмосфера, ландшафты и жизнь (первые полмиллиарда лет земной истории, не занесенные в эту летопись, по большей части представляют собой белое пятно). В этой длинной летописи свои правила или, во всяком случае, глубоко укоренившиеся закономерности, способные помочь исследователям — нам самим или археологам будущего, которые нас откопают, — предсказывать, что и где можно сохранить.

Впрочем, существует еще один механизм: с помощью тектоники он контролирует летопись напластований, определяя, какие главы истории сохранить, а какие вычеркнуть, даже в случае, если они и были написаны. Этот механизм более изощренный, и межпланетным исследователям, которым мы отводим роль дотошного биографа нашей необычайной планеты, будет трудно распознать его деятельность, особенно на первом, первопроходческом этапе, даже несмотря на то, что по крайней мере у некоторых частей этого механизма есть великолепные внеземные детали. Позже, по мере того как инопланетные ученые будут все глубже проникать в историю Земли, действие этого механизма начнет проясняться. Итак, давайте обратимся к чудесам царства Нептуна. Нептун, эта темная лошадка, может определить окончательную судьбу большей части нашей империи.

Высокая вода, низкая вода

По-прежнему остаются загадкой три состояния. Жидкая вода, водяной пар и небольшое количество водяного льда на некоторых высоких вершинах. Давно ли так обстоят дела? Судя по всему, для столь необычной биологии это оптимальная схема, но здешнее центральное солнце, безусловно, эволюционировало. Так как же удалось сохранить подобную стабильность? Можно лишь помечтать о том, чтобы при зарождении нашей планеты кто-нибудь запустил регистратор фазовых состояний воды. Это многое могло бы объяснить, окажись таковой в нашем распоряжении.

В обычной жизни почти каждого человека море — одна из величайших неизменных данностей. Вот земля; вот море; а между ними — то волшебное место, побережье, которое порой страдает от прибоя, но к следующему идиллическому лету ему всегда удается оправиться.

Сразу вспоминаются вызывающие смутное беспокойство легенды о некоем удивительно организованном и экологически сознательном человеке по имени Ной и о Всемирном потопе. Но к этому, разумеется, не стоит относиться серьезно. Они, наши предки, были люди тревожные, суеверные и очень склонные к сочинению страшных историй. Это помогало держать в узде детей.

В более долгосрочной перспективе все выглядит несколько иначе. Возьмите для примера любой участок земного шара. И проследите его историю на протяжении миллионов лет. На этом месте могли последовательно сменять друг друга глубокий океан, мелководное море, береговая линия, позднее — болота и поймы. А затем (возможно, из-за отсутствия фактического материала) горизонт практически нулевой толщи внутри последовательности горных напластований, из которых может «выпасть» один или сто никак не зафиксированных миллионов лет (и более). Это явление, называемое несогласием (несогласным залеганием пород), — все, что осталось от истории земного ландшафта, попавшего под воздействие эрозии. В этом эродированном ландшафте, вероятно, происходили сражения, убийства и внезапная гибель бронированных ящеров, пожары, наводнения и бури, а также вели будничное существование огромные динозавры-вегетарианцы, ежедневно пережевывающие центнеры растений. От всего вышеперечисленного может не сохраниться и следа. Только когда этот ландшафт снова понизится до уровня моря и начнет заиливаться, осязаемые геологические свидетельства могут появиться вновь.

Как мы видели, кора Земли податлива и способна подниматься или опускаться под действием сил, которые перемещают по поверхности земного шара целые континенты. Многие изменения уровня моря, фиксируемые в архивах слоев, относятся именно к этому типу и констатируют чисто локальные подъемы и опущения отдельных участков земной коры, вместе с тем доказательств изменений уровня Мирового океана в планетарном масштабе не имеется.

Homo sapiens насчитывает около 160 тысяч лет — небольшой срок для вида. Тем не менее в ранний период своего существования люди сталкивались с изменением уровня моря — здесь, скорее всего, и берет начало предание о Ное, сложившееся в результате отбора историй, повторявшихся и приукрашавшихся поколение за поколением. В недавнее время — примерно последние пять тысяч лет, когда человеческая цивилизация обзавелась письменной историей, — глобальный уровень моря, похоже, менялся не более чем на несколько десятков сантиметров. Это обусловило рост великих приморских городов: Александрии, Карфагена, Венеции, Константинополя, Амстердама, Генуи. Подобные места, возможно, послужили исключительно эффективными трамплинами для захвата Земли человечеством. Эти города процветают до сих пор, являясь составной частью знакомых нам прибрежных ландшафтов, даже если ныне их дни (как и дни самих этих ландшафтов) сочтены.

Наши исследователи из далекого будущего прибудут на Землю, береговые ландшафты которой изменятся по сравнению с сегодняшними, поскольку из-за тектоники плит континентальные массы переместятся в другое положение. Но эта незнакомая Земля будет иметь устоявшиеся, на первый взгляд стабильные береговые линии — где бы эти береговые линии ни находились. Непосредственные наблюдения пришельцев, во всяком случае на начальном этапе, будут слишком краткосрочными, чтобы делать выводы о том, происходило ли вообще на этой планете, большую часть которой занимают океаны, изменение уровня моря, не говоря уже о том, демонстрировало ли оно предсказуемые тенденции и закономерности. Взаиморасположение суши и моря, а также береговые линии будут казаться постоянными. Все начнется с чистого листа.

Но, будучи исследователями планет, наши инопланетяне придут к пониманию того, что ничего неизменного не бывает. Планеты с течением времени эволюционируют, и пришельцам придется столкнуться со многими мирами, напоминающими Марс с его пересохшими береговыми линиями или Европу — спутник Юпитера — с трещиноватой ледяной корой, которая покрывает подповерхностный океан, целиком охватывающий планету. Тонко сбалансированные океаны (занимающие основную часть земного шара, но не всю его поверхность) с этой точки зрения покажутся феноменом, имеющим ключевое значение для жизнеобеспечения окружающей среды, в которой могут возникать и процветать сложные формы жизни. Механизмы регулирования этих водных масс, а также их история станут первоочередной целью исследований еще до того, как у пришельцев зародится подозрение, что некогда Землю населяла давно исчезнувшая разумная цивилизация. Позже они разберутся, сколь важную роль сыграла деятельность океанов в сохранении следов земной цивилизации.

Где наши исследователи впервые увидят доказательства того, что уровень океанов изменился? Внимательно изучив геоморфологию будущей Земли, они смогут заметить, что в недалеком прошлом имели место определенные изменения уровня моря. Скажем, недавно были затоплены или, наоборот, поднялись линии береговых уступов. Но будет трудно судить, чем были вызваны подобные трансформации: изменением уровня суши под воздействием тектонических сил или изменением уровня моря. Что же касается факторов, влияющих на уровень моря... Что ж, тут все может оказаться еще более туманным, особенно если, как вполне вероятно, Земля вернется к более привычному для нее климатическому состоянию — глобальному теплу, которым она наслаждалась, пока по ней бродили динозавры.

Для разработки подобной концепции нашим исследователям потребуется поближе познакомиться со своеобразной тектоникой этой планеты и научиться считывать информацию, закодированную в слоях отложений. Короче говоря, им придется пройти тем же путем, который проделали геологи-люди, и расшифровать летопись напластований. Они обнаружат, что история этого простого параметра — высоты уровня моря в то или иное время — тесно связана практически со всеми другими поверхностными процессами на этой планете.

Почти с первых дней становления организованной геологической науки, происходившего более столетия назад, было замечено, что, насколько можно было судить, некоторые тенденции, наблюдавшиеся в древних изменениях уровня моря, как будто единовременно повторялись во всем мире. Примером могут служить характерные меловые отложения, образующие ныне белые скалы Дувра и часто встречающиеся во многих других частях мира; они относятся к периоду, когда значительные части континентов находились под водой. Такие примеры, конечно, могли быть совпадениями: большие, сильно рассредоточенные участки земной коры поднимались и опускались в одно и то же время. Но вскоре стало очевидно, что гораздо более вероятное объяснение — то, что сам глобальный уровень моря мог вырасти и затопить низменные области континентов или же снизиться, в результате чего морское дно оказалось приподнятым и превратилось в сушу.

Как же так? Ведь количество воды в океанах на первый взгляд представляется постоянной в долгосрочной перспективе величиной. Однако существуют способы одновременного изменения уровня моря на всей планете. Некоторые из этих механизмов даже могут поддерживать постоянное количество воды в океанах, что, по всей видимости, является еще большей загадкой.

Одна из разгадок этой тайны тесно связана с тектоникой плит, которая обусловлена хаотичностью медленных перемещений вязкой породы, в основном твердой, но частично расплавленной, глубоко в недрах Земли. Рисунок и сила этих подземных течений управляют формированием на срединно-океанических хребтах океанической коры, поскольку расплавленные породы изливаются из недр и затвердевают в виде базальтов, образующих дно океана. Эти срединно-океанические области представляют собой хребты не столько потому, что извергающаяся магма/порода проталкивает их наверх, сколько потому, что порода горячая, а следовательно, менее плотная, и поэтому поднимается выше. По мере того, как эта порода под действием тектоники плит удаляется от срединно-океанического хребта, она охлаждается и уплотняется — поэтому все океанское дно погружается еще глубже.

Теперь (и это самая хитроумная часть механизма) увеличьте скорость образования океанского дна на срединно-океанических хребтах, и океанское ложе по обеим сторонам расщепляющегося хребта будет расходиться быстрее. Все еще горячая, расширенная порода займет большую площадь океана. Океаническое дно в среднем из-за этого немного повысится, а следовательно, морской воде над этим дном будет некуда податься, кроме как наверх. Уровень моря поднимется, и низменные участки земного ландшафта во всем мире уйдут под воду.

Временами темпы образования океанического дна по всему миру замедлялись. Породы по обе стороны срединно-океанского хребта раздвигались медленнее. Термическое сжатие происходило гораздо ближе к срединно-океаническим хребтам, и вода находилась в более вместительных океанических бассейнах. Из-за этого уровень моря понижался, и то, что ранее представляло собой мелководное море, становилось сушей.

Этим ловким трюком и объясняются некоторые общие черты стратиграфических последовательностей слоев осадочных пород в мире. Впрочем, данный механизм довольно медлителен. На переустройство мировой системы океанических хребтов и, следовательно, повышение и понижение уровня моря обычно уходят миллионы (или десятки миллионов) лет.

Иной механизм изменения уровня моря связан с добавлением или изъятием воды из океанов. Вода может быть изъята из моря через выпадение избыточных атмосферных осадков — но куда она потом девается? Некоторую часть молено хранить на суше, пополняя озера и болота. Наш вид весьма эффективно способствует этому процессу, перекрывая дамбами значительную часть рек в мире и создавая озера (водохранилища) там, где раньше их не существовало.

Однако по сравнению с колоссальными объемами воды в океанах водохранилища — всего лишь «капля в море». Эффект от них, вероятно, можно измерить сантиметрами уровня моря, и в любом случае сегодня он, судя по всему, нивелируется ненасытной жаждой человечества к воде, активно выкачиваемой из подземных резервуаров по всему миру. Вода изымается из-под земли, недолгое время пребывает в оросительных каналах, на фабриках и в бытовых системах водоснабжения, после чего сбрасывается в реки, а оттуда в море.

Далее: существует обычное расширение воды по мере ее нагревания. Как показывает старомодный термометр, это вполне эффективный механизм. В более теплом мире юрского и мелового периодов уровень моря был выше примерно на 20 м, что можно отнести на счет термического расширения. Этот механизм занимает какое-то время, так как любому избыточному теплу на поверхности требуются тысячи лет, чтобы распространиться в глубины океанов, но это предсказуемый и действительно неизбежный процесс, если происходит потепление атмосферы.

Однако существует еще более быстрый и простой механизм, часто имевший место на протяжении истории Земли и изменявший уровень моря со скоростью и амплитудой, способными привести в полное замешательство. У нас на суше хранятся огромные запасы воды, удачно расположенные выше уровня моря и в удобном замороженном состоянии, очень легко переходящем в жидкое. В настоящее время Антарктиду и Гренландию покрывают колоссальные ледяные щиты толщиной в несколько километров. Они образовались, забирая воду из моря и накапливая ее в твердом виде на суше. Сегодня в них хватит воды, чтобы, если они полностью растают, поднять уровень моря примерно на 70 м. По сути, вопрос о том, могут ли все главные ледники мира однажды растаять, не содержит в себе ничего вопиющего. В конце концов, во времена расцвета динозавров — и, между прочим, большую часть остального геологического времени — полярных ледяных шапок практически не существовало. Есть высокая вероятность, что через 100 миллионов лет они снова сократятся до минимума или вообще исчезнут.

Так что вопрос можно перевернуть с ног на голову. Почему льда так много? Почему именно сейчас? Здесь мы вступаем в область умозрительных заключений, сталкиваясь с чудовищно сложным вопросом о глобальном климате и о том, как поверхность Земли в разные эпохи то нагревалась, то остывала. Приверженцы более респектабельных взглядов могли бы, сдержанно покашливая, обойти данную тему молчанием. Но давайте продолжим и приблизимся к нежным побегам теории климата в подбитых гвоздями сапогах прямолинейных рассуждений.

Начнем с одного замечательного, удивительного факта: на протяжении, по крайней мере, 4 миллиардов лет поверхность Земли была очень уютной и теплой — как только что поджаренные тосты или догорающий огонь в камине, когда протягиваешь к нему пальцы ног. Температурный диапазон поверхности Земли оставался поразительно узким. Океаны никогда не выкипали и не замерзали полностью (за одним возможным исключением, около 700 миллионов лет назад, когда Земля ненадолго могла — о чем ведутся серьезные споры — превратиться в гигантский снежный шар).

Таинственное пребывание Земли в зоне комфорта обескураживает еще сильнее, если учесть, что ни внешний источник тепла, ни внутренний термостат планеты отнюдь не демонстрировали постоянства. Во-первых, существует парадокс слабого молодого солнца. Четыре миллиарда лет назад наше солнце (если астрофизики правильно разобрались в его деятельности) могло обеспечивать лишь около 75 % тепла и света, которые оно излучает сейчас. Около двух с половиной миллиардов лет назад этот показатель поднялся до 80 с небольшим процентов, а затем очень медленно дорос до своего нынешнего уровня. Несмотря на все это, температура поверхности Земли оставалась стабильной. Это... неожиданно. Какую-то роль здесь играет изменчивое поведение атмосферы Земли, этакое оконное стекло глобального парника, которое регулирует количество солнечного тепла, сохраняющегося на поверхности и уходящего обратно в космос. На протяжении многих эонов атмосфера довольно радикально меняла свой состав. Три миллиарда лет назад в ней практически не содержалось кислорода, зато было много углекислого газа и метана. Это парниковые газы, улавливающие инфракрасное излучение, испускаемое Землей. Более высокие их концентрации в то время словно бы покрывали планету более теплым одеялом, чем нынешнее.

Конечно, возможно, что изменения интенсивности солнечного излучения и деятельность атмосферного термостата всегда четко уравновешивали друг друга — либо по чистой случайности, либо, как убедительно утверждает ученый-эколог Джеймс Лавлок, при активном содействии всей совокупности земных живых организмов, функционирующей как гигантский регулятор окружающей среды, суперорганизм, который Лавлок называет Геей. Данная совокупность никак не может повлиять на солнечное излучение, однако способна каким-то образом менять (скажем) состав атмосферы и количество облачности, чтобы поглощать столько солнечного тепла, сколько необходимо для поддержания комфортных условий. Именно комфортных, то есть требуемых для процветания этого суперорганизма. Согласно такой интерпретации, Гея заботится о себе сама.

Это впечатляющая и противоречивая мысль, но давайте пока просто будем благодарны за то, что история Земли протекала столь гладко. Взгляните хотя бы на соседние планеты. Венера, помимо того что ее чрезмерная сухость сдерживает тектонику плит, представляет собой сущий кошмар — бесконтрольный парниковый эффект, непримиримо враждебной любой форме жизни, которую мы только можем вообразить. Атмосфера там убийственно плотная, состоящая в основном из углекислого газа, лишенная кислорода и воды, зато насыщенная серной кислотой — одеялом, которое сохраняет поверхность планеты в столь горячем состоянии, что образовываются озера расплавленного свинца. И никаких намеков на чувственные земные наслаждения. Между тем Марс, по всей видимости, несколько миллиардов лет назад был местом приятным и привлекательным, а по его поверхности струилась жидкая вода. Теперь же немалая часть его атмосферы улетучилась в космос, а поверхность сделалась холоднее и суше, чем главные холодильники Земли — сухие долины Антарктиды, эта ледяная преисподняя, где вымороженные трупы тюленей лежали тысячелетиями.

Словом, Земля так или иначе поразительно хорошо регулировалась практически на протяжении всего своего существования. Однако время от времени ее температурный режим менялся, и лед, накопившись на полюсах, начинал продвигаться в средние широты. Можно взять последние полмиллиарда лет, умышленно избежав того периода, который около 700 миллионов лет назад почти наверняка явился крупнейшим из всех оледенений, получившим название «Земля-снежок». Чтобы углубиться в этот дискуссионный эпизод, потребовалось бы так много страниц, что нить нашей истории была бы окончательно потеряна.

Таким образом, в течение первых 150 миллионов лет из выбранного нами интервала в полмиллиарда лет климат Земли, по сути, был тепличным. Правда, на границе ордовикского и силурийского периодов, 440 миллионов лет назад, насколько мы можем судить, имел место краткий период оледенения. Основной этап оледенения длился всего около миллиона лет, с несколькими фазами похолодания перед ним и после него. Он оставил широко развитые отложения валунных глин и исчерченные льдом поверхности, например, в Северной Африке (тогда находившейся на Южном полюсе). Кроме того, основной этап уничтожил сообщества морских животных: многие виды не пережили похолодания.

Следующие 100 миллионов лет продолжалось глобальное потепление, во время которого животные и растения покинули море и заселили сушу. Колонизация суши, в частности растениями, оказалась настолько успешной, что земля зазеленела почти мгновенно. Выросли могучие леса и, здесь мы имеем геологическое событие, сформировалось, возможно, самое крупное прибрежное болото в земной истории. Простираясь от Северной Америки через Европу до России и далее до Китая, оно питало, а затем поколение за поколением захоранивало в себе странные и примитивные болотные деревья, которые, будучи погребенными, впоследствии превратились в подземные слои угля. Этот уголь, разумеется, просто-напросто массовое захоронение углерода, усваивавшегося из атмосферы фотосинтезирующими болотными растениями. В течение этого всплеска растительной жизни уровень углекислого газа в атмосфере резко понизился. В фазе, которая продлилась около 50 миллионов лет, температура Земли упала, и снова выросли крупные полярные ледники.

Холод уменьшился в мезозойскую эру, изобиловавшую динозаврами. Пока по земле рыскал тираннозавр реке, наводя ужас на безобидных трицератопсов, наша планета, как суша, так и море, была более-менее равномерно теплой и на севере, и на юге. Если какие-то ледники и существовали (этот вопрос активно дискутируется), они были минимальными.

Затем на Земле снова похолодало: началась последняя, наша ледниковая эпоха. Скатывание к ней больше походило на американские горки. В общем-то мы располагаем довольно надежными доказательствами того, что именно происходило. Что касается того, почему это происходило, — что ж, это вопрос иной. Однако перейдем к фактам. Последние динозавры жили при глобальном потеплении. Грянувшие затем катастрофы стерли с лица Земли их и многое другое. Началось похолодание. Это не было оледенение как таковое, но, скажем, ископаемые раковины моллюсков, живших спустя несколько миллионов лет после Великого вымирания, порой (особенно в полярных широтах) напоминают современные холодноводные формы.

Затем, еще несколько миллионов лет спустя, температуры заметно выросли, во всяком случае до уровней более высоких, чем в меловой период (этот эпизод вызвал некоторый современный резонанс, и мы к нему еще вернемся). Даже когда они снова уменьшились, вокруг нынешнего Лондона расстилались субтропические ландшафты с пальмами и крокодилами. А потом, около 30 миллионов лет назад, совершенно неожиданно снова похолодало. В это время температура, особенно глубинных (придонных) океанских вод, резко упала. В настоящий момент их средняя температура около нуля градусов по Цельсию и очень бодрит по сравнению с водами теплой мезозойской эпохи, когда лишь в небольшой части малоподвижного океана, как на мелководье, так и в глубине, температура опускалась ниже прохладных 20 °С или около того. Глубокие океаны начали перемешиваться и охлаждаться. Многие глубоководные существа, привыкшие к теплым пучинам мезозойских океанов, вымерли. Увеличились размеры ледяного щита в Антарктиде.

Что случилось? Среди множества изменений, происходивших по всему миру, подозрение пало на те, что изменили характер циркуляции вод в океанах. Вокруг континента Антарктида по мере его отделения от Южной Америки появился непрерывный морской обход, и образовался пролив, который мы сейчас называем проливом Дрейка, тогда как морякам он известен как легендарный коварный морской проход мимо мыса Горн. Тем временем циркумэкваториальное течение по экватору было блокировано, поскольку Африка и Азия медленно дрейфовали навстречу друг другу, а Северная и Южная Америка соединились. Панамский перешеек настолько узок, что в некоторых местах в ясный день можно одновременно увидеть Тихий и Атлантический океаны: но, каким бы узким он ни был, он все равно не позволяет воде перетекать из одного океана в другой. Таким образом, на крайнем юге образовалась система холодных течений — если хотите, гигантский холодоулавливающий «термос», и примерно в то же время прекратил существование теплоулавливающий «термос» экваториальных течений.

Были и другие климатические подъемы и спады, каждый из которых регулировал запутанные связи между сушей, океаном и атмосферой. А потом наступило первое по-настоящему внезапное похолодание. Два с половиной миллиона лет назад в слоях глубоководного ила на дне северной части Атлантического океана начинают появляться разрозненная галька и валуны. Принести их могли только флотилии дрейфующих айсбергов.

Причины этого последнего скатывания в ледниковую эпоху неясны. К этому были причастны воздымающиеся горы, в частности Гималаи: возможно, потому, что они изменили структуру воздушных течений в атмосфере, или потому, что обширные новые площади обнажившейся породы, подвергшись химическому выветриванию под действием ветра и дождя, высосали из атмосферы углекислый газ и лишили глобальный парник нескольких «стекол». Теплые течения сместились к Северной Америке, став источником влажного воздуха, который подпитывал снежные шапки на этом континенте. Так начал расти огромный Лаврентийский ледяной щит. Как бы там ни было, начался ледниковый период.

Ледниковые периоды! Сейчас трудно понять замешательство, недоумение и открытое недоверие, которыми была встречена более полутора веков назад эта идея — гипотеза об огромных ледяных покровах, наступающих с севера и поглощающих целые ландшафты. Это казалось научной фантастикой, готической фантазией наподобие веры в драконов, фей и трудолюбивых инопланетян, построивших каналы на Марсе.

Тем не менее ученым XIX века было очевидно, что в недавнем прошлом случилось нечто неблагоприятное. Это прошлое было настолько недавним, что именно в нем сформировалась поверхность нынешнего ландшафта. На этой поверхности запечатлелись события, по-видимому, совершенно отличные от плавного развития мелководных и глубоких морей, пойм и пустынных дюн, наблюдаемого в более древних слоях. То было геологически бурное недавнее прошлое, с гигантскими валунами, хаотично разбросанными по ландшафту, слежавшимися смесями песка, грязи и гальки, и гравием, по-видимому отложенными стремительно прорывавшимися водными потоками. Все это теперь покоится прямо под дремотными графствами Средней Англии, а также аграрных Канзаса и Центральной Европы.

Судя по всему, произошла какая-то катастрофа. А наиболее вероятной из катастроф был Всемирный потоп. С намеками на библейского Ноя или без оных, это казалось вполне правдоподобным. В конце концов, люди часто становились свидетелями наводнений и производимых ими разрушений: селения погребались под селевыми потоками из грязи и гальки и уничтожались валунами, которые приносили с собой бушующие воды. Тогда мало кто бывал на Крайнем Севере или в покрытых ледниками Альпах.

Однако несколько любознательных путешественников все же отправились в странствие и увидели, что альпийские ледники несут с собой большое количество измельченного каменного материала. А еще заметили, что масса этих обломков, ныне покрытых ковром растительности, были рассеяны по долинам на много миль ниже современного местоположения ледниковых языков. Люди предположили, что не так давно ледники простирались дальше, чем сейчас. Некоторые также усмотрели сходство этих массивов альпийского ледникового щебня с валунными глинами и нанесенным потоками гравием, которые покрыли большую часть земной поверхности в Северной Европе. Они сложили вместе два и два и получили результат, совершенно неприемлемый для геологического сообщества того времени. Гипотеза о скованной льдом Европе пользовалась примерно тем же уважением ученых, как, скажем, плоская Земля.

Эта идея все-таки получила признание, однако далеко не сразу. Как это часто бывает, решающую роль сыграли политика, власть и влияние. Один из молодых львов научного сообщества, Луи Агассис[8], сделавший себе имя изучением ископаемых рыб, отправился в Альпы с намерением разделаться с этой псевдонаучной чушью о наступлении льдов. Он вернулся полностью переубежденным и принялся со страстным энтузиазмом вербовать сторонников своей веры, рискуя как своей репутацией, так и карьерой.

Агассис обратил в свою веру влиятельных людей, среди которых был оксфордский профессор преподобный Уильям Бакленд — возможно, самый знаменитый (и самый эксцентричный) английский геолог той поры, известный тем, что попробовал на вкус всех доступных ему животных (по его словам, ужаснее всего оказалась мясная муха, следующим за ней был крот) и облачался на полевые экскурсии со студентами в свою академическую мантию и шапочку. Бакленд оставался скептиком даже после того, как Агассис показал ему альпийские ледники. Тем не менее он пригласил Агассиса и своего коллегу-геолога Родерика Импи Мерчисона на холмы Шотландии и Северной Англии, чтобы изучить найденные там доказательства. Отличите ли вы разжиженную массу отложений, оставленных грязекаменным потоком, вызванным ливневым паводком, от той же разжиженной массы, размазанной под надвигающимся ледяным щитом? Агассис продемонстрировал своим спутникам: практическое отличие состоит в том, что медленное раздавливание и дробление под ледником может привести к появлению на валунах и основной породе под ними глубоких шрамов и борозд. Даже самый сильный поток воды не способен систематически вызывать образование подобных меток.

Бакленд перешел в новую веру (хотя Мерчисон до конца жизни так и остался при своем) и тоже начал проповедовать «ледниковое евангелие». Он, в свою очередь, убедил в правильности этой гипотезы Чарльза Лайеля[9], что сыграло решающую роль. Лайель больше, чем кто-либо другой, способствовал заложению в XIX веке философских основ геологии, в том числе посредством своей концепции униформизма (или актуализма, высокопарного термина, означающего, что геологию прошлого следует рассматривать как деятельность продолжительных, медленных процессов, наблюдаемых в наши дни). Его идеи оказали глубочайшее влияние на науку и в XX веке и остаются актуальными доныне. Вскоре после того, как Лайель признал гипотезу Агассиса, он сам публиковал работы о свидетельствах древнего оледенения Шотландии.

Ледниковая теория была принята. Агассису говорили, что из-за него «все геологи помешались на ледниках». Это было преувеличением. Для полного признания потребовалось еще несколько десятилетий, однако больше не считалось, что теория оледенения граничит с безумием. И очень скоро стало ясно, что некогда воцарившаяся ледниковая эпоха совсем не так проста. Периоды оледенения были множественными. Свидетельства этого оказались вполне очевидны, как только люди начали копаться в ледниковых наносах. Потому как то здесь, то там встречаются заключенные между слоями ледниковых отложений линзы озерных отложений глинисто-алевритового состава с включениями ископаемых листьев и веточек дуба и вяза, а также костей теплолюбивых животных, таких как лошадь и гиппопотам. Схема стала ясна. На протяжении ледниковых периодов ледник неоднократно наступал и отступал.

Теперь известно, что холод и тепло сменяли друг друга с ошеломляющей в геологическом смысле быстротой. Ледниковые периоды были поставлены неким педантичным хореографом. Чтобы отыскать этого хореографа, потребовалось более века исследований, в течение которых ученые не раз и не два брали ложный след. Облик хореографа понемногу проясняется, хотя мы, как биологический вид, энергично ставим палки в колеса сложной, лишь частично изученной машине, управляющей танцем мирового климата.

Поиски хореографа ледниковых периодов начались более века назад, вскоре после того, как научное сообщество, кто с благоговением, кто с неохотой, приняло тот факт, что не так давно большая часть Северной Европы была погребена под толстым слоем льда, а затем осознало, что глубокое оледенение время от времени сменялось настолько теплыми периодами, что по нынешней Трафальгарской площади бродили бегемоты и гиены.

В конце XIX века упрямый, эксцентричный шотландец Джеймс Кролл[10] почерпнул у астрономов знания о систематических изменениях орбиты и вращения Земли. Циклически изменяется эксцентриситет земной орбиты, она становится более эллиптической, затем снова округлой, а ось вращения Земли изменяет угол наклона, и эта наклоненная ось также слегка колеблется. Отклонения орбиты и оси вращения представляют собой взаимопересекающиеся циклы с периодом около 100, 40 и 20 тысяч лет; их суммарное воздействие напоминает не столько метроном, сколько изобретательного джазового ударника, исполняющего вариации в постоянном ритме. Эти отклонения, рассуждал Кролл, несомненно вызывают систематические изменения как количества получаемого Землей солнечного света, так и его сезонного баланса, то есть влияют на то, будут ли зима или лето в том или этом полушарии относительно теплыми или холодными. И это, заключил исследователь, могло приводить к увеличению и уменьшению ледниковых щитов во время геологически недавних оледенений. Научное сообщество внимало Кроллу заинтригованное, но не убежденное.

В начале XX века сербский астроном Милутин Миланкович[11] потратил всю жизнь на подтверждение математической точности этих идей (проводя без помощи компьютеров кропотливейшие вычисления) и энергичное их отстаивание. Поначалу кое-кто прислушался к нему. Однако эта теория опередила свое время, подобно гипотезе дрейфа континентов, которую несколько лет спустя в одиночку продвигал Альфред Вегенер и которая казалась безумной, так что ее постигла та же участь. Большинство геологов проигнорировали — а потом попросту забыли — идею о том, что от незначительных астрономических отклонений может зависеть наступление и отступление огромных ледниковых щитов. Для скептицизма у них имелись самые веские причины.

Представлялось, что мелкие изменения количества поступающего солнечного света не способны серьезно влиять на формирование горных слоев, в отличие, скажем, от землетрясений, вулканов, воздымания и разрушения горных хребтов. И оказалось чрезвычайно трудно установить закономерности наступления и отступления ледников, основываясь на свидетельствах климатических изменений, сохранившихся на суше. Наземные данные были крайне фрагментарными, поскольку любое новое наступление ледников имело привычку соскребать и уничтожать свидетельства прошлых оледенений. Как бы там ни было, геологи научились датировать события земной истории с точностью до нескольких миллионов лет; дифференциация климатических изменений, отделенных друг от друга всего несколькими десятками тысячелетий, являла собой проблему совершенно иного масштаба.

Кроме того, к середине XX века многие исследования наземных отложений ледникового периода как будто решительно противоречили идеям Миланковича. Судя по всему, на каждом континенте ледники за последние 1-2 миллиона лет наступали и отступали примерно четыре раза. Эти периоды явно не совпадали с астрономическими предсказаниями. Идеи Кролла и Миланковича, казалось, умерли и были похоронены.

Данные возражения представлялись вполне разумными — но, как ни удивительно, были ошибочными. С 1970-х годов многие ученые, в частности Чезаре Эмилиани, Джон Хейс, Джон Имбри и Ник Шеклтон, пытаясь разобраться в ледниковых периодах, оставили в покое невнятные и противоречивые доказательства на суше, где скрежещущие ледяные щиты уничтожили почти столько же геологических фактов, сколько создали, и заглянули на тихое, глубокое океанское дно. Здесь были отобраны образцы глубоководных илов, аккуратно управляемыми буровыми колоннами — и пролили свет на историю, которая практически в одночасье изменила наши представления о механизмах регулирования климатической истории.

Ныне эта история стала классикой. Исследователи сосредоточились на, казалось бы, неочевидном аспекте этих илов: были ли атомы кислорода в известковых оболочках погребенных и окаменелых микроорганизмов «тяжелыми» (с большим содержанием стабильного изотопа кислорода с атомной массой 18) или «легкими» (обычный кислород с атомной массой 16). Их количественное соотношение в ископаемых раковинах от слоя к слою систематически варьировалась. И эти вариации выявили временную закономерность, которая после статистической обработки продемонстрировала периодичность в 100, до и 20 тысяч лет — ту же самую, которая была предсказана астрономической теорией. Когда Хейс, Имбри и Шеклтон в 1976 году опубликовали результаты своих исследований, их предшественники Кролл и особенно Миланкович были не просто оправданы, но практически канонизированы научным миром.

Эта изотопная схема была создана недавним в геологическом отношении партнерством огромных континентальных ледяных щитов и океанов, которые функционировали в тандеме, превратив поверхность Земли в одну гигантскую ректификационную колонну. Когда ледяные щиты увеличивались, они преимущественно высасывали из океанов лучше испаряющиеся молекулы воды, содержащие «легкий» кислород, а изотопно «тяжелый» кислород оставался в воде. Когда лед отступал, легкий кислород стекал обратно в океаны. И поколения микроорганизмов, сами того не сознавая, поглощали кислород своими оболочками и в точности фиксировали перипетии изменения климата. Это открытие дало нам ключ к постижению климата прошлого, настоящего и будущего — возможно, самого насущного вопроса, который должна осознать и решить наша нынешняя цивилизация.

Буровые керны, извлеченные из глубоководных илов, недвусмысленно и неоднократно, образец за образцом показывали, что регулятор, приводящий к бесконечным климатическим сменам ледниковых периодов, имеет астрономическую природу. Однако кажется, что количество и распределение солнечного света, попадающего на Землю, варьируются слишком незначительно, чтобы производить такое кардинальное воздействие на климат. И тем не менее это происходит. Почему?

Астрономический регулятор, похоже, крепко держит земной климат в руках, наняв нескольких мускулистых мордоворотов, которые без колебаний выполняют его указания. Главные среди этих наемников — парниковые газы, в основном диоксид углерода, а также метан. Доказательства содержатся в ископаемых пузырьках воздуха, которые в течение миллиона лет были заключены в спрессованных годовых слоях снега в огромных ледниках Антарктиды и Гренландии. Благодаря им можно напрямую измерить концентрацию углекислого газа и метана в древнем воздухе. Эти газы в точности отражают астрономические закономерности. Почему — пока не совсем ясно. Но, вне зависимости от того, каковы конкретные механизмы этого явления, астрономия, парниковые газы и климат до сих пор шагали практически в ногу. При определенных астрономически заданных пороговых значениях глобальная температура, уровень моря и уровни парниковых газов повышались и понижались с такой дружной согласованностью, что теперь уже трудно разобраться, где причина, а где следствие.

Общая схема, бесспорно, именно та, что была предсказана еще Миланковичем. Но в некоторых отношениях наблюдаемая картина климатических изменений отличается от описанной астрономическими прогнозами. Во-первых, в расчетной теоретической модели показано сложное сочетание трех основных факторов, возникающих в результате регулярных изменений наклона земной оси, ее медленного колебания, а также растяжения орбиты Земли от круга к эллипсу и обратного сжатия. Однако климатические данные указывают на то, что в любой отдельно взятый промежуток времени, как правило, доминировал лишь один из этих факторов. За последние примерно полмиллиона лет это был фактор растяжения орбиты с периодом 100 тысяч лет. Его доминирование нельзя было предсказать астрономическими расчетами: значение 100-тысячелетнего цикла сейчас должно было быть снижено, но это не так. Очевидно, что на поверхности Земли есть нечто, что в каждый конкретный момент времени резонирует только с одним из этих астрономических факторов. Под некоторым подозрением находятся огромные, инертные покровные ледники высоких широт, которые, возможно, при каждом конкретно взятом размере и стадии развития умеют танцевать только под одну из доступных мелодий.

Во-вторых, рассчитанная астрономическая кривая сложна, но в целом каждый пик тепла и холода в ней симметричен, прогнозируемые скорости потепления и похолодания равны, поскольку теплые и холодные периоды сменяют друг друга. В действительности же это было не так. Образцы ила и льда дружно демонстрируют заметно асимметричный пилообразный узор, указывающий на то, что история оледенений на Земле строго следовала схеме медленного похолодания и резкого потепления. То есть Земля была склонна медленно, на протяжении нескольких десятков тысяч лет скатываться в ледниковую фазу. Но когда она переходила из оледенения к теплому межледниковью, это, как правило, происходило намного быстрее, со стремительным разрушением ледяных щитов и необычными всплесками потепления и изменения уровня моря, который в целом мог подняться во всем мире более чем на 100 м по мере того, как глобальный холод уступал место глобальному теплу.

В рамках отдельных циклов Миланковича, особенно во время холодных фаз, также наблюдались резкие перепады температур: самые узкие интервалы составляли примерно 1000 лет. Их трудно связать с орбитальными изменениями, и они до сих пор остаются загадкой. К этим мелкомасштабным нарушениям в работе регулятора Миланковича причастны крупные ледниковые купола. Лучше всего подтверждены данными последние несколько десятков тысячелетий, период расцвета, а затем сокращения и распада северных ледниковых щитов. В это время произошла череда последовательных драматических разрушений ледяных щитов (эти разрушения называются событиями Хайнриха), которые оставили следы в виде характерных, разбросанных по обширной площади слоев гальки и валунов, погребенных на морском дне в северной Атлантике. Эти слои обломков — свидетельство прохождения колоссальных скоплений сталкивающихся айсбергов. Откуда выходили эти ледяные армады? Обломочные слои можно проследить до восточного побережья Северной Америки и распада огромных Лаврентийских ледяных щитов: омываемые потоками талой воды, они потеряли сцепление с сушей и буквально соскользнули в море.

Выбросы ледового материала в Атлантику оказывались настолько масштабными, что уровень моря каждый раз поднимался на несколько метров. Перемены, по-видимому, происходили так стремительно, что это могло быть замечено на протяжении человеческой жизни — и вероятно, так и случилось: людям, жившим тогда на побережье, почти наверняка пришлось бежать в горы. В буквальном смысле.

Итак, как поведет себя уровень моря в ближайшем будущем? Сегодня данный вопрос имеет для нас определенное значение как в личном, так и в общественном плане. Давайте, однако, рассмотрим, как это повлияет на наше положение в качестве будущих объектов этноархеологического любопытства. Вероятное поведение уровня моря в ближайшем будущем, измеряемом веками и тысячелетиями, скорее всего, даст археологам будущего если не превосходное понимание, то по крайней мере превосходный обзор руин человеческой империи.

Если так пойдет и дальше, Земля должна начать снова медленно покрываться льдами. Тепло на планете продержалось почти ровно 10 тысяч лет, что уже дольше любой из фаз потепления (межледниковья), как минимум за последние 400 тысяч лет. Этот климатический дар позволил нашей цивилизации разрастись до современных масштабов, когда она заселила практически все пригодные для сельскохозяйственной обработки области земного шара.

Становится все более очевидным, что дальше все пойдет как-то иначе, пусть масштаб этих отклонений пока и порождает ожесточенные споры. Кнопки управления ледниковыми периодами по-прежнему вызывают у нас недоумение, даже несмотря на то, что мы дружно лупим по ним без разбору и задаемся вопросом, как работает автопилот. Автопилот, прошу заметить, до сих пор функционировал весьма стабильно, большое ему спасибо, правда, немного беспокоит, что мы до сих пор точно не знаем, как он прокручивает этот трюк. Вероятно ли быстрое повышение уровня моря? Тут мы вступаем в область догадок. Земля уже находится в теплой фазе климата ледникового периода. Итак, повысится ли вообще уровень моря, не говоря уже о том, что он вырастет с ужасающей и угрожающей цивилизации скоростью?

По этому вопросу можно было бы занять скептическую позицию. Мы привыкли считать мир довольно стабильным местом, неизменным природным фоном, слишком обширным, чтобы его можно было заметно преобразить с помощью сельского хозяйства, застройки, обычного функционирования растущей экономики. Данные отрасли заложены в основу всего, что поддерживает наше существование. Но беспрепятственно развивающаяся индустриальная экономика может оказать на Землю куда большее влияние, чем мы можем себе представить. Например, стремительными темпами растет уровень диоксида углерода — главного парникового газа. Примерно с 1950 года его уровень измеряется непосредственно в атмосфере. В настоящее время он повышается почти на 0,5 % в год (эти темпы в настоящее время ускоряются). Окаменелые пузырьки воздуха, заключенные в ледниках, показывают, что сегодня уровень углекислого газа примерно на 30 % выше, чем в любой момент времени за последние миллион лет.

Если точнее, уровень углекислого газа в атмосфере сейчас составляет около 380 ppm (частей на миллион) и ежегодно увеличивается примерно на 1,5 ppm. Ледяные керны показывают, что доиндустриальный уровень на протяжении этого и предшествующих межледниковий составлял около 280 ppm; это «естественный» уровень для данных климатических состояний. В ледниковой фазе уровень диоксида углерода снижается до 180 ppm. Таким образом, по части CO_2 человечество изменило климат Земли на величину, эквивалентную разнице между пиком оледенения и оптимумом межледниковья.

Пузырьки окаменелого воздуха также сообщают нам, сколько содержалось в атмосфере до появления человека еще одного мощного парникового газа, метана. Метан естественным образом производится гниющей растительностью и т. п., но человеческая цивилизация справляется с этим значительно лучше дикой, незатейливой природы, пусть и примитивными способами, такими как разведение большого количества крупного рогатого скота, который в совокупности выпускает много газов. Уровень метана в атмосфере сейчас в два с лишним раза выше, чем когда-либо за последние миллион лет.

В настоящее время ведется множество дискуссий о том, что все это может означать. Но самый широко признанный среди ученых, размышляющих над этим феноменом, сценарий таков: климат быстро прогреется до небывалых в течение последних 10 миллионов лет температур. «Быстро» означает за несколько сотен лет, то есть в геологическом смысле почти мгновенно.

«Но погодите-ка, — может сказать скептик, — этот прогноз весьма ненадежен». Действительно, ненадежен, ведь с тех пор, как человечество пустилось в эксперименты с глобальным климатом, мы ступили на неизвестную почву, и некоторые из наших предположений могут оказаться ошибочными. Для начала, ледяные керны показали нам, что температура и уровень парниковых газов настолько тесно взаимосвязаны, что трудно разобраться, где причина, а где следствие. Быть может, уровень диоксида углерода в атмосфере повышался во время каждого межледниковья вследствие потепления климата? А мы уже находимся на пике теплой фазы ледникового периода: быть может, это температурный максимум, на который умеренное изменение концентрации CO_2 не повлияет? И может быть, небольшое потепление чуть отсрочит тот, безусловно, неотвратимый момент, когда в мире снова неумолимо начнется следующее оледенение?

Давайте сперва ненадолго заглянем в прошлое. Недалеко, всего на полмиллиона лет назад или около того. Но это были яркие, насыщенные событиями полмиллиона лет. В последнее время была проделана большая исследовательская работа, и кое-какие аспекты стали проясняться. Последние полмиллиона лет доминирующее влияние на климат оказывал стотысячелетний цикл переменного «растяжения» земной орбиты. Итак, если набросать очень грубую схему, холодные ледниковые фазы протяженностью примерно 100 тысяч лет чередовались с теплыми межледниковьями протяженностью примерно 10 тысяч лет (что составляет примерно половину «колебательного» цикла), а нам случилось жить в последнее межледниковье, и, собственно, эти 10 тысяч лет уже истекли...

Впрочем, это слишком упрощенная картина. Но что же происходило на самом деле? Те самые удивительные ледяные керны продемонстрировали, что дьявол прячется в мелочах. И они показывают, что каждая из межледниковых фаз имела свои особенности. Предыдущее межледниковье, сопоставимое с нашим, имело место около 125 тысяч лет назад. Оно продолжалось не 10 тысяч лет, но было чуть теплее нашего. В основном менее чем на 1 С°, зато примерно на 5 С° теплее над Гренландией, где, несомненно, по этой причине ледник, похоже, был значительно меньше. Если льда было меньше, то образовавшейся воде деваться было некуда, кроме как, разумеется, в море.

Сейчас крайне сложно определять точные значения древнего уровня моря, поскольку поверхность земли также может подниматься и опускаться (не в последнюю очередь, когда она придавлена тяжестью огромных ледников). Но на некоторых более или менее стабильно существующих тропических островах (которые никогда не были покрыты крупными ледяными куполами) сохранились остатки линий береговых уступов возрастом около 125 тысяч лет, которые находятся примерно на 5 м выше нынешнего уровня моря. С геологической точки зрения 5 м — сущий пустяк. В прошлом уровень моря бывал и намного выше, и намного ниже. Но поднимите нынешний уровень моря на 5 м, и оно затопит столь обширные пространства, что нам, обитателям суши, придется несладко.

Безусловно, существует и другая точка зрения. Согласно ей, наше нынешнее потепление началось около 10 тысяч лет назад. Следовательно, мы вот-вот скатимся в очередное оледенение. А значит... хвала глобальному потеплению! Оно отодвинет тот черный день, когда нам придется мириться с сибирским климатом в штате Мэн или Манчестере.

Подобные представления о равномерной периодичности ледниковых периодов продержались очень долго, подпитываемые, вероятно, чрезмерно упрощенным взглядом на астрономические циклы как регулятор климата, столь тщательно рассчитанные Милутином Миланковичем. Эта гипотеза начала давать трещины, когда международная команда ученых пробурила толщу льда возрастом в 400 тысяч лет на исследовательской станции «Восток» в Антарктиде. Климатическая летопись в этой скважине (в том числе пузырьки окаменелого воздуха) показала, что три потепления, предшествовавших нашему, продолжались немногим более 7 тысяч лет, прежде чем снова наступало похолодание. Таким образом, мы угодили в необычайно длительный период стабильного потепления — что, кстати, позволило нашей цивилизации так преуспеть; но наши дни, казалось, были сочтены.

Жаль, что скважина не проникла чуть глубже. Примерно в то же время большое внимание уделялось межледниковому периоду, имевшему место за четыре межледниковья до нашего и носящему официальное название 11-я морская изотопная стадия (изотопно-кислородная стадия) (МИС-11). МИС-11 сохранилась в виде нескольких участков озерно-эстуарных илистых отложений на суше и слоев ила на дне глубокого моря. Казалось, некоторые из этих эстуариев располагались далековато от побережья, но, с другой стороны, это было давным-давно, и земная кора поднималась и опускалась, особенно когда на нее давил вес миллионов тонн льда.

МИС-11, однако, предстала в ином свете, когда были изучены наиболее полные слои океанического ила, а на тропических океанских островах, не испытавших деформирующего земную кору влияния ледяных щитов, обнаружены данные об уровне моря, возможно, на 20 м превышавшем современный. Похоже, эта стадия длилась больше 10 тысяч лет — причем намного, на целых 20 тысяч лет. Таким образом, МИС-11, по-видимому, продолжалась 30 тысяч лет, и потепление было настолько сильным, что частично растопило ледяной покров Гренландии и Антарктиды. (Недавно необычайная продолжительность этой теплой фазы была подтверждена с помощью глубочайшей скважины в антарктических льдах, охватывающей интервал в 750 тысяч лет, из которой были извлечены образцы МИС-11 во всей ее совокупности.)

К сожалению (или к счастью, в зависимости от того, в насколько долгосрочной перспективе вы рассматриваете эту проблему), МИС-11, по-видимому, ближайший в астрономическом смысле эквивалент нашего нынешнего межледниковья (интерстадиала). Исходя из этого, его протяженность вполне логично может быть запрограммирована на 30 тысяч лет и в ближайшем будущем означать потепление, способствующее сильному повышению уровня моря. Как осторожно заметили некоторые ученые, проводившие эти исследования, парниковый эффект, порожденный деятельностью человека, не может не ускорять данный процесс. Возможно, сказано слишком мягко.

Эти примеры из ледниковых эпох демонстрируют лишь незначительные естественные колебания климата и уровня моря в промежутках между сменяющими друг друга потеплениями, без какого-либо заметного, внезапного роста уровня парниковых газов. Вызываемые последними изменения климата и уровня моря в геологическом отношении были малозначимы, но их масштаб свидетельствует, что, если в ближайшем будущем такое повторится, человеческая цивилизация столкнется с серьезными трудностями. А что насчет собственноручно нами произведенного решающего фактора — ежегодного сжигания миллиардов тонн ископаемого топлива? Существуют ли какие-то геологические прецеденты?

Да, существуют, однако нам придется гораздо сильнее углубиться в геологическое время, чтобы отыскать примеры внезапных огромных выбросов парниковых газов в атмосферу. Установлено, что произошло по меньшей мере два подобных события: в тоарском веке юрского периода, около 180 миллионов лет назад, и в эпоху раннего эоцена, около 55 миллионов лет назад.

В обоих случаях тогдашний мир был уже очень теплым, с малым количеством полярного льда. Тем не менее там произошли из ряда вон выходящие события. Внезапные изменения изотопного состава углерода в наземных и морских окаменелостях свидетельствуют о том, что парниковые газы попали в атмосферу. По самим изотопам нельзя судить, был ли то в основном углекислый газ или метан, но правдоподобные сценарии предполагают участие обоих (скажем, путем выделения диоксида углерода в результате грандиозных, редких в геологическом смысле вулканических извержений, обеспечивших первоначальное потепление, которое, в свою очередь, дестабилизировало метан, заключенный в вечной мерзлоте или отложениях на дне океанов). Каковы бы ни были конкретная пропорция газов или их источник, масштабы потепления в настоящее время в целом установлены, опять-таки по соотношению изотопов, сохранившихся в окаменелостях. Во всем мире произошло быстрое потепление примерно на 5-10 °С; в течение следующих нескольких десятков тысяч лет температура снизилась до прежних значений, вероятно, по мере медленного вывода избытка парниковых газов из атмосферы в результате химических реакций, обусловленных выветриванием горных пород.

Эти древние события убедительно подкрепляют гипотезу о том, что в ближайшие столетия будет происходить глобальное потепление, особенно если учесть, что объемы будущего выброса парниковых газов (при гораздо более медленных темпах) сопоставимы, оценочно, с 7 миллиардами тонн углерода, которые мы в настоящее время ежегодно выбрасываем в атмосферу, сжигая ископаемое топливо. Такие скачки температуры показывают, что Земля ведет себя нелинейно, когда реагирует на воздействие окружающей среды, то есть имеет обыкновение «перескакивать» из одного более-менее стабильного состояния в другое, а подобный режим в принципе трудно моделировать или прогнозировать. Следовательно, внезапные повышения температуры и уровня моря вероятны, но мы не можем точно предсказать время их наступления. По выражению океанографа Уоллеса Брокера, в парнике нас ожидают неприятные сюрпризы.

Итак, парниковыми газами — «наемниками», действовавшими по указке Миланковича, — теперь командует другой главарь. Это мы, люди. Вероятный результат этой смены власти — глобальное потепление — похоже, испортит жизнь нам всем. Некоторым утешением в наших земных горестях, связанных с наступлением моря, может послужить (или не послужить) то, что наши шансы на вечное окаменение серьезно вырастут. Если нам и нашим детям в течение следующих нескольких десятилетий очень не повезет и вода поднимется быстро, то многие наши города смогут сохраниться так же хорошо, как Помпеи, будто в студне.

На данный момент стоит задуматься над двумя основными вопросами. Во-первых, насколько быстро поднимется уровень моря, когда наши пожиратели бензина сделают свое дело? Во-вторых, не создаем ли мы лишь незначительный временный импульс, прежде чем о себе вновь заявит астрономический регулятор и лед опять скует нашу планету; или же мы до основания разрушим механизм оледенения и вернем на планету жаркий климат, в котором десятки миллионов лет блаженствовали динозавры? В последнем случае геологическое бессмертие нам было бы гарантировано. Как биологический вид, мы чуть более столетия извлекаем углерод, залегавший в землю на протяжении несколько сотен миллионов лет, и выбрасываем его в атмосферу в виде углекислого газа. Это обусловливает уникальный в геологическом отношении режим потепления. Если посредством наших глобальных химических экспериментов мы спровоцируем исчезновение нескольких ледяных щитов, то справиться с изменением уровня моря, вероятно, будет уже трудновато, поскольку придется изыскивать жилплощадь для нескольких сотен миллионов перемещенных душ. Однако окаменение нашей империи людей неизмеримо облегчится. По мере изменения уровня моря береговая линия передвинется в новое место.

Здесь возникают вопросы, имеющие большое историческое значение. Береговая линия моря существует не только для радости, удивления и долгих прогулок по пляжу под вечерним солнцем. Это тонкая линия, на которой происходит передача энергии: здесь энергия ветра, собранная и перенесенная волнами через тысячи квадратных километров моря, концентрируется и преобразуется в грохот и бурление зоны прибоя. Эта энергия, высвободившись, вгрызается в землю, создавая береговые уступы и триллионы изящных по форме, чудесным образом разделенных песчинок на пляжах мира.

Итак, давайте поразмышляем о значении темпов повышения уровня моря. Наступление моря на сушу может происходить двумя способами. Море может размыть и уничтожить ландшафт путем чрезвычайно длительного воздействия прибоя на береговую линию — или же просто затопить его. Этот размыв суши невероятно результативен: море собирает энергию со всей своей поверхности, пока ветры и штормы образуют на ней всё более высокие волны. Этой энергии некуда деваться, кроме как мгновенно рассеиваться при обрушении волн на первую попавшуюся твердую поверхность. Таким образом, при наличии достаточного времени море просто срезает любой граничащий с ним ландшафт до уровня волноприбойной террасы у основания берегового обрыва. Такое воздействие оказали многие геологически древние подъемы уровня моря (или, в научной терминологии, морские трансгрессии), и результат можно наблюдать в горных слоях в виде плоских эрозионных поверхностей, над которыми массив суши был превращен в гальку, песок и глину, а затем смыт и в конечном итоге сформировал слои горных пород в других концах света.

Итак, наступающее море — это обоюдоострый меч, по крайней мере с точки зрения сохранения огромных земных империй для будущих цивилизаций. Позвольте ему постепенно, дюйм за дюймом, наступать на сушу, и оно будет медленно, но неуклонно стирать с лица земли наши памятники из бетона и стали. Позвольте ему достаточно долго точить наш нынешний ландшафт, и оно до основания сравняет с землей наши города. Небоскребы и особняки, дороги и железнодорожные линии будут размолоты в песок и гальку и разбросаны в виде сверкающих, едва узнаваемых останков по побережьям грядущего.

Но если море поднимается быстро и у волн не будет времени, чтобы сделать свое дело, ландшафты могут быть полностью затоплены. То, что некогда являлось сушей, окажется ниже разрушительной зоны прибоя, всего несколькими метрами ниже уровня моря. В 100 м ниже уровня моря едва ощутимы даже самые сильные штормовые волны. Итак, позвольте воде резко прибыть, а уровню моря подскочить на несколько метров за несколько столетий или десятилетий (может даже, лет), и у энергии волн просто не останется времени на эродирование ландшафта. Береговая линия буквально перескочит через низменную прибрежную зону, достигнет нового уровня, скажем, на 5 м выше прежнего и, стабилизировавшись, начнет опять подмывать берег, создавая новую линию уступа. И большая часть прибрежной зоны, которая окажется затопленной, избежит эрозии, а ее рельеф впоследствии покроется слоями морского песка и ила.

Возможно, этот процесс только начинается. На протяжении последнего столетия уровень мирового океана поднимался со скоростью около 2 см в десятилетие. Частично это повышение было вызвано термическим расширением океанских вод, поскольку Земля в течение XX века постепенно нагревалась. Другая причина повышения — таяние ледников и ледяных шапок.

Как бы то ни было, последние новости из полярных регионов Земли и высокогорий свидетельствуют о том, что данный процесс начинает ускоряться. Даже при современных лишь слегка выросших температурах после повышения примерно на 0,5 °С горные ледники значительно отступают, так же как, по-видимому, и ледовые покровы в Гренландии и Антарктиде. Гренландский ледяной щит уязвим не в последнюю очередь из-за своей высоты, которая означает, что он создает собственный климат. Толщина льда там в настоящее время достигает высоты 3200 м над уровнем моря, где очень холодно. Начавшееся таяние и потеря льда приведут к опущению этой поверхности на более низкий, а следовательно, более теплый уровень, что увеличит скорость таяния льда, то есть еще больше понизит высоту ледяной поверхности... и так далее. Это своего рода положительная обратная связь, которая может угрожать всему ледовому массиву. Как только этот лед полностью растает, его утрата будет практически невосстановима — и уровень мирового океана повысится примерно на 6 м.

В Антарктиде за последние несколько лет внезапно разрушились несколько больших шельфовых ледников, вроде ледника Ларсен В. Это явление вкупе с таянием высвобожденных ледяных масс само по себе не может привести к повышению уровня моря, так как плавучие льды уже вытесняют воду своим весом (попробуйте понаблюдать за тающим кубиком льда в стакане воды и посмотрите, заметите ли вы повышение уровня). Очень большой вопрос заключается в том, способствовало ли это разрушение ускорению стока льда из глубины континента, что потенциально являет собой начало фазы гораздо более серьезного разрушения ледяного покрова. На момент написания этой книги самые последние наблюдения свидетельствуют о том, что способствовало.

Впрочем, потепление может обеспечить и уравновешивающий механизм. Если оно увеличит испарение воды с поверхности моря, часть образовавшегося водяного пара может повиснуть над ледяной шапкой, а затем конденсироваться, приведя к дополнительным снегопадам (эффект снеговой пушки), и эти снегопады в конечном счете поспособствуют утолщению льда. В последние годы появилась возможность отслеживать этот процесс, очень точно измеряя высоту ледяных щитов Гренландии и Антарктиды с помощью спутниковых радаров. В настоящее время внутренняя часть гренландского ледника растет, тогда как его окраины тают. Аналогичным образом увеличивается внутренняя часть огромного ледяного массива Восточной Антарктиды, в то время как в Западной Антарктиде ледники Антарктического полуострова (включая шельфовый ледник Ларсена) сокращаются.

Этот тип поведения ясно показал, что ледяные щиты не являются относительно инертными массами, вяло реагирующими на температурные перепады. Напротив, теперь они воспринимаются как гораздо более динамичные образования, непропорционально реагирующие на небольшие изменения внешних условий. Но какая тенденция возобладает? Сможет ли усилившееся накопление снега отсрочить или даже перевесить нарастающее таяние льдов, обусловив понижение уровня моря?

Вероятно комплексное развитие событий, и последствия глобального потепления, скорее всего, будут неустойчиво сказываться на климатической системе Земли в течение столетий и тысячелетий, подобно тому как неуправляемый бильярдный шар на рисунке художника Хита Робинсона проскакивает через одно из хитроумных устройств, бессистемно перераспределяя структуру рычагов.

Геологические данные свидетельствуют о том, что эпизоды глобальных потеплений обычно связаны с повышениями уровня моря. Такие повышения могут происходить стремительными темпами, поскольку в прошлом уже бывало, что ледяные щиты разрушались, высвобождая «армады айсбергов», а уровень моря за столетие вырастал на несколько метров, а не десятков сантиметров. Возможно, мы еще не достигли этой стадии, но представляется вполне разумным внимательно отслеживать состояние мировых ледниковых щитов.

Если уровень моря продолжит потихоньку подниматься, к чему это может привести? Лондон, например, расположен в нижнем течении реки, неподалеку от эстуария, где уровень приливов сравнительно высок. Этот город пока не сильно страдал от наводнений, но он бывает уязвим, если низкое атмосферное давление засасывает воду к поверхности, в то время как сильные ветры во время высокого весеннего прилива гонят волну к берегу. Именно для защиты от подобного сочетания обстоятельств было построено такое гидротехническое сооружение, как Барьер Темзы. В настоящее время для Юго-Восточной Англии предполагается повышение уровня моря примерно на 6 см в десятилетие, что выше среднемировых прогнозов, потому что суша в данном регионе опускается. Если более жаркий, более активный климат будет чаще вызывать экстремальные наводнения, а уровень моря из-за ускоряющегося таяния полярных льдов поднимется быстрее, чем предсказывают, то Барьер Темзы (или его преемник) может уйти под воду уже в нынешнем столетии.

С учетом этих тенденций можно ожидать, что центр Лондона будет затоплен внезапно и катастрофически, во время сильного шторма. Натяжка? Что ж, Новый Орлеан уже испытал это на себе. Первое же подобное наводнение породит невообразимый хаос (представьте себе откачку воды из тоннелей метрополитена). Скорее всего, подземные коммуникации с огромными издержками починят. Возможно, городу удастся выдержать второе и даже третье наводнение. Но в конце концов эта часть Лондона будет просто заброшена — как и Амстердам, поскольку его защитные сооружения, по-видимому, обрушатся примерно в то же время. Подобное развитие событий не является неизбежным, но представляется геологически обоснованным прогнозом.

Таким образом, через столетие (или два, если нам повезет) центр Лондона, Амстердам, Венеция, Новый Орлеан будут заброшены, а человеческая цивилизация (при условии, что она уцелеет после пандемий и войн) переместится в более высотные регионы. Значительная часть Бангладеша, Флориды, прибрежная равнина Юго-Восточной Азии, дельта Нила (список можно продолжать и продолжать, ведь люди издавна предпочитали селиться на удобных и плодородных прибрежных низменностях) уйдут под воду.

Тут существует много пищи для размышлений, но мы удовлетворимся тем, что будем придерживаться нашего краткого изложения. Итак, значительная часть недвижимости окажется под водой и начнет покрываться песком и илом. Эти пространства сразу же окажутся вне пределов действия эрозии (возможно, не считая небольших участков, которые будут размываться сильными приливно-отливными течениями) и попадут в область осадконакопления. Наши затонувшие города и фермы, шоссе и поселки начнут покрываться песком, алевритом и илом и сделают первые шаги к превращению в геологические объекты. Запустится процесс окаменения.

Однако инопланетянам придется проделать долгий путь, чтобы обнаружить — и расшифровать — следы наших затонувших городов. Остается много вопросов. Как, например, будут окаменевать города? Где они окажутся по мере дальнейшего дрейфа континентов? Но что еще более важно: как их можно будет отыскать? Вспомните, что самые древние города насчитывают лишь несколько тысячелетий. Большинству же (например, всем североамериканским городам) всего несколько веков от роду. Это чуть больше, чем одна миллионная того промежутка времени, который отделяет нашу эпоху от эпохи наших будущих исследователей, и примерно одна стомиллионная часть всей земной истории. То есть крошечная иголка в огромном стоге сена.

На нас не смогут наткнуться случайно. Нашим космическим пришельцам понадобятся некие ориентиры. Они будут добираться в окаменевшие города по тем следам, которые человечество сегодня все активнее оставляет в формирующихся напластованиях, — так же, как детектив добирается до места преступления по уликам. А для этого детективу, разумеется, необходимо разработать методологию, которая позволит ему прочитывать эти подсказки, классифицировать их и помещать в правильный контекст. Следовательно, чтобы иметь возможность считывать сигналы, нашим гостям из далекой галактики потребуется развить особые навыки. Им придется стать геологами-землянами.

Династии

Исторические находки почти ошеломляют: они столь же сложны, как и практически бесконечное биологическое разнообразие, и на их изучение уходит столько же времени. Мы выявляем все больше окаменелых остатков, и нам приходится постоянно изощряться и разрабатывать все новые научные направления, поскольку большая часть обнаруживаемого нами материала упорно сопротивляется стандартным аналитическим методам. Возможно, мы пробудем здесь еще какое-то время, ибо работы очень много; наши исследования, похоже, только начались.

Доказательства в будущем

Разработка методологии — это главное для науки. Обзаведясь методологией, вы сможете продолжить извлекать из мира природы информацию, факты — то есть материал. В настоящее время как специалисты, так и неспециалисты считают использование ископаемых останков в качестве доказательств древних событий обычным делом, что давно нашло отражение и в популярной культуре. Например, динозавры завоевали наши телеэкраны, кинотеатры и торговые центры в виде мультипликационных персонажей, пластиковых фигурок, мягких игрушек и рисунков на обложках комиксов. Эра динозавров воспринимается всеми как давно закончившийся период, мир, оставшийся в далеком прошлом.

На каком-то этапе своих изысканий наши внеземные гости ощутят потребность реконструировать династии животных и растений, обитавших на этой планете в разные эпохи, чтобы на основе разрозненных остатков, сохранившихся в многочисленных земных слоях пород, выстроить последовательную историю. Изучив превосходно отрегулированный механизм теплоотдачи, приводящий в движение тектонические плиты, пришельцы разберутся с непрерывным созданием и сохранением слоев. Разгадав замысловатую загадку про повышение и понижение уровня моря, они получат некоторое представление о более тонких мерах контроля за сохранением геологической летописи. И, решая эти проблемы, несомненно, попытаются каким-то образом систематизировать сами слои, как это делали наши викторианские и довикторианские предшественники. В конце концов эти геологи-первопроходцы сумеют распознать доисторическое прошлое планеты, когда столкнутся с ним, даже если будут еще далеки от понимания работы механизма Земли, предопределившего историю, которую они распутывают.

Какие слои будут доступны для изучения через 100 миллионов лет? Многие, если не все классические места находок ископаемых остатков навсегда исчезнут под воздействием процессов эрозии, а сами эти остатки, превратившись в разрозненные частицы детрита, в конечном счете скопятся на дне будущих морей. Немецкий зольнхофенский известняк, подаривший нам археоптерикса, скорее всего, прекратит свое существование. Бёрджесские сланцы в Британской Колумбии с их поразительным разнообразием ранних мягкотелых беспозвоночных организмов кембрийского периода (полмиллиарда лет назад) исчезнут почти наверняка, поскольку расположены на высоком, быстро выветривающемся горном склоне.

Далее, есть ныне не вскрытые слои, которые уже попали или попадут позднее на идущий наверх тектонический эскалатор. Благодаря этому в далеком будущем, через 100 миллионов лет, они будут доступны для осмотра и изучения на будущей поверхности Земли. У нас имеется некоторое представление о том, что могут включать в себя эти слои, поскольку наш биологический вид в интересах науки, но куда чаще для извлечения прибыли бурит по всему миру глубокие скважины. Возможно, к тому времени окажется на поверхности метеоритный кратер, причастный к вымиранию динозавров и в настоящее время погребенный на глубине более 1 км под полуостровом Юкатан в Мексике. А еще есть лично мне знакомые содержащие ископаемые остатки глинистые породы: ныне они залегают в нескольких сотнях метров под центральными графствами Англии, их керны хранятся в хранилищах Британской геологической службы; мне бы очень хотелось хоть ненадолго обрести бессмертие, чтобы иметь возможность подробно изучить эти породы, когда они наконец выйдут на поверхность. И будет еще множество других слоев, еще не пробуренных и потому неизвестных; все они содержат информацию о далеком прошлом, а некоторые будут включать в себе сокровища, сравнимые с зольнхофенскими и бёрджесскими.

Кроме того, появятся новые, еще не отложившиеся слои. Все те осадочные слои, которые будут накапливаться на земной поверхности в ближайшие 100 миллионов лет. В основном через 100 миллионов лет они будут погребены глубоко в недрах Земли. Значительная их часть затем вновь подвергнется эрозии и преобразуется в еще более новые слои. Однако определенное количество напластований, которые сформируются на протяжении следующих 100 миллионов лет, будет находиться на будущей поверхности суши или вблизи нее, точно так же, как ныне широко распространены и легко доступны горные породы, сформировавшиеся в течение последних 100 миллионов лет (то есть с раннего мелового периода).

А отделять древние, еще не обнажившиеся страты от грядущих напластований, которым лишь предстоит отложиться, будут слои настоящего — текущего геологического момента, интервала, к которому относится существование человеческой цивилизации. Этот интервал длится менее 10 тысяч лет, следовательно, составляет всего 1% от 1 миллиона лет, что само по себе — лишь крохотная фаза геологического времени. В наглядном виде мощность этой прослойки между далеким прошлым и продолжительным будущим сравнима с толщиной листа папиросной бумаги. Но все же я рискну предположить, что наши будущие исследователи ее обнаружат. И поразятся.

Мы не в состоянии предсказать, какие осадочные породы будут существовать и где, когда приступят к своей работе наши будущие архивисты, однако можем попробовать определить приблизительные пропорции той совокупности слоев, которая будет доступна для их изучения. Сегодня у нас есть возможность рассмотреть все твердые породы на поверхности суши: и те, что обнажены, и те, что залегают сразу под тонким покровом совсем недавно отложившихся рыхлых песков, гравия и глины. Если мы для примера возьмем карту Британских островов, то около 20% площади суши подстилают породы, возраст которых составляет до 100 миллионов лет включительно. Еще примерно 70% — породы возрастом 100-500 миллионов лет. И около 10% — еще более древние, докембрийские породы, которые возникли свыше 3 миллиардов лет назад.

Отнюдь не все они являются стратифицированными осадочными породами, и потому не все способны поведать о древних природных условиях на поверхности Земли. Это плутонические гранит и габбро, крупнозернистые магматические породы, которые раскристаллизовались глубоко в недрах, а затем медленно были подняты наверх по мере выветривания вышележащих пород. Существуют породы, как осадочные, так и магматические, которые перекристаллизовались в условиях высоких температур и давления в корневой части горных поясов. Вообще говоря, чем древнее порода, тем выше вероятность, что ей доводилось попадать в крупные тектонические происшествия, а потому неметаморфизованные (не изменившиеся под воздействием температуры и давления) примеры древнейших пород на Земле редки. Впрочем, даже метаморфические породы, если они не подвергались слишком сильному нагреву или воздействию давления, все еще сохраняют в себе изначальные черты и могут даже содержать окаменелости. Однако как только они основательно раскалятся и перекристаллизуются, эта первоначальная история уничтожается, и ее замещает собой описание медленного развития в глубине земных недр. Это царство Плутона, и в нем господствуют меняющиеся условия температуры и давления и медленные потоки подземных флюидов. Если бы можно было прорыть туда туннель, каким-то образом предотвратив обрушение его стенок, мы очутились бы в мире, лишенном кислорода, а далее (спустя пару километров, там, где не выживают даже самые выносливые микробы) и жизни, во мраке и, по мере спуска и повышения температуры, в пекле. Большинство пород, которые мы могли бы там увидеть, пребывали в этом царстве гораздо дольше, чем на поверхности.

Итак, через 100 миллионов лет породы разного возраста, как стратифицированные, так и не стратифицированные, будут представлены на поверхности Земли примерно в тех же пропорциях. Количество пород, наблюдаемых нами сегодня, пропорционально уменьшится, потому что над ними окажутся более молодые слои (которые начинают формироваться только сейчас), а также потому, что поверхность суши сократится, поскольку в будущем уровень моря (скорее всего) повысится. Под дном этих океанов будет планомерно действовать тектоника плит и происходить процессы создания и уничтожения океанов. Чуть более половины сегодняшнего океанского дна исчезнет и будет заменено новым дном. В ходе этого процесса значительная часть имеющихся у нас в настоящее время материальных свидетельств прошлого прекратит существование, их место займут новые доказательства, относящиеся к настоящему и будущему времени. (Единственным, что будет представлять в этом царстве империю людей, окажется тонкий слой в медленно накапливающихся на океанском дне илах, мощность которого составит всего несколько сантиметров.) Короче говоря, в материалах для изучения недостатка не будет: целая сокровищница земной истории, насчитывающей более 3 миллиардов лет. И она не должна быть проигнорирована ни одним из будущих исследований этой планеты.

Основные эпизоды этой истории по-прежнему будут отчетливо прочитываться. Даже если все имеющиеся сейчас в нашем распоряжении доказательства будут стерты, их сменят новые улики, которые окажутся на поверхности в результате поднятия и выветривания земной коры; эти новые данные будут иногда более отчетливо, а иногда более туманно, чем сегодня, обрисовывать некоторые аспекты истории Земли. Однако большая их часть будет являть собой лишь площадные распространения (или, в геологической терминологии, коррелирующие отложения) тех слоев, которые мы наблюдаем на поверхности сегодня. Так, на территориях, которые заменят собой нынешние Британские острова, возможно, все еще будут выходить на поверхность меловые породы, но это будут меловые породы, которые сейчас залегают на глубине, скажем, в сотни метров под Лондоном или под северной частью острова Уайт. По сути, это будет та же самая порода, зафиксировавшая один временной промежуток и одно морское дно, но она будет представлять разные части этого дна. Таким образом, слои, которые окажутся на поверхности впоследствии, будут заключать в себе другие данные. Однако костяк истории Земли вряд ли претерпит изменения.

События во времени

Древнейшие события — собственно, основная часть истории Земли — через 100 миллионов лет все еще будут представлены докембрийскими породами, образующими древний континентальный фундамент. Породы эти могут подвергаться воздействию времени и погодных факторов, но в целом они практически неразрушимы. Они существуют довольно давно и участвовали в различных столкновениях континентов, а потому в большинстве своем смяты в складки, перекристаллизованы, метаморфизованы. Тем не менее количества опознаваемых осадочных образований хватает для того, чтобы установить красноречивый факт, уже отмеченный в нашу эпоху Дарвином и его современниками: отсутствие в этих породах, за исключением самых молодых частей, окаменелостей. По крайней мере, в них не найдено очевидных следов или отпечатков ни одной из основных групп живых организмов — ни членистоногих, ни моллюсков, ни листьев и ветвей, ни рыб, ни морских звезд, ни морских ежей, ни кораллов.

Таким образом, как только наши будущие исследователи начнут осваиваться, они выявят первое крупное естественное разделение земных слоев: внизу — последовательность пород без очевидных окаменелостей, над ними — породы, которые часто изобилуют фоссилиями (среди каковых даже самые бедные окаменелостями слои, если внимательно присмотреться, содержат узнаваемые окаменелости). Эту разбивку на две группы даже при всем желании нельзя считать гипотетическим построением, границей, произвольно прочерченной в толще напластований ради их формального разделения. Напротив, ныне (и через 100 миллионов лет) перед нами — четкое естественное разделение, которое при дальнейшем изучении может быть лишь глубже проанализировано и описано; граница, которая по мере накопления информации будет только уточняться, а не размываться. В течение длительного времени Земля была лишена привычных многоклеточных форм жизни, а затем, и довольно внезапно, обзавелась ими.

Эта разразившаяся на Земле революция — зарождение и распространение многоклеточной жизни, которое мы окрестили «кембрийским взрывом», — вызывает много вопросов. Как это произошло? Было ли обусловлено биологической эволюцией или некими изменениями окружающей среды? Насколько внезапно это произошло? Но сперва возникает другой, более фундаментальный вопрос: когда это случилось?

Геологические представления о прошлом Земли — это в большинстве случаев история, основанная на систематизации сохранившихся в горных породах доказательств, где все сводится к тому, чтобы определить, имело ли место какое-либо событие — скажем, извержение супервулкана до, во время или после какого-либо другого события — скажем, зарождения сложной жизни в начале кембрийского периода. Данный биологический прецедент, отмеченный появлением в слоях многочисленных фоссилий, сам по себе является маркером, который можно проследить в слоях по всему миру, даже широко разнесенных и тектонически фрагментированных. Это важнейшая точка отсчета в земной истории, с которой можно соотносить по времени прочие события, происходившие на планете (например, другие извержения супервулканов, удары метеоритов, подводные оползни, миграцию конкретной цепочки песчаных дюн), исходя из того, в каких слоях они сохранились: нижележащих, вышележащих или тех же самых, что включают эти первые несомненные окаменелости.

Это заложит основы упорядоченной последовательности геологических явлений. Однако здесь мы имеем дело с относительным летосчислением, не измеряемым годами. Пусть мы понятия не имеем, когда произошло какое-либо конкретное событие, зафиксированное в слоях: 10 тысяч или триллион лет назад, но сможем предположить, что оно имело место где-то в промежутке между этими двумя датами. Именно в такой ситуации и оказались геологи Викторианской эпохи, которые довольно точно наметили основные очертания земной истории, практически не имея под рукой способов достоверно установить возраст выявляемой ими поразительной последовательности событий. Ведь ископаемый трилобит — одна из групп ископаемых живых организмов, которые размножились после кембрийского взрыва, — не был снабжен ярлычком с указанием конкретной даты его превращения из живого существа на дне кембрийского моря в окаменелость.

На нем и сейчас нет ярлычка. Но викторианские геологи и заподозрить не могли, что встроенными календарными штемпелями снабжен вулканический пепел, осыпавший это несчастное членистоногое, и, если их правильно расшифровать, они способны поведать нам, когда произошло извержение. Эти «календарные штемпели» научились распознавать только с открытием явления радиоактивности, после чего их стали использовать для радиоизотопного датирования горных пород и минералов. Сегодня это общие основы физики и химии. Внеземная цивилизация, которая окажется настолько технологически развитой, что долетит до Земли, и настолько любознательной, что примется за исследование ее истории, уже будет обладать собственной программой радиометрического датирования. Пришельцы захотят узнать, сколько лет Земле и когда именно она обзавелась своим замечательным собранием живых организмов.

Атомное время

Методика довольно проста. Некоторые типы атомов, такие как уран, распадаются с постоянной скоростью на другие типы атомов (в случае урана в конечном счете — свинец), причем на скорость распада не влияют ни пожары, ни наводнения, ни бури, ни экстремальные температуры или давление. Вообще-то, уран — редкий элемент, однако он в относительно большом количестве (несколько процентов) содержится в минерале под названием циркон, встречающемся, например, в вулканическом пепле, который широко разносится во время извержений супервулканов как по суше, так и по морю. В недавно извергнутых кристаллах циркона содержится значительное количество урана и практически нет свинца, в то время как в очень старых цирконах значительная часть урана превратилась в свинец. Измерим (очень тщательно, с использованием масс-спектрометра) соотношение между ними, и мы получим масштабную линейку времени извержения. Определим (столь же кропотливо), насколько быстро уран превращается в свинец (это медленный процесс: скорость распада измеряется миллионами лет), и тогда можно вычислить количество лет, прошедших с момента образования минерала циркона, который (остается надеяться) возник в магматическом очаге непосредственно перед извержением, вышвырнувшим его в ландшафт. Каждый кристалл циркона, по сути, являет собой очень точный, атомный хронометр.

На практике, конечно, все сложнее. На самом деле существует несколько типов (изотопов) урана, которые распадаются на разные изотопы свинца с разной скоростью. Свинец в большинстве своем — это просто обычный древний свинец, который всегда был свинцом и образовался вовсе не из урана (хотя, к счастью, кристаллы циркона, кристаллизуясь, педантично исключают атомы этого изотопа свинца из своей кристаллической решетки). А циркон — минерал довольно твердый. В целом это хорошо (атомы в кристалле циркона трудно переставить, и потому этот атомный хронометр нелегко обнулить посредством резких повышений температуры и давления, которым подвержен подземный мир); однако древний кристалл циркона со временем (спустя несколько геологических эонов) вполне может угодить в новый вулкан, и эти атомные часы, сбившиеся с хода, способны ввести в заблуждение незадачливого геолога.

Или же древний, ищущий геологических приключений кристалл циркона может объединить в себе два атомных хронометра: сердцевину из исходного магматического циркона и внешний слой из перекристаллизовавшегося циркона — и атомные часы обнулятся (скажем, когда попадут в корневую часть растущего горного пояса с высокими температурами и давлением). Поэтому датирование всего кристалла циркона даст среднее значение этих двух разновременных событий. Сегодня можно почти волшебным образом получить из одного составного кристалла циркона обе даты, направив четко сфокусированный пучок ионов или электронов отдельно на нетронутую сердцевину и на обновившуюся оболочку, сделав в них крошечные ямки диаметром около 0,02 мм и выбив из каждой то количество атомов, которого достаточно, чтобы определить соотношение урана и свинца.

Итак, внимательность и терпение, а также осторожность и скептический подход позволят избежать множества ошибок. Можно проводить перекрестные измерения. Уран — не единственный радиоактивный элемент, применяемый для определения возраста древнейших земных пород (хотя в настоящее время его партнерство с цирконом является весьма востребованной у ученых комбинацией благодаря точности датировок, которые она способна обеспечить). Кроме него используются радиоактивные изотопы калия, рубидия и тория, а также менее известных элементов, таких как самарий, лютеций и рений: эти элементы, входящие в состав различных минералов, также служат атомными хронометрами, проливающими свет на глубокую древность.

Это самая настоящая современная магия, но технологически развитая инопланетная цивилизация скорее будет владеть именно этими магическими приемами, а не куда более приблизительными историческими методами, основанными на подсчете форм и параметров распределения трупов, сохранившихся в затвердевших слоях песков и глин. Ибо большинство твердых планет, не говоря уже о многочисленных обломках, представленных астероидами и метеоритами, значительно лучше обеспечены атомными хронометрами, чем большинство земных отложений, с самого начала подвергающихся изменениям и разрушению под воздействием нашей атмосферы. Вполне можно вообразить, что радиоизотопное датирование будет стандартным межгалактическим методом, пусть даже наших будущих архивистов слегка озадачит, насколько сложно применять его к породам поверхности этой планеты.

Сегодня геохронологическая шкала медленно, кропотливо уточняется по мере того, как приборы, подсчитывающие изотопы, анализируют все больше и больше отложений (в основном содержащихся в них слоев вулканического пепла). Ныне все дело заключается в детализации. С середины XX века известно, что поразительный всплеск многоклеточных форм жизни в начале кембрийского периода произошел около полу-миллиарда лет назад. Еще несколько десятилетий назад считалось, что новый этап наступил около 600 миллионов лет назад. Результаты недавних исследований говорят о том, что это случилось немного позднее, около 540 миллионов лет назад. Так же обстоит дело и с остальной частью геохронологической шкалы. Имели место некоторые корректировки, но не грандиозные научные потрясения, которые, скажем, допускали бы, в лучших голливудских традициях, сосуществование динозавров с людьми (или с будущими инопланетными пришельцами) или утверждали бы, что они эволюционировали миллиарды, а не миллионы лет назад. Ученые просто-напросто все точнее и точнее определяют датировку великих (и малых) событий геологического прошлого. Переоценить нашу уверенность в периодизации далекого геологического прошлого весьма трудно.

Итак, сложная жизнь зародилась чуть более полумиллиарда лет назад (или чуть более 5/8 миллиарда лет назад, если отсчитывать от выбранного нами момента будущего). Это довольно надежная датировка, полученная посредством сверки с некоторыми из многих миллиардов атомных хронометров, впечатанных в материю Земли. Кстати, мы исходим из посылки, что наши исследователи примут за стандартную единицу местного времени земной год (то есть один оборот Земли вокруг Солнца). На Марсе астрономы сегодня используют в качестве местного эквивалента солнечных суток марсианские сутки; это очень неудобно, поскольку они длиннее земных суток всего лишь на без малого 40 минут, тогда как марсианский год составляет чуть более 668 марсианских суток. Однако какие бы единицы времени ни применялись, можно сказать, что полмиллиарда лет назад для крупной биологической революции в истории планеты немного поздновато. Поскольку наши внеземные исследователи путем радиоизотопного датирования образцов космического мусора: астероидов и метеоритов, оставшихся после образования Солнечной системы, наверняка быстро установят, что вся история Земли насчитывает чуть более 4,5 миллиардов лет; для опытных космических ученых это не представит большой сложности. Таким образом, из тумана глубочайшей планетарной древности выступит невероятно продолжительный период земной истории, предшествовавший появлению многоклеточных организмов.

На поверхности Земли почти не оставили следов ни первый полумиллиард лет существования нашей планеты (катархей, образно называемый гадеем, по имени древнегреческого Аида, или Гадеса), когда она сформировалась из своих исходных компонентов, вероятно в результате множественных столкновений планетезималей; ни те времена, когда после своего возникновения Земля пережила «железную катастрофу», в результате которой ее основные компоненты разделились на богатое железом ядро и силикатную мантию; ни интенсивная метеоритная бомбардировка, в ходе которой сильнейший удар по Земле, нанесенный планетой размером с Марс, которая получила имя Тейя (в греческой мифологии — мать знаменитых детей: Солнца, Луны и Утренней зари), скорее всего, и привел к выбросу вещества, из которого образовалась Луна; ни охлаждение и раскристаллизация глобального океана магмы, в результате чего сформировались зачатки земной коры. Маловероятно, что будет найдено нечто более древнее, чем несколько кристаллов циркона возрастом более 4 миллиардов лет, которые были извлечены в виде зерен, вымытых чуть менее 2 миллиардов лет назад из какой-то очень древней породы (ее нынешнее местонахождение неизвестно) и попавших в пески, превратившиеся в песчаники Джек-Хиллс в Австралии. Столь же маловероятно, что будут обнаружены уцелевшие пласты, которые окажутся старше отложений комплекса Исуа в Гренландии (его возраст составляет з,8 миллиардов лет).

Тем не менее эти первые осадочные породы показывают нам узнаваемую Землю с жидкой водой на поверхности. Тогда же, или вскоре после этого, зародилась жизнь — микроскопическая бактериальная жизнь. Причудливые намеки на нее можно усмотреть в соотношениях различных видов изотопов углерода в породах этого возраста — это показатель того, что микробы в процессе метаболизма создавали из них различные соединения. Кроме этого, существуют известняки с тонкими, неравномерными наслоениями, окружающими холмики размером с футбольный мяч, а также столбики и колонны; это строматолиты — структуры, образованные липкими микробными матами, которые постепенно растут, улавливая тонкие частицы осадка, а затем наращивают слой за слоем (живые строматолиты изредка встречаются даже сегодня, обитая обычно в неблагоприятных условиях, например гипергалинных, то есть очень соленых, водоемах, исключающих существование многоклеточных организмов, которые обычно поедают подобные бактериальные структуры). И иногда в самых тонкозернистых из кремнистых, богатых кремнеземом породах сохраняются микроскопические очертания отдельных клеток или цепочек клеток.

История жизни на Земле — это главным образом история подобных микроорганизмов. По сути, большую часть времени наша планета представляла собой сплошной, неделимый мир слизи: более 3 миллиардов лет микробы покрывали все морское дно липкими, похожими на маты массами, которые плавали в море, почти наверняка затрагивали реки и озера, обитали в пещерах и на примитивных почвах первобытного ландшафта. Они заселяли трещины в камнях и пустоты между зернами отложений в породах, залегающих под твердой поверхностью на глубине до 1 км, как это происходит и сегодня. Среди них были виды, способные существовать при температурах выше точки кипения воды и переживать глубокую заморозку, поскольку умели обращать себе на пользу почти любую химическую реакцию. Микробы — по-прежнему доминирующая форма жизни на планете, как в количественном отношении (в каждом из нас обитает примерно 5 миллиардов экземпляров кишечной палочки), так и с точки зрения их метаболического воздействия на Землю. Они имеют гораздо большее значение для поддержания стабильной, функциональной глобальной экосистемы, чем многоклеточные существа.

Наши внеземные исследователи, вероятно, будут знать об этом, а потому начнут искать остатки микроорганизмов в древнейших горных породах — и, скорее всего, найдут их, поскольку микробы и микробные маты, по-видимому, и в будущем останутся повсеместной формой жизни на Земле. По всей вероятности, на других планетах могут быть распространены именно микробы, а не крупные многоклеточные организмы. В конце концов, сейчас мы ищем на Марсе микроорганизмы (и, надо думать, найдем их в немалом количестве), а не следы жестокой древней цивилизации, порожденной воображением Герберта Уэллса.

Нашим исследователям также будет известно, какое влияние способны оказывать микроорганизмы на любую планету, на которой они зарождаются или, возможно, находят пристанище (поскольку некоторые бактерии могут переносить заморозку в вакууме и гипотезы об их перемещении в космосе не так уж невероятны). Когда микробов обнаружат на Марсе, будет интересно взглянуть, есть ли у них ДНК; если есть, то мы, безусловно, можем оказаться марсианами по происхождению. Древние микроорганизмы осуществляли свою жизнедеятельность, перерабатывая неорганическое вещество. Микробы легко приспосабливаются и быстро эволюционируют, осваивая, так сказать, новые приемы методом проб и ошибок, выполняемых многими триллионами особей, ежедневно производящих по нескольку поколений; взгляните, как быстро за последние годы патогенные бактерии обрели устойчивость к антибиотикам.

Затем микроб освоил новый прием, изменивший мир. Это привело к первой крупной глобальной экологической катастрофе, которая в конечном счете (во всяком случае, с антропоцентрической точки зрения) оказалась благом; более того, без нее антропоцентрической точки зрения не существовало бы. Микроорганизмы изобрели способ задействовать энергию солнечного света и использовать ее для объединения двух наиболее распространенных на тот момент неорганических веществ — углекислого газа и воды — и производства из них углеводов — строительных блоков для собственного роста. Однако побочный продукт этой реакции чрезвычайно химически активен и был примерно столь же токсичен практически для всех тогдашних организмов, как хлор для нас сейчас. Этим побочным продуктом был кислород, а изобрели микробы фотосинтез.

Кислород попросту выводился в океаны, которые до тех пор являлись аноксическими (лишенными кислорода), а следовательно, обладали совершенно иным химическим составом, чем нынешние. В современных океанах, насыщенных кислородом, любое железо присутствует в виде окисленной формы Fe3+ или сразу переходит в нее; эта форма практически нерастворима и образует гидроксид (по сути, ржавчину), который оседает с тонкими глинистыми частицами на морском дне. Но в аноксической воде железо превращается в восстановленную форму Fe2+, которая гораздо лучше растворяется в воде. Таким образом, древние докембрийские аноксические океаны были богаты железом, и, когда на сцене появился кислород, океаны образовали первую линию обороны, став средством поглощения и нейтрализации этого яда.

В течение более миллиарда лет, примерно между 3 и 2 миллиардами лет назад, ржавчина осаждалась на океанском дне, перемежаясь слоями кремнезема и образуя характерные напластования полосчатых железистых формаций, настолько распространенных в докембрийском ландшафте, что у них есть своя аббревиатура — ЖКФ (железисто-кремнистые формации). Сейчас почти все железо и сталь мы добываем именно из них, поскольку по размерам они превосходят все остальные залежи железной руды на Земле. Когда нашим внеземным исследователям понадобится железо для их растущих колоний, они также будут добывать его из ЖКФ и, без сомнения, скоро поймут, как возникли эти отложения — побочный продукт и свидетель революции, которая привела к насыщению Земли кислородом.

По мере того как кислород распространялся по океанам и медленно просачивался в атмосферу, старорежимные микроорганизмы — те, что могли функционировать лишь в бескислородной среде, — сдавали свои позиции: началось затялшое снижение их численности и разнообразия. Они, конечно, все еще присутствуют здесь, на Земле, но ныне обитают лишь там, куда не доходит кислород: в глубоких скальных расщелинах и застойных, богатых органикой илах. Следует признать, что такие условия не редкость, но анаэробные бактерии больше не господствуют на планете. Микроорганизмы неизбежно эволюционировали, возникли новые формы, которые не только приспособились к кислороду, но и могли использовать это химически активное вещество в качестве замечательного источника энергии, сжигая углеводороды и получая энергию.

Так минул еще миллиард лет: мир все более насыщался кислородом, микроорганизмы приспосабливались к этим новым меняющимся условиям и далее контролировали и модифицировали их. Стабильный мир позднего докембрия? Пожалуй, нет. Химический состав океана, как видно из соотношений изотопов, сохранившихся в горных породах, претерпевал гораздо более резкие, чем когда-либо впоследствии, изменения. Именно тогда происходили знаменитые оледенения «Земля-снелеок». Вполне вероятно, это была слякоть, а не снежные шары. Тем не менее оледенения эти были гораздо более масштабными, чем любое из более поздних похолоданий, и заканчивались, возможно, весьма драматично: необычные дюноподобные структуры в слоях, следующих непосредственно за ледниковыми отложениями, были интерпретированы как следы гиперураганов.

Затем, 540 миллионов лет назад, геология изменилась. В начале кембрийского периода началось массовое возникновение и распространение многоклеточных животных. Это было исключительное событие, которое, по мере дальнейшего его изучения, кажется все более необычным. Оно является самой очевидной стратиграфической границей на Земле, ныне и в обозримом будущем на несколько миллиардов лет вперед, если не брать в расчет катастрофы настолько экстремальные, что ими можно пренебречь. Кембрийский взрыв, бесспорно, станет предметом пристального внимания наших пришельцев. Скорее всего, они будут озадачены не меньше, чем мы.

Задумайтесь: все основные группы животных на Земле (включая, как нам теперь известно, позвоночных) возникли в течение всего 20 миллионов лет. Очевидной преемственности нет, однако раннекембрийские животные уже обладали «продвинутыми» особенностями. Настоящим многоклеточным предшествовали загадочные многоклеточные мягкотелые, ведущие неподвижный образ жизни существа, обнаруженные 50 лет назад в Чарнвудском лесу близ Лестера и почти одновременно в Эдиакарских холмах Австралии. Однако это почти наверняка были неудачные эксперименты, не имеющие отношения к животным и растениям в том виде, в каком мы их знаем.

Был ли кембрийский взрыв обусловлен резкими изменениями окружающей среды? Обсуждался вопрос о повышении уровня кислорода (поскольку многоклеточные энергоемки и кислородолюбивы). Или, возможно, это событие было каким-то образом связано с развитием защитной или наступательной брони и началом гонки вооружений, которая впоследствии привела к эволюции многоклеточных и до сих пор управляет ею. Многие из древних существ обзавелись скелетом, а примерно в начале кембрия произошло геохимическое «фосфатное событие», характеризуемое избытком этого вещества. А может, взрыв был вызван биологическими причинами? Меня привлекает гипотеза, впервые услышанная мною от Саймона Конвея Морриса[12], согласно которой межклеточные управляющие механизмы, необходимые для того, чтобы организовать клетки в ткани, а ткани в организм, настолько сложны и трудоемки (и так легко разрушаются предприимчивыми микробами), что потребовалось несколько миллиардов лет эволюционных проб и ошибок, ожидания подходящих условий окружающей среды (кислород и т. п.), и, вероятно, удачи, чтобы додуматься до них.

Время жизни

Как только возникли многоклеточные организмы — неважно, каким образом это произошло, — мир изменился. С нашей непосредственной точки зрения, а также с точки зрения геологов и их будущих внеземных коллег и преемников, появился внятный стратиграфический материал. То есть появилось средство, с помощью которого можно тщательно, скрупулезно анализировать и фиксировать историю мира, используя эволюционирующие формы и закономерности развития сложной многоклеточной жизни. Мы прощаемся с нескончаемым докембрием, где временные погрешности могут составлять сотни миллионов лет, и приветствуем постдокембрийский мир, то есть фанерозойский зон (в котором мы до сих пор живем и который, надеюсь, все еще будет существовать, когда к нам явятся инопланетяне), где время измеряется в миллионах лет или, все чаще, в долях миллионов. Эта историческая шкала основана на биологии прошлого. Геологи называют ее биостратиграфической.

Биостратиграфическая шкала — великолепный измерительный прибор. В истории Земли время является валютой, а окаменелости — обычным измерительным инструментом. Мы используем их как для проверки состояния здоровья древних земных систем жизнеобеспечения, подобно тому как шахтер использует канарейку для проверки наличия в забое рудничного газа, так и для того, чтобы определять, когда и насколько быстро изменялись эти системы, будь то к лучшему или худшему. Радиоизотопное датирование — замечательный способ, позволяющий установить абсолютный геологический возраст в годах. Но не все слои содержат материал, пригодный для датирования; подходящие пласты вулканического пепла зачастую оказываются слишком тонкими. Когда они особенно нужны, их и не видно — совсем как автобус № 9, которого ждешь, а его все нет и нет.

Отдельные виды животных и растений (или те их части, которые достаточно прочны и подходят для окаменения) имеют особые, действительно уникальные, узнаваемые формы. Появляется вид, эволюционировавший из какого-то ранее существовавшего вида, и некоторое время процветает, возможно, заселив обширные районы земного шара. Несколько миллионов лет спустя происходит катастрофа, вроде падения метеорита, или меняется окружающая среда, или данный вид проигрывает эволюционную гонку вооружений кому-то более крупному, быстрому и агрессивному. Он исчезает — и уже никогда не появится вновь. Допустим, он был обладателем твердого скелета — раковины, панциря или костяка. И обитал в среде, благоприятной для захоронения: море, озере или дельте. И тогда после смерти и на все продолжительное время, отмеренное нам Солнечной системой, он станет хронометром, временным маркером для слоев, которые включают в себя бесчисленных ископаемых представителей этого вида.

Такой ископаемый вид становится руководящим для того интервала времени, внутри которого он существовал, подобно тому как появление окаменелостей многоклеточных организмов маркирует границу докембрия и кембрия. По всему миру слои, включающие остатки этого вида, будут свидетельствовать о приблизительно том же временном интервале. В течение двух столетий это был ключевой метод реконструкции прошлого нашей планеты.

Некоторые окаменелости лучше прочих. Ископаемые динозавры, несмотря на всю свою эффектность, в этом отношении совершенно бесполезны. Ярко олицетворяя собой мезозойскую эру, на практике они обычно не слишком помогают геологам, выполняющим свою рутинную работу, идентифицировать слои как мезозойские. Находясь на вершине пищевой цепи, динозавры являлись сравнительно редкими организмами, и, поскольку они обитали на суше, их останки чаще всего пожирались, разлагались, утилизировались биосферой. Я не припомню, чтобы за 30 с лишним лет карьеры полевого геолога нашел хоть одну кость динозавра (разве что несколько фрагментов морских рептилий юрского периода, но они не считаются представителями наземного ландшафта того времени).

Куда полезнее более мелкие и неприметные окаменелости, и мой личный счет здесь, вероятно, приближается к полумиллионной отметке (и это не считая микрофоссилий, содержащихся в образцах горных пород). Но даже тут следует проводить различие, оказывая предпочтение лишь некоторым из этих менее эффектных ископаемых. Мечта биостратиграфа — чтобы все виды проживали жизнь мятежного поэта эпохи Романтизма: ослепительный ранний успех, всемирная известность и внезапная смерть во цвете лет. Ранний успех и широкое распространение — потому что появление его остатков в напластованиях по всему миру означает максимальное приближение к глобальной синхронности. В действительности же появление большинства окаменелостей всегда в определенной степени диахронно, поскольку для распространения успешного вида по миру обязательно требуется время. В лучшем случае может произойти своего рода экологический блицкриг, вроде распространения кроликов в Австралии или рододендрона в Уэльсе; в худшем — виду могут понадобиться сотни тысяч лет, чтобы разбрестись по всему земному шару. И животное или растение никогда не сможет заселить весь мир, так как непременно столкнется со слишком жаркими или слишком холодными, слишком влажными, слишком сухими или слишком солоноводными для него условиями.

Внезапная смерть — поистине благоговейная мечта. Нет ничего более удручающего для биостратиграфа, чем успешный ископаемый вид, который злоупотребляет гостеприимством хозяина и засиживается до ночи. Среди граптолитов (вымершего колониального морского планктона раннепалеозойского возраста), составляющих предмет моего научного интереса, есть вид Rhaphidograptus toernquisti, который преуспевал в течение более 5 миллионов лет (весьма немалый временной срез по стандартам этих фоссилий). Мое сердце замирает при одном звуке его имени. Но существует, скажем, совершенно особенный Monograptus crispus, который процветал, возможно, всего полмиллиона лет. Найдите это конкретное ископаемое, и в вашем распоряжении окажется очень точная временная привязка для слоев, которые его окружают. Погибший во цвете лет Monograptus crispus — своего рода Томас Чаттертон (или Бадди Холли[13], если хотите) среди граптолитов.

Есть миллионы ископаемых видов, у каждого из которых собственные временные границы существования, от зарождения до вымирания. Слои Земли пронизывает толстый пучок временных шкал, которые позволяют составить хронику куда более подробную и содержательную, чем позволяли временные пустоши докембрия. Исходя из этого, можно реконструировать историю жизни на Земле, и не только. Реконструируйте эту историю медленно. Ибо в кропотливой работе, связанной с окаменелостями, нет очевидных коротких путей, какие бы технологии ни были разработаны в дальнейшем. Возможно, наши исследователи привезут с собой рентгеновские аппараты для горных пород, и объем чисто механической работы по извлечению окаменелостей из окружающей их породы уменьшится. Возможно, на помощь им придут сложные компьютеризированные системы распознавания форм. Подобные вещи оказались бы весьма полезны. Но внеземным исследователям все равно потребуется терпение и много лет работы, чтобы проанализировать биологический хронометр Земли.

Помимо трудоемкой идентификации фоссилий и разделения их на категории, которые мы называем видами, необходимо привязывать окаменелости к временной шкале, устанавливать, какие их виды в каждом конкретном слое ассоциируют, какие встречаются в подстилающих (то есть более древних), а какие в перекрывающих (более молодых) слоях. Биостратиграфическое зонирование, применяемое ныне для датирования слоев Земли, разрабатывалось на протяжении двух с лишним веков тысячами палеонтологов и геологов, писавших монографии, составлявших таблицы распространения видов, создавших огромный массив научных трудов, который обязан проштудировать и научиться использовать любой начинающий биостратиграф, прежде чем приступать к работе. Опыт показывает, что требуется около пяти лет серьезной работы, чтобы ознакомиться с окаменелостями только одной группы (скажем, аммонитов) в пределах слоев одного геологического периода, например юрского. Для наших внеземных исследователей это станет столь же сложной задачей, как и для нас. Но, возможно, они будут обладать тем же энтузиазмом и упорством, без которых невозможно представить любого палеонтолога.

Наименования периодов

Исключительное богатство геологической летописи Земли ошеломляет. Чтобы описывать его, обсуждать с другими учеными, анализировать, необходима единая терминология. Первая мысль геолога, столкнувшегося с непостижимым множеством тысячелетий, — упорядочивание. Этот огромный временной диапазон должен быть классифицирован, организован, поделен на вразумительные (хотя все равно огромные) интервалы, после чего эти интервалы придется поделить на более мелкие интервалы, а те — на еще более мелкие.

Только тогда глубокая древность становится доступной если не для осмысления, то хотя бы для обозрения. О каких интервалах речь? Возьмем, к примеру, юрский период. В нашем представлении это, пожалуй, наиболее харизматичный период в истории Земли, привлекающий обилием ящеров и пугающей атмосферой. Но что такое юрский период, помимо того, что он служил пристанищем динозавров? В техническом смысле это промежуток времени. Он охватывает интервал с чуть ранее 200 до 145 миллионов лет назад. Это, однако, описание, а не определение. Когда в XIX веке появилось понятие «юрский период», получившее наименование от горного массива Юра, никто не имел ни малейшего представления о времени жизни динозавров. Они могли существовать и миллион, и 1000 миллионов лет назад. Да, ожесточенные споры велись, но ни у кого не было разумных предположений, как определить их возраст в календарных годах. Это стало возможным лишь в начале XX века, когда открытие естественной радиоактивности привело к первым разработкам радиоизотопных методов датирования. Но еще почти за столетие до этого было установлено, что история Земли полна великих и малых событий, которые можно читать в осадочных слоях по всему земному шару. А затем, задолго до того, как выяснилось, сколько лет насчитывает эта история, был определен порядок ее основных глав, в целом не изменившийся до сего дня.

Постигнуть сущность юрского периода в наши дни нелегко, потому что теперь мы знаем о нем слишком много: в музеях каталогизированы буквально миллионы образцов фоссилий и горных пород, проведены тысячи химических, изотопных и минералогических измерений, что позволило разработать детальную схему истории этого периода, продолжавшегося (как мы теперь знаем) 6о миллионов лет. Уже сейчас юрский период можно разделить более чем на сто временных промежутков, а при дальнейшем изучении мы сможем различить тысячи таких интервалов (и даже в этом случае каждый из них будет длиннее, чем, скажем, временная пропасть, отделяющая нас от строителей первых пирамид). Поэтому нужно вернуться в первые дни геологической науки, когда проступили лишь самые общие, самые очевидные аспекты геологической истории нашей планеты.

Приблизительные оценки геологических эпох появились в середине XVIII века. Влиятельный итальянский «геогност» Джованни Ардуино разделил горные породы следующим образом: твердые кристаллические породы, зачастую смятые и имеющие разрывные нарушения, по-видимому довольно древние; более-менее плотные слоистые породы, наклоненные под разными углами; верхние, более рыхлые, слои предшествующих массивов пород, но залегающие в основном горизонтально; и наконец, россыпи песков, гравия и проявления глин на земной поверхности. Он назвал эти породы первичными, вторичными, третичными и четвертичными соответственно (последние два термина сохранились до наших дней)[14]. В то же время один замечательный аристократ, Жорж-Луи Леклерк, граф де Бюффон, размышлял над аналогичными идеями. Он писал в своей книге «Эпохи природы» в 1788 году, что необходимо «копаться в архивах мира, извлекать из земных недр древние памятники», чтобы реконструировать «различные эпохи природы».

Все это прекрасно, однако потребовался долгий, кропотливый труд первых геологов, чтобы превратить это поэтическое видение в пригодную для работы историю Земли. Этот прорыв совершил Уильям Смит, инженер-строитель и дорожный топограф, проявлявший острое любопытство к своим профессиональным наблюдениям. На рубеже XVIII и XIX веков Смит понял, что слои, обнажавшиеся во время прокладки обычных и железных дорог, демонстрируют осмысленные закономерности; значительную часть своей жизни исследователь, являвший поразительный пример бескорыстного трудолюбия, старался проследить их залегание на большей части территории Англии и создал первую в мире геологическую карту. Тем самым он заложил основы научной дисциплины литостратиграфии — расчленения и описания горных пород. Смит изучал взаиморасположение слоев, вычерчивая геологические разрезы и добавляя к двумерному изображению на поверхности карты третье измерение, а также, косвенным образом, четвертое — время.

Смит уделял внимание деталям и потому фактически стал первым в мире биостратиграфом. Он заметил, что напластования включают окаменелые раковины — морских ежей, аммонитов и так далее, причем в разных слоях явно содержатся разные формы, отличные от форм других слоев. Это было полезное наблюдение, потому что, когда он прослеживал напластования по всей стране, в некоторых слоях один тип породы заменялся на другой. Однако, несмотря на это, по меньшей мере некоторые из окаменелостей данного слоя оставались прежними, и это наводило исследователя на мысль, что он, по сути, имеет дело с тем же самым геологическим телом. Отсюда дорога вела (и до сих пор ведет) ко все большей детализации, все большему расчленению этих временных срезов, классифицируемых по включенным в них фоссилиям. Однако дорога эта уводит все дальше от ясного и простого общепонятного языка того времени. В противоположность ему открылись более грандиозные, всеобъемлющие закономерности, которым предстояло создать общий язык, пригодный как для ученых, так и для голливудских режиссеров.

Уильям Смит разработал на удивление изощренную схему с более чем 25 группами горных слоев. То был эффективный способ классификации региональной геологии. Но он не обеспечивал подходящей основы для геологии континентальной, не говоря уже о мировой. Существовало попросту слишком много подразделений горных пород (и было очевидно, что многие из них можно делить практически до бесконечности). Кроме того, схема была основана на породах, но сразу же по пересечении Ла-Манша становилось очевидным, что сами слои менялись, зачастую до неузнаваемости. Окаменелости, правда, оставались прежними, и, хорошенько присмотревшись, их можно было объединить в более обширные группы, охватывающие по нескольку отдельных породных формаций. Это открыло путь к более общей классификации времени.

Затем великие создатели систем отдельных геологических периодов той поры, опираясь на теоретические и практические открытия Уильяма Смита, начали делить геологическое время на колоссальные куски и присваивать этим кускам названия, подобно тому, как их «коллеги», строители империй, делили между собой мир. Надо сказать, что геологи действовали разумнее воинствующих политиков, прочерчивающих границы прямо по горам и тропическим лесам, невзирая на культурную принадлежность, вызывая кровавые последствия, не изжитые до сих пор. Геологи же искали закономерности, важнейшие естественные закономерности земной истории, которые на практике по большей части являлись закономерностями жизни.

Какие же закономерности в таком случае были приписаны юрскому периоду? Скелеты динозавров тогда, как и сейчас, возбуждали всеобщее любопытство, однако в качестве визитной карточки выступала мелкая сошка: спиралевидные раковины аммонитов, дальним современным родственником которых является Nautilus pompilius, сигарообразный белемнит, характерно закрученные устричные раковины и многое другое. Настолько распространенные, что местные жители давали им названия («змеиные камни», «эльфовы свечи», «чертовы пальцы») задолго до возникновения геологической науки, эти ископаемые маркируют юрские напластования от Йоркшира до Дорсета, в Волжском бассейне, массиве Юра и Ардеше, Британской Колумбии и Неваде; собственно, по всему миру.

Однако эти грандиозные закономерности не ограничиваются окаменелостями. Общие черты слоев также помогали геологам прошлого распознавать отдельные большие периоды геологического времени. Отправляйтесь, например, к поразительному речному обрыву Ост-Клифф у Севернского моста. В его основании слои имеют ярко-красный цвет; выше расположены кремовые; на вершине обрыва — темно-серые, почти черные.

Эти красные слои, такие как подошва обрыва в Осте, на большей части территории Великобритании и Западной Европы носят название новый красный песчаник. Они относятся к предшествовавшим юрскому периодам, пермскому и триасовому, для которых были характерны обширные наземные ландшафты с выжженными пустынями и пересохшими солеными озерами. Слои кремового цвета начинают свидетельствовать о влиянии моря, намекая на грядущие перемены, и представляют собой отложения солоноватоводных лагун. Перекрывающие их слои юрского периода — это спрессованные черные илы, наземная летопись моря, которое наступило на сушу, принеся с собой недавно появившихся аммонитов. Ибо уровень моря во всем мире поднялся и затопил многие ландшафты. Сочетание таких признаков, как повышение уровня моря и новые, изменившиеся формы жизни, стало для геологов прошлого отчетливым указанием на то, что здесь пролегала естественная граница, поворотный момент в истории Земли, который может быть практически повсеместно распознан.

Кажется случайностью, что этот геологический период впервые был выделен в горах массива Юра. Если бы английские геологи, составившие первые классификации, были чуть более склонны к построению собственной империи, они бы, несомненно, стали первыми, кто определил и дал наименование этому промежутку древнего геологического времени. Тогда его, несомненно, окрестили бы дорсетским, или, возможно, котсуолдским, а может, даже йоркширским. Звучали бы эти названия столь же поэтично и резонансно? Появились бы блокбастеры о злобных ящерах, принесшие этому периоду столь же широкую популярность? Это тонкий момент в социогеологических рассуждениях.

Люди придают словам большое значение, отсюда и наша потребность давать временным интервалам названия: кембрийский, силурийский, юрский. Возможно, это окажется важно и для будущих исследователей Земли. А может, внеземные гости будут предпочитать цифры. Ибо вполне вероятно, что они уже познакомятся с другим хронометром, совершенно новым для геологов-людей, который сулит еще одну революцию в измерении геологического времени. Этот хронометр происходит из космоса. Она называется Солнечной системой.

Астрономическое время

Этот еще более точный хронометр слоев возникает почти буквально из гармонии сфер: меняющегося взаимодействия гравитации и углового момента в Солнечной системе. Мы с ним уже знакомы. Это астрономические вариации наклона земной оси и орбиты, столь терпеливо рассчитывавшиеся Джеймсом Кроллом и Милутином Миланковичем. Открытие серьезного астрономического влияния на ледниковые периоды и подъемы и падения уровня моря обеспечило фундаментальную схему для понимания климата прошлого, настоящего и будущего — возможно, самой насущной проблемы, которую должна осмыслить и разрешить наша цивилизация.

Сделанное почти невзначай, это открытие тем не менее дает нам ключ к созданию точной шкалы истории не только ледниковых периодов, но и самой Земли. Воздействуя на атмосферу, океаны, ледниковые щиты и саму жизнь в масштабах настолько грандиозных, что это оставляет неизгладимые следы в слоях Земли, вариации наклонения земной оси и эксцентриситета орбиты с древнейших времен задают планете постоянный пульс. Те закономерности в формировании горных пород, которые они порождают, снабжают геологическое время штрих-кодами, что, по всей видимости, вскоре поможет геологам с поразительной точностью составить схему истории Земли на протяжении сотен миллионов лет. Если эти закономерности можно проследить достоверно и последовательно, то использовать для создания шкалы земного времени биостратиграфические зоны, вместо того чтобы сверяться с чудесным механизмом Миланковича, — это все равно что измерять мелкие детали деревянным метром, а не точнейшей миллиметровой линейкой.

Осознание этого происходило в нашей науке очень медленно, отчасти потому, что исследования ледниковых эпох долгое время представляли собой особый анклав, почти гетто, в изучении истории Земли: слишком узки были временные рамки этих периодов, слишком экстремальна окружающая среда, слишком выражены экологические изменения. Ученые могут всю жизнь заниматься слоями ледниковой эпохи, не ощущая особой потребности изучать более древние породы. В свою очередь, «классическим» геологам тонкости изучения ледниковых эпох часто казались чуждыми и непонятными.

Тем не менее миры древней и современной геологии ныне заметно сблизились. Глубоководные отложения, из которых лучше всего выводятся закономерности Миланковича, уводят нас все ниже и ниже, в древность: с помощью бурения глубоких скважин в океанском дне порой получается добраться до слоев ила, которые отложились, когда по суше еще бродили динозавры. Во всяком случае, один миф был развеян почти сразу, когда ученые сравнили штрих-коды образцов из слоев отложений, — миф о неполноте геологической летописи Земли с избитым клише, что земные слои напоминают книгу, из которой вырвана большая часть страниц. Это неверно, по крайней мере в отношении слоев глубоководных морских отложений. Циклы Миланковича фиксируются в образцах, извлеченных из разных скважин, и могут практически безошибочно совпадать, даже если скважины эти находятся на расстоянии тысяч километров друг от друга. Таким образом, существовали последовательности накапливавшихся слоев отложений, хранящие в себе практически непрерывную летопись длительных временных промежутков.

Затем были протестированы возможности этого показателя как беспрецедентно точных часов геологического времени: астрономический сигнал, относящийся все к той же эпохе Ледникового периода, был непосредственно сопоставлен с радиоизотопным датированием, что обеспечило еще большую точность. Измерения климатических изменений из кернов морских глубоководных скважин были просто наложены на рассчитанные астрономические ритмы прецессии, наклона оси и эксцентриситета земной орбиты. Они идеально совпали. Однако не до конца подтвердились оценки возраста глубоководных глин, полученные в результате радиоизотопного датирования. Расхождение составляло всего несколько процентов, но выявлялось постоянно. Где же истина? Были исследованы новые океанские керны. Астрономические ритмы продемонстрировали более убедительную согласованность, и победа осталась за орбитальным хронометром. Его разрешающая способность на узких временных интервалах поражала воображение: события, отстоящие от нас на 1 миллион лет, могли быть скоррелированы с погрешностью всего в 5 000 лет, увеличив точность измерений в 10 с лишним раз.

Так, значит, радиоизотопное датирование и окаменелости стали не нужны? Вовсе нет, ведь штрих-коды Миланковича сами по себе научно вполне усваиваемы. Эта ритмическая схема слишком однообразна, чтобы можно было использовать ее в отрыве от остальных методов, и очень легко пропустить несколько ее ритмов в пределах отдельной последовательности слоев (например, если часть осадочной последовательности, накопившейся на морском дне, была смыта подводным оползнем). Но в плотном взаимодействии с окаменелостями и распадающимися атомами астрономические штрих-коды показывают себя с наилучшей стороны. Так что последние несколько лет наблюдалась настоящая гонка вниз по геологической колонке с целью извлечения ненарушенного астрономического сигнала из все более древних пород.

Но как далеко в прошлое может проникнуть этот хронометр? Здесь мы сталкиваемся с пределами математических вычислений. Движение планет с их бесконечным гравитационным взаимодействиям, по большому счету, можно назвать хаотичным. Реконструировать основные аспекты взаимовлияния орбиты и вращения вокруг оси можно лишь в пределах последних 30 миллионов лет. Единственное спасение, позволяющее сигналу проявляться на гораздо более длинном временном интервале, — орбитальный резонанс, возникающий при движении планет. Такие резонансы переключаются с одного орбитального периода на другой с длительными повторными интервалами и таким образом формируют более медленные и выраженные ритмы. В частности, в летописи горных пород должен быть заметен 400-тысячелетний ритм в цикле изменения эксцентриситета орбиты, и он может быть использован для уточнения циклов Миланковича в интервале до 100 миллионов лет назад и более.

При считывании астрономических сигналов столь давних времен возникает еще одна проблема. Тридцать миллионов лет назад существовали довольно крупные покровные ледники, способные влиять на кислородно-изотопный сигнал в океане и вырабатывавшие настолько четкие сигналы, что их можно было фиксировать в отложениях. Но еще раньше, в парниковом мире юрского и мелового периодов, потепление охватило весь земной шар, и льда стало мало или не стало вообще, а следовательно, у сигналов циклов Миланковича не было очевидной возможности проявиться.

И все же они проявляются. В составе слоев мелового периода, возраст которых насчитывает около 100 миллионов лет, часто встречаются ритмично расположенные горизонты. Еще в 1895 году на редкость прозорливый американский геолог Гроув Карл Гилберт[15] предположил, что каждый горизонт образовался в результате колебаний оси вращения Земли, которые, как он утверждал, каким-то образом повлияли на климат и уровень моря, изменив тип породы, сформировавшейся на морском дне в меловое время. Идеи Гилберта оставались непопулярными на протяжении почти столетия, пока царил всеобщий скептицизм в отношении механизмов вроде описанных Миланковичем.

Однако современные исследователи, такие как Эндрю Гейл[16], изучают и интерпретируют ритмы в меловых слоях во многом так же, как Гилберт столетие назад, только ныне — с надлежащей математической строгостью, которая позволяет четко, а не гипотетически, выявлять закономерности Миланковича. Нет ничего проще получения данных из горных пород. Делаете фотографии толщи меловых пород и анализируете взаимоотношения темного и светлого — собственно, оно является показателем содержания ила в каждом слое. Есть и более сложный момент: математический анализ этих ритмов, позволяющий узнать, насколько они соответствуют циклам Миланковича.

В породах мелового периода хорошо выражены 20-тысячелетний и 100-тысячелетний ритмы, слабее — 400-тысячелетний и 38-тысячелетний. Можно сравнивать характерные особенности слоев пород в разных точках земного шара. Например, при детальном сопоставлении строение слоев английских и украинских меловых отложений настолько хорошо совпадает, что можно четко вычленить в английских отложениях перерыв в 80 тысяч лет, указывающий на временной промежуток, когда в этом регионе не происходило их накопления на морском дне. Малейшие изменения в планетарном движении также оставляли в этих древних слоях отчетливый отпечаток.

Эти сигналы мелового периода — и другие сигналы из еще более древних пород — до сих пор представляют собой изолированные сегменты, «плавающие» в древности. Там, где рисунки штрих-кодов совпадают, они могут обеспечить точную увязку между двумя осадочными последовательностями. Но их по-прежнему нельзя использовать для определения абсолютного возраста этих пород, поскольку они еще не встроены в непрерывную астрономическую летопись. Чтобы сделать это, геологам нужно будет заполнить пробелы. Равномерный 400-тысячелетний ритм — наиболее вероятный кандидат для увязки перерывов в осадконакоплении и создания единой летописи астрономического времени, которая в конечном итоге может охватить сотни миллионов лет.

Как работали механизмы Миланковича в парниковом мире мелового периода? Это был совсем другой мир, отличный от нашего: половина нынешних массивов суши пребывала под водой, глубокий мировой океан не замерзал и напоминал теплую ванну. Мы далеки от его осмысления. Однако такие слоистые структуры были разбурены по обе стороны древнего Атлантического океана, который тогда насчитывал в поперечнике всего сотни, а не тысячи километров и был со всех сторон стиснут сушей. В восточных, богатых питательными веществами частях океана процветал органикостенный фитопланктон, а также динофлагелляты. Их разлагающиеся останки попадали на дно и, расходуя кислород, создавали застойные, безжизненные условия. Каждые 20 тысяч лет уровень питательных веществ снижался, соседние континенты становились суше, а моря захватывали более твердые известковые микрофоссилии. Кислород вернулся на морское дно, и его заселило множество животных — червей, ракообразных, иглокожих — только для того, чтобы задохнуться тысячи лет спустя, когда стартовал следующий астрономический цикл. В Центральной Атлантике, вдали от источников питания, обитали только известковые микрофоссилии, и именно изменения насыщенности донных отложений их многочисленными скелетами и подчеркивают астрономические циклы. В западной части той же самой небольшой Палеоатлантики наблюдается аналогичная картина, но выраженная в чередовании слоев ила из останков органического и кремнистого планктона, опять же варьирующегося с изменением потока питательных веществ, смытых с суши. Итак: три разные части небольшого океана, три разные экологические среды и три механизма реагирования на внешнее воздействие: однако все три танцевали под одну и ту же астрономическую дудку.

Похоже, что и в ледниковое, и в теплое время мы не можем уйти от настойчивого влияния наших планетарных циклов, которые тянут наши взаимосвязанные экологические условия в ту или иную стороны. Даже если усилиями человечества мы будем вырваны из ледниковой эпохи, вполне вероятно, что то, что останется от нашей окружающей среды, все равно будет регулироваться перекрестными циклами наклона и колебания оси Земли и растяжения орбиты.

Ученые-люди немного запоздали с распознаванием астрономических штрих-кодов, сохранившихся в слоях Земли. Это вполне понятно. Мы смотрели с точки зрения местных наблюдателей, прикованных к поверхности большой планеты и потому не имевших возможности обратить астрономический телескоп на свою собственную планету. Мы лучше приспособлены к осмыслению близких нам явлений, таких как штормы, землетрясения и извержения вулканов, чем к пониманию воздействия далеких планет.

Возможно, наши будущие исследователи поймут это гораздо быстрее. Они даже могут начать вполне сознательные и активные поиски закономерностей Миланковича, как только осознают грандиозные масштабы слоев, облекающих эту планету. Ведь им будет известно, что практически всем планетам во Вселенной, вращающимся вокруг своих солнц, присущи колебания орбиты и наклона оси; удержаться от этого была бы способна только очень благовоспитанная планета. По сравнению с другими планетами Солнечной системы, у Земли эти качества выражены отнюдь не так ярко, не в последнюю очередь потому, что ее ось вращения более или менее удерживается на месте крупным спутником и колеблется всего на пару градусов.

Вокруг Марса же, напротив, вращаются два крошечных камешка, которых называют спутниками только из вежливости и величают громкими античными именами: Фобос и Деймос. Они слишком малы, чтобы стабилизировать ось вращения Марса, и та колеблется взад-вперед, отклоняясь с амплитудой почти в 40°. Обусловленные этим периодические изменения инсоляции и климата проявляются в единственных по-прежнему систематически образующихся на этой планете отложениях — слоях льда, пыли и замороженного углекислого газа, из которых состоят полярные ледяные шапки. Далее при наблюдении со спутника эти ледяные шапки отчетливо демонстрируют закономерности Миланковича. Они, без преувеличения, будут универсальными стратиграфическими маркерами, гораздо в большей степени, чем наличие ископаемых твердых скелетов организмов. Многочисленные фоссилии могут оказаться чисто земным курьезом.

Наконец, астрономический регулятор Земли имеет почти философское применение. Поскольку он может дать человечеству (а в будущем, возможно, и другим цивилизациям) правильное представление о необъятности геологического времени. Как специалисты, так и обычные люди не в силах постичь эту необъятность, с ней молено освоиться только на отвлеченных примерах. Мы можем осмыслить годы, столетия, далее тысячелетия, но миллион лет выходит далеко за пределы любых человеческих мерок. Нарисуйте на листе бумаги несколько коротеньких черточек, каждая из которых олицетворяет 20 тысяч лет. Четверть одной такой черточки назад строили свои пирамиды фараоны. Половину черточки назад отступил ледник и племена каменного века начали заселять только что оттаявшую сушу. Примерно 20 таких черточек назад зародился наш вид. Сто черточек назад начался ледниковый период. Три тысячи черточек назад (они уместятся на странице, если постараетесь) упал метеорит и вымерли динозавры. Пожалуй, вот он, тот способ, который позволит наглядно представить себе прошлое планеты.

Итак, дано: россыпь окаменелостей в слоях Земли, в дополнение к ним хронометр сверхвысокого разрешения, предоставленный астрономическими растяжениями, отклонениями и колебаниями, достаточное количество исследователей-инопланетян, проработавших достаточно долго и имеющих в запасе достаточно энтузиазма (а заодно и чувства юмора). Вопрос: что они обнаружат в этой последней, биологически насыщенной, длящейся полмиллиарда лет фазе истории Земли?

Династии и революции

Довольно быстро станет ясно, что жизнь на Земле следовала династической схеме — схеме, выявленной нашими викторианскими и довикторианскими предшественниками. Возьмем для начала эпоху, начавшуюся с кембрийского взрыва, когда жизнь обрела прежде неизвестный аспект. Это эра, которую мы называем палеозойской. Независимо от любых классификаций, ее целостность — это объективная реальность. Скорее всего, в далеком будущем, как и ныне, палеозой будет восприниматься как совокупность, отдельный период истории Земли. В палеозойских морях преобладали животные тех же основных групп (типов), которые мы видим и сегодня, но в других пропорциях, и основные классы животных и растений внутри этих типов заметно отличались от современных. Они, несомненно, будут отличаться и от любых разновидностей животных и растений, которые появятся на Земле в ближайшие 100 миллионов лет. Среди членистоногих на протяжении почти всего палеозоя доминировали трилобиты. Среди животных, имеющих раковину, господствовали брахиоподы (плеченогие), тогда как двустворчатые (они же пластинчатожаберные, или моллюски) еще являлись на морском дне статистами. Были широко распространены кораллы, но по строению они отличались от современных. На суше жизнь стала осваиваться лишь в середине эры; это было время лесов — но там произрастали не дубы, ясени и сосны, а гигантские плауны, хвощи и папоротники. В этих лесах не было ни цветов, ни птиц, ни белок, ни оленей; зато они являлись средой обитания первых земноводных, пресмыкающихся и стрекоз.

Палеозойский мир был совершенно не похож на мир следующей, мезозойской эры. Палеонтологу-любителю не составило бы большого труда отличить друг от друга две пригоршни ископаемых раковин: мезозойских и палеозойских. Ругозы с табулятами исчезли, и появились шестилучевые кораллы. Мезозойские моря кишели аммонитами и белемнитами, сегодня их можно без труда отыскать на йоркширском и дорсетском побережьях. Брахиоподы были представлены ринхонеллидами и теребратулидами, которых ныне предостаточно на любом из Котсуолдских холмов, а не ортидами, спириферидами и продуктидами из палеозойских известняков, но теперь их первенство стали серьезно оспаривать двустворчатые. Среди самых мелких существ в мезозойскую эру развил известковый скелет микропланктон, создав таким образом целый класс горных пород — глубоководный пелагический известняк, не характерный для палеозоя.

Однако как один мир превращается в другой? Медленно, постепенно — или одномоментно, в результате геологической революции, возможно даже, в вихре хаоса и разрушения? Историю о себе и своем меняющемся в конце эры мире рассказывают сами окаменелости, чье повествование дополняют астрономические ритмы. В данном случае этот мир внезапно стал враждебным.

Палеозойский мир рассыпался в прах. Его конец можно увидеть везде, где есть слои, зафиксировавшие эту массовую гибель, крупнейшее вымирание в истории Земли, когда исчезло около 95 % видов. Вулканизм? Столкновение с кометой? Повальное удушье? Причины этого события до сих пор не выяснены, но существуют веские признаки стагнации океанов и несколько менее убедительные указания на нехватку кислорода в атмосфере (такие, как рептилии с бочковидным телом). Демократически, официально и формально, путем голосования, проведенного в 2001 году, этот экологический путч был отмечен вбитым в породу «золотым гвоздем» в восточнокитайском Мэйшане, став условным уровнем раздела в той осадочной последовательности, которая лучше всего подходит на роль границы между угасающим палеозоем и зарей мезозоя.

Разрез Мэйшань расположен высоко на склоне холма и потому подвергается эрозии. Через 100 миллионов лет он исчезнет. Но аналоги этих отложений в других местах пребывают глубоко под землей, и некоторые из них через 100 миллионов лет где-то, несомненно, выйдут на поверхность. Они расскажут ту же историю, хотя проиллюстрируют ее другим материалом. Это не имеет значения. На данном рубеже произошли столь драматические изменения, что этот древний кризис будут включать во все геологические исследования грядущего, чтобы показать, насколько близко может подойти планета к утрате своих многоклеточных организмов и все же выстоять и восстановиться.

Мезозойская эра, в свою очередь, закончилась так же внезапно, как и палеозойская, хотя масштабы бедствия были меньше. Полностью вымерли динозавры (ну, если не считать их потомков — птиц), аммониты, белемниты и двустворчатые моллюски — рудисты. Исчезли многие другие виды и роды. Это опустошение экосферы положило начало миру млекопитающих на суше и в море (киты и дельфины), внезапно лишившемся морских пресмыкающихся; миру, в котором брахиоподы оказались теперь статистами среди двустворчатых и брюхоногих моллюсков, заполонивших морское дно.

С точки зрения теории катастроф — это событие примечательно тем, что причины крупного вымирания впервые основывались на убедительных доказательствах, а не на правдоподобных гипотезах. До замечательного открытия, сделанного отцом и сыном Луисом и Уолтером Альваресами[17], вымирание приписывалось чему угодно, начиная с изменения уровня моря и заканчивая внезапной вспышкой запора у динозавров (а аммониты, предположительно из солидарности с ними, тоже отказались от своих метаболических привычек). Альваресы обнаружили в слоях «гвоздь» — всплеск содержания иридия на уровне, который совпадал с вымиранием, — и все прояснилось. Внезапно появились веские доказательства, которые затем были подкреплены, поскольку всплеск иридия был зафиксирован на одном и том же уровне (насколько можно было судить) в слоях по всему миру. Причины аномалии могут являться предметом дискуссии: команда Альваресов объяснила ее падением огромного метеорита (кратер-кандидат позже был найден под полуостровом Юкатан в Мексике), в то время как другие ученые предполагали, что источником иридия могли послужить мощные вулканические извержения (сохранившиеся в виде обширных базальтовых Деканских траппов в Индии). Главное, наконец появился след, по которому можно было идти; оставалось искать дальнейшие подсказки и, основываясь на наблюдениях и данных, опровергать или подтверждать гипотезы.

Более того, обнаружение иридия привлекло внимание к самому событию. Было ли вымирание внезапным (занявшим столетия, годы или дни) или постепенным (в течение некой значительной доли миллиона лет)? На данный вопрос, как ни странно, трудно ответить, основываясь на ископаемых данных, и вновь вспыхнувшие споры привели к обстоятельнейшему сбору фоссилий в геологических разрезах всего мира, зафиксировавших свидетельства данного события. Это сыграло ключевую роль в определении официальной верхней границы мелового периода, которая расположена в слоях тунисского горного массива Эль-Кеф (который после очередных долгих обсуждений был выбран в качестве наилучшего мирового примера). В самой недавней характеристике этой границы отмечается, что уровень Эль-Кефа следует рассматривать как синхронный удару юкатанского метеорита; это весьма примечательное утверждение для науки, в которой причинно-следственные понятия, особенно когда дело доходит до определения строгих геологических временных границ, как правило, трактуются с крайней осторожностью.

Наша нынешняя эра, начавшаяся с этих бурных событий, представляет собой мир, существующий уже около 65 миллионов лет, мир, где биота Земли адаптировалась к климату, который постепенно начал охлаждаться, пока наконец не выросли обширные ледяные шапки, сначала на Южном полюсе, а затем на некоторых участках суши близ Северного полюса. На протяжении этой эры имели место незначительные вымирания и эволюционные вспышки среди живых организмов, но ничего подобного великим массовым вымираниям более ранних эпох не было — даже во времена безумных климатических скачков и изменений уровня моря в ходе четвертичных оледенений.

А ныне, по мере того как человечество захватывает поверхность Земли и переделывает ее под свои потребности, мир изменяется с каждым годом. Какая доля этих изменений в масштабах Земли настолько поверхностна, что через одно-два поколения исчезнет без следа? Какие изменения задержатся — скажем, на тысячелетие? А какие будут столь прочно вплетены в ткань этой планеты, что останутся заметны через миллион, 10 миллионов или, возможно, миллиард лет? Приблизятся ли эти изменения к вечности настолько, насколько вообще возможно в этой солнечной системе? Ответ зафиксируется в земных слоях. Нужно будет лишь отыскать послание, оставленное человеческой расой, а затем расшифровать его. Будущий Розеттский камень империи людей в первую очередь будет летописью изменений, которым подверглась Земля в результате нашей деятельности.

Отголоски

Похоже, эта планета не всегда была так благосклонна к жизни. Мы наконец создали нечто вроде истории этих организмов. Дело это небыстрое, трудоемкое, и наши технологии зачастую оказываются бесполезны. Однако наши ученые с энтузиазмом и без устали импровизируют. Примитивный сбор данных, похоже, пришелся им по вкусу. Мы вели ожесточенные споры о том, что эти данные означают, но теперь я убежден в своих догадках. Существуют веские доказательства серьезных потрясений, которые резко сократили разнообразие здешних форм жизни. До сих пор трудно сказать, что это были за потрясения, но большей частью мы выбираем из числа очевидных вариантов; по крайней мере, во всех случаях, кроме одного.

В поисках давно минувшей эпохи

Кажется, это будет похоже на поиски иголки в стоге сена. Через 100 миллионов лет слои, включающие опознаваемые окаменелости многоклеточных существ, будут охватывать период в 640 миллионов лет и в совокупности иметь многокилометровую мощность. Где-то среди этих бескрайних каменных толщ, возможно, затеряется слой, в котором сохранятся следы человечества, ожидающие, когда их обнаружат любознательные пришельцы.

Наткнутся ли они на эти следы нечаянно? Или выйдут на них благодаря уликам, как детектив выходит на преступника благодаря последствиям его деяния, которые расходятся как круги по воде: исчезнувшие богатства, множащиеся жертвы, повреждение имущества, кутежи в Монте-Карло? В случае человечества были и жертвы, и повреждения, и украденные богатства. Это было весьма необычное преступление. Оно оставит после себя отголоски и сопутствующие изменения, которые в далеком будущем смогут послужить знаками и метками. И некоторые из них будут недвусмысленно указывать на из ряда вон выходящее ограбление. Ограбление планетарного масштаба.

Но прежде всего: насколько крупный интервал геологического времени следует выбрать в качестве искомого объекта, который позволит нам изучить, проанализировать и интерпретировать следы исчезнувшей цивилизации? Можно начать с 10 тысяч лет. Для нас это гигантский отрезок времени (просто вообразите, что вы пытаетесь заглянуть в будущее на 10 тысяч лет вперед). В геологическом смысле он малозначим. Интервал в миллион лет состоит из 100 таких отрезков, а за миллион лет в геологической истории мало что меняется. Тем не менее существуют веские причины для выбора именно этого промежутка времени, поскольку это период, в течение которого человеческая деятельность наверняка оставила в геологической летописи заметный отпечаток — отпечаток, куда более серьезный, чем странная, чрезвычайно редкая кость неизвестного двуногого гоминида. Десять тысяч лет назад на Земле внезапно исчезла половина крупных млекопитающих, и представляется все более вероятным, что в основном они были истреблены людьми в результате охоты. К слову, через 100 миллионов лет кости крупных млекопитающих, по-видимому, будут такой же редкостью, как ныне кости динозавров, и потому это исчезновение будет замечено не сразу; однако резкое вымирание многих давно устоявшихся видов так или иначе привлечет внимание палеонтологов, занимающихся позвоночными. Это первое реальное свидетельство воздействия человечества на окружающий мир.

Сократите этот промежуток вдвое, до 5000 лет, и воздействие может оказаться чуть более очевидным. В этот момент многие люди оставили образ жизни, связанный с охотой и собирательством, и всерьез занялись оседлым земледелием. В мире то тут, то там стали появляться участки обработанной земли, которые, вытесняя дикие леса и луга, постепенно увеличивались и в конечном итоге охватывали территорию целых стран.

Однако по-настоящему глобальное воздействие началось с приходом промышленной революции, когда резко возросли, возросли экспоненциально (и все еще продолжают расти), как численность людей, так и потребление человеком материальных, энергетических и земельных ресурсов. Следовательно, период реального влияния человечества на формирующуюся геологию составляет немногим более двух столетий. В геологическом смысле это практически ничто. В большинстве древних слоев подобный интервал выглядит как одно мгновение, едва отличимое от интервала, зафиксировавшего падение метеорита.

Итак, человеческий стратиграфический интервал во временном отношении ничтожен. Но где он будет находиться? И какой мощности может достигнуть? При решении подобных вопросов лучше всего не заглядывать в грядущее на 100 миллионов лет вперед, а ориентироваться на прошлое. Если мы установим точное местоположение слоев, образовавшихся между 100 миллионами и 100 миллионами 10 тысячами лет назад, и проследим эти слои на суше и в море, то получим вразумительное представление о том, какого рода свидетельства окажутся доступны нашим будущим летописцам.

Если подойти к этому вопросу геологически, когда именно это было — 100 миллионов лет назад? Ну, в точности мы этого не знаем, но можем приблизительно прикинуть — вероятно, с погрешностью около 1 миллиона лет. По самым последним оценкам, это примерное начало сеноманского века мелового периода мезозойской эры, время господства динозавров и крупных морских пресмыкающихся, аммонитов и белемнитов. Если немного заострить на этом внимание, то это примерно за 35 миллионов лет (опять же плюс-минус миллион) до внезапного вымирания динозавров, которое было вызвано (или ускорено) катастрофическим падением метеорита радиусом 10 км в то место, где теперь расположен мексиканский полуостров Юкатан.

Что касается слоев, есть несколько уровней, которые удобнее остальных. Сто миллионов лет назад — уровень, находящийся очень близко к основанию того плотного, чрезвычайно характерного, ослепительно белого и чистого известняка, который мы называем мелом. Нашим далеким прародителям он был известен как источник кремня, из которого они изготовляли свои орудия. Наши средневековые предки считали способность распознавать кусочек мела одним из пяти признаков душевного здоровья. Во время Второй мировой войны белые меловые скалы южного побережья Великобритании стали символом национальной обороны.

В геологическом отношении меловые отложения — одна из поистине всемирных стратиграфических единиц. Эти слои, мощность которых обычно составляет несколько сотен метров, распространены в Великобритании, Северной Франции, Германии, Польше, России, Китае, Северной и Южной Америке, Австралии. Мел запечатлел затяжное глобальное событие — парниковый мир позднего мелового периода, в котором практически (или абсолютно) отсутствовали ледники, низменные регионы континентов были затоплены морем, в пронизанных солнцем верхних слоях которого кишели миллиарды микроскопических планктонных водорослей — кокколитофорид. У кокколитофорид есть состоящие из карбоната кальция скелеты (под сканирующим электронным микроскопом они оказываются поразительно сложными); после смерти эти скелеты опускались на дно моря и образовывали слои известкового ила, которые, затвердевая, превращались в мел.

Меловые моря над Англией просуществовали около 35 миллионов лет, до конца мелового периода. Толща меловых пород имеет мощность около 200 м; осадконакопление происходило более или менее непрерывно (хотя самые верхние слои в Великобритании выветрились в начале палеогена, так что богатый иридием пограничный слой на материковой части Великобритании, увы, отсутствует). Таким образом, мощность меловых отложений за 10 тысяч лет в среднем составляет чуть более 5 см. А за 200 лет — около 1 мм. Микроскопически тонкий искомый объект.

Мел, как и большинство глубоководных илов, накапливается медленно, и слой небольшой мощности охватывает огромный период времени. Есть слои, способные накапливаться гораздо быстрее, что делает искомый объект крупнее. В том месте, где Миссисипи ныне впадает в Мексиканский залив, на побережье откладывается большая часть принесенных рекой песка и ила. Так, чуть менее чем за 10 тысяч лет, с тех пор как в конце последнего оледенения поднялся уровень моря, образовалась дельта Миссисипи — выступ отложений мощностью 100 м, простирающийся на многие тысячи квадратных километров. Однако со временем их мощность уменьшится, возможно наполовину, поскольку ил уплотнится.

В геологической летописи встречаются ископаемые дельты вроде дельты Миссисипи. Итак, результирующие слои будут утолщаться и утончаться, в зависимости от того, какую среду они представляют и каков объем привносимого осадка. Во многих местах отложения отдельных временных интервалов будут отсутствовать, так как на этих территориях вместо осадконакопления в это время действовали эрозионные процессы. Подобные пробелы в геологической летописи исключают сохранение каких бы то ни было данных о климате, окружающей среде или жизни (человеческой либо иной). Например, такая участь постигнет большую часть нынешней суши, а также участки морского дна, начисто смытые сильными течениями.

И все же если искомый слой, толстый или тонкий, уцелеет, где он будет находиться? Опять же, давайте возьмем наши базальные сеноманские напластования, которые покоятся на слоях, отложившихся в течение предыдущего века, альбского, включающего отложения формаций голт и верхний гринсайд. Где они сейчас находятся?

Геологическая карта покажет выход меловых отложений на поверхность. В Великобритании они обычно изображаются в виде зеленой полосы, которая тянется по йоркширскому побережью. Породы слагают береговые уступы от мыса Фламборо-Хед до Бридлингтона, исчезают в водах залива Уош, снова появляются в Ханстэн-тоне, пересекают Восточную Англию, минуют Ньюмаркет, Лутон и далее через возвышенность Чилтерн-Хилс выходят на Солсберийскую равнину. Отсюда одна ветвь идет на юг, к бухте Лалуорт, а еще две — на восток, где образуют Северный и Южный Даунс, после чего выходы меловых пород скрываются в Английском канале (Ла-Манше).

Эта зеленая полоса на карте отмечает места, где меловые слои были подняты и наклонены (по большей части всего на несколько градусов) теми же складчатыми движениями Земли, которые воздвигли Альпы, а потом срезаны эрозией до современного уровня поверхности суши.

На большей части Восточной Англии западная граница зеленой полосы отмечает подошву этого стратиграфического подразделения, покоящегося на более древних породах. Дальше к западу и северу выходят только более древние породы, относящиеся к раннему мелу, а еще дальше на запад — породы юрского, триасового и пермского, каменноугольного периодов, вплоть до еще более древних палеозойских и докембрийских пород Уэльса и Шотландии. На всех этих западных территориях когда-то были широко развиты меловые отложения. Но они исчезли навсегда, уничтоженные за много миллионов лет ветрами и дождями. Шансов обнаружить в их основании наш тоненький миллиметровый слой возрастом 100 миллионов лет здесь нет и никогда уже не будет. И площадь, на которой меловые породы уничтожены под воздействием процессов выветривания, медленно растет с каждым годом.

На востоке наш тоненький слой сначала оказывается погребенным под все более молодыми слоями мела, а затем, когда зеленая полоса на карте сменяется полосами других цветов, он также залегает и под более молодыми породами — слабо литифицированными песками и глинами третичного периода[18]. В центре Лондона у поверхности находится (кто бы мог подумать) лондонская глина, а наш миллиметровый слой залегает примерно на глубине в четверть километра, намного ниже лондонского метро; туда можно добраться, лишь пробурив глубокие скважины.

Дальше к востоку, под Северным морем, слой опускается еще глубже — примерно на 2 км, поскольку кора там сильно просела, и даже последняя пара миллионов лет представлена напластованиями мощностью в полкилометра. А затем наш слой благодаря тектоническому эскалатору поднимается, выходит на поверхность во Франции и далее пересекает Европу.

Так он и продолжает свой путь, этот слой, местами залегая под землей (глубоко или неглубоко) местами паря над современным ландшафтом, как призрачный слой, помещенный воображением геолога в трехмерное пространство, откуда он давно и навсегда был стерт. А соединяет оба мира — подземное царство и воздушное царство призрачных слоев — выход на поверхность, единственная плоскость, где выбранный нами слой пересекает современную поверхность суши. Именно здесь его можно увидеть, измерить, простучать геологическим молотком, отобрать образцы фоссилий или минералов.

Там, где в древности находились сеноманские вулканы, этот слой будет сопряжен со слоями пепла и лав. В других местах он попадет в тектоническое подобие крушения поезда, оказавшись в ловушке между двумя сходящимися континентами. На западном побережье Северной Америки существовали отложения верхней части мелового периода, которые разделили эту участь: они были погребены на глубине 30 км, а затем снова подняты на поверхность, превратившись в сваканские гнейсы Каскадных гор.

Впрочем, по большей части эта порода остается подчеркнуто осадочной, как правило, представляя собой типичный глубоководный мел. Однако на тех участках моря, которые были мельче и ближе к суше, дно могло быть покрыто песком, а не известковым илом, и там будут найдены морские песчаники. Далее, если продолжать прослеживать сеноманские слои по всей стране, можно в конечном итоге добраться до берега этого древнего моря и наткнуться на ископаемые дельты, речные равнины, пляжи. В мире существует всего несколько раннесеноманских дельт. Одна из них находится на Аляске, другая — в Альберте, третья в Техасе (где и были обнаружены окаменелые почвы). Дельту в Вайоминге окрестили красивым именем Бель-Фурш фронтирской формации, а дельта в испанских Кантабрийских горах получила еще более красивое название — Сантильяна. Сеноманская дельта есть и в Южной Австралии, но она расположена под водой, в прибрежной акватории; еще один возможный экземпляр находится в Польше под Карпатскими горами.

Итак, вполне вероятно, что в будущем аналогичные дельты человеческой эпохи выйдут на поверхность. Насколько характерен будет этот деформированный тектоническими процессами лоскутный планетарный слой — свидетельство существования людей? Если он окажется практически таким же, как тысячи и миллионы выше-и нижележащих слоев, то не привлечет особого внимания наших инопланетых исследователей. И тогда они смогут обнаружить руины империи людей лишь нечаянно, благодаря удачному удару молотка будущего геолога по одному из бесчисленных пластов. В таком случае велика вероятность, что будущие колонизаторы Земли так и не узнают о предшествовавшей им бессовестной, колонизаторской, разумной цивилизации — то есть о нас.

Но империя людей не может являться лишь кратким эпизодом, после завершения которого, то есть после нашей гибели, жизнь на планете вернется в обычное русло. Человеческое наследие, скорее всего, не будет похоже на руины Ангкор-Вата — заброшенные, оккупированные джунглями и через несколько тысяч лет полностью поглощенные природой. Наше существование — это рубеж, переходный период между миром до людей и тем, что будет после. Ибо воздействие человечества оказалось столь велико, что мы уже изменили историю Земли. Мир, в буквальном смысле этого слова, никогда не будет прежним. Вопрос в том, каким образом будет задокументирована эта революция.

Биологический сигнал

В геологическом здесь и сейчас наблюдается волна биологического вымирания. В настоящее время она нарастает, совершенно независимо от каких-либо сомнений, высказываемых по этому поводу. Неумолимо уничтожаются тропические дождевые леса, сплотившие под своими знаменами целое поколение экологических активистов. Большая их часть исчезнет меньше чем за столетие. Обречены на скорую гибель миллионы видов лемуры, попугаи, жуки, лягушки, пауки, орхидеи, ягуары. Многие тысячи уже ушли в небытие, причем большинство — до того, как ученые-люди смогли их найти, описать, дать им имя.

Но оставят ли эти вымершие виды следы в будущем? На суше мало возможностей для сохранения их тел, и лишь немногие опознаваемые останки попадают в консервную банку морского дна. Поколения этих животных и растений жили и умирали, а после смерти просто перерабатывались, снова становясь лесом. Как только этот лес исчезнет, будет вырублен, сожжен, ненадолго вспахан, затем превращен в пастбище, после чего заброшен, земные остатки этих видов будут вновь разобраны на составляющие их атомы и рассеяны по ветру. Мать-Природа была благодатна, но у Матери-Земли довольно короткая память. Выходит, улики с места этого конкретного преступления исчезнут навсегда?

Необязательно. Погибшие леса могут оставлять после себя капсулы времени — надо только знать, где и что искать. Однако не стоит рассчитывать на целиком окаменевшие деревья или сохранившиеся кости экзотических лемуров. Правда, залежи каменного угля действительно представляют собой ископаемые леса прошлого, но их остатки, как правило, измельчены, перемешаны, углефицированы и плохо поддаются реконструкции. Возможно, в детстве вы искали в кусках угля отпечатки листьев и окаменелые кости. Скорее всего, вас постигло разочарование, так как опознаваемые окаменелости оказались удручающе неуловимыми. Тогда вы наверняка догадались, что нужно исследовать не сам уголь, и отправились к терриконам — отвалам вокруг угольных шахт, чтобы поискать окаменелости на кусках сланца и песчаника, которые туда выбрасывают. В удачные дни там могут подвернуться каменные плиты с отпечатками древних листьев и папоротников. Однако чтобы найти достаточное количество окаменелых фрагментов и выстроить репрезентативную картину этого леса, понадобились бы очень долгие и упорные поиски.

Самое достоверное свидетельство существования исчезнувших каменноугольных лесов тем не менее находилось у вас в руках — но, чтобы разглядеть его, вам потребовался бы прибор несколько мощнее лупы. Это свидетельство практически всегда присутствует в сланцевых прослоях, зажатых между пластами угля. Увидеть его невооруженным глазом невозможно. Чтобы выявить нужный след, нужно взять кусок сланца и подвергнуть его — очень осторожно, в специально оборудованной лаборатории — коррозионному воздействию плавиковой кислоты. Это страшная штука, которой в реальности подвластно то, на что, по легенде, способен домашний самогон: она полностью растворяет камень, от которого остается лишь щепотка мелкого порошка. Насыпьте немного этого порошка на предметное стекло и поместите его под мощный микроскоп. Посмотрите в окуляр, и вы увидите сотни крошечных затейливых сфер, напоминающих богато орнаментированные яйца Фаберже, но всего несколько тысячных миллиметра в поперечнике. Это окаменелые пыльцевые зерна, состоящие из одного из самых прочных и кислотоустойчивых органических соединений в природе.

Всем страдающим сенной лихорадкой, увы, прекрасно известно, что растения ежесезонно вырабатывают колоссальное количество пыльцы. У каждого типа дерева, кустарника или травы свой особый тип пыльцы. По воздуху разносятся миллиарды пыльцевых зерен, однако лишь немногие из них достигают своей цели цветочных пестиков. Большая часть пыльцы попадает на землю. Огромные ее количества затем смываются в реки, выносятся в озера или в море и оказываются погребенными в слоях осадка; каждый грамм осадка и твердой породы, в которую он впоследствии превращается, может содержать много тысяч пыльцевых зерен. Извлекая эту ископаемую пыльцу, можно реконструировать особенности доисторической растительности; а разгадав особенности, снова вернуться к установлению состава растительных сообществ, а также температуры, количества осадков и сезонных колебаний, к которым были приспособлены эти растения, то есть восстановить путь развития экологии и климата прошлого.

Это дело требует высокой квалификации и больших временных затрат. Во-первых, нужно уметь распознавать и дифференцировать различные типы пыльцевых зерен. Затем в каждом образце нужно идентифицировать и подсчитать по меньшей мере несколько сотен зерен, чтобы обеспечить обоснованную репрезентацию различных типов пыльцы. Здесь необходимо провести небольшую дополнительную корректировку, так как нельзя просто приравнять количество пыльцы к количеству растений. Некоторые растения производят больше пыльцы, чем остальные, а некоторые виды пыльцы разносятся дальше. Сосна, например, известна своей обильной пыльцой, которая благодаря паре «крылышек», придающих зерну некоторое сходство с головой Микки-Мауса, способна при помощи ветра и водных течений разноситься на дальние расстояния. Незадачливый исследователь пыльцы может по пыльцевым зернам, произведенным несколькими давно ушедшими в небытие одинокими сосенками, мысленно воссоздать целый сосновый бор.

А когда эта работа завершится, необходимо будет многократно повторить весь процесс с образцами из целой последовательности слоев. Ведь один образец пыльцы помогает реконструировать лес лишь на один момент геологического времени, словно неподвижный кадр из фильма, а чтобы продемонстрировать, как менялся этот лес в продолжение определенного промежутка, требуется много образцов.

Последовательности ископаемой пыльцы, извлеченной из отложений, оставленных ныне исчезнувшими озерами и реками, использовались для составления схем развития ледниковых периодов. В хорошо изученных регионах, таких как Центральная и Северная Европа, а также Северная Америка, ученым удалось выявить множество климатических перипетий и показать, как распространялись и занимали территории только недавно освободившиеся ото льда прежде всего тундровые травы, затем березовые леса, сосны, дубы, другие теплолюбивые деревья, а потом вновь оттеснялись надвигающимися ледниками. Леса сменявших друг друга межледниковий в целом похожи друг на друга, но различаются особенностями индивидуального развития. В начале одного потепления бывает широко представлен граб; на пике другого оспаривают господство вяз и дуб. Если осторожно и терпеливо фиксировать последовательное изменение распространенности этих типов деревьев, получится мерцающая вереница кадров — своего рода фильм, повествующий о продвижении и отступании лесов в непрерывно трансформирующемся ландшафте.

Историю влажных тропических лесов реконструировать несколько сложнее. Это огромные, до сих пор большей частью неисследованные пространства; еще ожидают исчерпывающего изучения сегодняшняя тропическая флора и фауна, не говоря уже об ископаемой. Простой анализ пыльцы (как современной, так и древней) является нелегкой задачей — не в последнюю очередь из-за колоссального разнообразия растений во влажных тропических лесах (откуда следует, что исследователь должен научиться распознавать гораздо больше видов пыльцы), а также из-за их склонности к опылению насекомыми, а не ветром, что обусловливает меньшее количество пыльцы у каждого отдельного растения. Тем не менее ясно, что эти леса также реагировали на климатические изменения ледникового периода: когда с наступлением ледяных щитов климат сделался немного прохладнее и заметно суше, они не исчезли полностью, а уступили место лугам и сократились до изолированных участков.

Примерно 10 тысяч лет назад, по завершении последнего отступления ледников, в разных уголках Европы и по всему Средиземноморью в хронике пыльцевых спектров начали вскоре фиксироваться новые закономерности: исчезновение лесных сообществ, притом что климат оставался теплым, и их замещение лугами; доказательства нарушения почвы, усматриваемые в распространении сорных растений — крапивы, чертополоха, подорожника. Также в это время впервые появляется пыльца несомненно культурных растений — злаков, хотя зачастую ее трудно выявить, поскольку злаки обычно самоопыляются и им не нужно распространять свою пыльцу на большие расстояния.

Для нас это безошибочный признак того, что растущее население начало переходить к оседлости и отказываться от прежнего образа жизни, основанного на охоте и собирательстве. И одновременно с этим имело место первое серьезное воздействие человека на ландшафт: постепенное уничтожение обширных европейских лесов. Нынешний облик Европы кардинально отличается от ее первобытного состояния, и это различие отчетливо видно по пыльцевой летописи, сохранившейся в осадочных слоях на дне прудов и озер, а также в иле, скопившемся на прилегающих участках морского дна, поскольку пыльца способна на широкое и дальнее распространение. И этот процесс, протекавший в течение нескольких тысяч лет в Европе и в течение последних двух столетий в Северной Америке, в настоящее время охватывает Африку, Южную Америку и Азию, где на смену вырубаемым лесам приходят пастбища и пахотные угодья.

Безошибочный показатель будущего? Что ж, возможно. Леса мира, особенно на протяжении последних нескольких миллионов лет, испытывали на себе последствия резких климатических колебаний ледниковых периодов. Когда в межледниковья климат становился более теплым и влажным, они, как правило, увеличивались. С наступлением оледенения становилось прохладнее и суше, и леса сокращались, уступая место лугам. Так почему эта смена одного вида пыльцы другим в мировых слоях не может быть просто результатом естественных изменений в климате?

Здесь наши будущие палеонтологи (которые, мы полагаем, разработают, подобно нам, методы извлечения ископаемой пыльцы из горных пород и ее изучения), скорее всего, заметят, что этот конкретный наплыв луговой пыльцы не следует схеме изменений растительного покрова, характерной для предыдущих оледенений. Они, к примеру, смогут увидеть, что в данном случае глобальное обезлесение происходило не по мере похолодания, а, скорее, по мере потепления климата.

В этом наплыве пыльцы будет еще кое-что странное: его единообразие по всему миру, а также обеднение видового состава. Для природных лугов свойственно разнообразие трав, которое сказывается в естественном многообразии пыльцы, которую они производят. Пыльца южноамериканских пампасов отличается от пыльцы обширных африканских саванн, а та, в свою очередь, несхожа с пыльцой монгольских степей. Однако использование диких злаков и риса для того, чтобы прокормить несколько сотен миллионов, затем миллиард, затем 5 миллиардов, а затем (в очень скором времени) 10 миллиардов ртов, неизбежно привело к тому, что были отобраны, размножены и распространены по всему земному шару только самые продуктивные сорта.

Данное явление было названо макдональдизацией жизни; внезапно заполонившая большие пространства планеты однообразная пыльца культурных растений вряд ли останется незамеченной нашими будущими исследователями. Это будет непростой показатель. Поскольку пшеница в основном самоопыляется, то сравнительно небольшое количество ее пыльцы разносится ветром и попадает в почву. А вот кукуруза обильно вырабатывает пыльцу (каждый набор пыльников способен производить около 25 миллионов пыльцевых зерен), и, поскольку ей в основном свойственно перекрестное опыление, пыльца переносится ветром на большие расстояния. Пыльца масличного рапса, проклинаемая аллергиками, тоже плохо разносится ветром, но хорошо насекомыми. У рисовой пыльцы тонкая оболочка, поэтому она менее устойчива к гниению. Пыльцевая летопись станет зеркалом нашего земледелия, но это будет кривое зеркало.

Картину слегка дополнят и другие, более сложные показатели: красивые экзотические растения для эксплуатационных лесов, парков и пригородных садов, распространяемые по миру усилиями садоводов. Например, в Британии до появления человека существовало около 35 видов деревьев, и ландшафт от побережья до побережья по большей части был лесным. Сейчас от первоначальных лесов осталось всего ничего. Но эти остатки теперь конкурируют с сотнями видов завезенных деревьев — беспрецедентное садоводческое нашествие. Возможно, в данном случае это скорее «хэрродизация», а не макдональдизация[19]. Многие из «иммигрантов» выживают в садах и теплицах лишь благодаря усердным заботам садоводов. Другие энергично вытесняют местные виды деревьев. Рододендрон из Гималаев прижился в Уэльсе; повсеместно произрастают дугласова пихта и ель сихтинская, завезенные из Северной Америки.

Рассмотрим также виды животных, которые стали самыми верными спутниками людей в путешествиях по миру. Бурые крысы устремлялись с кораблей в новые места, изобиловавшие полными яиц гнездами экзотических птиц, и в основном приживались. Численность птиц быстро уменьшалась, в то время как невероятно приспособляемые крысы процветали повсюду. Вместе с крысами прибывали тараканы, кролики и, уже более осознанно, завозились овцы, свиньи, козы и крупный рогатый скот. А вместе с ними беспозвоночные: съедобная улитка, например, не является уроженкой Великобритании. Случаются и настоящие сюрпризы: стаи попугаев, порхающих по Южной Англии, или питоны, чувствующие себя в парке Эверглейдс во Флориде как рыба в воде. Морские организмы тоже, можно сказать, путешествовали автостопом: ракушки, моллюски, черви, морские водоросли, планктон, прикреплявшиеся к днищам кораблей или взятые на борт в качестве балласта, перемещались к новым берегам и в новые моря.

Общемировое перемещение видов превратилось в карусель живых организмов — беспрецедентное явление за все 4,5 миллиарда лет истории Земли. Именно эта отличительная особенность выделит нынешнее массовое вымирание изо всех ему предшествовавших: например, того, которое 65 миллионов лет назад погубило динозавров и многих других животных; или катастрофы, которая почти ровно четверть миллиарда лет назад истребила приблизительно 95 % всех видов в мире. Еще слишком рано судить, будет ли современное вымирание сопоставимо по масштабам с предыдущими: но при нынешних темпах через одно-два столетия мы, пожалуй, сможем состязаться с великими катаклизмами древности.

Наиболее серьезные последствия, по-видимому, будут наблюдаться на суше, где за одно жизненное пространство с нами напрямую конкурируют другие виды, а также в озерах и реках. Разглядеть, что творится в обширных, практически непроницаемых для нас водах океанов, намного труднее. В этой среде наблюдение осложнено. До недавнего времени было широко распространено представление о море как о практически неисчерпаемом ресурсе, который будет вечно обновляться (за несколькими весьма заметными исключениями, находящимися на самой вершине пищевой цепи, такими как киты), независимо от того, сколько рыболовецких судов бороздят волны. Это представление стремительно меняется Киты — не единственные крупные хищники, чья популяция снижается: численность большинства крупных видов акул, отслеживаемая с помощью тщательного анализа промысловых данных, за последнее десятилетие сократилась в два раза и более. Во все новостные заголовки некогда попало практически полное исчезновение из вод близ Ньюфаундленда трески, занимающей чуть более низкое положение в пищевой цепи. Спустя десятилетие после прекращения рыболовства популяция трески продемонстрировала признаки некоторого возрождения, что красноречиво свидетельствует о способности рыбы восстанавливаться после кризиса. В настоящее время запасы трески в Северном море, по-видимому, балансируют на аналогичном пороге устойчивости.

Если взглянуть на это с точки зрения палеонтологов, рыба занимает слишком высокое положение в пищевой цепи, чтобы оставить много окаменелостей. Если убрать рыбу, что произойдет с организмами, расположенными в этой цепи ниже (то есть с теми, кто более многочислен и, следовательно, имеет больше шансов быть обнаруженным в качестве ископаемого в образце породы)? Еще труднее сказать, как они будут питаться. Однако после резкого сокращения поголовья трески (и других важных промысловых видов рыб) в северо-западной части Атлантического океана произошли изменения в пищевой сети, по-видимому представляющие собой коренную трансформацию. Океанографы называют подобный тип воздействия трофическим каскадом. В этом случае каскадный эффект означал, что, когда вся крупная рыба была выловлена человеком, освободившееся место в пищевой сети заняла ее бывшая добыча: мелкая океанская рыба, креветки и крабы (возросла также численность тюленей, поскольку вышеозначенные морские организмы являются их основной пищей). Эти самозванцы крепко держались за свое новое место, и треска так и не вернулась. Данное изменение может оказаться практически необратимым, по крайней мере в тех временных масштабах, которые имеют значение для нас.

Можно ли будет выявить подобные изменения? Вероятно, да, поскольку исследования показали, до какой степени люди преобразовали морские, да и наземные экосистемы. Вскоре эти изменения вполне могут затронуть существ, часто встречающихся в виде окаменелостей, таких как двустворчатые моллюски и брюхоногие, морские ежи, морские блюдечки и усоногие, обитающие на морском побережье и мелководье. А также потенциальные микрофоссилии: планктонные одноклеточные организмы, например фораминиферы и диатомовые водоросли с хорошо сохраняющимися известковыми или кремневыми скелетами, которые опускаются на дно моря и миллиардами накапливаются в донных отложениях после того, как сами организмы погибли. Эти ископаемые непосредственно характеризуют палеогеографические условия на момент формирования отложений. Ныне представляется вероятным, что некоторые из них в будущем отчетливо зафиксируют влияние человеческой деятельности, тогда как другие станут барометрами более обширных океанографических изменений в подводном мире, который нагревается и эксплуатируется все интенсивнее.

Итак, давайте прикинем вероятную ситуацию, скажем, через столетие. Где-то от четверти до половины видов в мире окажутся истреблены, причем большинство исчезнет еще до того, как их успеют описать и присвоить им научное название. Среди них будет большинство видов птиц и крупных наземных млекопитающих, а также немало более мелких; почти все приматы, кроме Homo sapiens; значительная доля главных океанских хищников; и, судя по всему, существенная часть организмов, предшествующих им в пищевой цепи.

В геологическом отношении многое из этого не будет зафиксировано. Жизнь, смерть, вымирание, переселение на возвышенности оставят примерно столько же следов, как горные динозавры юрского периода, то есть практически никаких. Послание передадут прибрежные равнины, дельты и речные бассейны, а также граничащие с ними моря и лагуны.

Сколько времени займет восстановление? Тут в нашем распоряжении имеются неплохие аналоги. Оздоровление биосферы Земли после массовых вымираний в настоящее время изучено довольно хорошо, по крайней мере в общих чертах. Предыдущее восстановление заняло от 1 до 5 миллионов лет, пока не был достигнут уровень, примерно соответствовавший былому биоразнообразию. Это является некоторым утешением для людей, которых волнует экология, пусть даже сроки не соотносимы с человеческой жизнью. Под «восстановлением», разумеется, имеется в виду количество, а не качество таксонов. Ибо все медленные подъемы, последовавшие за экологическими катастрофами минувшего, открыли новые миры и преобразовали экосистемы: в пример можно привести млекопитающих, которые заняли место вымерших в конце мелового периода динозавров. Итак, наиболее заметная часть нашего потенциального наследия — это не наша нынешняя деятельность. Это то, что восстанет из пепла. Кто будет следующим фениксом: индейка или орел? Этого нам уже не узнать. Однако можно поставить на то, что от некоторых из бесчисленных популяций крыс, рассеянных ныне по островам всего мира, произойдут весьма примечательные потомки.

Что касается наших межзвездных исследователей, которые возьмутся за изучение рудиментов земной стратиграфии и палеонтологии, то самое главное в экологической революции, сохранившейся в слоях, то, что она сама расставляет четкие указатели. Они располагаются в крупных осадочных последовательностях либо ниже, либо выше этого события: об этом вам могут сообщить фоссилии, и зачастую достаточно чуть ли не одного взгляда. Скажем, аммонит нетрудно опознать Даже школьнику, увлекающемуся геологией, после чего любознательный ребенок объявит, что найдены мезозойские породы, или (что уже немного сложнее) нуммулит, и тогда он назовет палеогеновый период. Итак, направляемый подобным образом исследователь сможет обнаружить само событие вымирания, после чего будет искать доказательства того, что именно произошло и почему. Именно этим занимаются сегодня палеонтологи, пытаясь разгадать тайны массовых вымираний конца пермского и конца мелового периодов. Это было бы разумным путем для наших будущих летописцев. Впрочем, прежде они могут увидеть слоях еще более явные признаки того, что на этой замечательной планете имело место нечто предосудительное.

Рифовый кризис

Сегодня за привязанность и симпатию экологов побороться с тропическими дождевыми лесами может еще один объект, в геологическом отношении более долговечный: коралловые рифы. Рифы сейчас в беде. Если они исчезнут, их гибель оставит в слоях Земли неизгладимый след — возможно, самое шокирующее из всех наших посланий будущему.

Подобно тропическим лесам, коралловые рифы — средоточие биологического разнообразия и продуктивности, которые на первый, да и на второй взгляд представляют собой обескураживающий парадокс. Ибо они занимают менее 1 % поверхности океана, но при этом дают прибежище большому количеству морских видов. Рифы переполняет жизнь, но существуют они только в бедных питательными веществами морях. И практически все видимые формы жизни это животные: кораллы, рыбы, морские слизни, моллюски. Так что же составляет основу этой могучей экологической пирамиды?

Парадокс объясняется двумя причинами. Первая — завидная эффективность переработки основных неорганических компонентов, таких как азот и фосфор, и здесь очевидны параллели с тропическим дождевым лесом, произрастающим на бедной тропической почве; можно также провести параллель с процветающей экономикой, где деньги постоянно находятся в обращении. Вторая причина подсказана растущим осознанием масштабов скрытой растительной жизни: частично это симбиотические одноклеточные водоросли, обитающие в тканях кораллов и обеспечивающие им питание в обмен на убежище, частично — нити водорослей, которые, не успевая вырастать, потребляются мириадами улиток, моллюсков и рыб. Это фотосинтезирующие водоросли, которые нуждаются в солнечном свете; следовательно, самая плодовитая часть рифа должна находиться в освещенном солнцем приповерхностном слое морской воды.

Рифы — изумительный экологический рай, но их геологическое значение заключается в том, что они — мощные производители известковых горных пород, или, проще говоря, известняка. Известковыми (то есть состоящими из карбоната кальция) являются скелеты кораллов, моллюсков, ракообразных и водорослей, которые потребляют ионы кальция и карбоната, растворенные в морской воде. Карбонат кальция производится в гигантских количествах, и риф может вырастать на несколько сантиметров в год. Рифы — самая быстрорастущая из всех известняковых сред, они важны и сами по себе, как производители горной породы, но главное — они определяют форму тех более обширных (и гораздо более широко распространенных) известняковых структур, которые носят название карбонатных платформ.

Что же такое карбонатная платформа? Небольшой пример — Багамская платформа, пока еще процветающая и потому являющаяся отличным местом для изучения геологического явления. Слово «небольшой» используется здесь в относительном смысле. Багамские острова невелики: несколько десятков миль в длину, несколько миль в поперечнике и всего несколько метров над уровнем моря. Но их поверхность — это лишь малая часть огромного известнякового массива. Отплывите с маской и трубкой от типичного багамского острова — и на протяжении нескольких десятков километров вы будете находиться на мелководье глубиной не более 10 м, а зачастую сможете отойти от берега на один-два километра, ступая по дну, и все еще будете держать голову над водой. Морское дно здесь повсюду состоит из карбоната кальция. Вы будете плыть (или идти по дну) над платформой. Заплывите немного дальше — и вы вдруг окажетесь на краю обрыва: дно моря круто уходит на глубину 4_5 км. Вся платформа представляет собой чудовищную плосковершинную известковую глыбу мощностью более 5 км, покоящуюся на глубоком океанском дне. Ей намного больше 100 миллионов лет, и все это время, еще с юрского периода, когда Атлантический океан стал раскрываться, положив начало отделению Европы от Америки, она неуклонно росла вверх и вширь.

В те юрские времена морское дно находилось почти на современном уровне моря, что позволило организмам, выделяющим карбонат кальция, закрепиться и расти навстречу яркому солнцу, которое их питало. И поколение за поколением кораллы, водоросли, моллюски, губки тянулись к свету, вырастая на скелетах своих предков, а дно Атлантического моря тем временем опускалось все ниже. На протяжении 100 с лишним миллионов лет — и более 5 километров — они действовали в тандеме, создавая гигантские каркасы из бесчисленных скелетов, из которых и состоит Багамская платформа.

Организмы, построившие эти рифы и платформы, живучи. Оно и понятно, ведь им приходилось переживать все испытания, уготованные им капризной окружающей средой за 100 миллионов лет, но они продолжали расти и тянуться навстречу благодатному солнечному свету, тогда как фундамент под ними медленно, но неуклонно опускался в бездонную пучину. Все это время обитатели рифов демонстрировали почти безграничную способность справляться с экологическими потрясениями, которые вновь и вновь угрожали погубить их.

Они должны были быть уничтожены 65 миллионов лет назад сокрушительным ударом метеорита диаметром 10 км, рухнувшего на полуостров Юкатан, а также его физическими и химическими последствиями, которые положили (или помогли положить) конец господству динозавров на суше и изящных спиралевидных аммонитов в море. Рифы во всем мире погибли, но багамский карбонатно-кальциевый завод вовремя восстановился и сумел избежать небытия, которым грозила ему морская пучина. Считается, что 55 миллионов лет назад с морского дна поднялось огромное количество метана, обусловив кратковременный, но чрезвычайно сильный парниковый эффект и повышение температуры во всем мире на 5 С°. Многие организмы канули в вечность, но Багамские острова оправились и от этой экологической катастрофы. Совсем недавно им пришлось пережить американские горки» четвертичного ледникового периода: в один геологический момент они оказывались на мели, поскольку ледяные щиты расширялись и забирали из океана воду, а жизнь прямо-таки цеплялась за край того, что стало обнажившимся известковым массивом суши; в следующий (потенциально более смертельный) момент — во время серии катастрофических сокращений и таяния ледниковых щитов, каждое из которых поднимало уровень моря на несколько метров за столетие, а иногда и быстрее, — погружались на глубину, подвергая испытанию способность морских организмов наращивать скорость роста, чтобы удержаться в мелководных, просвечиваемых солнцем водах.

Но запас прочности известковых организмов не безграничен. Геологическая летопись Земли демонстрирует множество примеров внезапной гибели экосистем отдельных рифов и целых карбонатных платформ, порой намного превосходивших Багамские острова по масштабам. Некоторые из них были занесены илом, какие-то отравлены, чересчур разогреты или охлаждены, иные просто перегружены избытком питательных веществ; в итоге все они гибли, погружаясь на глубину, прежде чем уцелевшие организмы сумели отреагировать и снова запустить двигатели карбонатного завода. Тогда океанское дно являлось опорой многих тропических островов, которые, подобно Багамам, представляли собой огромные, древние, цветущие известковые горы. Однако зондирование океанов выявило на глубине километра и располагающиеся еще ниже подводные горы с плоскими вершинами — так называемые гайоты. Эти плато — бывшие коралловые острова и карбонатные платформы, утонувшие много миллионов лет назад; погубленные тем или иным природным катаклизмом, они погрузились в лишенные солнечного света воды, в вечный сон.

В частности, сурово обошлись с этими могучими, хотя и физиологически хрупкими создателями горных пород, рифообразующими организмами, массовые вымирания. Жизнь на рифах исчезла во время величайшего вымирания, случившегося в конце пермского периода, четверть миллиарда лет назад. Им пришлось несладко и в конце мелового периода, когда пострадали не только строители рифов. Наиболее заметным следствием этой внезапной катастрофы было резкое исчезновение большинства известковых планктонных водорослей: оседание на морском дне их крошечных известковых скелетов, образующих слои меловых пород, почти во всем мире остановилось.

Рифы Багам и многих других островов мира стойко перенесли множество невзгод. И все же большинство из них заметно страдают от бесчисленных посягательств человечества. Например, прямым посягательством является столь обычная вещь, как чрезмерная добыча рифовых животных, особенно рыбы. Сами по себе они не формируют карбонатные породы, но помогают поддерживать благоприятную для рифообразующих организмов среду, и их уничтожение влияет на продуктивность рифов в целом. В нашем новом парниковом мире, подпитываемом ископаемым топливом, начинают возникать волны тепла, и фотосинтезирующим симбиотическим водорослям, обитающим в тканях коралловых полипов, становится некомфортно в нагревающемся тропическом океане. Они покидают своих хозяев, в результате чего здоровые коричневые ткани кораллов превращаются в белые. Обесцвеченные кораллы лишаются питания, истощаются и умирают. Приток питательных веществ из сельскохозяйственных удобрений и взвесь, образующаяся в результате хозяйственного освоения и сведения лесов на прилегающих участках суши только усугубляют тяжелое положение кораллов. Питательные вещества вызывают массовый рост морских водорослей, которые вытесняют кораллы. Взвесь не мешает бурно растущим морским водорослям, но способна губить хрупкие коралловые полипы.

К этому нужно добавить глушение рыбы динамитом, случайный ущерб, наносимый рифам миллионами дайверов, последствия тысяч разливов нефти и химических веществ. И еще один угрожающий рифам фактор: постепенное закисление океанов вследствие повышения содержания углекислого газа в атмосфере из-за деятельности человека. Постепенное в масштабах человеческого времени, с геологической точки зрения оно сравнимо с внезапным ударом молота, нанесенным по коралловым организмам.

Предупреждение уже получено. Темпы вымирания обитателей рифов растут, начинают вымирать целые рифовые регионы. Смертельный удар, возможно, будет нанесен, как это часто бывало в прошлом, внезапным повышением уровня моря, примерно в XXI-XXII веках по человеческому календарю, когда парниковый эффект уже окажет серьезное воздействие и из разрушающихся ледниковых щитов выльются огромные объемы талой воды. Здоровые рифы, возможно, смогут справиться с катаклизмом, как уже бывало при изменении уровня моря во время ледниковых периодов всего несколько десятков тысяч лет назад. Но ослабленные карбонатные заводы эпохи поздней человеческой цивилизации, возможно, окажутся не в состоянии угнаться за поднимающимися водами. Большинство из них может попросту утонуть.

Это вымирание, в отличие от гибели миллионов организмов в тропических дождевых лесах, не пройдет практически бесследно. Оно оставит в слоях Земли в высшей степени отчетливое послание об одномоментном прекращении роста огромных белых известковых напластований на территории всего мира, которые уступят место и в буквальном смысле будут погребены под слоями кремнистого ила и песка. Это послание сможет прочесть и студент-геолог на первой неделе обучения. Студенту, увлеченному палеонтологией, не потребуется много времени, чтобы зафиксировать исчезновение множества морских видов, сопутствующее радикальной смене горных пород. Тот, кто посмотрит чуть шире, увидит, что осадочные слои, отложившиеся в это же время в других регионах мира, содержат несомненные следы более масштабных вымираний как на суше, так и в море. Внеземные исследователи далекого будущего будут заинтригованы этим совпадением. Однако на этом доказательства не закончатся.

Закисленные океаны и пробел в известняковых слоях

До наших дней дошли образцы атмосферного воздуха, которые в течение почти миллиона лет были замурованы в превратившихся в лед слоях снежного покрова, сохранившегося в основании ледникового купола Антарктиды (возраст гренландских льдов не превышает 130 тысяч лет). Эти пузырьки воздуха попали в ловушку сразу после самого первого снегопада; воздух не герметизируется до тех пор, пока сообщающиеся пустоты в рыхлом снежном покрове не уменьшатся под весом последующих снегопадов, образовав на глубине нескольких метров изолированные полости. Такие пузырьки можно извлекать из ледяных кернов и исследовать.

Реконструкция атмосферы эпох, предшествовавших вышеупомянутой, — сложная задача. В горных породах неизмененный воздух не сохраняется, поэтому приходится искать следы косвенного воздействия на слои. Древнейшая атмосфера докембрийских времен практически или вообще не содержала кислорода. Этот вывод можно сделать на основании анализа древних окаменелых речных отложений возрастом свыше 3 миллиардов лет, включающих сохранившиеся зерна определенных минералов, таких как пирит и уранинит, которые не смогли бы пережить контакт с окисляющей средой. Но что касается точного состава этой древнейшей атмосферы, то все еще ведутся дискуссии, скажем, об относительном содержании азота, метана, углекислого и сернистого газов.

Появление в атмосфере кислорода около 3 миллиардов лет назад ознаменовалось образованием ржавчины: в слоях, отложившихся в море, впервые появились окисленные соединения железа, а примерно миллиард лет спустя кислород поступил в атмосферу в таких количествах что вызвал коррозию соединений железа на поверхности суши, образовав характерные «красноцветные отложения».

Гораздо позже — чуть более полумиллиарда лет назад — появились многоклеточные организмы, и сам по себе этот эволюционный прорыв был несколько гипотетически связан с достижением атмосферой такого «порогового» уровня содержания кислорода, который сделал возможным существование многоклеточных животных. Как только в период между 400 и 300 миллионами лет назад животные и растения вышли на сушу и постепенно ее заселили, они обусловили дальнейшие изменения в атмосфере. Выросли и были погребены каменноугольные леса. Углерод, поглощенный из воздуха лесными деревьями, был заперт под землей в угольных залежах. Таким образом углекислый газ был извлечен из атмосферы, а его место занял кислород. С увеличением количества кислорода леса стали гореть чаще, поэтому окаменелый древесный уголь нередко встречается в угольных пластах. С сокращением количества углекислого газа уменьшился парниковый эффект, что привело к снижению планетарной температуры, и на Южном полюсе, который тогда занимали соединенные Южная Америка и Африка, образовался ледниковый купол.

Это были радикальные изменения, происходившие во временных масштабах от десятков до сотен миллионов лет. Они до сих пор оказывают косвенное влияние, поскольку вызвали в составе атмосферы изменения, существенно превосходящие нынешние. Итак, останутся ли сегодняшние перемены различимы в далеком будущем?

На первый взгляд, это довольно сомнительно. Человечество не повлияло на соотношение основных компонентов атмосферы. Промышленная деятельность привела к локальному увеличению некоторых газовых примесей: диоксида серы, диоксида азота, озона (в нижних слоях атмосферы, а не в стратосфере, где иной набор промышленных газовых примесей, хлорфторуглеродов, продолжает снижать его уровень). Большинство из них недолго остаются в атмосфере, зато выпадают в виде кислотных дождей, приводя к гибели лесов и популяций озерных рыб; однако этот эффект, вероятно, окажется эфемерным, и его будет трудно выявить в будущих геологических летописях.

Но с углекислым газом, возможно, будет по-другому, несмотря на то что это примесный газ, концентрация которого в атмосфере равняется долям процента. При этом его относительное содержание в воздухе в раннем докембрии, вероятно, превышало 20 %, а в парниковом мире мелового периода составляло, по-видимому, где-то около 0,5 %, то есть было примерно в 20 раз больше сегодняшнего.

Если мы обратимся к периодам, которые к нам поближе, данные ледяных кернов за миллион лет однозначно свидетельствуют: все это время диоксид углерода оставался примесным газом, демонстрируя регулярные колебания концентрации, тесно связанные с климатическими изменениями, причем ее максимум и минимум, около 280 и 200 ppm соответственно, свидетельствуют о большом сходстве двух последовательных климатических фаз. Сейчас уровень СО_2 в атмосфере составляет около 380 ppm, а к концу столетия, скорее всего, перевалит за 500 ppm, что примерно вдвое превышает «нормальное» значение. И все-таки это по-прежнему будет ничтожная концентрация. Она не приведет к тому, что мы будем страдать от недостатка кислорода. Но с геологической точки зрения данное явление не имеет прецедентов, по крайней мере в истории ледниковых периодов, притом что возникло оно чрезвычайно стремительно. Его возможные последствия для климата ныне очевидны и являются предметом общественного обсуждения. Но как насчет простой химии?

Чтобы рассмотреть этот вопрос, нам понадобятся небольшая предыстория и несколько цифр. Сколько существует «нашего» углерода и каков его вклад в общий углеродный бюджет поверхностной окружающей среды? Что ж, в настоящее время в результате человеческой деятельности, главным образом сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов, в воздух ежегодно выбрасывается около 7 миллиардов тонн углерода (одного только углерода: если добавить к нему атомы кислорода для образования CO_2, получится примерно 25 миллиардов тонн). В атмосфере ныне содержится около 600 миллиардов тонн углерода. Примерно половина выбросов остается в атмосфере, составляя 1,5 ppm, которые мы вносим в нее ежегодно; небольшая доля другой половины поглощается растениями в тех частях мира, где леса в настоящее время расширяются, например в северных лесах России.

Это «поглощение растениями» само по себе является лишь небольшой частью гораздо более пространного уравнения, в котором наземная растительность (суммарный объем связанного углерода около 850 миллиардов тонн) и почва (суммарный объем углерода свыше 1 триллиона тонн) ежегодно обмениваются с атмосферой примерно 60 миллиардами тонн углерода посредством парных обратных процессов: фотосинтеза и разложения вкупе с дыханием.

Большая часть этой «другой половины» нашего выброшенного в атмосферу углекислого газа просто растворяется в океане, который представляет собой гигантский резервуар, содержащий более 38 триллионов тонн углерода. Однако за это нужно платить свою цену. Диоксид углерода, растворяясь в океанах, образует угольную кислоту (Н_2СО_3). Часть этой кислоты в воде распадается на ионы гидрокарбонатов и ионы водорода, которые представляют собой просто протоны. Протоны вступают в воде в реакцию с карбонат-ионами, образуя еще больше гидрокарбонат-ионов. Это плохая новость для многих морских животных и растений, которые нуждаются в растворенных в воде карбонатах, чтобы строить свои известковые раковины и скелеты. Создание раковин и скелетов будет затрудняться и в конечном счете — по мере закисления океана — станет невозможным.

На мировом уровне за последние 200 лет произошел мощный выброс углерода в систему «атмосфера — океан», уже составивший порядка нескольких лишних сотен миллиардов тонн, и к тому времени, когда у нас закончатся уголь и нефть, эта цифра, по всей видимости, утроится. Выброс этот был чрезвычайно стремительным — гораздо более стремительным, чем при переходе от оледенения к межледниковью. Ему понадобится некоторое время, чтобы охватить всю систему не в последнюю очередь потому, что океанские воды перемешиваются очень медленно. Поверхностные воды уже заметно закислены, но потребуется по меньшей мере 1000 лет, чтобы углекислый газ распространился по всей массе океанской воды. Итак, каковы могут быть последствия?

Закисление поверхностных вод приводит к нарушению баланса между карбонат- и гидрокарбонат-ионами в пользу последних и затрудняет получение организмами карбоната кальция для построения скелетов. Чтобы оценить последствия, можно взглянуть как на прошлое, так и на настоящее. На пике последнего оледенения, когда в воздухе было меньше диоксида углерода, океаны были не такими кислыми, по крайней мере на поверхности (на глубине ситуация, пожалуй, чуть сложнее). Из слоев морского ила, отложившихся в то время, были извлечены известковые скелеты микропланктона; взвешивание показало, что эти оболочки были значительно (на несколько десятков процентов) толще, чем у современных представителей того же вида. Похоже, в закисленных морях ближайшего будущего те же самые организмы будут создавать еще более хрупкие раковины, а некоторые, возможно, вообще не смогут их создавать.

Ныне имеются опасения по поводу того, как морские организмы, в частности рифообразующие кораллы, будут справляться с новым химическим составом моря. Было подсчитано, что, когда уровень углекислого газа в атмосфере, согласно прогнозам, удвоится, производство рифового известняка может уменьшиться на 30 %. Поскольку рифы соблюдают своего рода баланс прибыли и ущерба и производство известняка должно компенсировать разрушение рифов под воздействием штормов и питающихся коралловыми полипами хищников, одно это может заставить рифы сокращаться, а не расти. Это лишь усугубит их нынешние невзгоды.

Есть еще один вариант развития ситуации, хотя и несколько парадоксальный. Как ни удивительно, но при производстве организмами карбоната кальция в процессе кальцификации выделяется углекислый газ. А когда создается молекула карбоната кальция, это может означать, что один атом углерода изымается из атмосферы. Так оно и есть. Но только в очень длительной перспективе, составляющей многие тысячи лет. В таких масштабах карбонат кальция (известняк) представляет собой гигантское, в буквальном смысле спасительное хранилище изолированного углерода. Без него на Земле, скорее всего, была бы атмосфера, сравнимая с венерианской, невероятно плотной, состоящей из углекислого газа, и температурой поверхности 400 °С.

Однако в краткосрочной перспективе в результате реакции кальцификации ион кальция соединяется не с карбонат-ионом, а с двумя гидрокарбонат-ионами. Образуются молекула карбоната кальция, молекула воды и молекула углекислого газа; последняя повторно растворяется в океанской воде или выделяется обратно в атмосферу. Считается, что сегодня растущие рифы ежегодно выбрасывают в атмосферу несколько десятков миллионов тонн углерода. Это немало (хотя по сравнению с 7 миллиардами тонн на счету человечества — сущий пустяк).

Таким образом, более хрупкие морские раковины и разрушенные рифы могут стать еще одним ощутимым последствием глобальной деятельности человечества. Но воздействие изменившейся атмосферы на этом не закончится. В течение следующих нескольких столетий океаны, вероятно, будут поглощать большую часть (скажем, три четверти) избыточного углекислого газа, производимого человечеством, и он будет постепенно переноситься вглубь медленными океанскими течениями. Для его нейтрализации начнут растворяться известковые скелеты, уже накопившиеся на морском дне, сформировав слои ила. Так будет продолжаться в течение нескольких тысяч лет, пока вновь не установится химическое равновесие, частично за счет этого растворения, частично за счет выветривания на суше. И потому, когда оседание известковых скелетов возобновится, растворившееся морское дно, возможно, уже опустится на десятки сантиметров.

В напластованиях глубоководных известковых илов возникнет перерыв — повсеместный маркирующий горизонт, лакуна в осадконакоплении, пробел в будущих глубоководных известняковых слоях. Да, пробел очень тонкий, зато характерный. Подобный слой образовался во время геологически короткого потепления, происшедшего около 55 миллионов лет назад, примерно в начале эпохи эоцена, когда углеродный бюджет Земли был нарушен внезапным (продолжавшимся около 10 тысяч лет) притоком углекислого газа, который, скорее всего, оказался в атмосфере в результате гигантского выброса метана, окислившегося до более устойчивого CO_2. Это углекислый газ, попавший в океан, вкупе с глобальным повышением температуры на 5-10 °С способствовал заметному закислению и растворял известковые частицы на морском дне в течение примерно 100 тысяч лет. Все, что осталось от данного события, — слой нерастворимой глины толщиной несколько десятков сантиметров; в кернах океанского дна слой этот довольно заметен. Количество высвободившегося тогда углерода (по оценкам около 2 триллионов тонн) сравнимо с тем, которое можем высвободить мы, если сожжем все наши запасы ископаемого топлива (приблизительно 4 триллиона тонн). Наш выброс углерода завершится очень стремительно, на протяжении всего несколько столетий. Закисление океана, которое явится его следствием, несомненно, приведет к образованию на морском дне аналогичного растворенного слоя.

Слой глубоководной океанской глины, который возникнет в результате, будет в геологическом отношении временным по сравнению с некоторыми другими явлениями, уже описанными нами. Кроме того, залегая под глубоководным океанским дном, он будет относительно недоступен. В конечном счете этот слой обречен на уничтожение, поскольку в глубоководных желобах океаническая кора разрушается в ходе субдукции, погружаясь в мантию Земли. Через 100 миллионов лет современное океанское дно частично еще сохранится и будет доступно для бурения, так же как сегодня мы бурим донные отложения, возраст которых составляет 100 миллионов лет. Однако спустя 200 миллионов от него останется очень мало — возможно, в зонах субдукции какая-то часть осадочного чехла будет срезана с блоков океанической коры и сохранится на континентальных окраинах. Однако закисление окажет более широкое воздействие на все морские организмы, производящие карбонат кальция, в том числе на планктон (например, крылоногих, которые, по-видимому, особенно чувствительны к подобным химическим нарушениям) и обитателей мелководных морей. Это, несомненно, оставит более длительный след в летописи окаменелостей.

Ну а как насчет атмосферы будущего? После процесса нейтрализации несколько процентов углекислого газа из ископаемого топлива все еще сохранится в атмосфере (поскольку равновесие нарушилось); это означает, что уровень CO_2 сможет затем «восстановиться» до, скажем, 350, а не до 280 ppm и очень длительно влиять на климат. Вероятно, потребуются сотни тысяч лет для установления следующего долгосрочного равновесия посредством дальнейшего выветривания на суше, чтобы породить новое устойчивое состояние.

Это довольно значительное последствие, если использовать слово «значительное» применительно к масштабу, а не к моральной стороне дела. Но оно предполагает эволюцию выброса углекислого газа в условиях более или менее стабильной океанской системы. А она может и не быть стабильной.

Одной из загадок ледниковых периодов были регулярные колебания содержания углекислого газа, от чуть менее 200 ppm во время максимальных оледенений до примерно 280 ppm во время теплых (до появления человека) межледниковых фаз. Озадачивала вовсе не регулярность: она, как мы видели, обусловлена астрономическими факторами: небольшими изменениями орбиты Земли и наклона оси вращения, то есть циклами Миланковича. Вопрос был в другом: куда девались несколько сотен миллиардов тонн углекислого газа во время оледенений? Их не могла поглощать наземная растительность, поскольку с наступлением ледяных щитов леса умеренной зоны сокращались, тогда как тропические леса также частично уступали место лугам, поскольку климат низких широт становился чуть прохладнее и намного суше.

Может быть, углекислый газ поглощался океаническим планктоном, который затем в больших количествах опускался на морское дно и погребался? Что ж, самое загадочное, что этого, похоже, также не происходило, скорее наоборот, во время оледенений продуктивность планктона в целом, по-видимому, снижалась, а не повышалась. Это вызывает недоумение еще и потому, что в более сухом и ветреном климате над водой разносилось больше богатой питательными веществами пыли, которая вроде бы должна была удобрять океаны и увеличивать популяции микропланктона. Однако продуктивность океанов, особенно в Арктике и Антарктике, во время этих оледенений, судя по всему, понижалась, что уменьшало поступление в илы, образующиеся во время этих фаз, определенных биогенных элементов (таких, как барий). Итак, если сверху поступало больше питательных веществ возможно, снизу их поступало меньше? Если поверхностные воды океанов во время фаз оледенений, по сути, представляли собой прочную «крышку», значит, нутриентам из глубоководных вод было труднее пробиваться наверх, чтобы питать планктон, и потому популяции планктона в целом уменьшались.

Это правдоподобный механизм, но как он объясняет снижение уровня углекислого газа в атмосфере? Здесь нужно учесть, что океан — огромное хранилище растворенного диоксида углерода, вмещающее в 50 с лишним раз больше этого газа, чем атмосфера. Глубины в данном случае особенно важны, потому что там не происходит фотосинтез, поглощающий CO_2. Наоборот, на глубине углекислый газ образуется (и сразу же растворяется) по мере окисления тонущей органической материи — мертвого микропланктона. Так что если большая часть океана накрыта «крышкой», это препятствует обмену газом между океаном и атмосферой. Учитывая огромную разницу в размерах между этими двумя всемирными хранилищами углерода, океан может лишь слегка увеличивать свои объемные запасы растворенного углекислого газа, в то время как количество углерода в (относительно) небольшом атмосферном резервуаре снизится на четверть.

Речь, конечно, идет о глубоководном хранилище. Уровень углекислого газа в залитых солнцем поверхностных слоях океана во время оледенений будет отражать его пониженное содержание в атмосфере, и поэтому разница между содержанием CO_2 (а следовательно, и между кислотностью) на глубине и на мелководье будет значительнее, чем в современном океане.

Эта история с контролирующим атмосферный углекислый газ океаном, в котором во время оледенений, по сравнению с теплыми межледниковьями, усиливается расслоение («стратификация», как говорят океанографы), звучит убедительно. Она показывает, что состав атмосферы (а следовательно, и поведение климата) находится во власти огромного, сложного гиганта, океана — или, неуклюже перефразируя поэта Джеймса Элроя Флеккера, зеленого, светозарного, винноцветного, гадами кишащего, углеродом богатого моря.[20] Поражает регулярная работа (до сих пор не открытого) простого физического океанского механизма который мог бы связать ледниковый климат с усилением стратификации морей высоких широт.

Человечество уже изменило баланс углекислого газа в системе «океан — атмосфера» почти ровно на 100 ppm по сравнению с «естественным» уровнем: то есть более чем на общую разницу между периодами оледенений и межледниковий до появления человека, — и обещает умножить эту величину в несколько раз, прежде чем ископаемое топливо закончится. Воздействие этого существенного вклада можно смоделировать на примере будущих океанов. Но эта простая модель не способна учесть те цепные реакции, которые скорее всего возникнут в результате сбоя системы «океан — климат», подвергшейся вмешательству человека. В частности, цепная реакция почти наверняка нарушит систему океанских течений, поскольку изменение климата медленно влияет на распределение океанских температур, как буксир постепенно меняет направление движения океанского лайнера и как, скажем, таяние льда меняет соленость, а следовательно, плотность полярных вод.

Изменение океанских течений обусловит изменение климата на региональном и глобальном уровнях. В данном контексте это также будет означать изменение схемы обмена углекислым газом между глубоководным океаном и атмосферой. Приведет ли это к тому, что глубоководные океаны в конечном итоге будут поглощать больше углекислого газа из атмосферы? В таком случае возникла бы отрицательная обратная связь, помогающая сдерживать уровень CO_2 и парниковый эффект. Или океаны выделят в атмосферу очередную небольшую долю своего огромного запаса диоксида углерода, чтобы еще больше повысить уровень CO_2 в воздухе, а следовательно, и глобальные температуры? Вероятно, здесь мы оказываемся в области неограниченного множества допустимых решений. Единственное, о чем можно говорить с уверенностью, — изменения обязательно произойдут и парниковый мир еще преподнесет нам сюрпризы. Статус-кво не сохранится.

Мы находимся в области обратных связей и могли бы пойти немного дальше, потому что сейчас мы, как неразрывно взаимосвязанная система «земля океан — климат», двигаемся в неизвестном направлении, и эти обратные связи представляются весьма неопределенными. Положительная обратная связь была бы достигнута, если бы потепление высвободило большие запасы метана, хранящиеся в арктической вечной мерзлоте (а за последние пару десятилетий вечная мерзлота сокращалась, и многие из бесчисленных озер на окраинах зоны вечной мерзлоты по мере вытаивания льда, которое позволило озерной воде уходить в землю, исчезли). Потепление может высвободить и столь же значительные запасы метана, накопившиеся в глубоководных отложениях океана в виде клатрата — воскоподобного вещества, образовавшегося в результате распада органической материи. Разогрейте немного клатрата и он начнет шипеть, выделяя метан. Повсеместное подводное шипение, вызванное повышением температуры глубоких океанских вод на 1-2°C возвестит о еще большем потеплении. В мировых почвах также имеются огромные запасы углерода, которые могут поставлять диоксид углерода в атмосферу, если повышение температуры приведет к увеличению скорости разложения и дыхания органического вещества почвы. Потепление также, вероятно, приведет к повышенному поступлению водяного пара в атмосферу; это сам по себе мощный парниковый газ, который, вероятно, усилит эффект от повышения углекислого газа. Если запустятся все эти виды положительной обратной связи, мир юрского периода окажется не так уж далек от нас.

Существует также и отрицательная обратная связь. В более теплом мире с более кислой дождевой водой химическое выветривание твердых пород, выходящих на поверхность суши, происходило бы быстрее, помогая нейтрализовать эту кислоту. Если большая часть водяного пара, выделяемого при потеплении, сконденсируется, то облачный покров увеличится и сократит количество солнечного света, достигающего Земли, тем самым замедлив темпы глобального потепления. Насколько мы усвоили уроки геологического прошлого, положительные обратные связи срабатывают раньше и быстрее (на протяжении тысяч лет); после чего отрицательные обратные связи обуздывают потепление, главным образом за счет поглощения углекислого газа в результате выветривания горных пород, но уже в масштабах сотен тысяч лет.

У нас, людей, впереди интересное время. В более долгосрочной перспективе цепные реакции, запущенные незначительными изменениями состава атмосферы, будут разветвляться, охватывая разные аспекты окружающей среды, и оставят свой след в отложениях. Для любого межзвездного путешественника, разбирающегося в сравнительной планетарной химии (необходимая, надо полагать, квалификация), эти отпечатки станут одним из доказательств в высшей степени необычного земного катаклизма.

Одеяло из грязи

Коралловые рифы и карбонатные платформы, живые и мертвые, прекрасны, когда вы их находите. Но в любой период они занимают, как правило, всего 1-2 % морского дна. Возможно, через 100 миллионов лет большинство ярчайших современных экземпляров — австралийский Большой барьерный риф, Флорида-Кис, рифы Красного моря — по-прежнему будут погребены на глубине 1-2 км под поверхностью Земли или, возможно, поднимутся на тектоническом эскалаторе наверх, в область денудации (эрозии) и, превращенные безжалостными ветрами и водой в мириады разрозненных частиц, исчезнут навсегда. И в этом тонком слое будут лучше всего видны растворенные кислотой морские илы, глубоко погребенные в тех фрагментах современного океанского дна, которым за 100 миллионов лет удастся избежать субдукции. Нашим межзвездным исследователям может потребоваться совсем немного времени, чтобы обнаружить этот красноречивый растворенный слой, хотя катастрофическое воздействие на известковистые организмы, безусловно, оставит в летописи окаменелостей гораздо более отчетливый след.

Итак, будут ли спустя 100 миллионов лет обыкновенные осадочные породы на всем земном шаре нести след геологически краткого, но насыщенного существования человечества? Возможно. Предположим, цивилизация доживет до тех пор, когда большая часть мировых запасов нефти и угля будет израсходована. Дайте нам сто лет — и мы покончим с нефтью и заметно растранжирим каменный уголь. Навряд ли страны сумеют договориться между собой и прекратить их использование: они утверждают, что это погубит их экономику или, во всяком случае, поставит под угрозу их конкурентное преимущество перед соседями и соперниками. Уровень углекислого газа в атмосфере к этому времени окажется минимум вдвое выше нынешних значений и все еще будет расти. Глобальное потепление, возможно, составит не пару градусов, а по меньшей мере в два раза больше. С геологическими прецедентами мы уже ознакомились.

Сколько льда растает? Этого мы не знаем. Множество петель обратной связи препятствует уверенному прогнозированию. Вполне возможно, что ледяные шапки будут расти, а значит, уровень моря на самом деле упадет. Ибо глобальное потепление почти наверняка приведет к увеличению испарения воды из океанов, и образующийся водяной пар может просто дрейфовать над Гренландией, Антарктидой и Сибирью, выпадая в виде снега и наращивая главные мировые покровные ледники за счет океанской воды. Это, бесспорно, был бы самый предпочтительный вариант развития событий для 9 с лишним миллиардов людей, которые, по прогнозам, будут населять планету к тому времени. Сейчас внутренняя часть ледникового щита Антарктиды из-за увеличения снегонакопления растет. Но в целом континент теряет лед из-за ускорения его вывода в море, особенно в его самой теплой части, на Западном Антарктическом полуострове. Мы должны ждать и наблюдать.

До недавнего времени всеми признавалось, что удвоение уровня углекислого газа к концу столетия приведет к повышению уровня моря где-то на 0,5-1 м. Это довольно проблематично для населения Голландии, Бангладеша и Мальдивских островов, но большинство из нас напрямую катастрофически не затронет.

Однако, поскольку атмосфера начинает напоминать атмосферу юрского периода, а биосфера не в состоянии стабилизировать круговорот углерода (не говоря об азоте, фосфоре и сере), что-нибудь запросто может пойти наперекосяк. Дьявол кроется здесь в деталях динамики крупных ледниковых щитов, что создателям математических моделей чрезвычайно трудно включать в свои расчеты. Система океан-ледники способна вести себя нелинейно; то есть ледяные щиты поначалу могут слабо или вообще никак не реагировать на постепенное потепление и даже некоторое время расти. Затем в какой-то момент, который крайне трудно или невозможно предсказать, они внезапно могут отреагировать довольно стремительно. Части ледниковых щитов Гренландии и Антарктиды вполне могут пересечь порог устойчивости и за краткий отрезок времени, быть может всего несколько десятилетий, сдуться, точно воздушный шарик, и сбросить лед в океан.

Итак, давайте предположим, что через несколько столетий уровень моря поднимется, скажем, на 20 м. Абсурд? Вспомните, что в юрский и меловой периоды он был примерно на 100 м выше современного. Повышение уровня моря на 20 м — небольшая перемена в геологической истории. Это обоснованное (в прошлом с окружающим миром такое уже случалось, хотя он и не подвергался тому неуважительному обращению, которое терпит ныне от нашего биологического вида), а не аналитическое (давайте создадим математическую модель мира и рассчитаем, что произойдет, если мы изменим параметры) допущение.

Подъем на 20 м будет примерно соответствовать уровню моря около 3 миллионов лет назад, в эпоху плиоцена, до начала ледниковых периодов. Таков консервативный средне- и долгосрочный прогноз глобального потепления. Тогда в мире было теплее, чем сейчас, но все же не так жарко, как во время теплой стадии в юрском и меловом периодах. Антарктический ледниковый покров, вероятно, был немного меньше современного (в настоящее время ученые активно пытаются установить, насколько «немного»), а вот в Гренландии, согласно реконструкциям, льда практически не было, не считая небольшой ледниковой шапки над горным хребтом на северо-востоке этого массива суши.

Характер затопленного ландшафта, который получится, можно спрогнозировать довольно точно. Просто возьмите карту любой страны и начертите 20-метровую изогипсу (линию высот). Изменятся очертания, плюс-минус трансформированные прибрежные песчаные отмели и дельты. Человеческое общество испытает последствия на себе. Но здесь речь идет о более важном сигнале: любой мало-мальски приличный заезжий геолог из далекого будущего поймет, что имело место резкое повышение уровня моря.

В летописи слоев Земли свидетельств аналогичных (и более серьезных) повышений и понижений уровня моря — хоть пруд пруди. Вот почему это не такое уж сенсационное предположение особенно если учесть чудовищные масштабы коллективного вмешательства человечества в круговорот углерода на Земле. И если бы последствия ограничились лишь затоплением некоторых низменных прибрежных равнин, можно было бы на этом и не зацикливаться. Но при нашем понимании глобальных закономерностей осадконакопления становится все яснее, что последствия повышения уровня моря заметно отражаются на всем океане и влияют на характер формирующихся слоев практически повсюду.

Давайте возьмем мелководное море, скажем Северное, находящееся между Англией и Голландией. Ныне оно имеет подходящие размеры и форму для того, чтобы в нем доминировали мощные приливные течения, которые сносят осадочный материал с морского дна на коварные подвижные песчаные отмели у побережья Восточной Англии. Пусть уровень моря поднимется на 20 м. Центр Лондона и его окрестности будут затоплены. Баттерси и Стейне исчезнут, а к северу от Эгама и к югу от Кенсингтона сформируется новая береговая линия. Аэропорт Хитроу по-прежнему будет функционировать — еле-еле. Северное море станет шире, глубже, и интенсивность приливов в этом только что увеличившемся водоеме, скорее всего, снизится. На тех участках морского дна, которые омывались мощными течениями, внезапно станет спокойнее. Прежние опасные песчаные отмели утратят подвижность и будут погребены под тонкозернистыми илами, осаждающимися из толщи спокойных вод.

Нечто подобное произошло в районе Северного моря около 50 миллионов лет назад. Уровень моря поднялся, и все море, которое тогда простиралось и над нынешней Восточной Англией, оказалось укрыто толстым илистым одеялом. Это илистое одеяло дошло до наших дней в виде лондонской глины. Если вы добираетесь на работу лондонской подземкой, вполне вероятно, что вы проноситесь мимо нее, а если вы садовник, вы наверняка проклинаете тяжелую почву, которую она создает. Однако эта глина приносит нам много пользы. Залегая толстым слоем на дне Северного моря, она образует над огромным нефтяным месторождением Фортис своего рода покров, который последние 50 миллионов лет предотвращал просачивание нефти, пока в конце XX века не пришли люди и не выкачали ее. Это очень характерный геологический маркирующий слой.

Давайте спустимся глубже в океан, к границе большей части мировых осадочных отложений. Изучим океанские глубины напротив устья Амазонки. Амазонка — не самая длинная на Земле река, но самая полноводная. На нее одну приходится около пятой части мирового речного стока. Что происходит с переносимыми ею илом и песком, смытыми с половины Южной Америки? Большая их часть временно отлагается на мелководье устья реки. Но река постоянно приносит новые отложения, а мелководный шельф в этом месте не слишком широк. Дальше в океане расположен континентальный склон, уходящий примерно на 5 км вглубь, до самого дна Южной Атлантики.

В один ненастный день отложившиеся рядом с побережьем слои ила и песка будут взбаламучены грохочущими валами шторма, бывающего раз в столетие. Или мощным землетрясением. Потеряв устойчивость, они начнут соскальзывать, а потом низвергнутся вниз в виде подводного оползня массой в миллиард тонн, по пути поглощая морскую воду, превращаясь в плотный, клубящийся поток взмученных ила и песка, набирая скорость, и наконец помчится, словно железнодорожный экспресс, на самое дно Атлантического океана. Этот турбулентный водный поток, отягощенный осадочным материалом, преодолеет сотни километров, подобно внезапному урагану, проносящемуся по морскому дну, пока под воздействием силы трения не начнет постепенно замедляться. Затем осадочный материал выпадет из движущегося потока, застилая дно океана плащом из песка и ила толщиной около 1 м и более. Если мутьевые потоки будут через определенные промежутки времени повторяться, в скором (по геологическим меркам) времени у берегов Южной Америки может скопиться слоистая толща осадка мощностью в сотни и даже тысячи метров. Так возникает явление, описанное нами выше, — турбидитный конус выноса, порождение регулярно повторяющихся катастрофических мутьевых потоков.

Конусы выноса турбидитных потоков — это свалки земного осадочного материала в глубоких морях, возникающие почти у всех крупных речных устьев. Они обладают высоким потенциалом долгосрочной сохранности. Примерами ископаемых турбидитных конусов выноса, которые были подняты на поверхность суши силами, пробудившимися в процессе горообразования, может служить большая часть Скалистых гор и Аппалачей, Анд, Гималаев, гор Уэльса и Шотландии. В сущности, отыскать горный хребет без подобных отложений.

Хотя турбидитные конусы в основном формируются на глубоководном дне, они чувствительны к относительно небольшим колебаниям уровня моря в освещаемых солнцем водах на высоте тысяч метров над ними. Представьте себе падение уровня моря на 50 м. То. что раньше было мелководьем континентального шельфа, становится сушей, которую будут пересекать и размывать реки, практически достигающие в настоящий момент края континентального шельфа. В самый разгар последнего оледенения, 15 тысяч лет назад, когда уровень моря опустился примерно на такую же величину, река Амазонка, тогда бо лее длинная, переносившая гораздо больше взвешенного материала, чем ныне, почти непрерывно снабжала Амазонский турбидитный конус выноса гигантским количеством осадков. Сегодня конус выноса сравнительно спокоен и нарастает очень медленно. Если уровень моря еще поднимется, длина Амазонки резко сократится (поскольку бассейн Амазонки почти плоский и расположен не намного выше уровня моря), и уменьшенное количество материала, который она будет переносить, в основной своей массе задержится у новой береговой линии, вдали от края континентального шельфа. Могучий Амазонский турбидитный конус выноса практически или вообще лишится новых поступлений ила и песка из мутьевых потоков и перестанет расти.

Таким образом, изменение уровня моря будет заметным и отразится не только на побережье, но и на значительной части морского дна. Его последствия, материализованные в различных типах осадочных отложений, станут одним из наиболее очевидных явлений для геолога, будь то человек или космический пришелец. Наше предполагаемое повышение уровня моря приведет к тому, что в случае Амазонского турбидитного конуса выноса относительно мощные, быстро отлагающиеся осадочные слои сменятся тонкими, медленно накапливающимися. Если на заиленное морское дно практически не поступает новый материал, то медленные химические изменения приводят к образованию тонкого, но очень характерного слоя марганца, фосфатов и характерных зеленоватых силикатов железа; эти минералы — результат взаимодействия морской воды со стабильным, застойным морским дном в течение длительного периода времени. Это показатель изменений уровня моря.

Такой слой геологи называют поверхностью максимального затопления. Это один из терминов секвентной стратиграфии — геологической дисциплины, которая сопоставляет последовательности слоев, выявляя закономерности в отложениях, образовывавшихся по всему миру в результате изменений уровня моря. По иронии судьбы, секвентная стратиграфия активно применяется геологами-нефтяниками, которые с ее помощью определяют местонахождение нефтеносных пластов. Возможно, поверхность максимального затопления окажется первым признаком нашего

Вероятны и другие варианты, ибо поразительно, какими разнообразными могут быть долгосрочные последствия изменения климата и уровня моря. Есть некоторые свидетельства того, что при при повышении уровня моря прибрежные вулканы могут извергаться чаще, поскольку избыток морской воды оказывает давление на неглубоко расположенные резервуары магмы или же подземная магма вступает в контакт с просачивающейся морской водой, вызывая выбросы пара, которые, в свою очередь, могут спровоцировать более крупные извержения.

Возможно, придут в движение даже горы. Например, Анды в целом образуются с помощью единственного механизма: тихоокеанская плита пододвигается под южноамериканский континент и выпячивает его западную окраину. Однако в центральной части эти горы примерно в два раза выше, чем на севере и юге, и достигают 6 км над уровнем моря. Что-то их подпирает, и было высказано предположение, что это, по сути, реакция на холодное антарктическое течение, подходящее к побережью. Оно, в свою очередь, создает засушливые условия на прилегающем побережье и в горах. Поэтому речной сток невелик, и в океаническую впадину поступает мало обломочного материала. Небольшое количество отложений недостаточно «смазывает» опускающуюся тихоокеанскую плиту, что впоследствии заставляет горы подниматься еще выше. Отсюда следует, что если в будущем климат станет более влажным и глубоководный желоб заполнится осадком, через миллионы лет наконец «смазанная» зона субдукции позволит Центральным Андам опуститься до «нормального» уровня. Если это так, то незначительные, казалось бы, явления способны привести к колоссальным последствиям! Колоссальным но в то же время настолько неочевидным, что при любой попытке проанализировать далекое будущее будет трудно установить причинно-следственную связь.

Эпоха, период, эра?

Давайте сведем воедино самые существенные свидетельства нашего краткого пребывания на Земле. Первые заметные следы мы, вероятно, оставили 10 тысяч лет назад, когда стали главным кандидатом в истребители половины крупных видов млекопитающих. Это довольно незначительное событие, которое, скорее всего, затеряется в хаосе мировых перипетий. Чтобы установить это, в будущем потребуется какой-нибудь увлеченный и терпеливый палеонтолог, занимающийся позвоночными. Следующие 10 тысяч лет изменения носили преимущественно локальный характер: вырубка средиземноморских лесов, а затем и лесов в Северной Европе. Триста лет назад стартовало беспрецедентное ускорение как численности людей на планете, так и их индивидуального воздействия на природу. Вырубка лесов происходит по всей планете, возделываются практически все уголки ландшафта, пригодные для сельскохозяйственной обработки. Далее — глобальные химические изменения: накопленный за несколько сотен миллионов лет углерод извлечен из осадочных слоев и за несколько столетий выпущен в атмосферу. Все более массовое вымирание, глобальное потепление и повышение уровня моря. Сами собой напрашиваются параллели с началом юрского периода: то же внезапное глобальное повышение уровня моря, те же разительные изменения в характере отложения осадочных пород почти во всем мире, будь то на суше или в море, та же революция форм жизни на Земле.

Уже высказывалось предположение, что нарушение человечеством базовых геологических и эволюционных процессов означает, что мы уже вступили в совершенно новый период геологического времени. Некоторые ученые назвали этот период — сначала неофициально, возможно полушутя, но теперь все более серьезно — антропоценом (термин введен Паулем Крутценом, не геологом, но специалистом по химии атмосферы, лауреатом Нобелевской премии), и точкой его отсчета вполне логично считать начало промышленной революции. Пожалуй, данная интерпретация событий вполне оправдана. Теперь остается лишь задуматься о масштабах этой геологической смены вех. Ибо существует иерархия геологических единиц времени, сравнимая с делением более недавних времен на столетия, годы, месяцы и дни; возможна и более близкая аналогия: последовательность королевских династий (пример: Тюдоры), подразделяющихся на правление отдельных монархов (пример: Генрих VIII).

Так, юрский период является составной частью мезозойской эры (грубо говоря, «эры рептилии»), которая, в свою очередь, с двумя другими эрами составляет фанерозойский эон, начавшийся полмиллиарда лет назад с появлением многоклеточной жизни и продолжающийся до сих пор. Юрский период делится на более короткие временные интервалы (эпохи), о которых мы упоминали выше (ранняя, средняя, поздняя), в свою очередь, состоящие из еще более коротких отрезков — веков (тоарский век и другие) и т. д.

Итак, каким же подразделением геохронологической шкалы считать антропоцен? Веком или эпохой? Перерастет ли он какой-то период или даже эру? Или (да помогут нам небеса, если это произойдет) — в эон? Официально мы живем в эпоху голоцена (она началась около н тысяч лет назад, когда ледник отступил в последний раз), которая является второй частью четвертичного периода, стартовавшего около 2 (точнее, 1,81[21]) миллионов лет назад, когда на планете начались великие оледенения, а тот, в свою очередь, входит в состав кайнозойской эры (в целом соответствующей эпохе млекопитающих, начало которой ныне относят к моменту удара метеорита, 65 миллионов лет назад погубившего динозавров на пике их расцвета).

Мы пока не можем предсказать масштабы, а также устойчивость запущенных нами изменений, поскольку они лишь в самом начале. Существенная доля видов, которые окружали Homo sapiens при его появлении, пока еще с нами; коралловые рифы, хотя и страдают, но до сих пор худо-бедно функционируют; глобальная температура поднялась не более чем на полградуса; грядущая морская трансгрессия демонстрирует только первые признаки.

Почти три десятилетия назад океанограф Уоллес Брокер предположил, что глобальное потепление приведет к короткому «супермежледниковому» промежутку, после которого обычное течение ледниковых периодов несколько тысяч лет спустя, возможно, продолжится. Этот прогноз был поразительно прозорливым для своего времени но сейчас он кажется весьма консервативным. В геологическом отношении это будет кратковременный всплеск. Антропоцен займет свое место как новая эпоха четвертичного периода — скромный след нашей деятельности.

Однако что, если вымирание, которое ныне набирает силу, охватит, скажем, половину видов в мире? А наш избыток углерода обусловит некоторые серьезные эффекты положительной обратной связи, такие как потепление на океанском дне и в континентальных зонах вечной мерзлоты, вызвав гигантские выбросы метана в атмосферу, что еще больше повысит температуру? Мы почти наверняка потеряем почти все ледники, вернемся в парниковый мир юрского периода, а зрелищная морская трансгрессия затопит большую часть суши. Тогда, вероятно, будет тяжело снова, даже в срок, измеряемый в геологических масштабах, нарастить ледниковые щиты, пусть к этому времени люди вынуждены будут в большинстве своем исчезнуть со сцены.

Тогда антропоцен, соперничая по размаху изменений с юрской системой, потянет по меньшей мере на период. Пожалуй, если мы как следует постараемся, то сможем потягаться с юкатанским метеоритом или с таинственными силами, почти ровно четверть миллиарда лет назад едва не удушившими океаны Земли и не уничтожившими приблизительно 95 % биологических видов, после чего палеозойской эре наступил конец.

Научная фантастика? Хорошо бы это было так, неважно, что подобные изменения гарантируют человечеству и всем его памятникам прекрасную летопись окаменелостей. Однако сейчас уже можно делать ставки на то, что антропоцен заслужит по крайней мере статус геологического периода. Те, кто не окончательно зациклился на нашем бессмертии, могут поставить перед собой разумную промежуточную цель: очень, очень постараться, чтобы антропоцен не перерос уровень эпохи. Это попросту может спасти несколько миллиардов человеческих жизней.

Каковы бы ни были масштабы воздействия человечества, возможно, не столь уж очевидно, что они были вызваны местной, более или менее разумной цивилизацией. Массовые вымирания, повышение уровня моря, выбросы углекислого газа — все это случалось в истории Земли и раньше, по совершенно естественным причинам. Общемировое перемещение видов перед вымиранием, пыльца массово выращиваемых зерновых культур — ну, это вообще может показаться странным. Однако геологи Викторианской эпохи выдвинули гипотезу сети сухопутных мостов, чтобы объяснить появление очень похожих динозавров на очень разных континентах, прежде чем пришло понимание того, что сами континенты, на которых жили эти динозавры, расходились и сливались в новые структуры.

Можно представить, как наши будущие летописцы начнут все больше и больше осознавать необычайность этого конкретного события и сочинять гипотезы, объясняющие все эти странные и загадочные нюансы. Они станут искать доказательства — и в конце концов найдут их. Где-то непременно отыщется слои возрастом сто миллионов лет, который будет выходить на поверхность и одновременно представлять собой, скажем, часть дельты, на которой некогда стоял город. Для будущих палеонтологов это явится ошеломляющим открытием, сродни обнаружению Уолкоттом бёрджесских сланцев столетие назад. Тогда-то и наступит самое интересное.

Следы

У нас только и разговоров, что о новом открытии. Возможно, не стоит так уж удивляться, учитывая поразительно сложную жизнь этой планеты. Кроме того, мы замечали некоторые признаки и ранее, но не были уверены; формы здешних окаменелостей так разнообразны и зачастую так загадочны... И все же теперь сомнений не осталось. На земной поверхности зародилась (или появилась) и обосновалась организованная культура. У нас еще мало данных, и в настоящее время мы ведем раскопки. Похоже, она была чрезвычайно недолговечной. Это место, скорее всего, вообще не было бы обнаружено, не окажись оно связано с одним из случаев нарушений в залегании слоев, который мы пытались интерпретировать.

Оставить свой след

Какие окаменелости вы создали сегодня? Если в вашем представлении окаменелость — это скелет динозавра в вестибюле музея, вы можете решить, что у вас не будет возможности стать окаменелостью прежде, чем вас похоронят. Однако производство фоссилий — это куда проще, чем кажется. Например, вы можете вносить свой вклад в потенциальную летопись ископаемых каждую среду вечером, когда оставляете мусорный контейнер в конце подъездной дорожки. Люди обладают способностью постоянно порождать потенциальные окаменелости: например при каждом испражнении или прогулке по парку

Доказательства древней жизни делятся на две основные категории: собственно остатки некогда живого организма и любые следы его жизнедеятельности (ихнофоссилии). Очевидно, что люди производят оба типа фоссилий. Однако будущие палеонтологи, попытавшись охарактеризовать жизнь человеческого периода, несомненно произведут неполную и, возможно, чрезвычайно некорректную реконструкцию. Летопись человеческих окаменелостей, как и летопись окаменелостей, которую мы исследуем сегодня, обладает врожденной необъективностью.

Как палеонтологи грядущего будут классифицировать ископаемые следы человеческой жизнедеятельности? Прежде всего необходимо подчеркнуть, что эти фоссилии не будут однотипными, поскольку людям присущ не один, а много типов поведения. Это первый принцип ихнофоссилий: один тип организма может оставлять множество различных следов.

Давайте выберем один экземпляр и проследим за ним в течение дня. Назовем его Робинзоном. Он отправляется в круиз, но его корабль терпит бедствие во время бури и тонет, а Робинзона прибивает к необитаемому острову. Несчастный выползает на берег и долго лежит на песке, переводя дыхание и попутно оставляя отпечаток своего тела. Некоторое время он босиком (поскольку, добираясь вплавь до острова, потерял обувь) бродит по пляжу, образуя за собой цепочку следов, и ищет пищу. Робинзон помнит, что в таких местах можно найти моллюсков. Он решает применить эту стратегию, чтобы пообедать. Итак, потерпевший кораблекрушение находит несколько моллюсков, каждый раз выкапывая маленькую ямку в песке и оставляя небольшую кучку осадка рядом с ямкой. Потом роет еще одну яму, заполняет ее камнями и разводит огонь. Печет моллюсков, садится, чтобы съесть их, а пустые створки выбрасывает за плечо, в результате чего вырастает горка раковин. Но жаркое солнце напекло Робинзону голову, и тот садится отдохнуть в тени пальмы, прислонившись к стволу и скрестив на груди руки. Однако через несколько минут он соображает, что тень дерева движется за солнцем, и пододвигается на несколько дюймов вслед за ней. Он занят этим на протяжении нескольких часов. Затем Робинзон решает обойти остров, просто чтобы посмотреть, не упустил ли он чего любопытного. По пути ему приходится пересекать приливную отмель, покрытую очень топким илом, и Робинзон начинает в нем вязнуть. Ему стоит немалых усилий выбраться. Этот эпизод так пугает беднягу, что он чувствует сильный позыв сходить в кустики. Затем новоиспеченный островитянин начинает искать убежище на ночь и находит необитаемую (к счастью) пещеру. Он мирно засыпает в своем новом доме, мечтая о спасении и о Джинни.

До сей поры Робинзон совершал лишь те основные действия, которые свойственны животным: отдыхал, двигался, ел, испражнялся, находил укрытие и убегал от опасности (не обязательно в таком порядке). Это ежедневно делает даже среднестатистический червь. Но задумайтесь, сколько различных типов следов оставил Робинзон и насколько сложными были некоторые из них — например, минимум четыре вида следов во время отдыха: когда он лежал на пляже, когда сидел и обедал, когда отдыхал, прислонившись к дереву, и когда лег спать. Все они будут выглядеть по-разному, в зависимости от того, какие части тела Робинзона контактировали с осадком Больше того, лежа на щебнистом полу пещеры и на песчаном пляже, он оставил следы разных типов. Этот пример иллюстрирует второй принцип ихнофоссилий: одна и та же структура, формируясь в разных типах отложений, может выглядеть по-разному.

Теперь давайте рассмотрим один день из жизни фермера Арчера. Фермер Арчер просыпается в своем фермерском домике XV века под крик петуха. Он готовит на завтрак яйца, только что принесенные из курятника. Фермер Арчер и его собака Лэсси отправляются на капустное поле, которое Арчер распахивает, а затем сажает капусту. В поле он подкрепляется сэндвичем. Днем фермер Арчер решает выкопать небольшую яму, чтобы проверить сухость почвы, и Лэсси, как нормальная собака, решает выкопать рядом свою яму. Под вечер фермер возвращается домой, ужинает жареным цыпленком и коротает время, вырезая деревянную люльку для ребенка своей сестры, который должен родиться в июне.

Так прошел самый обычный и даже скучный день из жизни фермера Арчера. Тем не менее он провел его довольно активно, что позволит нам проиллюстрировать еще несколько принципов ископаемых следов жизнедеятельности. Для начала можно обратить внимание на вспаханные борозды. При первом осмотре мы могли бы сказать, что это исключительно человеческие следы. Но подумайте, сколько дождевых червей ползает в песке, сколько личинок в ней обитает, сколько птиц разгуливает по бороздам в поисках семянкапусты и червей; подумайте о корневой системе, которую сформирует растущая капуста. Вспаханная борозда здесь оказывается единой структурой, созданной многими видами организмов. Таким образом, возникает третий принцип ихнофоссилий.

Фермер Арчер и Лэсси иллюстрируют четверный принцип: разные типы организмов могут оставлять похожие следы. Хотя Арчер и Лэсси, разумеется, оставят совершенно разные отпечатки ног, они умеют рыть очень похожие типы ям. Пожалуй, в палеонтологической летописи можно найти пример получше. Существует ихнофоссилия под названием Skolithos — обычная вертикальная нора в форме коктейльной соломинки, которую находят в породах, охватывающих более полумиллиарда лет, от докембрийских времен до наших дней. Биологам известны три различных типа червей, ряд рыб, морские анемоны и членистоногие, образующие норы, похожие на Skolithos. Итак, хотя ископаемым следам даются такие же названия, как биологическим родам и видам живых и ископаемых организмов, они не обязательно имеют отношение к одному биологическому виду.

Отсюда следует, что ихнофоссилии классифицируются не так, как организмы, то есть на основе их сходства с другими живыми организмами, а по типу поведения, следы которого они собой представляют. У Робинзона и фермера Арчера мы наблюдали почти все основные типы следов. Когда Робинзон сидит и лежит, он оставляет следы досуга, когда ползает и ходит — следы передвижения. Пребывание Робинзона в пещере — это, условно говоря, след обитания. Специалисты, изучающие ископаемые следы (ихнологи), проводят различие между следами обитания внутри отложений или горных пород и следами на их поверхности (аэдифицихниями) Фермер Арчер, например, живет в новой аэдифицихнии, которой он очень гордится.

В горных породах часто встречаются следы питания, поэтому выделены различные типы поведения при питании. Часто применяется деление на три типа: следы организмов, питающихся осадком, следы хищников и следы пасущихся животных. Здесь мы оказываемся в некотором затруднении. Считать ли фермера Арчера, дергающего морковку, создателем следов пастьбы? Существуют следы садоводства, а фермер Арчер как раз сажает капусту. Может показаться, что эти следы присущи исключительно людям. Но муравьи-листорезы, например, выработали сложные поведенческие модели и сами выращивают грибы, которыми питаются. Ископаемым аналогом может служить странная ихнофоссилия Palaeodictyon: сетка с шестиугольными ячейками, украшающая поверхности определенных слоев, образовавшихся в древних глубоководных морях. Создавшее ее неизвестное существо, по-видимому, многократно проходило по одному и тому же маршруту, собирая или выращивая в желобках пищу.

В горных слоях часто встречаются следы бегства, отражающие ситуацию, когда какие-нибудь несчастные черви или моллюски, спокойно занимавшиеся своими делами, были внезапно, словно над ними пронесся ураган, погребены под слоями удушающей грязи. Выжили те, кому удалось, прокопав ход, выбраться на поверхность. Аналогичный опыт приобрел Робинзон, вылезший из топкой приливной отмели. Гораздо менее драматичными реакциями на изменения окружающей среды являются следы сохранения положения (эквилибрихнии): вспомним Робинзона, передвигающегося вокруг пальмы, чтобы оставаться в тени. Типичные структуры такого рода в горных породах называются шпрейтами (перемычками); они появляются, когда организмы корректируют заглубление своих вертикальных ходов с изменением уровня поверхности осадка (накоплением песка и ила или, наоборот, размывом), на которую эти организмы выходят питаться. Существуют также следы размножения. Фермер Арчер, например, смастерил детскую люльку, а пчелы и осы, демонстрируя заслуживающее сравнения мастерство, строят ульи.

Здесь необходимо сделать кое-что еще: сопоставить ихнофоссилии Робинзона и фермера Арчера. В чем-то они похожи, но есть и различия. Например, отпечатки ног Робинзона имеют форму ступни, а следы фермера Арчера — сапожных подошв. Это различие иллюстрирует пятый принцип человеческих ихнофоссилий (навряд ли используемый палеонтологами, поскольку он был только что придуман для нашей конкретной цели): один и тот же организм в разной обстановке ведет себя по-разному. В данном случае гораздо труднее подобрать примеры ископаемых следов, не принадлежащих людям, однако несколько аналогий все же найдется, если применить их некоторой натяжкой. Вот, например, кораллы Acropora — одни из важнейших обитателей коралловых рифов, как современных, так и древних (хотя с геологической точки зрения не такие уж они жутко древние). На защищенных участках рифа они растут длинными, тонкими ветвями; на участках, открытых прибою, образуют округлые ударопрочные колонии.

С ростом урбанизации также становится все труднее различать следы, оставленные отдельными особями, и, как правило, лучший способ установить происхождение следа — связать конкретный след с конкретной особью. Например, некие мечехвосты около 100 миллионов лет назад угодили в смертоносную гипергалинную лагуну, которой суждено было впоследствии превратиться в южнобаварский зольнхофенский известняк, известный как место обнаружения археоптерикса. Они совершили своего рода последний предсмертный рывок, который дошел до наших дней в виде череды окаменелых следов клешней на поверхности известняковых напластований, ведущих к окаменелым трупикам самих несчастных мечехвостов. Установление такого рода связи всегда вероятнее в случае Робинзона (если бы он не пережил свою встречу с топкой отмелью), чем фермера Арчера.

Потерпевший кораблекрушение Робинзон, в сущности, вел себя так же, как динозавры в далекую мезозойскую эру. Он делал все возможное, чтобы выжить в жестоком мире, полагаясь лишь на свои инстинкты и мозги. Занимался собирательством. Охотился. Попутно с охотой и собирательством пытался найти себе тихое, удобное убежище. Его следы по большому счету ничем не отличаются от поражающих нас следов динозавров, например, в долине Пергатори в Колорадо или на поверхности песчаника на берегах острова Уайт. У человека всего две ноги, но представьте, сколько следов он может оставить в течение жизни. Прикиньте также, сколько нас на планете: через 50 лет, если все пойдет хорошо, нас будет д вместо 6 миллиардов. Вероятно, эта биомасса сопоставима с биомассой динозавров в любой отдельно взятый период их продолжительного существования. И эта биомасса оставляет мириады следов. Они, однако, легко смываются, так что уцелеет лишь крохотная часть наших следов ходьбы.

Фермер Арчер изменяет ландшафт и другими способами: он пашет и сооружает постройки — пристанище для себя и своей семьи. Здесь можно провести некоторые параллели с динозаврами. Было найдено несколько гнезд динозавров, например в пустыне Гоби или в вертикально стоящих слоях известняков, слагающих гору Святой Виктории на юге Франции, которая так покорила Сезанна, что он писал ее снова и снова. Но если фермер Арчер соорудил под своим домом дающий приятную прохладу погреб, то норы для жизни под землей, насколько известно, прорывал лишь один вид динозавров. Однако если мы рассмотрим вопрос в более широком масштабе и учтем уровень строительных навыков людей и их высокоразвитую способность к кооперации, то найдем гораздо больше аналогий.

Сегодня мало кто живет на изолированных островах. А в более развитых странах все меньше людей ведут правильную жизнь, занимаясь фермерством в сельской местности. Большинство из нас обитают в больших и малых городах. И здесь мы, все вместе, коллективно, превратились в гигантов. Гигантов в смысле производства человеческих ихнофоссилий, как по масштабам, так и по количеству. В настоящее время мы со все нарастающими темпами создаем примеры самых удивительных (и в далеком будущем, возможно, самых загадочных) потенциальных ископаемых следов, которые только имелись в истории нашей планеты. Пришло время рассмотреть наиболее уникальный, разнообразный и очевидный структурный вклад людей в земную геологию: городской слой.

Городские следы

Каковы будут первые ископаемые следы несомненно разумных организмов, обнаруженные нашими будущими летописцами? Следы, которые станут решающим доказательством того, что резкие нарушения в функционировании окружающей среды Земли были связаны с существованием разумных, организованных, хитрых, колониальных — и некоторое время процветавших — созданий?

Ясно, что большая часть осадочных отложений Земли имеет морское происхождение, что справедливо и для нашего собственного временного периода — того, который можно назвать антропоценом. С другой стороны, сами мы не являемся морскими существами: почти всю жизнь проводим и сооружения свои строим на суше. Так не будут ли первые непосредственные находки связаны с нашим кратким пребыванием в океанском мире (это могут быть выброшенные за борт бутылки и банки или даже целые кораблекрушения)? Возможно. Но эти доказательства были бы фрагментарными, частичными, дразнящими воображение. И конечно, их масштабы не соответствовали бы масштабам изменений окружающей среды, демонстрируемым слоями.

Настоящие факты, классическое месторождение окаменелостей будущего, научное Эльдорадо появится, когда морские слои антропоцена будут прослежены до пород, отражающих все более и более мелководные обстановки осадкона-копления, пока не будет найдена, например, ископаемая дельта или прибрежная равнина. Это будет, скажем, аналог дельты, в которой сформировались угленосные болота каменноугольного периода, или той, что раскопана в английском Вельде, где оставили свои следы (и даже кости) динозавры раннего мела. Как только наши будущие исследователи разыщут такие слои — не наткнутся на них случайно (ибо это было бы все равно что найти иголку в стоге сена), но внимательно и терпеливо проследят слои пород, соотносимые с массовым вымиранием, — им наконец представится возможность обнаружить окаменелый город.

Задумайтесь о масштабах и современных темпах роста этих структур. Мы живем в эпоху мегаполисов, которые все увеличиваются по мере не только роста населения, но и его миграции из сельской местности к скоплению источников работы и жилья.

Какой это будет город? Возможно, Новый Орлеан или Хайфон, а может быть, Шанхай, Амстердам, Венеция, Порт-Харкорт, Дакка... Вот лишь некоторые из городов и мегаполисов, раскинувшихся сегодня на прибрежных равнинах, в поймах и у речных устьев. Они прочно заняли свое место на спускающихся тектонических эскалаторах; массы дельтовых отложений, на которых они построены, неумолимо тянут их вниз. Кроме того, все они находятся на уровне моря или чуть выше (а в некоторых случаях чуть ниже, под защитой дамб), что делает их уязвимыми даже при самом незначительном повышении уровня моря. Как только эти города уйдут под воду, они будут перемещены из области денудации в область осадконакопления, словно в консервную банку.

Однако Манчестер в Ланкашире, Сан-Франциско, Лхаса, Клермон-Ферран, Кито и Ла-Пас располагаются высоко, в области денудации, и преимущественно на эскалаторах, едущих наверх. Их шансы на долгосрочное окаменение, по сути, ничтожны, как бы прочно они ни были построены для противостояния штормам, пожарам и наводнениям. У Мехико хорошие шансы на захоронение в ближайшем будущем, поскольку он стоит в бывшей озерной котловине, рядом с действующими извергающими пепел вулканами; но его долгосрочные перспективы невелики, поскольку котловина находится на высоком плато, примерно в 2 км над уровнем моря. Последними остатками прочных зданий этих городов станут смытые реками в далекие моря выветрившиеся частицы кирпича или бетона песчаной и алевритистой размерности. Следует признать: это все же следы, ведь материалы, из которых построены города, не могут просто исчезнуть. Но следы эти будут практически незаметными.

Давайте вернемся к низменным регионам империи людей и посмотрим, что годится для захоронения. Тут будущих палеонтологов ожидает настоящий рог изобилия, по сравнению с которым даже колорадская долина, усеянная следами динозавров, покажется маленьким, скучным, непримечательным местом.

Задумайтесь обо всем, что было доставлено, скажем, в Новый Орлеан для создания его нынешнего городского ландшафта. Средний небоскреб состоит из тысяч тонн бетона, плюс большое количество стали и стекла, немного меди, различные пластмассы. А также камень — полированные гранитные плиты в вестибюле, привезенные, вероятно, из Скандинавии, и мраморная облицовка.

И это только то, что видно на поверхности. Под землей скрывается гораздо больше. В частности, больше бетона. Часть его идет на фундаментную плиту, на которой покоится вся конструкция. И даже этого недостаточно. Грунты в Новом Орлеане, как и во многих других местах, по мнению инженеров-строителей, коварное основание. Это насыщенные водой глины и слои рыхлого песка и частично перегнившей растительности. Если кто-то попытается возвести на таком основании небоскреб, скорее всего через несколько лет тот покосится и рухнет. Популярная туристическая достопримечательность — Пизанская башня — прекрасно иллюстрирует проблематичность возведения высоких сооружений на слабом грунте. Потребовалась вся изобретательность инженеров и много итальянских лир, чтобы зафиксировать башню в рискованном и ошеломительном равновесии между устойчивостью и окончательным падением.

Единственный безопасный способ закрепить многотонную высотку из бетона, стали и стекла на грунте, представляющем собой геологический эквивалент бланманже, — это поставить ее на бетонную фундаментную плиту, а затем буквально пришпилить всю массу к земле бетонными сваями, вогнанными в грунт на 50 и более метров. Помимо того, каждый небоскреб, разумеется, вовсе не изолированный остров: подземное пространство опутано сложной сетью водопроводных, канализационных и газовых труб, электрических и оптоволоконных кабелей, связывающих между собой эти современные замки.

Таким образом, если мы сравним себя с динозаврами — такими же, как мы, хозяевами суши, вершиной пищевой цепи и так далее, — то уж по части производства следов мы их уверенно обгоним. И это притом что мы единственный вид, существующий гораздо меньше миллиона лет (а города строящий и того меньше), тогда как динозавры представляют собой множество видов, в совокупности населявших Землю в течение 100 миллионов лет.

Каждый человек (по крайней мере, в развитом мире) в среднем за свою жизнь использует около 500 тонн песка и гравия, плюс известняк, глину для кирпичей и асфальт. Из них мы создаем себе дороги, дома и учреждения, школы, больницы, рестораны и многозальные кинотеатры. Все это, вкупе с железом, сталью, медью, пластиком, может накапливаться в течение многих человеческих поколений и столетий, образуя огромную массу материала, поскольку новые дома, как правило, строятся на обломках старых. Строительный мусор, накопившийся за несколько веков в городских районах, формирует существенный объем геологических отложений. На геологических картах его часто именуют «насыпным грунтом». Применительно к целям данного повествования, давайте назовем его городским слоем. В старых, давно основанных городах его мощность может достигать десятков метров, а в таких городах, как Новый Орлеан, сваи, позволяющие небоскребам без опаски скрести небо, вдобавок к этому образуют этакий перевернутый подземный бетонный лес.

Наше воздействие распространяется еще глубже. Ибо города, подобно муравьиным и термитным гнездам, нуждаются в постоянном поступлении продовольствия и материалов для поддержания своей жизнедеятельности. Что касается еды, то фермер Арчер помогает, как может. Что касается отопления (и, все в большей степени, охлаждения летом), люди проектировали свои города не так хорошо, как термиты свои гнезда, постоянная внутренняя температура в которых — результат блистательной инженерии, обеспечивающий изумительный баланс обогрева (побочный продукт метаболизма насекомых) и вентиляции.

Куда более примитивные человеческие методы отопления веками основывались на сжигании древесины и древесного угля. Затем мы израсходовали запасы древесины, вырубив леса. Пришел черед каменного угля, и мы изобретательно справились с извлечением, часто с глубины нескольких сотен метров, целых пластов, что привело к существенному увеличению добычи, потребовавшему создания разветвленных подземных шахт и туннелей, обрушение которых предотвращалось (временно) с помощью деревянных или металлических крепей. По сути, это те же норы, подобные ходам, прокладываемым червями в иле, только гигантских размеров.

После этого появилась нефть — определяющий экономический, социальный, политический, культурный и военный символ последнего столетия, идеальное топливо для удобства, топливо, которое на протяжении ста лет приводило в движение практически всю нашу жизнь (и, если нам повезет, будет продолжать это делать еще полвека). Ее добыча не вынуждала нас вторгаться в подземное царство, как добыча угля. Тем не менее тысячи скважин — железных, бетонных и земляных нор диаметром до 1 м и глубиной до нескольких километров — превращают каждое нефтяное месторождение в этакую гигантскую игольницу. Далее, с довольно нервным переходом нашей цивилизации на атомную энергию возникает вопрос: куда девать ядерные отходы? Наименьшее из зол — разместить их глубоко под землей, в качестве весьма своеобразного подарка геологам будущего: что бы ни представляли собой эти существа, они, скорее всего, с почтением отнесутся к высокому уровню радиации.

Применима ли наша ихнологическая классификация к внутренней структуре городского слоя? Начнем со следов обитания (так называемых домихний); тут все просто: квартиры и дома. Но есть также офисы и промышленные предприятия, с этими уже сложнее, ведь у червей и ракообразных нет отдельных жилых и рабочих нор. Что касается следов перемещения (репихний), то у наших городских отпечатков ног практически нет шансов оставить по себе память, поскольку туфли от Гуччи и дизайнерские кроссовки топчут неподатливый асфальт. Зато мы оставляем разветвленные следы коллективного перемещения: тротуары, шоссе и скоростные магистрали, железные дороги и взлетно-посадочные полосы аэропортов, простирающиеся далеко за пределы собственно городских центров. Они значительно более износостойки, чем самые глубокие отпечатки ног. А как насчет следов бегства? Что ж, многие офисные работники, вероятно, считают свое возвращение домой на метро бегством.

Впрочем, существует по меньшей мере один принципиально новый класс ископаемых следов, которые созданы или усовершенствованы нами. Можно назвать это следами удовольствия, или, если нам нужен по-настоящему научный подход в этом вопросе, давайте окрестим их фриволихниями. Ибо только наш вид тратит значительную долю своих усилий и ресурсов на погоню за удовольствиями. Задумайтесь: кинотеатры, спортивные стадионы, парки, музеи и художественные галереи, театры, садовые центры, дорогие рестораны высокого класса (тогда как дешевые кафе и столовые, естественно, отвечают лишь за следы питания, или фодинихнии) — это один из видов нашего наследия, который наши будущие исследователи (если они похожи на научно-фантастические создания Дугласа Адамса) либо легко поймут и впишут в свою интерпретационную схему, либо (если они похожи на мистера Спока из «Звездного пути») найдут необъяснимым.

У другого класса следов есть аналоги в природе, но это следы деятельности, в которой люди, можно утверждать, продвинулись гораздо дальше, чем обычные животные и растения. Эти низшие формы жизни убивают друг друга ради пищи и иногда — соперничая за самку. Человеческий вид совершал убийства в гораздо больших масштабах и посвящал (и до сих пор посвящает) этой деятельности значительную часть своих ресурсов. Остатки мечей, ружей, пуль, военных кораблей, изрытой снарядами, минами и танковыми гусеницами земли можно было бы объединить под еще одним недавно придуманным термином — киллихнии. По-видимому, палеонтологического аналога подобных следов не существует, что, вероятно, кое-что говорит о природе прогресса.

Города, конечно, наполнены вещами — нашим материальным имуществом: автомобилями, стульями, столами, пианино (акустическими и электрическими), теннисными ракетками, компьютерами, телевизорами и CD-плеерами, микроволновыми печами, птичьими клетками (некоторые с попугаями) и даже книгами. Далее, существует разная мелочь, которой изобилует, как растение пыльцой, наш образ жизни: например, миллиарды шариковых ручек (представьте, сколько их проходит через нашу жизнь), скрепок, монет, ключей, пластиковых ножей, вилок и ложек, пластиковых бутылок для напитков и бумажных стаканчиков. Список можно продолжать бесконечно. В настоящее время все эти предметы заполоняют наши дома, квартиры, магазины, супермаркеты и склады (еще один новый класс ихнофоссилий). Однако у большинства из них относительно короткий срок службы, и в конечном итоге они попадают в наши мусорные ведра и баки, а оттуда на городские свалки; обычно это старые карьеры, которые зачастую выгоднее использовать в качестве мусорных полигонов, чем добывать там гравий. Современные археологи придают большое значение древним мусорным ямам и кучам, поскольку, изучая их содержимое, можно многое узнать о повседневной жизни, скажем, в Средневековье. Современное общество производит бесконечно больше мусора, чем расчетливые крестьяне до эпохи Возрождения, и наши гигантские свалки, если они окаменеют, смогут поставить в тупик наших будущих исследователей.

Отдельный класс отложений будет представлять наша одежда. Ее нелегко отнести к какой-либо категории ископаемых следов. Пожалуй, больше всего она схожа с внешней броней для защиты и тепла, а зачастую и для того, чтобы подчеркнуть сексуальность. Ближайшие функциональные аналоги, по-видимому, птичье оперение или экзоскелет членистоногих типа краба или омара. Как и членистоногие, человек периодически сбрасывает внешний покров, поскольку тот становится слишком тесен для растущего организма, и обзаводится новым. У человека, как и у некоторых видов членистоногих, а также у большинства птиц, внешний покров демонстрирует ярко выраженный половой диморфизм: разные узоры у самцов и самок. Однако, в отличие от других видов, у людей также наличествует заметный полиморфизм внешнего покрова, связанный с принадлежностью к различным сообществам и поколениям, причем замысловатость и даже практическая функциональность этих покровов, как правило, зависит от ресурсов, имеющихся в распоряжении отдельных особей. Учитывая неравномерное распределение этих ресурсов среди отдельных особей, можно предсказать, что пуловер «Маркс энд Спенсер» с большей вероятностью попадет в летопись окаменелостей, чем вечернее творение Ива Сен-Лорана. Наряду с одеждой существуют окаменелости тщеславия — бесконечно малая доля артефактов, представляющая собой капсулы времени, захороненные для открытия будущими поколениями, — человеческое изобретение, еще больше расширяющее сферу теоретической палеонтологии. Многообразие компонентов нашего нынешнего городского слоя, поддающихся сохранению, поистине безгранично.

Как бы их ни классифицировать, легко заметить, что человечество трансформировало значительную часть поверхности планеты, причем с исключительной стремительностью. На Землю, безусловно, оказывали влияние и другие существа, но ничего похожего на наши мегаполисы ранее не возникало. Два миллиарда лет назад первые фотосинтезирующие организмы, наполнив атмосферу кислородом, навсегда изменили мир. Это пример колоссального воздействия, но проводить аналогии с городом нельзя. Термитник, напротив, можно сравнить с городом: его архитектурная сложность, теплорегуляция и кондиционирование, пожалуй, сопоставимы с нашими достижениями. Однако нельзя сказать, что термитники оказывают глобальное влияние.

Ныне существует явление, сочетающее в себе бесконечную сложность конструкции и способность к глобальному изменению ландшафта. Здесь мы снова встречаемся с кораллами и ошеломляющими рифовыми структурами, которые они создают. Маленькие многоклеточные организмы с щупальцами, обладающие талантом производить известняк, — в некотором смысле наши непосредственные конкуренты в борьбе за бессмертие. Как небоскребы, так и коралловые рифы фактически являются массивами биологически созданных горных пород, достойными памятниками обоим нашим биологическим типам. Наш непосредственный вклад в городские ландшафты Нового Орлеана, Амстердама и Лондона, безусловно, кажется довольно внушительным и прочным, причем как видимая, так и невидимая его части.

Стоит задуматься о размерах и роли коралловых рифов как городов дочеловеческой эпохи. Заслуженной славой пользуется Большой барьерный риф, протянувшийся на 2000 км вдоль побережья Австралии и занимающий четверть миллиона квадратных километров. Поразительнее всего, что это, похоже, совсем молоденький риф, которому меньше миллиона лет. Его можно увидеть из космоса, но он лишь приступил к процессу тотального изменения ландшафта.

Риф представляет собой биологический город, столь же сложный, как Нью-Йорк, Пекин или Лондон, но сооруженный в абсолютно нечеловеческих масштабах, как временных, так и пространственных. Пирамиды, Великая Китайская стена и Нью-Йорк в сравнении с рифами — попросту сопляки. Однако мы, люди, занимаемся строительством городов всего несколько тысяч лет. Коралловые организмы — 100 миллионов лет. Мы догоняем их с впечатляющей скоростью.

Путешествие под землю

Человечество с необычайной быстротой породило множество следов собственной деятельности — следов из кирпича, бетона, стали, пластика. При подходящем сочетании тектонического опускания и уровня моря эти следы могут быть погребены в отложениях и перемещены ниже уровня области денудации. И на том спасибо.

Это, конечно, только начало. Но путь к предполагаемой встрече с межзвездными исследователями намного, намного длиннее. Городские руины, которые спускаются на тектоническом эскалаторе, проведут эти века в среде более чуждой нам, чем морские глубины или холодные просторы космоса. Они окажутся под землей, в мире тьмы, жара, огромного давления, где будут медленно перемешиваться подземные флюиды. Здесь зарождаются землетрясения, нефть и природный газ. Как будут существовать наши города в царстве Плутона? Сохранится ли узнаваемым изначальный облик зданий и фундаментов, погребенных в горных слоях? Или они разрушатся, исчезнут, не оставив и следа? Смогут ли они просто уцелеть под землей, не изменившись? Или превратятся в другие формы минералов? Вот вопросы, которые должны определить сущность доказательств, оставшихся после нас. Это может помочь рассмотреть городской слой с другой точки зрения. То, что он городской, — бесспорно; но каковы его характеристики как слоя?

Для начала можно взять состав города и разложить его на основные компоненты, на геологические материалы. Тогда мы получим возможность подобрать им ближайшие аналогии с теми природными материалами, которые пережили длительное погребение в слоях, а также с теми, что некогда распались, разложились, исчезли в подземном царстве. Большинство предметов человеческого производства, безусловно, сделано из искусственных материалов. Но, несмотря на современный облик и формы, многие составляющие этих материалов строго первичные. Именно они снабдят нас наиболее подходящими аналогами для моделирования дальнейшего развития погребенного города на миллионы лет вперед.

Возьмем главный городской ингредиент, бетон. Это один из важнейших символов современной эпохи. Вообще-то, у бетона древняя история: он появился еще в Древнем Риме (а может даже, в Древнем Египте). Однако эпохальный, завоевавший мир рецепт изобрел в 1824 году Джозеф Аспдин[22], который, подобно опытному шеф-повару, удостоившемуся трех мишленовских звезд, использовал самые простые ингредиенты: смешал измельченный известняк и глину, подверг обжигу, затем растолок в порошок. Чтобы сделать бетон, надо взять одну часть получившегося цемента и две части песка и гравия, добавить воду, придать примерную форму, которая вам нужна, дождаться окончания череды чрезвычайно сложных реакций гидратации, и смесь станет твердой, как камень, так что вода будет ей не страшна.

Трудно в точности спрогнозировать, что именно произойдет с этим искусственным камнем через 100 миллионов лет под землей, особенно учитывая, что под землей бывают очень разные условия. Первоначально бетон не тестировался даже на кратковременный срок службы: взгляните на дорого обошедшуюся людям проблему коррозии бетона (или в английском варианте «рака бетона») — катастрофическую реакцию на атмосферное воздействие, которая приводила к разрушению зданий и мостов в 1960-1970-е годы.

Однако некоторым компонентам бетона от природы присуща геологическая прочность. Возьмите его основной ингредиент, по весу составляющий примерно две трети: песок и гравий. В геологическом смысле песком считаются осадочные частицы диаметром 0,05-2 мм. Гравий (дресва — в случае неокатанных частиц) — это обломки диаметром 2-10 мм; далее идет галька (щебень), затем валуны (отломы). Это геология; у строителей свои определения. Песок и гравий — это заполнители; материал с зернами диаметром менее 5 мм называют мелким заполнителем, более 5 мм — крупным. Неважно. Точные размеры здесь не принципиальны. Однако история этих частиц песка и гравия в геологическом прошлом, а также путешествия, которые они совершали в древности, могут дать наилучшее представление об их вероятном поведении в роли компонентов глубоко погребенного бетонного блока в далеком будущем. Песок и гравий добывают в шахтах и карьерах. Но как они туда попали?

Естественные поточные линии по производству песка и гравия нам хорошо знакомы. Многие из нас привыкли ежегодно проводить две недели на высокоэффективной современной фабрике по производству песка и гравия. Это пляжный курорт, место, где можно разгуливать в шлепанцах и кошмарных бермудах, с супермодным романом в руке. Волны, набегающие на пляж (или захлестывающие его в штормовые дни), — неутомимые труженики. Она катают песчинки и гальку по поверхности пляжа, а грязь и глину, которые находятся в воде, постепенно уносят в море. Песчинки и камешки, прежде чем занять свое окончательное место на пляже, непрерывно подвергаются химическому воздействию воды. Зерна минералов, которым присуща физическая или химическая непрочность (слюда, полевые шпаты, пироксены, роговики, оливины), неумолимо разрушаются, превращаются в крошечные частицы глины и ржавчины и смываются в более глубокие воды. Остаются только самые прочные минералы, главный из которых — чистый кварц, обладающий устойчивостью к химическому выветриванию.

Поэтому песок состоит преимущественно из зерен кварца; а некоторые его частицы — практически неразрушимые цирконы и монациты, рутил и турмалины — еще более устойчивы. Галька обычно тоже богата кремнеземом: это обломки песчаника и кремня, а также молочно-белого жильного кварца в тысячекратном объеме (концентрации), потому что фрагменты менее прочных пород давно разрушились. Все они берут первые призы по долговечности, а некоторые на протяжении эонов проходили циклы эрозии и абразии при подъеме и разрушении горных цепей — и уцелели.

Тот пляж, на котором эти зерна ныне омываются и перекатываются волнами (а мы, играя в волейбол или пляжный крикет, ежегодно, сами того не ведая, производим множество фриволихний), не будет срыт и использован в качестве подушки под фундаментом многоэтажной автостоянки. Индустрия досуга — крупнейшая отрасль современной человеческой цивилизации, и у местного совета по туризму и Ассоциации отельеров достанет сил позаботиться об этом. Но существует немало древних пляжей возрастом около миллиона лет, относящихся к тому времени, когда уровень моря был выше. Находятся они теперь в высокой и сухой местности, а вовсе не на великолепных побережьях, и, следовательно, получить разрешение на добычу в них песка и гравия куда проще.

Пляжи — отличные фабрики по производству песка и гравия, но не единственные. Остатки древних речных русел и зандровые равнины перед ледниками ледникового периода являли собой столь же эффективные производственные линии. Вероятно, еще важнее то, что ископаемые пляжи, русла рек и потоков талых ледниковых вод, сложенные из горных пород, которые в иные времена были песком и гравием, можно найти в напластованиях, относящихся к тому времени, когда в геологической летописи Земли появились опознаваемые осадочные слои, а было это свыше 3 миллиардов лет назад.

Таким образом, основной компонент бетона — частицы песка и гравия, в которых преобладает кварц, — обладает врожденной геологической прочностью. Скорее всего, он выживет в подземном царстве, хотя, как мы увидим, возможно, не сохранится в совершенно неизменном виде. Но как насчет оставшейся трети — сланцев с известняком, которые затем, для получения бетона, смешиваются с заполнителем?

Эти ингредиенты, бесспорно, обладают столь же превосходными геологическими качествами, хотя при их сочетании образуются новые формы: в процессе обжига («клинкеризации») — различные силикаты и алюминаты кальция, при отверждении — гидратированные эквиваленты последних. Впрочем, вполне можно поразмышлять о том, какие изменения суждены им под землей в долгосрочной перспективе: это представляет особый интерес для тех, кто планирует подземное хранение ядерных отходов. Данные вещества подвергают «ускоренному выветриванию» в специально подобранных химических растворах, и некоторые результаты свидетельствуют о том, что гидроксид кальция в смеси на протяжении тысячелетий может выщелачиваться водой, так как кислые грунтовые воды могут образовывать растворимые хлориды кальция и алюминия. Это будет ослаблять сооружение, воздействуя на него примерно так же, как остеопороз на кости. Однако добавление фтора может привести к образованию плохо растворимого фторида кальция. Цемент, безусловно, один из наиболее любопытных экспериментов по созданию долговечных искусственных горных пород.

В городском слое можно найти множество других ингредиентов. Кирпич и черепица, например, присутствуют практически везде, где люди строят себе жилища. Грубо говоря, это всего лишь прямоугольные бруски или пластинки обожженной глины. Но литифицированная глина — глинистые породы — наиболее распространенная составляющая древних осадочных пород, и она спокойно смиряется с перспективой практически вечного существования. Глина — конечный продукт выветривания других горных пород, сочетающая в различных пропорциях несколько компонентов: глинистые минералы; крошечные частицы прочных минералов, таких как кварц; немного извести (необязательно); различные количества органического вещества, на котором довольно долго будет пировать любопытный набор бактерий (и самые живучие из микробов будут цепляться за жизнь даже на глубине 1 км и более).

Однако глина в кирпичах промышленного производства немного другая. Она быстро нагревается в печах, так что минералы преобразуются и частично спекаются, создавая новый твердый и прочный материал. Своего рода природным аналогом кирпича может служить аргиллит, который, залегая у подножья вулкана или рядом с подземной магматической камерой, при контакте с восходящей магмой подвергается обжигу. Он метаморфизируется, из первоначальных крошечных чешуек глинистого минерала образуются новые минералы. Действительно, на первый взгляд может показаться, что кирпичи во многих отношениях более устойчивы к изменениям во время погребения, чем исходное сырье, глина. Например, глинистые породы, подвергшиеся естественному обжигу при соприкосновении с подземной магмой, обладают повышенной устойчивостью, скажем, к колоссальному давлению, которое возникает при столкновении континентов и подъеме горных хребтов. Таким образом, именно те породы, которые образовались путем контактного метаморфизма, чаще всего сохраняют остатки своей первоначальной структуры, тогда как их необожженные соседи под огромным давлением раскалываются и деформируются, так что от текстуры исходной глины мало что остается.

Естественный высокотемпературный обжиг глинистых пород обычно занимает от столетий до многих тысячелетий. Кирпич, однако, обжигается в печи всего один день или около того, хотя и при температурах выше, чем у гранитной магмы. Быстрый нагрев ведет к дегидратации исходных глинистых минералов и получению безводных высокотемпературных минералов, таких как муллит, кристобалит, оливин. Новые минералы образуют крошечные кристаллы, удерживаемые вместе стеклом, образованным в результате плавления нескольких процентов исходного сырья. Получившийся кирпич также порист, сеть образовавшихся пустот и трещин позволяет пару выходить из обезвоживающегося кирпича при обжиге. Кирпичу родственна керамика, также представляющая собой обожженную глину, но имеющую более чистый и однородный состав. Как и в случае с кирпичом, кратковременный интенсивный нагрев обезвоживает многие исходные минералы.

Стекло — еще один распространенный компонент нашей материальной цивилизации. Это застывшая жидкость, начинающая свой путь как богатый кремнеземом расплав, который затем столь быстро охлаждается струями воды, что составляющие его молекулы не успевают собраться, подобно деталькам «лего», в кристаллы. На стекольных фабриках стекло изготавливают из чистого кварцевого песка, добавляя в качестве флюса карбонат натрия, чтобы кремнезем плавился при более низких температурах, и карбонат кальция, чтобы получившееся оконное стекло не растворялось под дождем, поскольку силикат натрия (так называемое жидкое стекло) растворим в воде.

Существует и стекло природного происхождения, например обсидиан. Он также начинается с расплава, чрезвычайно богатого кремнеземом и потому очень вязкого (молекулы кремнезема имеют тенденцию полимеризоваться даже в расплавленном состоянии). Эти лавы перемещаются очень медленно, как плотная, патокообразная жидкость; на микроскопическом уровне молекулы тоже двигаются медленно и с большим трудом. При любой резкой естественной потере тепла (как в случае с маломощными потоками лавы или пластовыми интрузиями, или силлами, магмы, внедрившимися в холодную породу) кристаллы опять же не успевают сформироваться.

В геологических масштабах времени, измеряемых десятками миллионов лет, такие природные стекла недолговечны. Отдельные молекулы более стабильны, когда встроены в кристаллы, поэтому даже в твердом состоянии они преодолевают, хоть и невероятно медленно, крошечные расстояния, отделяющие их от других молекул, чтобы соединиться с ними и сформировать микроскопические кристаллы. По мере того как это происходит и грани кристаллов начинают рассеивать свет, обсидиан теряет свои стеклянные свойства. Он расстекловывается, превращаясь в фельзит — более светлую, непрозрачную породу.

Вполне вероятно, что искусственные стекла со временем также трансформируются и утратят прозрачность. Через 100 миллионов лет почти все банки из-под варенья, молочные бутылки и осколки оконных стекол станут молочно-белыми, непрозрачными. Осколки зеркал, найденные археологами грядущего, не отразят новую реальность и не поведают о своем первоначальном предназначении в человеческом настоящем.

Далее, в нашей империи существуют металлы: железо и сталь, алюминий, медь, олово, цинк, свинец, не говоря уже о серебре, золоте и платине. Эти материалы уже несколько необычнее, поскольку в природе не так много самородных металлов. Есть золото, ценимое, разумеется, за высокую инертность и, следовательно, долговечность. Медь также можно обнаружить в самородном виде, но чаще всего она и другие металлы присутствуют в природе в виде соединений: карбонатов, сульфидов, сульфатов, силикатов, оксидов и гидроксидов. Самородное железо встречается редко, преимущественно в виде железных метеоритов. Таким образом, погребенные объекты из железа и стали, в отличие от бетонных, не будут подражать природе, во всяком случае природной среде на поверхности земной коры и внутри нее. Их долговечность нельзя считать доказанной. Подземное царство может отнестись к ним немилостиво.

Существуют также пластмассы, различные полимеризованные углеводороды: нейлон, акрил, полистирол, полиэтилен. И хотя они изготовлены промышленным способом, предки у них весьма древние. Составляющие их молекулы некогда принимали участие в сложных биохимических процессах планктонных организмов, обитавших в ныне исчезнувших океанах. Организмы эти умерли, опустились на морское дно и были погребены в осадочных породах. Затем, по мере того как осадочные слои превращались в напластования твердых пород, органическое вещество распадалось. Часть его превратилась в природный газ и нефть и переместилась к земной поверхности, часть по пути задержалась в природных подземных резервуарах углеводородов, еще одна часть образовала прочный графитовый остаток в слоях, где были погребены исходные организмы. После чего некоторая доля нефти, выкачанной из земли людьми, была переработана в пластик, помогающий определить наш возраст.

Какой ископаемый эквивалент можно подобрать, скажем, для пластикового стаканчика? Возможно, какие-нибудь длинные макромолекулы в органических скелетах некоторых морских беспозвоночных. Например, подходящим аналогом могли бы послужить ископаемые граптолиты. Около 400 миллионов лет назад эти вымершие животные образовывали колонии, входившие в состав планктонных популяций открытого моря. Среди современного планктона нет ничего подобного этим геометрически причудливым биологическим загадкам. Следов самих этих существ найдено очень мало. Однако сохранились их «квартиры» — изящные трубочки размером со спичку, образованные коллагеноподобным веществом (из которого сделаны наши ногти). Граптолиты — одни из наиболее распространенных фоссилий в морских породах той эпохи.

Также империя людей издавна использовала натуральные материалы, причем ныне в абсолютном выражении больше, чем когда-либо. Древесина и в какой-то мере ее производные — бумага, а также текстиль — имеют хорошо известные природные аналоги. Ископаемая древесина не редкость, в горных отложениях даже можно найти отпечатки листьев и веток, а в больших объемах она, разумеется, образует уголь. Однако некоторые различия могут оказаться существенными. Обработанная человеком древесина обычно высушивается, выдерживается, зачастую покрывается олифой или лаком, будь то кухонный стол или концертная скрипка. Поэтому она с самого начала более устойчива к гниению. Это удачный первый шаг на долгом пути к вечности.

Таковы ингредиенты, из которых состоит городской слой. Зная их происхождение, можно делать предположения об их будущем. Пришло время захоронить их и посмотреть, что получится.

Неглубокая могила

Составляющие наших городов по большей части вряд ли сохранятся в прежнем виде. В результате изменений, которые произойдут с ними в дальнейшем, стандартный геологический каталог горных пород и минералов пополнится новинками человеческого производства. Учитывая небольшой срок (совершенно произвольно выбранные 100 миллионов лет), они испытают действие тепла (скажем, от 100 до нескольких сотен градусов по Цельсию, в зависимости от того, насколько глубоко они будут погребены и насколько разогрета местная земная кора), некоторое давление (вес вышележащих отложений мощностью до нескольких километров) и каталитическое, коррозионное воздействие теплых, а затем в конечном итоге раскаленных, химически активных подземных флюидов, в которых всем этим объектам придется искупаться.

Отправная точка? Можно взять для примера погребение Нового Орлеана — или Амстердама, Хайфона, Венеции. В общем-то, подойдет любой из многочисленных городов прибрежных равнин. Погребение будет неприглядным. Исходя из современных реалий, оно, скорее всего, начнется в следующем столетии с повышения уровня моря где-то на 2-5 м. В геологическом смысле пустяк, однако этого хватит, чтобы оказались затоплены обширные территории и обезлюдели значительные участки городского ландшафта.

Эти подводные сооружения, по крайней мере на раннем этапе, вероятно, будут оставаться в относительно хорошем состоянии. Верхние их части почти наверняка быстро разрушатся, проржавеют и будут представлять собой столь же неприглядное зрелище, как, скажем, динозавр, гниющий в юрском болоте. Впрочем, неважно: кости этого динозавра, позднее окаменевшие, впоследствии смогут украсить собой Музей естественной истории Карнеги. Точно так же и небоскребы ниже уровня земли сохранят некоторое подобие своего первоначального облика среди валяющихся вокруг обломков и любопытных рыб, заплывающих в разбитые окна. Их подвалы и фундаменты более или менее уцелеют, так как покроются илом.

Глубокие корни небоскребов образуют бетонно-стальной частокол под Новым Орлеаном, медленно погружающимся в Мексиканский залив, поскольку осадки, смываемые с доброй половины континента в дельту Миссисипи, всем весом давят на податливую кору. Вершины бетонных свай опутаны густой сетью водопроводных, канализационных и газовых труб, электрических и оптических кабелей и перемежаются подземными переходами, паркингами и бомбоубежищами. Оказавшись погребенными, эти заброшенные фундаменты империи людей смогут начать свое превращение в городской слой, чтобы в еще более отдаленном будущем его смогли найти, изучить, проанализировать и поразиться.

Тысячелетие спустя эти фундаменты, возможно, уйдут под воду на 20 метров и более, поскольку ледники продолжат неумолимо таять. Бури и штормы завалят их обломками, волны и течения нанесут слои песка и ила толщиной в несколько метров. Теперь это место будет напоминать археологический объект вроде какого-нибудь древнегреческого или древнеегипетского города, затонувшего в результате тектонического оседания после землетрясения или извержения вулкана. Начнутся изменения. Все, что находится вблизи морского дна, окажется в пределах досягаемости червей, морских ежей и ракообразных. Они не только начнут перерабатывать все, чем можно питаться, например бумагу и текстиль, но, проделывая ходы, откроют доступ кислородосодержащей морской воде и аэробным бактериям. Все деревянные предметы пропитаются водой. Если объект погребен достаточно глубоко и доступ кислорода к нему ограничен, гниение может незначительно замедлиться и древесина частично сохранит первоначальную крепость. В прошлом на территориях английских Фенских болот мореный дуб, тысячелетиями погребенный в слоях торфа, был весьма востребованным строительным материалом. В сущности, это начальная стадия образования угля.

Кирпич и бетон также насытятся влагой. Возможно, бетон внешне изменится не сильно, а вот кирпич, скорее всего, начнет очень медленно преображаться, а именно — разбухать. При обжиге вода из кирпича выпаривается. Оказавшийся в кладке и подвергшийся воздействию стихий, кирпич будет впитывать воду и увеличиваться в размерах: всего на доли процента, но этого иногда бывает достаточно, чтобы через какое-то время разрушить его, особенно если при строительстве был использован твердый цементный раствор (а не более мягкий известковый, который способен лучше поглощать распирающие нагрузки). Это разбухание может продолжаться тысячи лет (данное явление наблюдалось на древнеримских кирпичах), хотя и постепенно замедляющимися темпами. Тем не менее, оказавшись погребенными и постоянно впитывая воду, кирпичи городского слоя расширятся до фактического максимума, и распирающее давление разрушит многие из них.

Начнутся и подземные химические изменения. Им подвергнутся металлические объекты. Возьмем, к примеру, железо. Во влажном воздухе оно ржавеет, поэтому можно ожидать, что погребение железных или стальных предметов ниже насыщенной кислородом поверхности защитит их. Это не обязательно так. Погребенные археологические артефакты, изготовленные из железа, часто бывают изъедены коррозией и частично распадаются. Железо преобразуется и в результате одной из химических реакций приобретает яркий золотистый блеск, который вводит в заблуждение охотников за земными богатствами. Непосредственно ниже поверхности морского дна, где кислородосодержащая среда поверхности сменяется бескислородными восстановительными условиями, железо и сера находятся в постоянном движении. Железо восстановится до подвижного двухвалентного состояния. Сера первоначально образует сульфаты (SO_42-), одни из основных солей, растворенных в океанах, которых энергопрожорливые бактерии лишили атомов кислорода и которые, оказавшись чуть ниже окислительно-восстановительного горизонта в осадке, формируют сульфиды (S2-). Ионы двухвалентного железа и сульфида соединяются, образуя сульфид железа в виде минерала пирита, в просторечии «золота дураков». Слои и кристаллы пирита часто встречаются в песках и илах морского дна. После образования они сохраняются в стратах до тех пор, пока условия остаются неизменными.

Пирит имеет тенденцию образовываться в подповерхностных пустотах — камерах раковин аммонитов или хрупких пустых скелетах погребенных граптолитов, часто заполняя все свободное место и создавая идеальные копии внутреннего пространства, объемные отливки из сульфида металла, обладающие выдающейся прочностью и долговечностью. Пиритизированный граптолит может уцелеть даже в глинистой породе, вовлеченной в процесс горообразования: исходная глинистая порода разрушается, перекристаллизуется, превращается в сланец, однако включенные в нее пиритовые граптолиты — твердые и прочные образования внутри пластически деформирующейся массы — способны сохранять даже микроскопические детали своего первоначального облика. При образовании гор они могут переламываться в тонких местах, разрываться на части, но все же расчлененные фрагменты имеют первоначальную форму жилых камер давно умерших животных.

И лишь когда фоссилии перемещаются обратно к насыщенной кислородом поверхности, эта прочность исчезает. В ландшафтах, сложенных граптолитоносными валлийскими или изобилующими аммонитами юрскими сланцами, поверхностные воды, просачивающиеся в породы, начинают разрушать пирит, окисляя его до ломких или рассыпчатых гидроксидов железа, которые затем могут просто исчезнуть, быть смытыми, словно пыль. Однако в породе остаются объемные пустоты, которые столь же точно сохраняют формы первоначальной фоссилии. Палеонтолог, заполнив пустую полость жидким латексом, дав ему затвердеть и превратиться в гибкий эластичный состав, а затем осторожно вытащив, может создать точную копию твердой отливки камер окаменелости, память о которой пирит так долго берег в подземном царстве.

Как только города занесет илом, начнется пиритизация. Какие аналоги пиритизированных ископаемых форм смогут возникнуть? Возможно, пластиковые контейнеры и секции пластиковых труб и коробов. Осколки чашек и цветочных горшков. Внутренности крошечных металлических и электронных устройств, которые мы сейчас производим миллионами, также представляются весьма подходящими для такого сульфидного покрытия и заполнения, так как они сами по себе содержат железо — один из компонентов пирита. Часть обломков человеческой цивилизации, безусловно, приобретет блеск «золота дураков».

Однако некоторые металлы тщательно обрабатываются человеком в целях сопротивления химическому воздействию. Сталь, легированная хромом, молибденом или ванадием, используется для изготовления оборудования, способного выдерживать удары стихии на нефтяных вышках и на полях сражений или при производстве чайников и столовых приборов из нержавеющей стали. Многие из этих изделий, возможно, переживут ранние стадии погребения, во всяком случае успеют оставить отпечаток в уплотняющихся и затвердевающих вокруг них отложениях; но тогда возникает интригующий вопрос, а именно: как они переживут более длительное погребение?

Аналогично обстоит дело с алюминием, очень распространенным элементом (содержание в земной коре — около 8 %), который никогда не встречается в самородном виде, но всегда в виде соединений с другими элементами. Людям понадобилось немало времени, чтобы понять, как получить его в чистом виде, но оно того стоило: алюминий — прочный, легкий металл, как ни странно устойчивый к коррозии. Этим свойством он обязан оксидной пленке толщиной всего в несколько атомов, которая образуется на поверхности и предотвращает дальнейшее окисление. Это очень эффективная защита: соскребите пленку до голого металла — и она почти мгновенно «заживет». Титан ведет себя аналогичным образом и даже более долговечен в обычных поверхностных условиях. Интересно, что эти оксидные пленки в бескислородных условиях разлагаются, и металл начинает разрушаться и корродировать. Опять же любопытно было бы узнать, как будут выживать алюминиевые и титановые объекты в условиях погребения в геологических масштабах времени. Если говорить о других металлах, то медь и цинк более растворимы и подвижны, чем, скажем, свинец. Таким образом, электрическая проводка вполне может не дожить до окаменения, тогда как свинцовые водопроводные трубы останутся.

Глубокое погребение

Перенесемся на несколько миллионов лет вперед. Наши прибрежные города уже глубоко погребены в земле. Под отложениями ила и песка, толщина которых местами может достигать сотен метров, каменная кладка и ее содержимое начинают сдавливаться, уплощаться и деформироваться под весом миллиардов тонн осадочных слоев, накапливающихся над ними. Физически структуры городского слоя разрушаются в разной степени. Погребенные под илом будут раздавлены сильнее всего, поскольку это вещество изначально объемное, рыхлое, насыщенное водой. Погружаясь все глубже, ил постепенно уплотняется и теряет до 90 % своего первоначального объема. Не столь сильно сжимаются объекты, погребенные в песке, который теряет лишь около четверти первоначального объема по мере того, как песчинки укладываются теснее друг к другу.

Впрочем, сама по себе консолидация (уплотнение отложений) не должна полностью замаскировать природу объектов, произведенных человеком. В конце концов, коллекционеры фоссилий по-прежнему без труда опознают хрупкие раздавленные раковины аммонитов и панцири трилобитов в древних глинистых породах, даже если те разбиты на мелкие осколки. Просто тому, кто, возможно, будет изучать наши остатки в грядущем, это напомнит пазл. Задача не всегда так сложна, как кажется: пазл обычно уже собран, поскольку составные фрагменты окаменелости, заключенные в породе, как правило, остаются в более-менее первоначальном относительном положении.

Кроме того, кое-где образуются защищенные зоны, уберегающие артефакты от сжатия, подобно тому как корпус батискафа уберегает хрупкие тела подводников от сокрушительного давления на дне океана. В погребенном городе укрытие могут обеспечить любые сооружения, еще сохранившие прочность и жесткость; бетонные стены на совесть построенного подвала или, возможно, бомбоубежище сумеют противостоять давлению, которое создает постепенно утолщающийся и тяжелеющий покров осадочных слоев. Окружающие сильно спрессованные слои ила рядом с такими конструкциями будут деформироваться, медленно обтекая их, возможно даже, будут проникать внутрь сквозь разломы и трещины, в конечном итоге заполняя пространства, которые некогда были наполнены воздухом, а затем водой. И все же любые предметы в этих пространствах — брошенная мебель, чашки и блюдца, механизмы любого рода — будут защищены от раздавливания и, во всяком случае конструктивно, сохранят свою трехмерную форму.

Такие различия при консолидации — обычное явление в погребенных слоях, независимо от возраста. Отдельные волны погребенной песчаной ряби или песчаные дюны, заключенные в ил, по большей части сохраняют свой облик, поскольку уплотняющиеся глинистые слои медленно деформируются в соответствии с их формами. Хрупкие раковины ископаемых аммонитов, заключенные в изолированные, рано сформировавшиеся карбонатные конкреции (можно сказать, своего рода природный бетон), могут быть извлечены из этих конкреций при помощи молотка во всем их объемном великолепии, в то время как окружающие аммониты, лишенные такой брони, расплющены по плоскости слойка глинистой породы.

Также будут происходить химические изменения погребенных артефактов, хотя они сложнее и более трудны для прогнозирования, чем физические изменения. Подземное царство пропитано водой — самым эффективным из растворителей. Большая ее часть изначально была морской водой, заполнявшей поровое пространство между частицами исходного осадка, а затем погружавшаяся вместе с ним. Затем погребенная вода вытесняется обратно на поверхность, поскольку песчинки и хлопья глинистых минералов под давлением вышележащих слоев прижимаются все плотнее друг к другу. Вытеснение жидкости и последующая потеря объема происходят преимущественно на начальных стадиях погребения, скажем на глубине нескольких сотен метров под поверхностью, а затем замедляются. Выталкиваемая вода, медленно проходящая по извилистым, постоянно сужающимся промежуткам между зернами, постоянно растворяет минеральное вещество. Это минеральное вещество впоследствии часто кристаллизуется в этих подземных путях между зернами осадка, цементируя их. Вот почему некоторые ископаемые раковины, первоначально карбонатного состава, замещаются кремнеземом или просто оставляют после себя пустые (но все еще узнаваемые) пространства внутри породы, а рыхлый осадок, оказавшись под землей, превращается в литифицированные горные породы.

Медленно мигрирующая вода бывает разной по химическому составу: он обусловлен природой слоев, через которые она просачивается. Там, где вода кислая (скажем, потому, что просочилась через глину, в которой распадается органическое вещество), она может начать растворять карбонат-кальциевый цемент в бетоне и строительном растворе, превращая его в рыхлую массу песчинок (которые сами по себе, однако, слабо восприимчивы к этой химической атаке). Эта масса будет удерживаться на месте выше- и нижележащими слоями, но сразу рассыплется, когда ее раскопают. Она напоминает кости динозавров: некогда благодаря их прочности живые ящеры были свирепыми и атлетичными хищниками, а теперь для того, чтобы извлечь из породы и перевезти в музей хрупкие, как печенье, остатки, требуется тщательная упаковка в мешковину и гипс.

Погребенный в развалинах зданий кирпич, вероятно, также изменит структуру. В глинистой породе он сможет на какое-то время сохранить некое подобие своей первоначальной твердости и формы (хотя слегка разбухнет от воды), а окружающая его мягкая глина будет деформироваться по мере уплотнения слоя. Затем кирпич станет более пористым, чем спрессованная порода вокруг него, и потому будет служить естественным туннелем для медленно, но постоянно мигрирующих подземных вод. В насыщенном водами глинистом одеяле, которое может быть горячим, как только что заваренный чай, но все равно будет на тысячу с лишним градусов холоднее, чем температура в печах, где обжигались кирпичи, созданные людьми минералы будут нестабильными. Они начнут медленно разрушаться, возвращаясь, вероятно, в состояние, близкое исходной глине, тогда как в первоначальных порах кирпича вполне могут вырасти новые минералы, вероятно в форме крошечных сталактитов, медленно заполняющих сеть микроскопических пустот. Миллионы лет спустя окаменелый кирпич (и керамика) может превратиться в вещество более мягкое и рассыпчатое, чем окружающая его глинистая порода. Затем он может слегка расплющиться, если окружающая порода продолжит деформироваться, а также изменить цвет. Широко распространенный красный цвет кирпича обусловлен окислением во время обжига; при длительном погребении он должен измениться, и ископаемый кирпич вернет себе серо-голубые оттенки исходного сырья. Оказываясь на все большей глубине, крошечные высокореактивные хлопья глинистых минералов в исходных кирпичах изменят структуру, пере-кристаллизуются и в конечном счете превратятся в более крупные (но все еще микроскопические) кристаллы других глинистых минералов; при дальнейшем увеличении температуры эти кристаллы начнут трансформироваться в слюду. Тем не менее — и это главное — в кирпичных окаменелостях и бетонных фрагментах, лежащих рядом с ними, по-прежнему должны будут опознаваться артефакты.

Кроме того, есть еще пластмассы, которые сопротивлялись раннему биологическому распаду. Что может произойти с ними? Давайте предположим, что по крайней мере некоторые из них сродни сложным, устойчивым углеводородам, образующим, скажем, прочную внешнюю оболочку пыльцы и спор, а также скелетные постройки граптолитов. Погруженные на большие глубины, они постепенно изменяются в природном автоклаве. Молекулы распадаются, теряя летучие компоненты — главным образом водород — в виде метана и других легких углеводородов, из которых состоит природный газ. После этого пыльцевое зерно, оказываясь все глубже, теряет первоначальную бледность и полупрозрачность, все более темные оттенки соломенно-желтого постепенно сменяются оранжевыми и коричневыми, и в конечном итоге графитизированная углеродная оболочка, в которую превращается зерно, приобретает непрозрачный черный цвет.

Это изменение цвета настолько предсказуемо, что служит современным палеонтологам и геологам-нефтяникам своего рода палеотермометром отложений, который сообщает им, погружение на какие глубины и какой нагрев они испытали. По крайней мере некоторые из пластиковых артефактов человеческого производства в ближайшие миллионы лет должны претерпеть аналогичную цветовую трансформацию, а пластиковые стаканчики и бутылки из-под шампуня, заключенные в слоях, навсегда утратят первоначальную прозрачность. Последовательная смена цвета весьма полезна: это один из главных ключей к другой трансформации — подземному образованию нефти.

На глубинах около 2 км сложные макромолекулы органических веществ, возможно через десятки миллионов лет после погребения, распадаются на молекулы меньшего размера, как раз подходящего для образования крошечных капелек нефти; они перемещаются наверх и либо достигают поверхности, либо попадают в подземные природные резервуары углеводородов. Цвет пыльцы — геотермометр — сообщает геологам-нефтяникам, «созрели» ли породы, чтобы давать нефть, или уже «перезрели», и нефть распалась.

Для некоторой части пластикового мусора человеческой цивилизации это будет конечная стадия переработки. Независимо от того, оставят ли они после себя графитизированные углеродные призраки своей первоначальной формы или нет, немалая часть исходного материала распадется и сольется с гораздо более значительной массой углеводородов, производных от органического детрита (остатков водорослей и бактерий) в глинистых породах. Можно спрогнозировать появление в городском слое большого диапазона окаменелых пластиковых труб и бутылок, цвет которых будет варьироваться от бледно-желтого до коричневого и черного, в зависимости от того, насколько глубоко они были погребены. Другие пластмассы под воздействием жара и давления, возможно, полностью распадутся на составляющие их молекулы, которые будут мигрировать сквозь слои горных пород наверх, пока не уткнутся в какой-нибудь непроницаемый слой и войдут ничтожной долей в состав вновь формирующихся запасов нефти и газа. Образовавшиеся таким образом углеводороды, возможно, смогут снабдить энергией далекую цивилизацию, которая когда-нибудь, возможно, раскопает остатки наших городов (хотя наши будущие исследователи, вероятно, будут располагать более эффективными источниками энергии и не позволят себе столь бесцеремонно нарушать углеродный баланс целой планеты).

Дальнейшие пути развития

За 100 миллионов лет под землей может случиться многое. Есть множество потенциальных путей и сценариев. Одни пласты могут быть медленно погружены на глубину всего в несколько сотен метров, а затем так же медленно подняты обратно на поверхность, не подвергшись воздействию температур и давления, которые обусловливают образование нефти. В сущности, именно это и произошло с оксфордской глиной юрского периода в центральных графствах Англии (фактически это по-прежнему не более чем спрессованная глина, едва ли заслуживающая звания литифицированной глинистой породы: ее слои можно разделить пальцами, обнажая в изобилии содержащиеся в ней окаменелости).

Другие слои окажутся погребенными на глубине нескольких километров и превратятся в почтенную горную породу. Однако иные из них, как, например, напластования Альп, Гималаев и Андских Кордильер (многим из которых значительно меньше 100 миллионов лет), могут очутиться в складчатых поясах. Эти породы будут смяты, разбиты разломами и еще сильнее перекристаллизованы. Во внешних частях горных поясов, где глинистые породы становятся сланцами, а песчаники — кварцитами, осадочные текстуры и фоссилии (а следовательно, сюда могут войти и некоторые остатки сооружений, принадлежащих к городскому слою) все еще сохраняют узнаваемый облик. Однако, попав в центральную, самую глубокую часть горного пояса, где температура на глубине десятков километров поднимается до нескольких сотен градусов, породы полностью перекристаллизуются, превращаясь в кристаллические сланцы и гнейсы. В конечном счете часть породы начинает расплавляться, образуя мигматиты, а затем расплав отделяется и накапливается, формируя гранитные тела, которые снова медленно перемещаются к поверхности, оттесняя в сторону более твердые породы, лежащие на их пути. Любой город, который окажется в таком регионе — седьмом круге Ада, исчезнет навсегда, превратившись в полностью перекристаллизованные линзы расплавленной породы и следов изотопов. На этой стадии переработки от первоначальной идентичности города ничего не останется.

Некоторым городам уготована подобная судьба, но они, скорее всего, будут пребывать в меньшинстве, по крайней мере следующий миллиард лет. Многие окаменелые города останутся в осадочных слоях, в области осадочных отложений. Тектонические движения могут наклонить эти слои, слегка смять их или сместить вдоль линий тектонических разломов. Не страшно; любой геолог, неважно землянин он или нет, повседневно сталкивается в своей работе с подобными вещами. Порой окаменевшие города будут снова подниматься на поверхность. Появятся слои щебня толщиной в метры; слои сплюснутых бетонных зданий (иные из которых будут по-прежнему крепко сцементированы, из иных будет вымыт кальций и они станут хрупкими) и размягченных кирпичных сооружений; неровные пятна оксидов и сульфидов железа — бывшие железные предметы, от автомобилей до автоматов Калашникова; потемневшие и непрозрачные остатки пластмасс; белые расстеклованные фрагменты стеклянных банок и бутылок; углефицированные деревянные конструкции; очертания туннелей, трубопроводов и дорожных насыпей; гигантские груды мусора. Люди ввели в обиход потрясающий, совершенно новый набор материалов и структур, подверженных процессам окаменения. Нет сомнения, что многие из вышеназванных объектов после погребения сумеют худо-бедно сохраниться почти навсегда.

После открытия этих напластований у космических пришельцев появится прекрасная возможность исследовать и интерпретировать, верно или неверно, палеоархеологическое Эльдорадо древней истории и давно исчезнувшего интеллекта. Каковы, однако, шансы на то, что они наткнутся на бренные остатки строителей этой далекой империи и сумеют осмыслить их деятельность и мотивы? Такое вполне вероятно. Затем наши исследователи смогут сравнить масштабы экологических и культурных феноменов, которые мы породили, с обликом наших собственных скромных останков. Это может привести к немалому замешательству и некоторым в высшей степени возмутительным выводам относительно природы и характера человеческих существ.

Настало время подготовиться к последней встрече.

Тело как улика

Прорыв! Мы наконец идентифицировали градостроителя. Это животное небольших или средних размеров — всего один вид, как считают наши биологи, но таинственным образом отличающийся от современных ему видов. Обладает крупной для своей массы головой, судя по всему прямоходящий, явно очень умелый. Мы предполагаем, что он уроженец этой планеты, но даже это спорно. Теперь мы чуть лучше разбираемся в связанном с ним слое и можем лучше предсказать его развитие; обнаружены и другие скелеты. Разумеется, все взбудоражены, однако эти остатки вызывают у наших ученых и более сложные реакции. Раскопки — в некотором роде тоже встреча. Встреча, на которую мы опоздали. Тем не менее нам хочется... нет, мы обязаны узнать об этих существах как можно больше. Наши исследования продолжаются.

В центре внимания — тело

Самое непосредственное наследие, которое мы можем оставить будущим геологам, — это наши собственные бренные тела. Сегодня, реконструируя давно исчезнувшие юрские ландшафты, мы помещаем на переднем плане могучих, харизматичных динозавров. Интерес к ним (доходящий до одержимости) кажется нам почти само собой разумеющимся. Разве они не были, подобно нам, правителями своей империи, в буквальном смысле господствовавшими над своими владениями словно могучие, покрытые чешуей колоссы? Их скелеты, которые так азартно искали, напряженно изучали, кропотливо реконструировали в музейных экспозициях, стали каноническими, завораживающими символами своей эпохи. Стоит ли нам надеяться на столь же трепетное и почтительное отношение со стороны наших будущих исследователей?

Конечно, нет никакой гарантии, что эти еще не рожденные исследователи будущей Земли разделят подобную точку зрения. Возможно, их внимание сосредоточится на видах, которые из всего разнообразия обитателей нашей планеты наиболее значимы для сохранения этого пестрого живого ковра. Инопланетные ученые вполне могут счесть, что мириады крошечных беспозвоночных или бактерий куда необходимее этому редкому (в планетарных масштабах) явлению — стабильной, работоспособной, сложной экосистеме.

Если бы будущие исследователи приняли данную точку зрения, рискуя оскорбить то немногое, что могло бы остаться от нашего amour propre (самолюбия), они были бы правы. Уберите хищников-динозавров — и экосистемы юрского периода, конечно, были бы немного другими, но не менее работоспособными. Уберите людей — и нынешний мир будет вполне благополучно функционировать, как и 200 тысяч лет назад, до появления нашего вида. Уберите червей и насекомых — и все пойдет наперекосяк. Уберите бактерий и их еще более древних собратьев, архей, а также вирусы — и мир погибнет.

Но давайте теперь в истинно научно-фантастическом духе предположим, что наши исследователи, подобно нам, одержимы своим местоположением в пищевой цепи. Давайте предположим, что при раскопках истории Земли они будут интересоваться влиятельными персонами древности, искать тела и кости. Каковы же в таком случае их шансы найти остатки людей?

Поскольку мы знакомы с находками фоссилий, которым сотни миллионов лет, нельзя с уверенностью предполагать, что мы как вид оставим прочный, долговечный след. Немного отрезвляет тот факт, что, несмотря на усилия многочисленных профессиональных палеонтологов последнего столетия, а также увлеченных любителей, мы обнаружили представителей лишь крошечной доли (около 0,01 % по приблизительной, но обоснованной оценке) всех когда-либо существовавших видов. Таким образом, статистика играет против нас. Фоссилизация — это азартная игра, и наши шансы невелики. Но фоссилизация — покер, а не рулетка. Вид может кое-что «предпринять», чтобы повысить свои шансы на бессмертие. Итак, давайте посмотрим, какие козыри у нас на руках.

Мы примем — возможно, к огорчению тех людей, которые дорого заплатили за то, чтобы быть глубоко замороженными в надежде на будущее оживление и исцеление, — что наши тела умирают окончательно и бесповоротно. Бессмертие, о котором мы ведем здесь речь, увы, посмертное. Как ни удивительно, но на тех, кто находится на более низких уровнях пищевой цепи, это правило распространяется не всегда. В авторитетных научных журналах утверждается, что в состоянии анабиоза бактерии могут существовать в крошечных пузырьках воды в подземных слоях соли на протяжении четверти миллиарда лет. Это спорное утверждение, которое еще может быть опровергнуто; однако такая вероятность есть. Мы, увы, не бактерии. Так что наш экскурс волей-неволей должен начаться со смерти. Что же тогда является посмертной нормой для земного многоклеточного организма?

Мягкие ткани после смерти почти всегда быстро исчезают: происходит некролиз — органическое разложение трупа[23]. Данный процесс начинается без какой-либо посторонней помощи. Ферменты в органических тканях, которые при жизни участвовали в важных химических реакциях, принимаются за собственные клетки и начинают использовать их в качестве источника топлива. Этот процесс, называемый автолизом (самоперевариванием), приводит к разложению трупа, даже если его удается защитить от всех видов живых организмов, которые рассматривают мертвые ткани как источник энергии. В частности, бактерии и грибы, эти великие, незаменимые переработчики всех химических элементов, из которых состоят живые существа, быстро вызывают гниение и распад трупа. В этом процессе принимают участие и животные, такие как пресловутые черви, которые также рассматривают ткани как источник пищи и поглощают все, что могут. В средах, где организмы-некрофаги процветают, тела могут превратиться в скелеты чрезвычайно быстро. А временами просто поразительно быстро.

Возьмем граптолитов — колониальный зоопланктон размером со спичку, обитавший в ордовикском и силурийском океанах около 400 миллионов лет назад. Они известны по твердым белковым скелетам, которые собирают и исследуют буквально миллионами; мягкие же части граптолитов почти никогда не находят. Почему? Несколько лет назад, чтобы выяснить это, ученые провели эксперимент. Хотя среди современного планктона ничего похожего на граптолитов нет, на морском дне ныне обитают их родственники, перистожаберные, с мягким телом и жестким трубчатым скелетом. Только что умерших перистожаберных поместили в резервуар с морской водой, чтобы посмотреть, что произойдет. Ждать пришлось недолго. Всего через несколько дней мягкие ткани исчезли, полностью разложившись. Но затем наблюдать стало немного скучновато. Скелетные трубочки продолжали существовать. Продолжали, продолжали и продолжали. Через несколько месяцев после начала эксперимента они все еще существовали.

Это лишь демонстрирует ценность хорошего скелета. Рассмотрим другой пример: морской огурец, родственник морских звезд и морских ежей. Это загадочное существо, не в последнюю очередь для палеонтологов, хотя и отнюдь не редкое. Оно обитает на морском дне, и его численность намного превышает численность человечества. Морские огурцы предпочитают мелководные моря, проживание в которых вообще-то увеличивает шансы на захоронение. Также известно, что эти создания в огромном количестве обитают в глубоких водах, поэтому, вероятно, и распространены даже шире, чем мы, поскольку площадь Мирового океана гораздо больше площади суши. Несмотря на это ископаемых морских огурцов практически не существует; несколько предполагаемых экземпляров сопровождали археоптерикса из зольнхофенского известняка, но это всё.

Большинство современных морских огурцов полностью мягкотелые. У них нет ни костей, ни раковины, что объясняет, почему в некоторых странах они считаются деликатесом. Впрочем, у нескольких современных видов на коже имеются крошечные твердые пластинки из кальцита — кристаллического карбоната кальция, что делает их менее аппетитными, зато чрезвычайно повышает вероятность фоссилизации. Действительно, в палеонтологической летописи окаменелые морские огурцы представлены практически одними лишь этими крошечными пластинками.

Причину найти нетрудно. Мягкие части морских огурцов служили пищей в течение сотен миллионов лет до того, как к ним присмотрелись повара, специализирующиеся на суши. Однако питавшиеся ими океанские хищники и падальщики, а также бактерии, причастные к процессу разложения, обнаружили, что маленькие кальцитовые пластинки неудобоваримы, а потому их можно оставить для потомства.

Тем не менее хищники, падальщики и разложение — не единственные проблемы, с которыми сталкивается морской огурец, стремящийся к бессмертию. Существует целый ряд процессов, которые могут затронуть его между моментом смерти и захоронением в слоях отложений. Изучением этих процессов занимается тафономия. Это название переводится с греческого как «законы погребения», хотя под «законами» здесь подразумеваются скорее основополагающие принципы, чем строго соблюдаемые правила. В некоторых случаях ими, в отличие от нерушимых законов термодинамики или движения планет, природа может пренебречь, решив, что обычные условия хранения здесь не требуются. Первая тафономическая заповедь примерно такова: чтобы быть включенным в палеонтологическую летопись, организму необходимы твердые части, такие как кости, раковины или маленькие кальцитовые пластинки. Возможно, морские огурцы твердо придерживались этого правила, но, как мы увидим, есть исключения.

Морские огурцы и люди — это два разных мира. А граница между этими мирами пролегает по морской поверхности: морские огурцы обитают в морском царстве, в то время как мы — наземные позвоночные. Следовательно, мы подчиняемся разным правилам. Нам необходимо изучить, что происходит с наземным позвоночным в природе, а затем перейти к рассмотрению того, насколько мы относимся к миру природы, когда дело доходит до утилизации тел.

Было проведено немало довольно-таки тошнотворных исследований того, что происходит с мертвыми телами позвоночных в дикой природе, будь то овцы на склонах валлийских холмов или антилопы и антилопы гну на равнинах Африки. Давайте пробежимся по тафономической истории, скажем, среднестатистической антилопы гну. На заключительном этапе своей жизни она, скорее всего, довольно резко превратится в обед. Львиный прайд, который будет обедать неосторожной (или медлительной, или старой) антилопой гну, съест ее мясо, но кости почти не тронет, хотя они будут сильно изгрызены во время исступленного пиршества. Кроме того, стервятники и гиены, сбегающиеся на падаль, часто перемещают части тела или отдельные кости. Кости подворовывают и дикобразы. Итак, скелет может оказаться в довольно плохом состоянии еще до того, как подвергнется разрушительному воздействию погоды. Конечно, не все антилопы гну становятся жертвами хищников. Некоторые умирают от болезни (хотя в этом случае они, скорее всего, будут уничтожены падальщиками) или тонут во время внезапного наводнения (и становятся предметом внимания крокодилов). В одном классическом тафономическом исследовании антилоп гну было установлено, что, если взять исходную популяцию в 1000 гну, погребены будут лишь 50 из них, и из 152 костей, составляющих скелет антилопы гну, в среднем будет найдено только 8 костей на тушу.

Поэтому представьте, что вы никогда не видели антилопу гну и теперь вам нужно реконструировать облик стада, основываясь на 5 % популяции и 5 % костей. Можно простить палеонтологам то, что их слегка расстраивает, сколько данных было утрачено в период между временем смерти и временем погребения (уже не говоря о данных, утраченных между временем погребения и временем, когда кто-то наконец собрался изучать ископаемые остатки этих антилоп гну). И все же есть некоторое утешение в том, что, хотя данные о популяции гну утрачены, имеется информация об окружающей среде, в которой они жили, умерли и были захоронены. Например, по следам зубов на костях можно сделать вывод о наличии крупных хищников (и размерах их челюстей), а по степени выветривания костей — о климатических условиях.

Антилопы гну — обычные травоядные животные, которые в природе образуют стада численностью в десятки тысяч особей. Их аналогами среди вымерших млекопитающих могут служить тур и большерогий олень (ирландский лось). В эпоху динозавров с гну можно сопоставить игуанодона и стегозавра. Они давно и хорошо знакомы нам, как и положено динозаврам, но далее нужно вспомнить, что скелеты динозавров в слоях, насчитывающих более 100 миллионов лет, в течение примерно двух столетий упорно и энергично искали сотни профессиональных палеонтологов и любителей. Однако количество более-менее полных найденных скелетов в общей сложности составляет всего несколько тысяч экземпляров.

Возможности приматов

Как сравнить человека с антилопой гну? Для начала можно взять сравнительно скромный временной промежуток — несколько миллионов лет. В этом интервале не столь глубокой древности палеонтологические исследования сочетаются с палеоантропологическими, и ученые разыскивают различные виды приматов — потенциальных предков человека — с той же увлеченностью, с какой охотятся на динозавров в более древних отложениях, поскольку нам чрезвычайно интересно наше происхождение.

Находки тут скудные. Всякий раз, обнаружив один фрагмент кости, палеоантропологи тут же откупоривают бутылку шампанского, а останки очень ранних гоминид становятся главными новостями. Австралопитек Люси так узнаваема потому, что ее просто не с кем спутать: нам известно не так много ранних предков человека. Слово «хоббит» стало ассоциироваться у нас не только с книгами Толкина, но и с предками людей благодаря одной-единственной находке и удачному сравнению, после того как вновь обнаруженный вид Homo floresiensis попал в заголовки всех мировых таблоидов. А первый ископаемый шимпанзе был обнаружен уже после того, как был набросан черновой вариант этих строк.

Дальше, если смотреть с точки зрения геологической сохранности, будет хуже. Эти находки, как бы редки они ни были, сделаны в геологически молодых слоях, находящихся вблизи поверхности и доступных, а следовательно, широко распространенных. Все эти находки, как правило, обнаружены на суше, а следовательно, в области длительной денудации. В Олдувайском ущелье — самой известной колыбели ископаемых остатков доисторического человека — на поверхность выходят отложения, накопившиеся в средних размеров озере незадолго до начала оледенений, когда климат Африки к югу от Сахары был более влажным. Сегодня активная эррозия помогает современным людям находить своих предков, но в геологически скором времени разрушение, по всей видимости, уничтожит все эти отложения или большую их часть. Залегающие в современном африканском ландшафте на высоте около 2 км, сами эти отложения прочно укоренились в области денудации, то есть фактически находятся в переходной стадии. В геологическом смысле они преходящи.

Человек флоресский, Homo floresiensis, был найден на индонезийском острове Флорес, в пещере, которая в подобном временном масштабе также недолговечна. Через десятки миллионов лет этот индонезийский ландшафт будет уничтожен эрозией, и пещеры на склонах его холмов также прекратят существование. Таким образом, через 100 миллионов лет искать будет уже негде, и любые попытки установить происхождение человека почти наверняка окажутся бесплодными.

А что насчет поиска первобытных и современных людей? Здесь расклад может быть разным. Давайте начнем с рассмотрения геологической летописи глазами археолога. Это хорошее начало, даже несмотря на то, что остатки, доступные для такого рода исследований, успели преодолеть лишь некоторые из барьеров, которые необходимо взять, чтобы стать по-настоящему долговечной окаменелостью.

Во-первых, теперь нас попросту очень много. Взрывной рост и географическое распространение человеческой популяции — беспрецедентное биологическое явление. Возраст вида Homo sapiens — около 160 тысяч лет. Большую часть этого времени его ареал обитания был ограничен Африкой, а численность, вероятно, равнялась нескольким миллионам. Около 80 тысяч лет назад современные люди заселили Азию и Европу, 40 тысяч лет назад достигли Австралии, а около 12 тысяч лет назад, когда отступили ледяные щиты последнего оледенения, — Америки. К эпохе Древнего Рима на планете, возможно, насчитывалось около 200 миллионов человек. За миллиард человечество перевалило около 200 лет назад, за два миллиарда — примерно к 1930 году, за три — к 1961-му. Сейчас нас около 6,5 миллиардов. К концу столетия численность людей может снова удвоиться, хотя большинство прогнозов добавляют еще около трех миллиардов.

Рост населения ведет к плачевным социальным последствиям: голоду, войне, резкому ухудшению состояния окружающей среды и, в перспективе, к массовому вымиранию, которое вполне может затронуть и нас самих. Однако это хорошая новость для потенциальной фоссилизации вида. Точно так же, как вступление в лотерейный синдикат или покупка большого количества билетов увеличивают шансы на выигрыш, рост нашей численности увеличивает шансы на сохранение наших останков.

С другой стороны, люди — это животные, обитающие на суше, на большей части которой действуют процессы денудации, а не на морском дне, где в основном происходит аккумуляция отложений. Но мы как биологический вид постарались компенсировать это как можно более широким ареалом распространения. Некоторые из нас выбрали регионы, более подходящие для окаменения. В состязании горного козла и бегемота последний победит просто потому, что горный козел живет в зоне активной эрозии, а бегемот — в зоне постоянного осадконакопления. Человеческий вид с экологической точки зрения включает в себя как горных козлов, так и бегемотов, что является выдающимся прорывом в смысле приспособляемости. Поэтому, чтобы выиграть в этой лотерее, не вступайте в швейцарский или непальский синдикат фоссилизации; лучше отдайте предпочтение голландскому или кот-д’ивуарскому.

Если мы изучим археологические данные за последние несколько тысяч лет, у нас вполне может сложиться впечатление, что люди весьма неплохо сохраняются. Существуют места, изобилующие скелетами. Например, поля сражений XX века и средневековые чумные кладбища; древнеримские катакомбы и курганы, которыми усеяны ландшафты Европы и Северной Америки.

Наряду с увеличением численности человечества существует культурная практика, которая может показаться инопланетному исследователю немного, что ли, странноватой, но, вероятно, поспособствует нашему длительному сохранению: погребение мертвецов. За счет быстрого захоронения сохранность значительно улучшается. Помещение покойника в деревянный ящик и опускание его на двухметровую глубину в почву защищает тело от падальщиков и непогоды; подобные блага (если так можно выразиться) недоступны среднестатистической антилопе гну. Впрочем, культурные нормы весьма многообразны. Древнеегипетская практика мумификации (по крайней мере, представителей высшего класса этого общества) неплохой метод краткосрочного сохранения тела; в среднесрочной перспективе мумии зачастую становились жертвами бесчисленных расхитителей гробниц, ну а в долгосрочной перспективе данная мера практически бесполезна. Индийские зороастрийцы, чьи тела после смерти традиционно оставляли на дахмах, или «башнях молчания», на растерзание стервятникам, также меняли тафономический расклад. Однако в последние годы в Азии произошло резкое сокращение популяции стервятников, обусловленное широким использованием диклофенака, токсичного препарата для крупного рогатого скота (ныне, с большим опозданием для стервятников, запрещенного), что во многом препятствует этой быстрой и экологически безвредной культурной практике. Тем не менее в целом широко распространенное захоронение тел не может не увеличивать шансы человека на окаменение.

Между людьми и городским слоем не будет прямой связи. Тафономия людей в данном случае окажется весьма своеобразной и совершенно не похожей, скажем, на пещеры ледникового периода, последовательно служившие убежищем и могилой многим поколениям медведей и волков. В современных городах, по крайней мере тех, которые так или иначе используются в качестве мест обитания человека, мало человеческих останков, ну разве что жертвы убийц, закопанные в полночь в саду; для будущего палеонтолога это было бы исключительной находкой. Действительно, если город будет погребен в состоянии функционирующего биоценоза и люди будут покидать его организованно, по мере повышения уровня моря, то в тех жилых помещениях, которые окаменеют, человеческих скелетов не останется и они будут напоминать не что иное, как огромный геологический корабль-призрак «Мария Целеста»[24].

В достаточном количестве человеческие остатки могут находиться только в тех городах, которые были покинуты не контролируемым и организованным образом, а в хаосе и суматохе, например, из-за наводнения, пожара, землетрясения или в последние дни войны, во время уличных боев военных группировок и карательных отрядов. Примерно так погибли древние Помпеи, засыпанные вулканическим пеплом, который погреб под собой несколько тысяч римлян, а археологи раскопали их почти два тысячелетия спустя.

Вулканический пепел сохранил не только скелеты. Он облепил тела, сохранив их внешние контуры; этот геологический раритет позволил нам увидеть особенности кожи и внешней мускулатуры несчастных римлян с помощью простого способа, разработанного в XIX веке Джузеппе Фиорелли[25]: заливания в пустоты, оставшиеся от тел, гипса. Это поразительный метод сохранности, хотя и несколько пугающий своим memento mori (напоминанием о смерти). Однако данный тип окаменелостей может не уцелеть в действительно геологических масштабах времени, даже если сами Помпеи или какой-либо настоящий или будущий город, подобный Помпеям, попадут на спускающийся эскалатор и будут погребены под новыми отложениями. Дело в том, что частицы пемзы, образующие пепловый покров в Помпеях, легко уплотняются и сплющиваются, как только над ними начинают нарастать следующие слои. Крошечные пузырьки газа в пемзе и большие пустоты, оставленные трупами, также будут сплющены и, вероятно, деформируются до неузнаваемости, исключая возможность реконструкции.

Человеческие скелеты, скорее всего, будут обнаруживать в больших количествах лежащими геометрически правильными рядами, каждый скелет по отдельности, и все эти скопления будут располагаться в географической близости к сооружениям в городском слое, но обособленно от них. Человеческая культурная практика захоронения широко распространена в мире. Хотя, конечно, не является единственной. Кремированные тела самоисключаются из процесса фоссилизации — хотя, возможно, и не полностью. В оставшихся обугленных фрагментах микроскопическая структура костей сохраняется лучше, чем в более полных и несожженных скелетах. Современные палеонтологи, изучающие ископаемые растения, часто разыскивают фрагменты древесного угля, образовавшегося после лесных пожаров древности; такой древесный уголь представляет собой растительный материал, оставивший лишь свой углефицированный каркас, несъедобный даже для большинства бактерий, и этот каркас на микроскопическом уровне способен демонстрировать изумительно четкую трехмерную клеточную структуру.

Однако палеонтологу будущего, чтобы сделать аналогичные выводы из фрагментов кремированной человеческой кости, понадобится кропотливое тафономическое исследование и вдохновенная научная дедукция. Во-первых, необходимо найти крошечные фрагменты костей и верно их распознать, во-вторых, отделить их от костей животных, сожженных человеком с целью потребления, в-третьих, прийти к заключению, что посмертное сожжение широко практиковалось у людей. Отсюда следует, что данный аспект человеческой культуры (а значит, и данный аспект микроскопического строения человеческого скелета) навряд ли будет реконструирован.

В большинстве своем кости животных даже без обугливания довольно хорошо сохраняются в течение длительного геологического срока. Однако костная ткань многосоставна: помимо минералов, она содержит белки, кровеносные сосуды, нервы, а также «твердые» и «мягкие» компоненты клеточной ткани. При жизни кость ведет динамичное существование, ей приходится расти по мере роста животного, опорой которому она служит. Помимо того, ее отличает сложное строение: внутри находятся костные каналы (точнее, гаверсовы каналы, названные в честь некоего Клоптона Гаверса[26]) с кровеносными сосудами, окруженные концентрическими минеральными слоями. Обычно внутренняя часть, где расположен костный мозг, губчатая, особенно у животных (таких, как птицы), которым необходимо сочетать прочность с легкостью, а наружные слои состоят из более плотного вещества. Сами костные клетки занимают крошечные полости между концентрическими слоями минеральных пластинок. Некоторые кости обладают особой твердостью и прочностью, особенно покрытые эмалью жевательные поверхности зубов, которым приходится на протяжении всей жизни организма размалывать и пережевывать пищу.

Однако кости вовсе не несокрушимы. На поверхности земли или погребенные в неглубоких отложениях, они подвергаются воздействию насекомых, например жуков-мертвоедов (достойным очаровательного термина «остеофаги», то есть костееды), которые вырывают в кости полости особой формы для своих личинок или вырезают на поверхности извилистые ходы питания. Кость атакуют и микробы (даже живую, благодаря чему стоматология является весьма прибыльной профессией). На снимках ископаемых костей, сделанных с помощью электронного микроскопа, обычно видны пронизывающие костную ткань сети туннелей диаметром всего несколько тысячных миллиметра. Так что, оказавшись во власти стихий и остеофагов, кость может начать разрушаться в течение нескольких недель.

Долгосрочная сохранность кости, как правило, предполагает ее минерализацию. В области захоронения пустоты в костной ткани могут заполняться различными минералами (кальцитом, кремнеземом, пиритами, оксидами железа), осажденными из циркулирующих растворов, в зависимости от химического состава этих растворов и способа их взаимодействия с костным веществом. Ход фоссилизации может заметно варьироваться. Возьмем, к примеру, таунгский череп — все, что осталось от бедного ребенка (говорят, ставшего добычей орла), которому теперь выпало предстательствовать за весь вид Australopithecus africanus. Он был выброшен взрывом из южноафриканской пещеры, заключенный в сцементированных кальцитом пещерных отложениях, твердых, как бетон. Потребовалась кропотливая, тщательная очистка, чтобы вызволить кости из окружающей его породы. А вот кости Homo floresiensis, найденные в индонезийской пещере, имели консистенцию картофельного пюре. Потребовалась немалая удача, а затем чрезвычайно бережное обращение с этими фрагментами, чтобы они уцелели в момент обнаружения и раскопок. Но ведь хоббиты везучие.

«Мягкий фактор»

Хотя скелет — наглядный набор костей, это не все тело. Смогут ли наши будущие исследователи воссоздать по этим костям более округлые очертания, придать человечеству человеческое лицо? Палеонтологам грядущего придется делать это на основе изучения и интеллектуальной обработки анатомии любых живых млекопитающих, которые будут обитать на Земле через 100 миллионов лет: рационально и обоснованно разместить внутренние органы, нервы и кровеносные сосуды, покрыть их слоями мышц, объединить с реконструированными костями в функциональную опорно-двигательную систему, затем добавить слои жира, кожи, соединительной ткани и шерсти либо чешуи. Примерно так палеонтологи, занимающиеся позвоночными, реконструируют сегодня динозавров и причудливых млекопитающих палеогенового и неогенового периодов. Но такой подход не позволит предугадать всё. Будет трудновато правильно расположить нос и уши (можно вообще отказать человеку в наружном ухе либо, наоборот, снабдить его ушами как у кролика); вполне могут обсуждаться и такие, например, варианты, как гребень на спине или голове.

А могут ли сохраниться какие-либо из мягких тканей человека, в виде отпечатков или самой окаменелой плоти, чтобы закрепить реконструкции будущих ученых? Сохранение мягких тканей в ископаемой летописи редкость, поэтому местам подобных находок палеонтологи, неустанно охотящиеся за такими захоронениями, присвоили отдельное название: лагерштетты. Каждый обнаруженный лагерштетт получает известность как редкое и необычное окно в биологическую сокровищницу древности.

Однако некоторые из этих окон открываются лишь на короткое время, после чего неизбежно захлопываются навек. Замороженные сибирские мамонты с уцелевшими кожей, волосами, кишечником, глазами, подвергнутся разложению, как только растает вечная мерзлота, что в любом случае (даже если бы люди никогда не эволюционировали и не изобрели автомобиль) почти наверняка произойдет в течение десятков миллионов лет, когда переместятся континенты и ледниковые периоды сменятся глобальными парниками. Однако если сбудутся негативные или пессимистичные прогнозы нынешнего потепления, то подземный лед исчезнет быстрее: большая часть вечной мерзлоты вместе с ее палеонтологическими богатствами исчезнет всего через столетия или тысячелетия. Мумифицированные гигантские ленивцы на засушливом Среднем западе США также начнут повально разлагаться, когда климат в этой части мира в конечном итоге сделается влажным. Кроме того, и мамонты, и ленивцы будут перемещаться вместе с тектоническим эскалатором, на котором они находятся (на суше, скорее всего, наверх).

Среди более долговечных лагерштеттов — моментальных снимков жизни в цикле, насчитывающем полмиллиарда и более лет, — такие комплексы литифицированных горных пород, как бёрджесские сланцы в Британской Колумбии (запечатленные в «Удивительной жизни» Стивена Джея Гулда), суомские сланцы на Столовой горе в ЮАР, райниевые чёрты в Абердиншире, зольнхофенский известняк в Германии, горизонт конкреций в Херефордшире, чэнцзянские отложения в Китае, южноамериканская формация Сантана и многие другие. В каждом из них выявлены фрагменты мягких тканей животных, иногда микроскопические, почти на молекулярном уровне. У ископаемых рыб Сантаны сохранились не только мышцы, но даже мгновенно окаменевшие в фосфате кальция бактерии, которые начали процесс разложения, но не закончили его. В райниевых чертах представлены одни из первых тлей на Земле, возраст которых — около 400 миллионов лет, причем на древних растениях, которыми они питались, до сих пор видны следы проколов, оставленные этими прожорливыми доисторическими мушками. А столь же древние херефордширские водяные блохи сохранились настолько хорошо, что позволили установить: самцы этого вида, как и их современные потомки, обладали пенисом длиной с само животное. Это открытие вызвало тогда небывалый интерес в желтой прессе.

Большинство этих необычных отложений сформировались в водной среде, многие в морских условиях. Их роднят редкость и высокая скорость фоссилизации (когда окаменение происходит в течение нескольких часов, а не миллионов лет). Однако о сравнительном единообразии механизмов сохранения говорить нельзя. Именно вариативность процесса увеличивает шансы на то, что в будущем на оставшихся от нас костях вполне могут сохраниться какие-то следы полноценного человеческого силуэта.

Райниевые чёрты — отложения суши, представлявшие собой торфяное болото, образовавшееся рядом с горячими вулканическими источниками. Растения и насекомые, которые на них обитали, были насыщены кремнеземом, который осаждался из горячей воды вокруг них и внутри них и становился их могилой. Загадочно то, что гейзеры — явление распространенное, а осаждение кремнезема (в результате которого образуются разновидности кремнистого сланца, или чёрта, такие как кремни, в изобилии встречающиеся в меловом периоде) и подавно; однако райниевые чёрты благодаря своей уникальности пользуются заслуженной известностью. Дьявол здесь кроется в мелочах — природе кремнезема, скорости его поступления в систему и способе проникновения и осаждения внутри тканей. Дело в том, что его кристаллы имели размер, достаточно мелкий для сохранения деталей клеточной структуры. Вырастите кристаллы слишком поздно и сохранять будет уже нечего. Вырастите слишком большие кристаллы — и процесс кристаллизации разрушит клетки, вместо того чтобы сохранить их.

В море же находились зольнхофенские известняки, прославившиеся тем, что сохранили в литографском камне (известняке) юрского археоптерикса вместе с отпечатками перьев. Именно этой горной породой восхищался Анри Тулуз-Лотрек. Камень настолько гладкий, тонко- и равномернослоистый, что художник мог без труда рисовать на нем жирным литографским карандашом (или литографской тушью). Затем поверхность известняка увлажняли и наносили литографскую краску, которая приставала к поверхности в тех местах, где был нанесен рисунок, но отталкивалась от влажных участков. Получившийся рисунок можно было в точности перенести на бумагу и многократно повторять данный процесс, так как известняк (в отличие от медных гравировальных пластин) не изнашивался. В детстве я был очарован окаменелостями, а на стене у меня висела копия знаменитого плаката Лотрека «Аристид Брюан», и я даже не подозревал о странной связи между этими двумя моими увлечениями.

Зольнхофенский известняк первоначально представлял собой известковый ил, накопившийся на дне затопленной впадины, отделенной от открытого моря коралловыми рифами. Большинство лагунных илов служат домом бесчисленным роющим и жующим организмам, которые быстро справились бы с любым угодившим туда животным, даже таким выдающимся, как археоптерикс. Но не в этой лагуне. Слои здесь накапливались равномерно и единообразно — настолько единообразно, что работники месторождения до сих пор могут различить и проследить в разных карьерах, находящихся на расстоянии нескольких километров друг от друга, отдельные слои толщиной менее 1 см. Среда в лагуне явно была агрессивная, есть предположение, что она была настолько изолирована от моря, что стала гипергалинной, го есть на ее дне помещался чрезвычайно плотный и ядовитый солевой раствор. На мысль об этом наводят поразительный окаменевший «предсмертный рывок» и сам мечехвост, сохранившийся в конце собственного короткого следа, а также некоторые фоссилизированные рыбы с извивающимися телами, словно окаменевшие прямо в разгар агонии. Окаменелости — это оттиски в быстро затвердевающем тонком иле, столь же удачные, как принадлежащие к совсем иной эпохе литографии Тулуз-Лотрека, тоже предназначенные для печати.

Зольнхофенский известняк — явление исключительное, но не «золотое дно», по крайней мере в количественном отношении. Первоклассные фоссилии там редкость. Окаменелости обнаруживали только при появлении крупных карьеров (особенно когда каменотесы вручную, плита за плитой, извлекали известняк и получали дополнительную плату за каждую примечательную окаменелость). Поищите сейчас среди плит, и вам крупно повезет, если вы найдете нечто похожее на растиражированные музейные экземпляры — за одним исключением. Известняковые поверхности изобилуют саккокомами — прекрасно сохранившимися бесстебельчатыми организмами, принадлежащими к классу морских лилий (криноидей), элегантным венчиком из «рук». Возможно, саккокома была донным существом, привычным к сильной засоленности, но, согласно более распространенному мнению, плавала в поверхностных водах, таким образом благоразумно держась подальше от смертоносного солевого раствора на дне.

Херефордширские отложения находились дальше в море. Это было силурийское морское дно, на которое опустился слой вулканического пепла. Он погреб под собой червей, морских пауков, тех самых водяных блох (дафний) с большими «достоинствами» и другие существа, а вскоре после этого вокруг животных, покрытых пеплом, осел карбонат кальция, образовав конкреции размером с грецкий орех, прежде чем у существ оставался шанс разложиться или быть расплющенными в результате консолидации (уплотнения отложений). Вообще слои пепла в осадочных напластованиях дело самое заурядное, они десятками могут проявляться на отвесном склоне или в карьере, переслаиваясь с обычными глинами, песками или известковыми отложениями, которые образовались на этом морском дне. Так почему же они не переполнены прекрасно сохранившимися окаменелостями? Как и в случае с райниевыми чёртами, должно быть, все объясняется некими минералогическими и/или химическими причудами этого херефордширского пепла. Определенное взаимодействие пепла, морской воды и донных отложений высвободило эти кальцинирующие растворы и практически со скоростью молнии кристаллизовало из них конкреции. Такое происходит не каждый день.

Возможно, самый известный из всех лагерштеттов — бёрджесские сланцы, хотя их грозят затмить почти современные им чэнцзянские аргиллиты. Оба месторождения относятся к кембрийскому периоду (бёрджесское — к его середине, чэнцзянское — к началу); оба представляют илистое морское дно, хотя богатые органикой сланцы Бёрджесса почти черные, тогда как бедная органикой чэнцзянская порода бледно-желтого оттенка. И там, и там имеются некоторые из первых животных, появившихся на Земле: в основном различные черви и членистоногие, плюс немного экзотики, в том числе — первые позвоночные (в обоих местах), среди которые настоящие — и весьма неожиданные — рыбы (в Чэнцзяне), а также некие причудливые существа (возможно, ранние экспериментальные виды многоклеточных организмов), которые по-прежнему остаются загадкой. Весь этот зверинец идет в комплекте с кишками, кожей, нервными каналами, кровеносными сосудами, глазами в виде тонких углеродных пленок, часто украшенных узором из микроскопических кристаллов пирита (а в Чэнцзяне — из оксидов железа, оставшихся после поверхностного выветривания первоначального пирита).

Здесь снова кроется загадка, поскольку морские глинистые породы — самые распространенные осадочные породы на планете, и, разумеется, в них часто содержатся хорошие окаменелости, но очень, очень редко встречаются столь необычные фоссилии, как двухмерные углеродно-пиритовые призраки. Было ли это морское дно застойным, бескислородным, как дно современного Черного моря? Ведь из-за недостатка кислорода на морском дне отсутствуют падальщики, которые поедали бы любые опускающиеся на него трупы, а также замедляется бактериальное разложение тканей животных. Сланцы Бёрджесса, несомненно, родственны черному глинистому сланцу (в отличие от чэнцзянских отложений), однако пока неясно, действительно ли условия на древнем морском дне, которое они представляют, были застойными, поскольку, по сообщениям специалистов, в нем имелись единичные следы жизнедеятельности. Как бы там ни было, бескислородные условия на морском дне и формирование черных сланцев с хорошо выраженной слоистостью, без следов жизнедеятельности донных организмов, часто имели место в прошлом, особенно в палеозойскую эру.

Подобные черные сланцы широко распространены в некоторых старых горных хребтах — на валлийских и шотландских холмах, в Аппалачах, Арденнах, Судетах. Конечно, в них встречается кое-какой примечательный планктон, но почти всегда обладающий той или иной формой прочного скелета. Можно найти уйму элегантных граптолитов, иногда остатки планктонных ракообразных с более толстым панцирем, порой костные «зубы» конодонта (в этом некогда загадочном существе ныне изобличили раннее позвоночное размером с сардину и похожее на угря, с абсолютно нестандартным зубным аппаратом) и миллионы микроскопических спороподобных цист морских одноклеточных водорослей. Но больше почти ничего — и, видит бог, немало палеонтологов прочесывали эти породы в поисках кладов окаменелостей. О планктоне, которым кишели тогдашние моря, мы по большей части не имеем ни малейшего представления. Древние империи медуз и их родичей гребневиков, тонкопанцирных ракообразных, сальп и стрелкообразных, планктонных многощетинковых червей, по сути, исчезли без следа. Мы почти не надеемся когда-либо реконструировать их. Они господствовали в палеозойских океанах, но их история, похоже, навсегда останется тайной.

Почему? Ведь можно было бы решить, что застойное морское дно должно служить консервирующей ловушкой для любого угодившего туда существа, как с твердым панцирем, так и с мягкой кожей. Но подобного почти не случалось. Одна из причин — переработка мертвой материи в живую в насыщенных кислородом верхних слоях моря. В том, что касается питательных веществ, воды открытого океана зачастую схожи с пустынями. Таким образом, любой мертвый организм в этой пустыне все равно что манна небесная, и кто-нибудь обязательно попытается ее переработать, особенно если гниющие ткани изначально насыщены газом и потому трупу требуется некоторое время, чтобы утонуть. Ближе к берегу, где питательных веществ больше, шансы на то, что мертвый организм достигнет дна, выше; тут тоже идет активная переработка, однако долгий, медленный спуск может ускориться, если труп будет подхвачен тонущим морским снегом — материалом, состоящим из студенистого мусора: использованных туник (мантий) оболочников и фекальных сгустков планктонных организмов. Этот способ быстрого перемещения вещества с морской поверхности на дно получил название «фекальный экспресс». Само дно, даже если оно бескислородное, изобилует микробами, часто образующими сложные, подобные матам структуры. Это аналоги (а многие из них — потомки) микробов, царивших на древней Земле, лишенной свободного кислорода. Они тоже будут использовать опускающиеся на дно ткани животных в качестве источника энергии и сырья, хотя с меньшим смаком и механической энергией, чем организмы, обитающие в богатых кислородом областях.

В самом деле, приняв во внимание столь богатую микробную жизнь, даже на бескислородном морском дне, можно подивиться сохранности таких фоссилий, как граптолиты. У них органические скелеты, состоящие из коллагена, похожего на вещество, из которого, как говорилось выше, сделаны наши ногти. Там, где осадок накапливался очень медленно (обычно несколько миллиметров в столетие), такой скелет, должно быть, столетиями или тысячелетиями покоился на морском дне или чуть ниже, укрытый микробными матами (этакий миниатюрный доисторический носферату или вампир — зрелище, достойное самых зловещих фильмов ужасов). Однако окаменелости, раскопанные много миллионов лет спустя, являют нам поразительно детальную структуру. Это заслуга прочности — или, возможно, несъедобности — их скелетов.

В чем же тогда секрет фокусника, ловко выкравшего бёрджесские и чэнцзянские организмы с перерабатывающего завода? Данные слои представляют собой отложения открытого моря (в обоих случаях фауна полностью свидетельствует о морских условиях), но находились они в относительной близости от берега. Палеообстановка Чэнцзяна реконструирована не полностью (это относительно новое открытие, и основное внимание до сих пор сосредоточено на представленных там удивительных животных). Бёрджесские сланцы были введены в научный оборот гораздо раньше и потому изучены полнее. Эти отложения накапливались в виде слоев ила у подножия крутой, почти отвесной подводной известняковой скалы. Сами по себе слои не очень схожи с граптолитовыми сланцами, которые накапливались с невероятной медлительностью, по мере того как ил частица за частицей опускался в спокойные океанские воды. Бёрджесские отложения, по-видимому, были образованы потоками подводных оползней, которые устремлялись вниз по отвесному склону и накапливались у его подошвы слоями мощностью до нескольких метров. Эти животные были либо принесены с оползнями, либо захоронены ими на месте (совершенно неясно, где именно в этих подводных краях они обитали первоначально).

В любом случае бёрджесские трупы почти мгновенно перемещались ниже области обитания червей, падальщиков и активных бактерий. Они быстро сплющивались, мягкий рыхлый ил, который погребал их под собой, по мере того как сверху поступало все больше осадка, спрессовывался в уплотненную глину. Со временем трупы опустились примерно на 10 км ниже поверхности и нагрелись примерно до 300 °С. Они потеряли водород, кислород, азот, превратившись, по сути, в сгустки практически чистого углерода, но остались целыми. Затем, в конце мелового периода, началось образование ларамидских гор, и эскалатор сменил направление. Колоссальные силы сплющили большую часть окружающих глинистых пород в аспидный сланец, переориентировав и перекристаллизовав зерна минералов в глинистой породе. Если бы это случилось с бёрджесскими сланцами, порода уже не раскололась бы по изначальным поверхностям слоев и найти окаменелости было бы практически невозможно. Однако колдовская посмертная жизнь бёрджесских животных продолжалась. Массивный известняковый утес выступил в качестве укрытия, и бёрджесские сланцы, прикрытые им от воздействия давления, были избавлены от превращения в черепицу и бильярдные столы. Эскалатор продолжал подниматься, подгоняемый настойчивым давлением тихоокеанской коры на западную окраину Северной Америки. В геологически недавнем прошлом сланцы вышли на поверхность на горе Стивена в Британской Колумбии, форма которой была обработана гигантским Лаврентийским ледяным щитом. Век назад их открыл американский палеонтолог Чарльз Уолкотт, вписав заметную страницу в истории жизни на Земле (страницу, позже затейливо украшенную Гарри Уиттингтоном и его учениками и красноречиво разрекламированную Стивеном Джеем Гулдом). В геологически скором времени это конкретное окно закроется, так как стихии разрушает гору, и окаменелости Бёрджесса исчезнут навсегда. Так проходит мирская слава.

Необыкновенные люди

Итак, учитывая, что, помимо обычных, существует целый ряд исключительных способов долгосрочной консервации животных, может ли возникнуть лагерштетт из мягких тканей человека, запечатлев его облик в вечности? Навряд ли такое произойдет в открытом море, например с пиратами, которых заставляли ходить по доске: слишком уж много в сундуке Дэви Джонса[27] возможностей для переработки человеческой химии. На суше, по аналогичной причине, а также из-за неумолимо поднимающегося эскалатора, это тоже маловероятно. Консервная банка, если она вообще появится, скорее всего, будет находиться где-то рядом с тонкой границей, разделяющей эти две области: у прибрежных озер и лагун, речных дельт и эстуариев, расположившихся между сушей и морем, где накапливающиеся отложения давят на податливую кору. Потребуется стремительное погребение, чтобы сбить с толку падальщиков, а затем чрезвычайно быстрое воздействие на плоть химических агентов, прежде чем за дело примутся микробы (которым палец в рот не клади).

Что касается конкретно этого варианта увековечивания, своими коллективными действиями человечество, возможно, изменило расклад в свою пользу. Наш обычай захоранивать умерших в земле помогает делу, хотя можно заподозрить, что в большинстве случаев изоляция тела от отложений (снижающая потенциальную возможность фоссилизации) посредством гроба или саркофага, пусть даже это способствует сохранению костей, станет помехой окаменению плоти. Благоприятные обстоятельства могут возникнуть именно при погребении без обряда, хотя это понятие, возможно, следует расширить, включив в него следствие войн и других форм убийства.

Здесь может сыграть свою роль одно из геологических последствий, вызванных людьми как разрушителями ландшафтов и производителями отложений. Растущая и ускоряющаяся вырубка лесов, повсеместная распашка, изменение ландшафтов с целью строительства с попутным изъятием из этого же ландшафта строительных материалов — все это увеличило объем рыхлого осадочного материала, перемещаемого по поверхности Земли, раз в десять по сравнению со средними исходными условиями для данного места. А при таком большом количестве избыточных отложений, в основном не закрепленных растительностью, существует гораздо большая вероятность оползней и грязевых потоков, которые периодически (как мы время от времени видим в новостях) погребают селения и людей под новым геологическим слоем катастрофического события.

Конечно, на деле все сложнее. Значительная часть отложений, переносимого реками, в настоящее время накапливается в водохранилищах, перед плотинами, сдерживающими течение большинства крупных рек мира. Что делает эти приносящие пользу людям сооружения временными (через несколько столетий они заилятся). К тому же они не позволяют отложениям достигнуть прибрежных дельт. Поэтому истощенная дельта Нила в настоящее время лишена отложений, которые могли бы удобрять посевы и поддерживать процесс формирования дельты (оседающей под собственным весом) над уровнем моря (все больше вторгающегося на сушу). Осадочные слои, перехваченные водохранилищами (и любые фоссилии, которые они в себя включают, человеческие или иные), снова попадут в море, как только этот искусственный водоем будет заброшен, а плотину в конечном итоге прорвет. Этот процесс приведет к уничтожению всех находящихся в водохранилище фоссилий, кроме самых прочных.

Тем не менее в целом дестабилизированная поверхность суши вместе с демографическим взрывом (растующее население к тому же сосредоточено в прибрежной зоне, обладающей максимальным потенциалом сохранения ископаемых остатков) должна увеличить шансы на возникновение событий, способных запустить процессы исключительно долгосрочной консервации. Вдобавок к этому в недавно потеплевшем мире может возрасти количество тропических штормов и ураганов, вызывающих оползни и грязевые потоки. Впрочем, это спорное предположение: да, в погодных системах будет больше энергии, но, возможно, это не приведет к более мощным ураганам, поскольку избыточная энергия, вместо того чтобы формировать более мощные ураганы, может, наоборот, ослаблять их.

По-видимому, изменения затронут и химический аспект фоссилизации. Человеческое общество провело несколько крупномасштабных экспериментов с изменением химического состава окружающей среды, в ходе которых появились интересные палеонтологически активные смеси. Например, подпитка вод многих рек, эстуариев, лагун и бухт (побочный продукт огромных усилий, предпринимаемых из года в год, чтобы прокормить растущее мировое население). Фосфаты и нитраты стекают с сельскохозяйственных земель в эти воды стремительными темпами, не имеющими геологических прецедентов; так, скорость круговорота азота в природе в результате деятельности людей возросла примерно в два раза. Эти химические соединения стимулируют рост морских планктонных водорослей, которые, разлагаясь, блокируют циркуляцию доступного в воде кислорода. Данное явление — эвтрофикация — уже порождает огромные ежегодные «мертвые зоны», охватывающие по нескольку сотен квадратных километров, например в Чесапикском заливе на востоке США, где наблюдается повальная гибель придонных организмов. Эвтрофикация изменяет процессы разложения, так как чередование окислительных и восстановительных условий способствует контакту сульфатредуцирующих бактерий застойных илов с растворенными сульфат-ионами, присутствующими в морской воде. Последующая кристаллизация на органических остатках сульфида железа в виде пирита — главный кандидат на запуск процессов исключительно долгосрочной консервации фоссилий человеческой эпохи. Аналогичным образом повысившийся в результате эвтрофикации уровень фосфатов отнюдь не снижает вероятность фосфатизации тканей животных в этих зонах.

Поспособствовать нам могут и другие химические агенты. Массовое перемещение известняка из внутриконтинентальных районов в бетонные постройки прибрежных городов привело к тому, что в важнейшую зону долговечного окаменения попало огромное количество карбоната кальция. Измените pH воды с помощью различных городских сточных вод (иногда кислых, иногда щелочных) и подвергните ее воздействию останки животных. Этим вы создадите условия для таких реакций, как вымывание карбоната кальция из бетона (и из известняка, используемого в качестве строительного камня), а затем его осаждение в виде конкреций вокруг животных. Существует целый ряд других химических стоков, которые можно занести в категорию промышленного загрязнения: некоторые из них богаты металлами, другие насыщены углеводородами, какие-то — солевыми растворами, сульфатами или хлоридами, часто накапливающимися в опасных, не обособленных промышленных бассейнах и отстойниках, расположенных в густонаселенных районах. Возможно, мы все сообща бессознательно изобретаем все новые сценарии исключительно качественной и полной фосси-лизации.

Также есть и культурные факторы, способные непреднамеренно привести к довольно эффективному сохранению мягких тканей. Один из примеров — легендарный обычай нью-йоркских мафиози расправляться с амбициями бизнес-конкурентов, сбрасывая их бренные тела в Гудзонов залив в залитом цементом гробу. С помощью этого обычая из геологически прочного материала создается слепок очертаний тела (иногда вместе с плащом, фетровой шляпой и гетрами), а останки безотлагательно помещаются в среду, где ограничено разложение (благодаря весу цемента труп сравнительно глубоко погружается в ил) и может мгновенно начаться пиритизация и фосфатизация мягких тканей. Трудно судить, насколько широко распространена эта бизнес-практика (один из недостатков академической жизни), но если ее довольно часто повторять на морских побережьях мира, это может повлечь за собой довольно интересную тафономию. То есть преступление может в конце концов принести пользу. Во всяком случае, для будущей науки.

Кроме того, людей так и тянет создавать собственные подобия: фотографии, картины, рисунки, фильмы, статуи. Сохранятся ли какие-то из этих объектов, чтобы наши будущие исследователи смогли связать их со скелетными остатками и фрагментами тканей и дополнить реконструкцию человеческого облика?

Большинство современных способов изображения людей, видимо, обладают довольно слабым потенциалом консервации. Все, что нарисовано на бумаге или холсте, в течение взятого нами промежутка времени почти наверняка углефицируется до неузнаваемости. Все электронные носители — жесткие или компактные диски, магнитная лента, бобины с кинопленкой, а также хрупкая воспроизводящая аппаратура — скорее всего, будут уничтожены коррозией или растворятся, так же как гравюры на металле, и окажутся недоступными, во всяком случае для эффективного анализа и интерпретации. Судя по всему, остается лишь самое древнее средство воспроизведения из всех существующих — каменные статуи. По крайней мере, их изготавливают из доказавших свою геологическую долговечность материалов. Однако во имя правильной интерпретации человеческой морфологии давайте надеяться, что первые раскопанные статуи будут изваяны скульптором-натуралистом или соцреалистом, а не абстракционистом, концептуалистом или минималистом.

С небес?

Похоже, можно с большой долей вероятности предсказать, что человеческие скелеты (а возможно, и фрагменты мягких тканей) найдут в таком количестве и такой близости от поразительных ихнофоссилий городского слоя, что станет ясно: именно люди — тот биологический вид, который стоит за материальной цивилизацией, так драматично появившейся на Земле, а затем так стремительно исчезнувшей. Впрочем, эта находка даст повод скорее открыть, чем закрыть дело. Ибо после того, как будет установлена связь между свидетельствами геологически резкого изменения климата и окружающей среды, огромными, сложно устроенными городами и ископаемыми людьми, может остаться один нерешенный вопрос: откуда взялись люди?

Зародились ли они на самой Земле или являли собой каких-то злополучных инопланетных переселенцев, колонию, вышедшую из-под контроля? Человеческие скелеты будут не настолько похожи на других синхронных с ними ископаемых животных, чтобы их родственное сходство сразу бросалось в глаза, и среди множества альтернативных гипотез вполне может оказаться предположение о внеземном происхождении данного палеонтологического феномена.

Подобная идея не столь уж абсурдна, поскольку человек покорил Землю, по сути, за 10 тысяч лет, и по прошествии 100 миллионов лет этот промежуток времени покажется практически единым мигом. Более того, ближе к концу этого короткого интервала темпы покорения резко выросли, ведь за последние несколько столетий человечество произвело больше ископаемых остатков и (особенно) ихнофоссилий и экологических цепных реакций, чем за весь предыдущий период. На такой временной дистанции этот рывок будет выглядеть таким же внезапным, как удар метеорита, погубивший динозавров. Среди руин городского слоя, которые в прошлом веке сильно увеличились, возможно, будет трудно отыскать признаки культурной эволюции; в любом случае для инопланетян будущего разница между, скажем, древнеримскими, викторианскими и современными кирпичом и плиткой может оказаться неуловимым археологическим нюансом. Стратиграфические свидетельства, скорее всего, наведут на мысль о мгновенном появлении полностью сформировавшейся цивилизации.

Помимо этого, межгалактическим исследователям грядущего будет намного, намного труднее, чем палеоантропологам-людям, обнаружить наших ископаемых предков — приматов. Видит бог, такие окаменелости нелегко найти и сегодня, даже при наличии уймы подходящих наземных слоев, например олдувайских отложений, а также пещер, населенных неандертальцами и флоресским человеком, которые все еще существуют, открыты и доступны для исследования. Через 100 миллионов лет большая часть этих свидетельств происхождения человека исчезнет, а та малость, что останется, в основном будет находиться глубоко под землей, погребенная под более поздними отложениями. Будущие исследователи могут решить, что человеческие легионы в самом деле сошли с небес, предприняв своего рода блицкриг и преобразив земные ландшафты.

Однако любые гипотезы об инопланетном происхождении людей непременно будут опровергнуты исследованиями сравнительной анатомии, когда наши летописцы вплотную займутся классификацией и взаимоотношениями бесчисленных земных организмов, как вымерших, так и современных. Связи человеческого вида с другими позвоночными могут быть установлены путем изучения их скелетов; примерно так же Гидеон Мантелл[28] установил сходство между найденными им в Сассексском Вельде зубами динозавра и зубами игуаны, назвав ископаемое животное игуанодоном (поскольку коллега Мантелла Уильям Конибер отговорил его от названия «игуанозавр»). Людей роднит с другими позвоночными двусторонне симметричный внутренний скелет из фосфата кальция, состоящий из позвоночника, четырех конечностей и причудливо увеличенного черепа. При условии, что наши будущие исследователи окажутся лишены (в результате какого-то межпланетного совпадения скелетной морфологии, биохимии и механики) подобного скелета, что должно указать им на близость человеческой расы с другими животными Земли? Однако выявление родства, скорее всего, не положит конец дискуссиям о происхождении человека (если только наши инопланетные археологи не менее любознательны, чем мы, люди).

Различия между людьми и другими ископаемыми млекопитающими, которые, вероятно, тоже сохранятся, окажутся разительными. Вполне вероятно, что за пределами узкого событийного слоя, представляющего человеческую деятельность, не окажется ничего похожего на нас — во всяком случае ничего, что смогли бы легко обнаружить геологи будущего. Набор ископаемых остатков млекопитающих, которые дойдут до того времени, скорее будет сопоставим с сохранившимися ископаемыми остатками динозавров, чем, скажем, многочисленных млекопитающих ледникового периода, которых мы можем сейчас раскопать. Из сегодняшних животных сохранятся обычные травоядные, обитающие в низменных дельтах и болотах в областях спускающихся тектонических эскалаторов. У млекопитающих возвышенностей (включая большинство приматов, которые и без того относительно редки) мало шансов попасть в летопись окаменелостей. То есть у ученых грядущего не будет возможности составить родословную нашего вида на основании обнаруженных окаменелостей разных эпох, подобно тому как мы составили родословную лошади. Так, последовательно сменявшие друг друга примитивные лошади — гиракотерий (он более известен как эогиппус, по-гречески «рассветный конь», но «гираксоподобное животное» технически в приоритете: строгие принципы таксономической номенклатуры не берут в расчет поэзию), мезогиппус, меригиппус, плиогиппус и их сородичи, имевшие тенденцию к увеличению размера и уменьшению количества пальцев на ногах, — вполне вписываются в генеалогию, приводящую к современной лошади с ее непарными копытами вместо пальцев (а также к зебре, ослу, квагге и другим видам). Люди же будут казаться загадочным курьезом.

С чем можно будет сравнить ископаемые человеческие кости? От невероятно короткого периода господства человека — крошечной доли миллиона лет, — в течение которого популяции млекопитающих усиленно истребляли и устраняли конкурентов, останутся кости других животных. Останутся фоссилии тех животных, которых специально разводили для того, чтобы эксплуатировать их еще эффективнее: коров, овец, свиней, коз. Некоторые животные — собаки, кошки, лошади — играют сегодня роль, которую на основании доступных свидетельств, вероятно, нельзя будет отличить от их хищнической эксплуатации. Далее, останутся те ископаемые животные, которые жили в геологическое время, непосредственно предшествовавшее появлению человека, скажем несколько миллионов лет назад, в том временном промежутке, который мы относим к четвертичному (то есть ледниковому) периоду и концу неогена; довольно многие из этих животных — разнообразные копытные, олени, слоны, бегемотовые — крупнее людей. Могут остаться кости более эффективных хищников: льва, тигра, гиены, волка — всех созданий, которые были более распространены до того, как их оттеснили с дороги. На планете, более четверти всей продукции которой служит кормовой базой для растущего человечества, нет места опасным конкурентам. Подвергнется захоронению и кто-то из более мелких существ, в частности, как можно предположить, грызуны, в ископаемом виде известные главным образом по хорошо сохраняющимся зубам. Почти все они четвероногие, более-менее прочно стоящие на земле всеми своими лапами.

А затем произошел краткий взрывной рост численности животных с чрезмерно крупным тонкостенным черепом, изящными руками и пальцами (которые сохранятся лишь в самых лучших ископаемых экземплярах), маленькими универсальными зубами (которые вряд ли могли принадлежать типичному высшему хищнику), без когтей и копыт.

Будут ли эти животные реконструированы как редкость — двуногое млекопитающее? Возможно, к этому времени исследователи сумеют разобраться в скелетной механике бедер и соединении позвоночного столба с черепом. Как существо практически безволосое? Вероятно, нет, по крайней мере не на основании наличествующих скелетов. Любой стоящий палеонтолог отметит (но только когда будет обнаружено достаточное количество окаменелостей в различных местах) необычайно большой широтный диапазон распространения вида и привязку не только к теплому, но и к холодному палеоклимату и при реконструкции наделит это необычайно приспособляемое создание густым мехом (до тех пор, пока не будут найдены красноречивые статуи и мех не уступит место временным покровам, озадачивающим своим многообразием).

Даже установление несомненного анатомического сходства ископаемых людей с другими наземными видами, безусловно, не разрешит загадку происхождения человека. Популяционный взрыв очевиден, но у этого существа нет явных прямых предков, а его цивилизация, кажется, эволюционировала практически одномоментно. На месте пришлых межгалактических исследователей, обладающих чрезвычайно продвинутыми технологиями, вполне можно было бы заподозрить, что задолго до них Землю уже посещали другие межгалактические исследователи, которые провели небольшой рискованный опыт по генной инженерии, дабы ускорить развитие местной разумной цивилизации на живой, но отсталой планете. И что они запороли эксперимент.

Притянуто за уши? На такой временной дистанции и с такими материальными свидетельствами столь же маловероятной может быть альтернатива — череда последовательно сменявших друг друга относительно редких млекопитающих нагорья, которые почти не попадали в палеонтологическую летопись и сделались практически невидимками. Что изначально они, возможно, произошли от какого-то насекомоядного и что эта ненайденная генеалогическая линия долго существовала на периферии высокоразвитой наземной экосистемы. Тем не менее эволюция этой небольшой популяции ускорилась либо достигла некоего порогового значения, когда необычное сочетание особенностей (увеличенного черепа, прямохождения и умений) предоставило ей мгновенное конкурентное преимущество над всеми другими животными на планете, даже гораздо более крупными и свирепыми. Затем данная популяция стала расти почти со скоростью бактерий. И практически моментально (по геологическим меркам) исчезла на фоне серьезных климатических катаклизмов и нарастающей волны миграций и вымирания на суше и в море.

Причина исчезновения должна вызвать среди наших будущих ученых не меньшие разногласий. Неужели этому замечательному виду выпала несчастливая судьба эволюционировать именно в тот момент, когда началась крупномасштабная климатическая и экологическая перестройка планеты, и погибнуть в результате катаклизмов? Или же он сочетал высокий интеллект с фантастической глупостью: сумел установить господство над окружающей средой и создать технологически развитую империю, но одновременно разрушил системы, поддерживавшие стабильность и пригодность для жизни на поверхности Земли?

Этот вопрос удивительно созвучен нынешним дебатам о том, что именно погубило примерно половину крупных млекопитающих в мире, включая мамонта и тура, гигантского ленивца и шерстистого носорога, чуть более 10 тысяч лет назад. Стремительно меняющиеся условия жизни в конце последнего ледникового периода (в том числе невероятно короткую инверсию — поздний дриас протяженностью около тысячи лет, резкое похолодание на фоне начавшегося всего за тысячелетие до того потепления)? Или массовое уничтожение из-за чрезмерных масштабов роста и расселения человечества? Вопрос до сих пор остается открытым (последние модели предлагают сложный сценарий, в котором сыграли свою роль как люди, так и окружающая среда) — и это после всестороннего исследования вымирания, которое, по геологическим меркам, случилось практически вчера, имея в своем распоряжении многочисленные свидетельства вблизи земной поверхности, а также главное действующее лицо (человеческий вид), способности и устремления которого нам прекрасно знакомы.

Укрупните масштабы и сложность этого события, придайте ему вид чуть более позднего шестого вымирания (которое разворачивается в настоящее время). Перенесите его на 100 миллионов лет назад, со всеми вытекающими отсюда расплывчатостью и фрагментарностью данных, и на незнакомую, недавно открытую планету. Подозреваю, что центральное место в этой поистине всемирной драме займет выдающийся, яркий двуногий вид, у которого, по-видимому, не было близких родственников, но который возводил огромные сооружения из искусственного камня. Природа этого вида непременно подвергнется доскональнейшему изучению как явление, изменившее Землю сильнее, чем строительство на ней городских сооружений. Итак, смогут ли наши будущие исследователи на основании полученных сведений определить, кем же была эта замечательная обезьяна: зверем или ангелом?

Встреча с людьми

Нельзя сказать, что мы поняли этих давно почивших строителей городов, в известном смысле являющихся нашими предшественниками. Некоторые из связанных с ними артефактов кажутся смутно знакомыми, но кое-что прямо-таки обескураживает. Данные об их поведении неоднозначны, и противоречивость многих фактов вызывает раздражение. Что заставило их создать то, что они создали, — и что в конечном счете их погубило? Мы не можем не размышлять об этих необычных существах, хотя и отдаем себе отчет, что наши вопросы по большей части неразрешимы, а значит, напрасны. Их исчезновение не может не вызывать сожаления. Несмотря на всю рискованность контактов с видом, соотносимым с такой природной нестабильностью, с такими изменениями среды обитания, что же мы могли бы узнать о них — и от них — если бы они выжили?

Если кто-нибудь обнаружит на далекой планете руины древней цивилизации с остатками скелетов ее строителей, хлынет поток вопросов (конечно, в том случае, если по своей любознательности первооткрыватели могут сравниться с людьми) о том, какими были эти существа. Воинственными и агрессивными или мирными и гармоничными? Социально сплоченными и общительными или индивидуалистами? Малоподвижными или очень энергичными? Рациональными или суеверными? Хорошими или плохими?..

Какие выводы о деятельности, привычках и устремлениях человечества может сделать беспристрастный сторонний наблюдатель? Нам трудно (да в общем невозможно) поставить себя на место инопланетного пришельца. Порой тяжело бывает понять даже другого человека. Возьмем пример из древней истории человечества — Стоунхендж, великолепное, геометрически выверенное сооружение, спроектированное и построенное представителями нашего собственного вида с большой изобретательностью и усердием. Совершенно очевидно, что оно служило очень важной цели. Но какова была эта цель? Все, что у нас имеется, — сам памятник и археологические свидетельства, которые его окружают (поскольку в подобных исследованиях также присутствует стратиграфия, помогающая поместить материальные данные во временной контекст). Мы утратили всякую связь со строителями Стоунхенджа, поскольку цепочка устной передачи исторических знаний давно разорвана, и если когда-то и существовали какие-либо письменные свидетельства, то ни одно из них не обнаружено. Но помните, что это артефакт нашего собственного вида, и в современной и древней культуре наличествует много потенциальных параллелей, на которые мы можем опереться.

Тем не менее полемика о его назначении продолжается. Был ли он возведен в ритуальных целях, из глубоко религиозных побуждений? Или в целях чисто практических, связанных с организацией и управлением товарами и рабочей силой? А может, был призван внушать благоговейный трепет как символ всесильной политической власти? Ходили ли туда люди, как ходят сегодня в церковь, или в паб, на свадьбу, или на биржу труда, или в Букингемский дворец, или на сельский сход? Или же в разное время это сооружение выполняло разные функций: оно возводилось и обустраивалось на протяжении примерно 1000 лет, поэтому его предназначение и исторический контекст вполне могли эволюционировать. Стоунхендж проектировался людьми, понимающими в астрономии, каменные глыбы были расположены в соответствии с точками восхода и захода солнца и луны; но, опять же, служило ли это преимущественно практическим (связанным с определением сроков сельскохозяйственных работ) или же религиозным (как выражение благоговения и подчинения силам Вселенной) целям?

Дискуссия, по-видимому, будет продолжаться до тех пор, пока найдутся археологи, которые будут спорить о доказательствах, будь то в аудитории или на приеме после лекции, с бокалом пива в руке. Обсуждение ископаемых остатков инопланетного человечества (то есть инопланетного для межгалактических исследователей) и его сооружений, безусловно, охватит большой диапазон вероятных сценариев, реальных и воображаемых. Тем не менее можно попытаться подойти к этой задаче как некий гибрид Шерлока Холмса и мистера Спока, делая строгие логические выводы на основе имеющихся свидетельств, а не как инспектор Мегрэ, строя догадки о психологических мотивах главных героев. (Некоторые из присущих человечеству качеств, разумеется, лучше анализировать с позиций язвительного комика Граучо Маркса[29].)

Сперва необходимо будет разобраться с общими вопросами. Сколько биологических видов человека существовало? Здесь можно ожидать повторного рассмотрения проблем, поставленных палеоантропологами, которые извлекают фрагментарные скелеты ранних гоминид разного возраста и из разных местностей, а затем обсуждают, относятся ли эти экземпляры к близкородственным, но различным видам («дробительский» подход к биологической систематике) или к одному, но очень изменчивому («объединительский» подход). Палеонтологи, изучающие какую-либо группу ископаемых, по сути, все до некоторой степени «объединители» или «дробители», поскольку всё, чем они, как правило, располагают — это остатки твердых частей организма, ведь мягкие части (обычно) не сохраняются; не сохраняется и генетический состав; мало следов оставляет экология и еще меньше — поведение. А биологи из числа будущих исследователей к означенному времени, вероятно, уже возьмутся за создание концепции вида и внутривидовой изменчивости земных животных.

Будущие ископаемые остатки людей окажутся, по-видимому, приурочены к отложениям одного момента геологического времени, что станет как минимум одним из ограничений в разнообразии возможных вариантов. Однако выяснится, что их географическое распространение гораздо шире, чем у любого другого организма, живущего на тот момент времени или вымершего; при должном усердии исследователи обнаружат остатки на каждом континенте, за исключением, пожалуй, Антарктиды, которая через 100 миллионов лет, вероятно, переместится в более низкие широты и превратится в зеленый, свободный ото льдов материк. (Проницательный будущий стратиграф отметит тут огромный перерыв в стратиграфической летописи, соотносимый со свидетельствами ледниковой экзарации и синхронный окаменелым городам, вспомнит, что на Земле для масштабного стремительного изменения уровня моря необходимо наличие больших ледников, с помощью палеомагнитных данных определит былое местоположение Антарктиды непосредственно на Южном полюсе и верно реконструирует облик континента, скованного льдами, а значит, в целом непригодного для проживания, даже людей.)

Кое-какие аспекты нынешней изменчивости человека (например, цвет глаз и кожи) не сохранятся, но в распоряжении исследователей останутся другие: скажем, рост, нечто среднее между бушменами Калахари и африканскими масаи. Логично предположить, что общее сходство всех человеческих скелетов (диапазон различий между отдельными особями не превышает обычно наблюдаемого у других видов) и разительное их отличие от прочих современных человеку позвоночных, которые, вероятно, тоже сохранятся, приведут к элементарнейшему выводу: люди — один биологический вид.

Далее возникнет следующий вопрос: их численность? Это уже сложнее. Экстраполяция на основе простого подсчета отдельных ископаемых экземпляров, вероятно, будет иметь такие погрешности, что окажется бесполезной. Необходимо будет придумать более утонченные методы. Одним из косвенных показателей может послужить степень заметной трансформации либо отложений (скажем, распространение и мощность городского слоя), либо фоссилий (пропорциональное соотношение «новой» ископаемой пыльцы наших сельскохозяйственных культур и «природной» лесной и луговой пыльцы до появления человека). Первый метод сродни тому, который применяют современные палеонтологи, измеряя, в какой степени морские отложения были потревожены деятельностью роющих организмов, хотя он отражает как численность морских существ, так и независимую переменную — скорость осадконакопления, то есть глубину, на которую организмы имели шанс закопаться, до того как образовались новые слои песка или ила. Второй метод используется археологами для оценки распространения раннего сельского хозяйства.

Как только будут получены результаты измерений того или иного рода, возникнет проблема их экстраполяции на остальную часть земной суши. И тут проявится побочный эффект фактора, который в целом поможет разобраться в данных о сохранившихся людях: районы с хорошим потенциалом сохранности, как правило, населены более густо. Яркий пример — дельта Нила (густонаселенная и с высоким потенциалом сохранности), резко контрастирующая с засушливыми районами возвышенностей, простирающимися далее вглубь континента (очень малонаселенными и с низким потенциалом сохранности). Экстраполяция плотности населения в прибрежных регионах на внутриматериковые территории может, таким образом, преувеличить численность человечества и утрировать масштабы заселения этой планеты людьми.

Это в точности соответствует картине наших сегодняшних знаний о динозаврах: мы относительно хорошо осведомлены об ископаемых обитателях низменностей и, по контрасту с этим, нам практически ничего не известно о ящерах юрских возвышенностей и гор. Поэтому, чтобы установить более точные границы, в обоих случаях требуется больше размышлений и фактов. И люди, и динозавры прямо или косвенно зависят от первичной продуктивности растений, которая обусловлена климатом. Таким образом, обнаружив признаки внутриконтинентальной засушливости (такие, как перевеянные ветром, матированные из-за соударения друг о друга, похожие на просяные зернышки песчинки), занесенные водой или ветром в биологически изобильные прибрежные слои, можно будет сделать вывод, что внутриконтинентальные районы характеризовались низкой биопродуктивностью, а значит, более малочисленными популяциями высших хищников, будь то люди или ящеры. Это медленная, кропотливая работа, направленная на получение все более детализированных оценок глубокой древности и ее палеобиогеографии (но в ней есть свое очарование).

Далее, что у нас с размещением людей? Были ли они распределены равномерно или группировались в агломерации? Один момент станет очевиден. В грядущем обязательно будет заметна разница между поразительными, хотя и разнообразными породами городского слоя (остатков мегаполисов, которые ныне так хорошо видны на Google Earth) и слоями, представляющими остальной ландшафт, теперь в основном занятый сельскохозяйственными угодьями. Последние будут являть собой, по сути, ископаемую почву, которую, возможно, будет нетрудно отличить от почвы, сформировавшейся в природном ландшафте: вполне могут сохраниться различия в текстуре, обусловленные наличием канав и прочих дренажных или оросительных каналов, а также окаменелости, особенно пыльцы. Будут и переходные типы отложений, представляющие пригороды с низкой плотностью населения и отдельными домами. Тем не менее между городским и сельским слоями будет прослеживаться явственная разница: наши будущие исследователи, воспользовавшись своими эквивалентами молотка, топографической основы (карты), лупы и блокнота, смогут составить геологические карты их распределения. Эта задача поможет оценить биологические масштабы и плотность размещения, как это делают сегодня геологи при составлении карт отложений ископаемых коралловых рифов.

Наши города сейчас очень большие и растут все быстрее. Лос-Анджелес, Шанхай, Лагос, Амстердам — их территории ныне измеряются тысячами квадратных километров. Их остатки в далеком будущем будут доступны обозрению в виде случайных срезов, поскольку после погребения эти городские напластования, вернувшись на эрозионную поверхность Земли, будут подняты и наклонены. Эти срезы будут представлять собой выходы городского слоя на поверхность, а протяженность этих выходов (как установят при помощи геологического картирования) будет варьироваться от километров до десятков километров. Чтобы реконструировать первоначальную территорию, занимаемую мегаполисами, нашим летописцам потребуется выполнить здравую экстраполяцию: спрогнозировать, как каждый обособленный городской слой может продолжаться ниже земной поверхности, на первых порах предположив, что изначально города имели округлые очертания. Они также могут попытаться проверить это, скажем, посредством бурения скважин, поскольку характерные породы, созданные человеком, будут легко узнаваемы в образцах керна.

Вне зависимости от методов исследования города будут сочтены рукотворными агломерациями, каждая из которых так или иначе была способна вместить огромное множество людей. Поскольку сведения о нашем периоде будут превосходить по объему и масштабам данные о людях прошлых эпох, космические пришельцы вполне могут прийти к выводу, что люди всегда являлись гиперсоциальными животными с ярко выраженной склонностью к стайности. Большая часть человеческой истории, на протяжении которой человечество в основном проживало в малонаселенных сельских районах, оставит после себя гораздо меньше геологических следов. Это еще одна причина искаженности данных геологической летописи: заключенное в ней повествование должно быть прочитано внимательным и скептическим взглядом, открытым для альтернативных возможностей.

И все-таки: сколько людей жило в городе? При ответе на этот вопрос необходимо сочетать объективные данные свидетельств (того, что осталось от городов) с обоснованными предположениями (сколько жилой площади в подобной агломерации могло потребоваться каждому отдельно взятому человеку?). В собранных данных будет иметь место перекос в сторону подземных коммуникаций. Скорее всего, у подземных труб, свай и туннелей больше шансов сохраниться, чем у подвалов, а подвалы сохранятся в намного большем количестве (и в гораздо лучшем состоянии), чем помещения на первых этажах и одноэтажные здания, тогда как почти любое сооружение выше этого уровня примет вид выветрившегося, фрагментированного, зачастую размытого волнами щебня, и вся эта масса будет сжата, сцементирована и трансформирована. Предположение о существовании небоскребов появится лишь после того, как будут обнаружены чрезмерно мощные слои щебня над лучше сохранившимися нижними уровнями городов и сделан вывод о том, что они, судя по всему, образованы очень высокими и очень плотно размещенными сооружениями. Работы у палеонтологов грядущего окажется куда больше, чем у нынешних археологов.

И все-таки базовая блочная планировка городской структуры рано или поздно будет выявлена, после чего появится возможность определять размеры помещений и зданий (по крайней мере, их контуры в плане). Для чего использовались эти замкнутые блочные помещения? Очевидно, для деятельности, связанной с жизнью, учитывая, что где-нибудь в другом месте в какой-то момент раскопок, вероятно, будут обнаружены организованные скопления тел, имеющие отношение к смерти, то есть кладбища. Понимание того, что блоки — своего рода сложно устроенные укрытия, контролируемая и поддающаяся контролю жилая среда — должно возникнуть при сравнении с другими наземными животными (которые обитают в пещерах или строят гнезда и норы) или, скорее, по аналогии с животными, которые совместно возводят очень сложные постройки, например термитами и общественными осами. Широкое географическое распространение людей также будет согласовываться с тем, что они изыскивали способы существования при температуре и влажности, выходивших за естественные пределы их переносимости.

Будет естественно на первых порах принять в качестве допущения, что на одного человека приходился один блок, и это допущение может помочь уточнить оценки численности человеческих популяций. На чуть более простом уровне именно так современные палеонтологи склонны интерпретировать ископаемые граптолиты, условно помещая по одному зооиду в каждую отдельную трубочку, входящую в состав колонии. Разумеется, на самом деле это не обязательно было так. Возможно, в каждой трубочке обитало несколько зооидов, или на разных стадиях роста колонии трубочки занимало разное их количество, или каждый зооид мог свободно перемещаться между трубочками; а может, у разных видов граптолитов было по-разному. Тем не менее, согласно общепринятой практике, в отсутствие иных доказательств сначала делают самые простые выводы (бритва Оккама вполне может иметь аналог в обществах, весьма отличающихся от нашего). В случае с сохранившимися человеческими колониями дальнейшее изучение покажет, что блоки (помещения), как и конструкции из них (здания) могли быть самых разных размеров. Поэтому понадобится некоторое переосмысление любой первоначальной интерпретации, которая свяжет людей с построенными ими блоками. Один шаг вперед, два шага назад.

Однако давайте пока задержимся на главном. Гигантские, сложные городские сооружения, обитают ли в них термиты или люди, должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечить поступление пищи и энергии и выведение отходов. Во время раскопок станет ясно, что невозможно было производить все питательные вещества, необходимые для поддержания такой концентрации городских жителей, прямо в городе, даже если бы все свободное пространство за пределами конструкций из блоков было отведено под некую форму производства еды. Скорее, пища поступала из окружавших города измененных ландшафтов. Вывод о том, что люди каким-то образом отбирали, модифицировали и способствовали росту растительного материала, необходимого им для питания, тоже окажется если не неизбежным, то, по крайней мере, согласующимся с подобной интепретацией.

Найдутся ли какие-то непосредственные следы этого предполагаемого продовольственного снабжения, помимо вездесущей пыльцы? Продукты питания изначально вещь скоропортящаяся, и может показаться, что эти доказательства навряд ли удастся переправить контрабандой в будущее. Однако макроостатки растений вовсе не редкость в палеонтологической летописи — вспомните хотя бы листья папоротника, сохранившиеся в каменноугольных пластах. Стебли и колосья пшеницы, ячменя, проса, початки кукурузы и других продовольственных культур, которые почти наверняка будут смыты в неглубокие водоемы, озера и эстуарии, соседствующие с сельскохозяйственными угодьями, не менее способны к захоронению, чем немодифицированные растения. Будут ли в них опознаны культурные растения? Может потребоваться грамотное систематизирование ископаемых растений, хотя окаменелости обширных территорий будут демонстрировать малое разнообразие, отражая монокультурность современного сельского хозяйства, и разниться по облику со своими дикорастущими сородичами. Культурная пшеница, например, отличается от своего ближневосточного предка, однозернянки, более крупным зерном, которое лучше держится в колосе (благодаря чему удобнее собирать урожай). На основе случайных находок эти растения будет трудно распознать как зерновые культуры, выращиваемые человеком, но, с другой стороны, наши исследователи могут целенаправленно искать подобные доказательства в событийном слое человечества, а это уже совсем другое дело.

А как насчет пищи, подвергшейся обработке? Потенциал сохранения здесь варьируется, особенно в случаях с консервами и продуктами в банках и бутылках. В той или иной степени окаменеть может именно тара, в то время как ее содержимое, если оно вообще сохранится, превратится в углефицированные органические остатки. Отличить пищевые продукты от других изделий на органической основе (скажем, сапожной ваксы), скорее всего, будет трудно. Будущие палеонтологи, однако, поймут, что значительная часть жизни изучаемых ими организмов сосредоточивалась вокруг питания, поэтому логично будет счесть подобную ихнофоссилию пищей (а не ваксой).

Вместе со свидетельствами травоядности должны обнаружиться и признаки хищничества. Животных, употребляемых людьми в пищу, было гораздо больше, чем самих людей, поэтому, скорее всего, окажется больше и окаменелых скелетов наземных животных, не отличающихся разнообразием (свиньи, овцы, коровы, козы, куры), а также рыб (несколько более разнообразных). Хотя не все кости потребляемых человеком животных выбрасываются (часть перерабатывается, скажем, в костную муку), в окаменелом виде будет найдено немалое их количество. По тафономии эти кости будут резко отличаться от сочлененных и расположенных в геометрическом порядке скелетов на человеческих кладбищах, а также от ископаемых скелетов животных, съеденных хищниками до возникновения человека. Эти кости со следами расчленения и разделки, а зачастую и механического распила, будут представлять собой отдельные случайные находки либо входить в состав отложений мусора. Эта связь в пищевой сети наверняка окажется легко интерпретируемой, и наши летописцы смогут составить мнение о соответствии этого явления разумному существу в зависимости от собственной чувствительности и экологии.

Среди свойств организма, которые пытаются интерпретировать палеоэкологи, на втором месте после пищевых привычек обычно стоит способ размножения. Будущие исследователи Земли скоро выявят специфический способ размножения животных на этой планете, где большинство видов (среди них все млекопитающие) делятся на мужских и женских особей, которых иногда легко различить по внешнему виду (например, львов), а иногда их различия скрыты (например, у ежей). Вероятно, будет принято допущение, что человеческому виду половые различия тоже присущи. Но у людей они незначительны (по крайней мере, на взгляд беспристрастного наблюдателя) и в основном проявляются в морфологии мягких частей. Скелетные различия (скажем, широкие бедра у женщин, необходимые для деторождения) могут быть определены только после того, как наши летописцы поднатореют в анатомии млекопитающих.

Способ размножения неразрывно связан с социальной структурой и воспитанием потомства. Мы можем предположить, что в далеком будущем популяции животных в целом будут похожи на современные, по крайней мере в том же отношении, в каком нынешние (точнее, существовавшие на Земле на протяжении последних 10 тысяч лет) наземные позвоночные в общем напоминают сообщества юрского и мелового периодов, в которых доминировали динозавры. То есть демонстрируют различные типы социального (стадное, например, у антилоп гну и стегозавров, и преимущественно одиночное, например, у ежей и, возможно, тираннозавров) и семейного поведения (гаремы, моногамия, полигамия). Обширные нагромождения городского слоя настойчиво намекают на стайность людей. Впрочем, разобраться в характере семейного поведения будет не так-то просто. Семьи будут редко окаменевать вместе, поэтому, возможно, придется искать информацию в сохранившихся остатках жилых сооружений. Первоначальная рабочая гипотеза, возможно, будет заключаться в том, что в каждом сооружении размещалась одна семья. По мере обнаружения все большего количества таких сооружений и выявления широкого диапазона размеров и планировок, от небольших изолированных построек, состоящих всего из нескольких блоков, до гораздо более крупных, многоблочных, эту гипотезу можно будет отбросить — или выдвинуть новую, предполагающую большую вариативность состава и структуры семьи. Некоторые аспекты будут упорно противиться изучению.

Впрочем, другие окажутся более податливыми. Если структура семей останется загадкой, достижения людей при осуществлении их главной задачи — воспитания потомства — можно будет оценить более результативно, исследовав возрастной состав скоплений ископаемых. Если человеческие остатки в скоплении преимущественно принадлежат зрелым особям, это свидетельствует о том, что большинство молодых особей достигли зрелости, тогда как обилие незрелых скелетных остатков говорит о высокой смертности в младенчестве и детстве. Здесь скрываются обыденные причины ошибок и неопределенности. Мы можем установить возрастной состав с помощью измерения длины и толщины одних и тех же костей у разных людей. Однако при измерении надо учитывать естественную изменчивость, заключающуюся в том, что даже сверстники могут иметь разный рост и телосложение.

Тем не менее анализ костяков с ископаемого кладбища одного из современных крупных городов должен выявить заметные успехи людей в достижении зрелого возраста. Аналогичное средневековое кладбище не сможет похвастаться теми же результатами, поскольку большинство людей тогда умирали относительно молодыми. При достаточном количестве находок в базу данных в конечном счете войдут окаменелые человеческие остатки, относящиеся к двум последним столетиям (короткий период существования очень большого количества особей, часто проживавших долгую жизнь) и еще нескольким тысячелетиям (гораздо более длительный период, когда людей было значительно меньше и лишь очень немногие доживали до семидесяти лет). Анализ также выявит географические различия (в любые времена в одних частях мира молодежь выживет с большей вероятностью, чем в других). Поэтому картина, составленная исследователями, возможно, покажется обескураживающе противоречивой. Разумеется, она будет учитывать и данные о возрастном составе, которые еще предстоит накопить, данные, которые беспристрастно покажут, оправдались ли надежды и страхи нашего поколения в отношении будущего.

И тогда можно будет набросать портрет разумных организмов — долгожителей, живших en masse (в своей массе) в очень плотных сообществах в обширных рукотворных постройках. Для строительства и поддержания жизнедеятельности последних, а также для обеспечения постоянного притока продовольствия, воды и сырья требуются колоссальные, непрерывные затраты энергии. Разумеется, нельзя сбрасывать со счетов такой фактор, как мышечная сила человека. В конце концов, мы знаем (хотя едва верим), что с ее помощью возводились пирамиды. Но как только наши летописцы осознают масштабы раскопанных ими агломераций, они начнут задумываться, откуда взялась необходимая дополнительная энергия. Межгалактические путешественники будут прекрасно осведомлены о преимуществах эффективно используемой энергии и сразу поймут, что именно она, должно быть, и лежала в основе невероятных внезапных достижений данного вида.

Каковы же были источники этой энергии? Самый естественный, близкий и постоянный источник — Солнце, излучающий всю ту энергию, которая пронизывает ткань жизни на Земле. Собирать ее несложно; правда, для большого количества солнечного света необходимы большие коллекторы. Помимо этого, существует энергия, заключенная в атомах, — она тоже будет хорошо знакома любому космическому путешественнику, и, при надлежащей осторожности и умении, ее вполне можно использовать. Будущие исследователи начнут искать доказательства применения столь очевидных источников и, возможно, будут озадачены их явной недостаточностью.

Вероятно, редким, по галактическим стандартам, источником энергии окажутся глубоко залегающие слои черного окаменелого солнечного света, ведь по сути уголь, нефть и газ именно таковым и являются: это углерод, поглощенный из воздуха организмами, которые использовали солнечное излучение для разрушения молекул углекислого газа и воды и создания углеводородов, а затем в результате непрерывной и весьма специфичной деятельности машины Земли по производству осадочных пород были погребены в виде слоев (или изолированы в подземных резервуарах). С точки зрения по-настоящему стороннего наблюдателя может показаться нелогичным и странноватым, что извлечение и окисление спрессованных окаменелостей можно рассматривать как способ снабжения цивилизации энергией.

Тем не менее будут найдены доказательства именно этого причудливого способа накопления энергии. Хотя поверхностные остатки углеводородной и нефтехимической промышленности сохранятся не лучше и не хуже любого другого сооружения (то есть фрагментарно и изменив облик), корни у них будут более глубокие. Большая часть событийного слоя человечества (включая городской слой как его наиболее яркое проявление) будет являть собой тонкий и неоднородный, хотя и охватывающий весь земной шар слой. Однако поиски угля и нефти завели людей далеко под землю и оставили следы в той области, где сохранность гарантирована, по крайней мере до тех пор, пока тектонический эскалатор не вывезет эти следы на земную поверхность. Незаживающие проколы в земной коре, сделанные людьми, искавшими углеводороды, станут весьма заметными ихнофоссилиями: условно цилиндрические скважины диаметром до 1 м, пронизывающие толщу пород и зачастую заполненные насыщенной барием грязью и побочными углеводородами, а кое-где обогащенные металлами из обсадных труб. Будут ли они интерпретированы верно, или их сочтут, возможно, природными выходами углеводородов наподобие миниатюрных диатрем (вулканических трубок взрыва)? В просевших и растрескавшихся зонах выработанных угольных пластов, возможно, будет проще распознать древние шахты: особенно когда после какого-нибудь обрыва или реки они внезапно уступают место нетронутому угольному пласту.

Возможно, значение этих загадочных структур поймут, если сопоставят их со свидетельствами нарушений в мировом геохимическом цикле углерода, внезапного глобального потепления и повышения уровня моря, которые были абсолютно синхронны (насколько можно будет судить) событийному слою человечества. Сегодня мы анализируем аналогичные явления, имевшие место в геологическом прошлом: например, потепление во время тоарского века юрского периода и потепление, произошедшее в начале эоцена. Для огромных количеств углерода, которые должны были (как показывают изотопные изменения) поступить в то время в атмосферу, мы ищем кандидатов из числа, скажем, гидратов метана с морского дна. У наших будущих летописцев уже будет готовый источник углерода, который объяснит соответствующее человечеству потепление. Удастся ли им определить механизм этого перемещения углерода? Если удастся, они могут задаться вопросом: почему разумные, организованные, казалось бы, существа избрали для строительства своей империи столь недолговечный и опасный источник энергии?

Да, опасный... Но жидкое углеводородное топливо отличается особым удобством и транспортабельностью. И в этом, если только инопланетные исследователи догадаются, будет заключаться ответ на следующий вопрос, который они себе зададут: о способах передвижения и миграциях человеческих животных. Местные миграции будут представляться абсолютно необходимыми: они были нужны просто затем, чтобы обеспечивать продовольствием центры городов-агломератов, как это делают общественные осы и муравьи. Однако, если принять во внимание масштабы человеческих колоний, одной мышечной силы явно было недостаточно. Безусловно, наличествовало некое вспомогательное средство передвижения. Какое?

В отличие от масштабов наших городов, реконструировать охват и протяженность дорожной сети будет чрезвычайно трудно. Не потому, что дороги не могут окаменеть. Погребите добротно построенную дорогу под осадочными отложениями: ее твердая отсыпка, асфальтовая поверхность и бордюрный камень сохранятся не хуже любого бетонного подвала. А возможно, и лучше, поскольку консолидация материала в данном случае будет не столь разрушительной. Однако при выходе слоев на поверхность дорога обнажится в разрезе в виде своего поперечного профиля на обрыве или утесе. Часть дороги, разрушенная под воздействием процессов выветривания и исчезнувшая навсегда, станет призраком. Другая часть погрузится глубоко под землю, в толщу литифицированных пород; ее можно будет с немалыми трудностями, врубаясь в породу, проследить на протяжении одного-двух метров, но далее она окажется практически недоступной. При находке подобной структуры первым делом возникнет вопрос: это срез линейной структуры, а может быть, круглой или квадратной (возможно, небольшой плиты на уровне земли)?

Это классический вопрос полевой геологии: какова трехмерная форма объекта, представленного двумерным сечением? В образцах осадочных пород часто бывают видны круглые пятна разного цвета или минералогического состава: имеют ли они сферическую форму, будучи химической конкрецией, или представляют собой поперечный срез цилиндрических трубок, например окаменелого хода червя? Когда порода мягкая, в нее можно внедриться, чтобы выяснить это. Когда твердая — делают новые разрезы; если структура трубчатая, то поперечные разрезы, сделанные вдоль оси, окажутся вытянутыми, разрезы под углом — овальными.

Поскольку дороги масштабней, чем ходы червей, решить эту геометрическую задачу намного сложнее. Вероятно, иногда можно будет взглянуть на ископаемую дорогу в плане, там где поверхность слоя обнажена, как иногда бывает с тропами динозавров. Но площади выходов поверхностей слоев с подобными тропами, которые по своим размерам соизмеримы, скажем, с футбольным полем, встречаются чрезвычайно редко. Возможно, лишь самый дерзкий, обладающий безрассудным воображением будущий палеонтолог выдвинет безумную гипотезу о том, что подобные поверхности могут тянуться на мили, тем более образовывать разветвленные сети, простирающиеся на сотни и тысячи миль. Но доказать это будет практически невозможно, особенно учитывая, что дороги скоро подвергнутся денудации, а значит, исчезнут, не получив возможности быть погребенными, или же их участки выветрятся и разрушатся после того, как они будут заброшены, но до того, как будет погребена земля, по которой они проходят.

Сегодня, к примеру, дельта реки Сакраменто в Калифорнии быстро сокращается из-за водоотведения к плодородным сельскохозяйственным угодьям, которые она питает. Когда ее затапливает, дороги уходят под воду, но некоторые их участки размываются, особенно в местах прорыва плотин. По мере повышения уровня моря частота паводков возрастет. Однажды дороги окончательно затопит, но их сеть, которая будет погребена под отложениями, окажется фрагментарной и частично разрушенной, а следовательно, станет еще большим парадоксом при будущих геологических реконструкциях.

У колесного механизированного транспорта, который сейчас в таком количестве ездит по этим дорогам, также не слишком хорошие перспективы долгосрочной сохранности. Будь он произведен из керамики, бетона или кости, он окаменел бы, и возможно, даже неплохо. Но железо и низкоуглеродистая сталь на поверхности быстро ржавеют, подвергаются коррозии и растворяются в химически восстановительных условиях захоронения, а сжатие расправится с машиной не хуже гидравлического пресса на автосвалке; резина и пластик углефицируются, а стекло обесцветится. Потребуется чуть больше, чем среднестатистическая хорошая сохранность, чтобы определить, что там имелись вращающиеся колеса, и уж тем более — что с их помощью вся конструкция катилась по земной поверхности.

И все же сохранятся самые убедительные косвенные данные о миграции, причем межконтинентальной, на большие расстояния. Во-первых, останутся явные доказательства широкого географического распространения людей по всем континентам, включая те, которые изначально были разделены обширными и глубокими океанами (это, конечно, предполагает, что наши инопланетяне к той поре в общих чертах установят расположение материков во времена человека). Люди, по-видимому, каким-то образом пересекли эти океаны.

Останутся и ископаемые свидетельства уникальной массовой миграции других видов, как животных, так и растений, как наземных, так и морских, синхронной человеческому феномену. Появившиеся палеогеографические реконструкции исключат одно из возможных объяснений: существование в человеческий период единого суперконтинента. Повторное открытие тектоники плит опровергнет и наличие в прошлом сети трансокеанских сухопутных мостов. Если не бесспорной, то, по крайней мере, наиболее вероятной из гипотез, объясняющих это явление, будет следующая: животные и растения имели возможность каким-то образом перемещаться на дальние расстояния, ведь люди не только расселились по континентам, но и курсировали между ними туда-сюда.

Путешествовать между континентами можно лишь несколькими способами: под водой, по воде или по воздуху. Какова вероятность окаменения потерпевших крушение морских судов (подводных лодок или кораблей) или самолетов? С одной стороны, хорошо, что они, как правило, попадают в консервирующую область морского осадконакопления. Впрочем, это будут единичные случаи, поскольку судьба «Титаника», который ныне стремительно разрушается под воздействием коррозии, говорит о том, что многие подобные остатки к тому времени, когда они будут заключены в породу, могут оказаться в довольно удручающем состоянии. Часть выброшенного за борт мусора бутылки, стаканчики и тарелки — сможет дать более отчетливое представление о контакте человечества с этой областью.

Итак, мобильное общество, а следовательно, технологически продвинутое. Но до какой степени? Атрибуты современной эпохи зачастую представляются менее долговечными, чем примитивные орудия наших предков, и многие из них (скажем, океанский лайнер) настолько велики, что раскопки проржавевших, сплющенных остатков подобной находки станут эпохальным начинанием. Однако разработанные человеком миниатюрные устройства ныне производятся в таком изобилии, что некоторые из них способны запросто преодолеть пропасть в миллионы лет. Ноутбуки, мобильные телефоны, МР3-плееры, электронные часы теперь покупают миллионами; люди разбрасываются ими, как какой-нибудь огромный сосновый лес — пыльцой. Однако каждый такой гаджет — настоящая драгоценность, изготовленная на высокоточном производстве, почти столь же ювелирно сработанная и сложная, как живая клетка, но при этом явно рукотворная. И почти столь же скоропортящаяся, как живая ткань, некогда отданная во власть стихий. Однако теперь эти игрушки стали обычным делом. Где-нибудь среди городских развалин, где, скажем, известь быстро кристаллизуется и затвердевает, лужа густого масла превращается в липкую, тягучую смолу, а пирит начинает кристаллизоваться в иле застойной гавани, компоненты их крошечных филигранных механизмов запросто могут быть погребены и законсервированы, как мухи в янтаре.

В 1900 году ловцы губок наткнулись в Эгейском море, у островка Антикитера, на остатки кораблекрушения двухтысячелетней давности. Они нашли богатые украшения, статуи, монеты, стеклянную посуду. Среди великолепных сокровищ был некий объект из бронзы и дерева, около 10 см в поперечнике. Несколько лет он провалялся в музее незамеченным; затем, как следует просохнув, он растрескался, открыв взгляду остатки шестеренок. Это вызвало определенный интерес, но артефакт был фрагментирован и сильно разъеден морской водой. Только начиная с 1970-х годов рентгеновское исследование, а позднее компьютерная томография выявили структуру Антики-терского механизма. Оказалось, что греки создали астрономический компьютер, в котором было около 32 шестеренок. С его помощью рассчитывали фазы Луны и солнечный календарь, предсказывали солнечные и лунные затмения и многое другое. Это была невероятно сложная и искусно спроектированная машина. Однако разработанная технология затем была утрачена, поскольку (насколько известно) почти до самой эпохи Возрождения ничего сопоставимого с ним по сложности не появилось.

Быть может, среди окаменелых развалин империи людей, развалин, свидетельствующих о крупномасштабных перемещениях по Земле и организованном строительстве, когда-нибудь будет найден отдельный лагерштетт с революционными «антикитерскими механизмами» — хорошо сохранившееся кладбище наших электронных достижений. Возможно, инопланетянам уже не удастся разгадать назначение и способ использования этих устройств, однако они должны будут навести на мысль о способности людей к высокотехнологичным и сложным разработкам.

Однако есть место, где древние, сложные человеческие артефакты пролежат целую вечность, защищенные от разложения и коррозии, однако вполне доступные для осмотра и изучения. Эти артефакты, которые в настоящее время уже находятся там, хоть и немного устарели по современным стандартам, но послужат убедительным доказательством как технических возможностей людей, так и существования по меньшей мере одного вида человеческого транспорта. В море Спокойствия, примерно в 250 тысячах миль отсюда, на тонком лунном грунте стоят легкий уголковый отражатель для лазерного дальномера и несколько сейсмографов, сконструированных для фиксации лунных землетрясений. В этом неподвижном, абсолютно сухом ландшафте вышеназванные предметы, а также отпечатки ног вокруг них, искусственно закрепленный американский флаг и мячик для гольфа, упавший поодаль, через 100 миллионов лет должны остаться совершенно такими же, не считая легких выбоин на поверхности от микрометеоритов. Существует шесть таких лунных посадочных площадок программы «Аполлон». На огромной поверхности Луны они представляют собой несколько иголок (впрочем, прекрасно сохранившихся) в «стоге» невыразительных обломков. Однако, учитывая, сколько сокровищ предстоит каталогизировать на Земле, будущие исследователи, возможно, не уделят особого времени ее безжизненному, прозаичному спутнику.

На Земле обнаружение предметов высокотехнологичного промышленного производства (возможно, половины наручных часов или детали CD-плеера) сразу же наведет на мысль о вероятности разделения труда (кто-то должен снабжать продовольствием тех, кто производит технологические чудеса). Это будет означать, что многие блочные помещения городских сооружений были производственными помещениями, а не просто укрытиями (что приведет к изменению популяционных моделей). И в глазах наших летописцев это станет доказательством важности общения для подданных империи людей, в том числе общения сквозь время, передачи подробных инструкций и придуманных чертежей из поколения в поколение.

Современные животные общаются друг с другом посредством голоса, визуальных сигналов, прикосновений или даже обоняния (пример — калейдоскопический обонятельный спектр в мозгу у бладхаунда). Некоторые из них слепые, некоторые глухие, кое у кого обоняние даже хуже, чем у людей. В наших костях или сохранившихся артефактах инопланетным исследователям будет трудно отыскать подсказки, которые помогут понять, какие из чувств были особенно нужны людям для общения. Если судить по окаменелым статуям — возможно, зрительное восприятие (хотя, будучи слепыми, люди могли бы знакомиться с миром на ощупь, как один из самых знаменитых зоологов современности Герат Вермей[30], ослепший в раннем детстве: он изучает моллюсков и разрабатывает их систематику и экологию исключительно тактильно). Было ли у нас письмо? Книги, увы, не сравнятся с глиняными табличками с точки зрения сохранности. Трудно представить себе лагерштетт книг с сохранившимися страницами, которые после погребения каким-то образом остались подвижными и неуглефицированными. Даже если обнаружатся фрагментарные надписи, возможно, вырезанные на камне (пусть даже знаменитое «Здесь был Килрой»[31]) или на монетах, будет трудно отличить эти послания, скажем, от узоров — красивых, но ничего не значащих.

На этом уровне интерпретации, когда дело дойдет до установления внутренней сущности людей, космические пришельцы могут зайти в тупик. Навряд ли появится некий Розеттский камень, который даст инопланетянам ключ к разгадке. Элементарные понятия об устройстве, уровне технологической продвинутости и мобильности — да. Но трудно представить, чтобы обычные методы геологии и тафономии сумели охватить все, что можно было бы назвать воплощением сущности человечества. Разве можно, не зная, до какой степени у людей был развит слух, догадаться о существовании такого явления, как музыка, — гармоничных звуков, создаваемых для удовольствия и вызывающих эмоции более сложные, чем удовольствие? Еще меньше шансов получить представление о творениях Моцарта и Шуберта (или Эллингтона и Армстронга): да, они бессмертны, но бессмертны только до тех пор, пока их способны услышать человеческие уши. Музыке не суждено долгое окаменение; даже если где-нибудь среди городских руин и останутся окаменевшие фрагменты пластинки или компакт-диска, даже самый тщательный научный анализ навряд ли выявит записанные на них мелодии. Вероятно, уцелевшие и переданные через миллионы лет фрагменты письменного языка, увы, тоже будут фрагментарными; и каковы тогда шансы наших исследователей рассмотреть хотя бы возможность существования Гёте или Шекспира? Или же, анализируя вырезанные в камне или выгравированные изображения человека, понять устремления, которые двигали Микеланджело или Роденом и заставляли ребенка лепить фигурки из глины? Или, наблюдая за поведением земных животных в процессе ухаживания и спаривания, догадаться о различных проявлениях человеческой любви (и ненависти), от Данте до Байрона и Гершвина, или многообразных узах, которые связывают друзей, семьи, коллег?

Анализируя нужды и побуждения инопланетной цивилизации, от которой сохранились лишь окаменелые остатки, можно ли самостоятельно интерпретировать, скажем, масштаб и сложность потребности человека (уже имеющего еду и кров) в стимулировании, удовольствии, развлечениях, вдохновении? Ибо сегодня эта потребность подстегивает, возможно, крупнейшую индустрию на планете — индустрию развлечений: зрелищный спорт и массовый туризм, Голливуд и Болливуд, телевидение и беллетристику, поэзию, компьютерные игры, оперные театры. Всплывет ли этот аспект в ходе анализа качеств человечества? Во фриволихниях недостатка не будет, но, интерпретируя их, будущие исследователи, скорее всего, попадут пальцем в небо; надо полагать, потребуется межгалактический исследователь вроде гедониста Зафода, персонажа научно-фантастических романов Дугласа Адамса, чтобы распознать их истинную суть. Стадион предназначается для спорта, а не для общественных обсуждений и принятия решений. Арена для боя быков — это фриволихния (для некоторых), а не фодинихния. Люди — странные существа, только вот странность не подвержена окаменению.

Есть и оборотная сторона монеты: люди ищут смысл за пределами своей короткой жизни. Многие надеются и верят в некий божественный умысел, стоящий за Вселенной; религии возникли практически во всех человеческих обществах. Но уцелевшие фрагменты мечети и церкви в городском слое вкупе с остатками школы, досугового центра и фабрики, безусловно, будут классифицированы как более крупные, сложные сооружения неясного назначения.

Несмотря на это, по мере накопления данных ключ к пониманию как конструктивных, так и деструктивных побуждений людей непременно появится. Во всяком случае, в отложениях должна запечатлеться хоть какая-то часть внутренних противоречий человечества. Доказательства повсеместно распространенного ухода за долгожителями (скажем, залеченные переломы костей или тщательно восстановленные зубы) будут резко контрастировать с признаками насилия, после того как будет обнаружено первое массовое захоронение костяков и незалеченные раны и порезы на грудине и черепе опровергнут версию о природном катаклизме.

Будут ли осознаны масштабы ископаемых следов убийства, киллихний, и появится ли гипотеза об их поистине массовом производстве? Неизвестно, придет ли понимание того, что значительная часть ресурсов этой цивилизации была направлена на создание машин, которые протыкают, кромсают или зажаривают других людей. Опять же в зависимости от чувствительности наших будущих исследователей, подобное производство может быть истолковано в любом ключе: и как проявление обычной конкуренции, и как ужасающее варварство.

Но это довольно упрощенное противопоставление заботливости и убийства. Бритва Оккама, несомненно, не примет в расчет богатство и абсолютную порочность человечества. Имея дело с воспоминаниями, реликвиями и интерпретациями, поэт Кит Дуглас, вдохновленный войной в пустыне (а затем погибший на ней), просил, чтобы его помнили, когда он умрет, и упростили, когда он будет мертв[32]. Одно дело — извлечь из-под земли кое-какие данные о масштабе земного феномена, реконструировать (и даже весьма детально) его очертания и закономерности и составить некоторое представление о его окружении и взаимоотношениях в земной системе. И совсем другое — понять этот феномен.

Для наглядности можно снова обратиться к граптолитам. В результате двухвекового изучения стали известны тысячи видов (по последним подсчетам, только в Великобритании их 693). На протяжении примерно 100 миллионов лет это были преуспевающие организмы, входившие в состав планктона — хорошо знакомого биологам типа сообщества. У них красивые, сложные и вполне видоспецифичные формы скелета, которые иногда отличаются столь хорошей сохранностью (например, если вытравить их кислотой из известняка или кремнистого чёрта), что могут сравниться с современными биологическими образцами и, сохранившись вплоть до молекулярного уровня, пригодны для изучения с помощью электронного микроскопа. Количество функций и потребностей, которые должны были повлиять на конкретные особенности их внешнего вида, довольно ограничено: питание, размножение, гидродинамика. И все же, к своему великому разочарованию, мы не можем постичь, как сочетались необходимые им функции, потребности и внешний вид. Обычно, например, в определенных условиях у этих существ развивались шипы. Имели ли они гидродинамическое значение, замедляя скорость погружения? Или способствовали питанию (зооиды выползали на них и добывали себе пропитание на более обширной акватории)? И для чего они вообще строили (выделяя на это значительные ресурсы) столь прочные, массивные скелеты? Ни один другой зоопланктонный организм не обладает подобной крепостью. На первый взгляд, граптолиты, несомненно, могли бы довольствоваться гораздо более легким защитным панцирем. Но не довольствовались. Почему?

Теперь спроецируйте эти вопросы на множество различных форм, функций, потребностей (и желаний), которые должны возникать у организма настолько разумного и сложного, что он подчинил себе окружающую среду и создал грандиозную и изощренную материальную культуру. После этого многоплановый и многомерный массив интерпретационных возможностей расширяется, по сути, до бесконечности. Затем попробуйте выбрать одну из этих возможностей, исходя из позиции внегалактического наблюдателя (памятуя по Стоунхенджу, насколько сложным может оказаться осмысление даже с позиции представителей собственного вида). Можно попытаться рассмотреть общие аспекты проблемы, как мы уже делали выше, и проанализировать людей и их сооружения в общем экологическом плане. Однако самые основы человечества, по-видимому, не подлежат сохранению даже в лучшем из лагерштеттов. Впрочем, некоторым утешением должно послужить то, что мы, люди, породили вечную космическую головоломку, самую неразрешимую загадку на многие триллионы миль в любом направлении.

Этот взгляд на наследие человечества с точки зрения вечности имеет оборотную сторону, хотя и менее утешительную. Чем более отчетливое и ясное послание мы оставим исследователям из далекого будущего, тем разрушительнее будут последствия для нас самих. Недвусмысленное стратиграфическое сообщение о вымирании многих видов, глобальном скачке температуры и резком повышении уровня моря приведет этих исследователей к окаменелым городам. Оно явится и признаком невыносимого давления на вид, который в одиночку взял под контроль (если немного преувеличить) рычаги планетарного регулирования. Чем глубже будет оставленный нами след, тем ужаснее бедствия, ожидающие наших детей. Именно этот конкретный процесс фоссилизации будет иметь весьма вредные (на самом деле потенциально катастрофические) побочные эффекты.

Подобное бессмертие будет завоевано страшной ценой. Пусть лучше мы передадим в будущее как можно меньше сообщений, и человеческое влияние в слоях грядущего окажется как можно незаметнее: необходимо уменьшить, насколько это в наших силах, стратиграфический сигнал, который останется после нас. Сейчас, работая над этими строками, ради красного словца я оправдываю подобную сдержанность, однако реальность ей противоречит. Выбросы углекислого газа, вымирание видов, разрушение естественной среды обитания, уровень моря и численность населения — все это возрастает стремительными темпами, и если рост продолжится более одного поколения, то нас ждут действительно мрачные перспективы. И все-таки, быть может, еще не слишком поздно свернуть с пути, который, оставляя отчетливый след, будет внятно читаться на протяжении многих миллионов лет и который сулит страдания или безвременную смерть миллиардам людей.

Что же делать? Вероятно, потребуются четкое планирование конкретных действий и управляемое использование материальных ресурсов (чему весьма поспособствует заметное уменьшение доли мирового военного бюджета), призванные облегчить трудный период, похоже, ожидающий человечество. Внедрение более щадящих путей энергетического развития. Восстановление лесов в мире. Умение довольствоваться малым, отказавшись от неконтролируемого перерасхода ресурсов. Возможно, самое главное — сдерживание роста популяции — но только без естественного отбора сильнейших и беспощаднейших. Достижение устойчивых показателей численности населения без отказа от лечения больных и оказания помощи слабым стало бы величайшим триумфом нашей цивилизации.

Быть может, нас спасет научно-технический прогресс. Наращивание человеческих возможностей в области информатики, нано- и биотехнологий в течение следующего столетия может развить в нас умение смягчать происходящие на Земле изменения или адаптироваться к ним. Впрочем, возможно, этого недостаточно. Нынешнее имущественное неравенство (отражающееся на здоровье и продолжительности жизни) могло бы показаться заезжему инопланетному исследователю научной фантастикой. Это, безусловно, будет препятствовать сплоченным коллективным действиям по мере проигрывания нашей драмы. А значит, шаги, направленные на поощрение человечности, могут помочь сохранить само человечество, а не только его ископаемые остатки.

Порой может почудиться, что это весьма отдаленная перспектива. Однако куда важнее позаботиться о сохранении живых организмов, а не окаменелостей (утверждаю это как человек, всю жизнь занимающийся палеонтологией). Земля, поддерживающая и берегущая эти организмы, на сегодняшний день является самым замысловатым, утонченным, сложным и ценным объектом в космосе на многие, многие миллиарды миль в любом направлении. Если поверхность Земли превратится в подобие пустыни, возникшей после массовых вымираний на границе пермского и триасового или мелового и палеогенового периодов, это будет не просто земная катастрофа, но космическая трагедия, раны которой будут заживать миллионы лет. Мы обязаны попытаться предотвратить подобную развязку, пока еще можем.

Но, что бы мы как вид ни делали начиная с этого момента, мы уже оставили в геологической летописи нестираемую запись, хотя масштабы будущего окаменения до сих пор под вопросом и все еще в наших силах определить их самостоятельно. Человечество своей разнообразной деятельностью немало поспособствовало тому, чтобы его следы дошли до далекого будущего. Изменения «окружающей среды», которые мы запустили, без всякого сомнения, сохранятся в твердых породах Земли. Городской слой по большей части стал теперь фактически вечен. Более того, наши нынешние деяния будут в буквальном смысле воздвигать или сворачивать горы, вызывать (или подавлять) извержения вулканов, содействовать (или препятствовать) биологическому разнообразию еще многие миллионы лет. Последствия наших геохимических экспериментов в деталях предсказать невозможно, но они будут разительными и, вероятно, неожиданными. Мы уже оставили свой след. Как бы ни интерпретировали нас в некоем отдаленном будущем, нет никаких сомнений в том, что мы будем ассоциироваться и, безусловно, нести ответственность за одно из самых необычных геологических явлении на этой, да и любой другой планете.

Рекомендуемая литература

Van Andel Т., New Views on an Old Planet, Cambridge; New York: Cambridge University Press, 1994 (2nd edn) . Превосходное изложение истории Земли, в котором мастерски чередуется рассказ о тектонике и о климате.

Beerling D., The Emerald Planet, Cambridge; New York: Oxford University Press, 2007. Чудесная книга о том, какую роль сыграло в истории Земли забытое ныне древнее царство растений.

Broecker W. , How to Build a Habitable Planet, New York: Eldigio Press, 1985. Это учебник, а следовательно, более серьезное издание, чем большинство книг в этом списке, но он того стоит. Автор, один из величайших исследователей океана, охватывает множество тем — от жизненного цикла звезд до контроля над климатом.

Cadbury D., The Dinosaur Hunters, New York: Harper-Collins, 2001. Тема расхожая, но сама книга благодаря свежести подхода явилась для меня (очень приятным) сюрпризом.

Darwin Ch., The Voyage of the Beagle, Auer: Wordsworth Classics, 1999 (на рус. яз. см.: Дарвин Ч., Путешествие натуралиста вокруг света на корабле «Бигль», пер. с англ. С. Л. Соболя, Москва: Географгиз, 1952). Повесть о выдающемся кругосветном путешествии, рассказанная величайшим из естествоиспытателей.

Dawkins R., The Blind Watchmaker, New York: W. W. Norton & Co, 1986. Моя любимая книга из многочисленных исследований этого автора, посвященных эволюции Земли.

Diamond J., Guns, Germs and Steel. New York: Vintage books, 1997. Увлекательный, хотя и мрачноватый рассказ о том, как власть над Землей оказалась в руках человека.

Fortey R., Earth: An Intimate History, New York: Knopf/ Random House, 2005. Интересно о разных феноменах (вулканах, землетрясениях), которые являются побочными продуктами движения тектонических плит. В книгах того же автора Trilobite! (HarperCollins, 2000) и Hidden Landscape (Pimlico, 1993) также замечательно описаны диковинные древние окаменелости и ландшафты.

Gould S. J., Ever Since Darwin, London: Burnett Books, 1978. Первый из прочитанных мною многочисленных сборников эссе Гулда — и (видимо, поэтому) до сих пор самый любимый. Из его более объемных сочинений заслуживает внимания книга Wonderful Life (Hutchinson, 1990), великолепное популярное изложение которой основано на сухом научном содержании трех палеонтологических монографий (альтернативный философский взгляд на ту же фауну см. в книге:

Morris S. С., The Crucible of Creation, Oxford University Press, 1998).

Imbrie J., Imbrie K., Ice Ages: Solving the Mystery, Cambridge, Ms.: Harvard University Press, 1986. Великолепная книга о первых ученых, описавших оледенения прошлых эпох, и их преемниках, открывших астрономический механизм этого явления. Ее авторы — один из таких преемников, а также его дочь, журналистка; из них получилась отличная команда.

Kunzig R., Mapping the Deep: The Extraordinary Story of Ocean Science, London: Sort of Books, 2000. Интереснейшее повествование как о строении океанов, так и о его обитателях.

Leakey R., Lewin R., The Sixth Extinction: Biodiversity and its Survival. London: Weidenfeld and Nicholson, 1996. Прекрасный, наводящий на размышления рассказ об исчезновении биологических видов в прошлом и настоящем.

Lovelock J., The Revenge of Gaia, London: Allen Lane, 2006. Сочинение создателя уникальной и авторитетной теории, согласно которой Земля представляет собой суперорганизм, — красноречивое описание ее (и нашего) возможного будущего.

Moore R., Man, Time and Fossils. London: Lowe and Brydone, 1962. В книге собраны рассказы о естествоиспытателях, оставивших след в истории изучения биологической эволюции и происхождения человека. Я зачитывался ею в детстве, а моя сестра Анна, которая подарила мне ее на Рождество, даже не догадывалась, куда это меня заведет. Я до сих пор считаю Man, Time and Fossils одной из лучших книг по этой теме.

Nield T., Supercontinent: Ten Billion Years in the Life of Our Planet, London: Granta Books, 2007. Необычное повествование о движении тектонических плит в прошлом и будущем, которое читается необыкновенно легко и интересно.

Pratchett Т., Stewart I., Cohen J., The Science of Discworld, London: Ebury Press, 2000. Это сказочные истории, где за волшебством и приключениями скрывается тонкий и умный взгляд на мир. Замечательный гибрид «Незримого университета» и рассказа о вымышленных мирах.

Redfern М., The Earth: A Very Short Introduction, Oxford; New York: Oxford University Press, 2003. Увлекательное повествование о процессах, которые происходят внутри Земли (и гораздо более обстоятельное, чем можно ожидать от книги, умещающейся в кармане пиджака).

Roberts N., The Holocene: An Environmental History, Oxford: Blackwell, 1989. Учебное пособие, посвященное изменениям окружающей среды за последних 11 тысяч лет, впрочем, весьма увлекательное.

Rudwick М., The Meaning of Fossils, New York: Neal Watson Academic Publications, 1976 (2nd edn) . Академичный, но в то же время очень доступный рассказ о возникновении палеонтологии. В книге убедительно показано, насколько трудно было в те далекие времена догадаться, что окаменелость некогда представляла собой живое существо. Более позднее основополагающее сочинение того же автора — Bursting the Limits of Time (University of Chicago Press, 2005).

Walker G., King D., The Hot Topic: How to Tackle Global Warming and Still Keep the Lights On. Bloomsbury, 2008. Хорошо бы свести экологическое наследие, которое мы оставим после себя, к минимуму. Эта книга ясно и убедительно рассказывает о том, как можно сдержать глобальное потепление.

Wilson Е. O., The Diversity of Life. Harvard University Press, 1993. О жизни и о том, что мы с ней творим, повествует один из великих биологов XX века.

Winchester S., The Map that changed the World: William Smith and the Birth of Modern Geology, New York: Harper Collins, 2001. История известного картографа, который научил нас читать Землю.

Примечания

1

Перевод К. Д. Бальмонта.

2

Серьезный кризис (фр.).

3

Известный дуэт Майкла Фландерса и Дональда Суонна (Flanders and Swann) исполнял шутливые песни в Великобритании и США с 1956 по 1967 годы; многие из них популярны до сих пор. В одной из самых известных композиций «Песня гиппопотама» описываются чудесные свойства грязи. Припев в переводе на русский язык звучит так: «Грязь, грязь, чудная грязь! Лучшее средство как кожная мазь. Так возьми свою даму и отведи ее в яму. И там мы окунемся в чудную грязь!»

4

Речь идет о принципе Н. Стенона (названном по имени датского врача и геолога Нильса Стенсена), сформулированном в 1669 году в работе De Solido Intro Solidum Naburaliber Conbenbo — Disserbabionis Prodromus («О твердом, естественно содержащемся в твердом») и устанавливающем, что каждый вышележащий слой моложе подстилающего.

5

Альфред Вегенер (1880-1930) — немецкий геофизик и метеоролог, создатель теории дрейфа материков. После второй из своих многочисленных экспедиций в Гренландию сформулировал теорию дрейфа. Согласно этой теории, континенты являются более легкими по сравнению с более глубокими слоями земной коры, из-за этого они могут, как льдины, дрейфовать по земной коре; в ходе истории континенты изменили положение и передвигаются до сих пор.

6

Панглос — комический персонаж философской повести Вольтера «Кандид» (1758), доктор, известный своим неисправимым оптимизмом и фразой «все идет к лучшему в этом лучшем из миров».

7

Александр Дю Туа (1878-1948) — южноафриканский геолог, известный как сторонник теории о дрейфе континентов; опубликовал обзор стратиграфических и радиоизотопных данных из тех регионов, которые поддерживали эту теорию: «Геологическое сравнение Южной Америки с Южной Африкой» (1927).

8

Жан Луи Агассис (1807-1873) — швейцарский и американский ученый-естествоиспытатель, один из основоположников гляциологии — науки о природных льдах на поверхности Земли, в атмосфере, гидросфере и литосфере. Вслед за Жаном Шарпантье (1786-1855) поддерживал теорию о распространении ледников в Европе.

9

Чарльз Лайель (1797-1875) — основоположник современной геологии, автор трехтомного труда «Основные начала геологии» (1830-1833), который при жизни автора переиздавался 11 раз. В этой работе Лайель утверждает принцип униформизма (актуализма) — принцип однообразия природных сил во времени, ставший аксиомой для современной геологии.

10

Джеймс Кролл (1821-1890) — шотландский ученый-самоучка; более тридцати лет своей жизни занимался ремонтными работами, торговал чаем, управлял гостиницей. Заинтересовался физикой и астрономией в 1859 году после того, как устроился на работу сторожем в Андерсоновский университет в Глазго (сейчас Университет Стратклайда). С 1864 года вступил в переписку с Чарльзом Лайелем, доказывая наличие связи между ледниковыми периодами и орбитой Земли.

11

Милутин Миланкович (1879-1958) — инженер, климатолог, геофизик, астрофизик и популяризатор науки. Развивал теорию ледниковых периодов, предложенную Кроллом, и доказывал, что из-за изменений параметров орбиты Земля проходит через повторяющиеся ледниковые периоды. Сегодня эта закономерность известна как циклы Миланковича.

12

Саймон Конвей Моррис (р. 1951) — английский палеонтолог, эволюционный биолог и астробиолог; исследовал окаменелости сланцев Бёрджесса и кембрийского взрыва.

13

Томас Чаттертон (1752-1770) — английский поэт, который покончил с собой, приняв мышьяк, в 18 лет. Чарльз Хардин Холли (1936-1959) — американский певец и автор песен, один из основателей рок-н-ролла, погибший в результате авиакатастрофы в 22 года.

14

Сохранился лишь последний термин — «четвертичный»; «третичный» практически вышел из употребления даже как неформальный, на момент публикации оригинала книги официального статуса не имел (см. также примеч. на с. 15 наст. изд.).

15

Гроув Карл Гилберт (1843-1918) — американский геолог, один из пионеров планетарной геологии и исследователей связи рельефа поверхности с геологическим строением Земли.

16

Энди Гейл — британский геолог, специалист по мелового периоду, профессор геологии в Университете Портсмута.

17

Луис Уолтер Альварес (1911-1988) — американский физик-экспериментатор, нобелевский лауреат по физике (1968). Уолтер Альварес (р. 1940) — его сын, американский геолог, геофизик и палеогеолог. Вместе отец и сын предложили теорию о гибели динозавров в ходе позднего мелового периода в результате падения метеорита.

18

Согласно международной классификации, речь идет про породы палеогенового, а затем, на крайнем юго-востоке Великобритании, у самого побережья Ла-Манша, и неогенового периодов.

19

«Хэрродс» (Harrods) — самый известный магазин в Лондоне и один из самых больших универмагов мира, в котором продаются всевозможные товары самого лучшего качества. С 1800-х годов магазин считается воплощением богатой и роскошной жизни.

20

В оригинале: The dragon-green, the luminous, the dark, the serpent-haunted sea... (из стихотворения The Gates of Damascus).

21

Если более точно — 2,58 миллиона лет назад, поскольку нижняя граница четвертичного периода изменена в 2009 году путем включения Гелазского яруса (ранее в составе неогена).

22

Джозеф Аспдин (1778-1855) — английский каменщик, получивший патент на портландцемент 21 октября 1824 года.

23

Некорректное использование термина; применим только к еще живым организмам.

24

«Мария Целеста» («Мария Небесная») — бригантина, плывшая из Нью-Йорка в Геную. Была покинута экипажем по неизвестной причине в ноябре 1872 года и найдена через четыре недели в 400 милях от Гибралтара кораблем «Деи Грация» («Благодать Божия»). На борту бригантины не нашли ни одного человека, ни живого, ни мертвого. Считается классическим примером корабля-призрака.

25

Джузеппе Фиорелли (1823-1896) — итальянский политический деятель и археолог, профессор археологии Неаполитанского университета; занимался раскопками в Помпеях.

26

Клоптон Гаверс (1657-1702) — английский врач, занимался изучением микростроения костей.

27

Сундук Дэви Джонса (точнее, рундук) — идиома из жаргона британских моряков XVIII века, обозначает «могила моряков». Дэви Джонс считался злым духом, живущим в море, а его рундук — это океан, поглощающий мертвых моряков.

28

Гидеон Мантелл (1790-1852) — британский акушер, геолог и палеонтолог. Положил начало научному изучению динозавров, пытаясь реконструировать внешний вид и образ жизни игуанодона. В 1822 году совершил открытие (и в конечном счете идентификацию) первого из ископаемых зубов, а затем большей части скелета игуанодона.

29

Джулиус Генри «Граучо» Маркс (1890-1977) — американский актер, комик. В детстве придумал сценический образ, которым и стал известен: черные нарисованные брови и усы, очки и сигара; всегда изображал язвительного дельца и авантюриста, постоянно доставляющего проблемы добропорядочным гражданам.

30

Герат Вермей (р. 1946) — американский эволюционный биолог и палеонтолог, палеоэколог, заслуженный профессор Калифорнийского университета в Дейвисе; занимается морской экологией, специалист по раковинам.

31

«Здесь был Килрой» (Kilroy was here) — рисунок-граффити, пользовавшийся огромной популярностью в англоязычных странах в 1940-1950 годы и ставший мемом того времени. В традиционном варианте рисунка изображена линия-стена, выглядывающая из-за этой «стены» верхняя часть овальной человеческой головы, обычно лысой или с несколькими волосинками, на которой видны лишь глаза и неестественно длинный нос, по четыре пальца по обеим сторонам от этой головы и надпись Kilroy was here. Точная концепция этого рисунка неизвестна, но чаще всего связывается с деятельностью инспектора бостонской верфи Джеймса Килроя, который, по легенде, ставил свою надпись на проверенных им деталях кораблей. Часто после сборки надпись оказывалась в таких местах, куда был невозможен доступ человека.

32

В оригинале: Remember те when I am dead / and simplify me when I'm dead (из стихотворения Simplify Me, When I'm Dead).

Content

Заласевич Ян Земля после нас: Что расскажут камни о наследии человека?

Благодарности

Пролог

Перспектива

Сто миллионов лет спустя

Конвейер по производству слоев

Тектонический эскалатор

Высокая вода, низкая вода

Династии

Отголоски

Следы

Тело как улика

Встреча с людьми

Рекомендуемая литература

Примечания