Непознанное

Каковы бы ни были трюки, которые показывают смерчи, какие имена им ни присваивали бы в разных областях земного шара, ясно одно, что это не только фантастические игры природы, основанные на принципе выравнивания перепадов воздушного давления, но и явления природы, изучение которых никак нельзя считать законченным. Тут нас подстерегают различные неожиданности, что убедительно продемонстрировало открытие «струйных потоков».

Эти странные ветры известны с 1930 года, их наблюдал гамбургский метеоролог Г. Зайлькопф, он же и назвал их «струйными потоками», хотя миру об этом не поведал. Зайлькопф был и отличным орнитологом. В его задачу входило определять и выбирать направление полета для дирижаблей-цеппелинов, которые привлекали тогда всеобщее внимание.

Мир поразился, когда цеппелин — огромная оболочка, наполненная газом, со слабеньким мотором, позволявшим в какой-то мере регулировать направление полета, покрывал расстояния в рекордное время намного быстрее, чем это смогли бы сделать мощные самолеты. Мир поражался высокому уровню германской техники воздухоплавания, хотя лавры эти следовало скорее отдать германской метеорологии, но тайна струйных потоков тщательно охранялась. Благодаря открытию Зайлькопфа цеппелины на большой высоте вклинивались в струйный поток (ширина его бывает до 400 километров) и вместе с ним с большой скоростью устремлялись к цели, достигая ее на много часов раньше расчетного времени. Это демонстрировалось и во время полетов над Советским Союзом и США.

Тайна струйных потоков выплыла наружу лишь в 1940 году, когда американцы начали военные действия в Тихом океане. Пилоты бомбардировщиков с ужасом констатировали, что иногда их машины совсем не продвигаются вперед, практически повиснув в воздухе, это случалось, когда они попадали в струйный поток, направленный в противоположную сторону, нечто вроде горизонтального смерча. Примерно в те же годы японцы использовали один из таких струйных потоков, направляя по ним воздушные шары, загруженные взрывчаткой, через Тихий океан в США.

Поэтому во многих книгах американские метеорологи считаются первооткрывателями струйных потоков, а в числе их помощников называют пилотов с бомбардировщиков американских ВВС. Между тем английский термин, обозначающий этот феномен «jet stream», есть не что иное, как перевод немецкого выражения «струйный поток», придуманного Зайлькопфом. Термин останется как память об этом ученом и о полетах цеппелинов.

В настоящее время струйные потоки нанесены на карты, их учитывают во время полетов, и когда пассажиров просят в связи с тряской «пристегнуть ремни», это может означать, что самолет проходит турбулентную зону по краю «струйного потока».

Штормовые ветры имеются и на тех высотах, которые совершенно недоступны современному воздухоплаванию, там, где плотность воздуха настолько мала, что с трудом можно измерить движение воздуха. Но с помощью тончайших пленок, выброшенных ракетами на высоте сто километров, удалось обнаружить «ураганы», достигающие скорости 360 километров в час, такие скорости, как правило, на поверхности земли не регистрируются. В этих ураганах иногда наблюдали и вертикальные потоки воздуха, завихрения, которые подбрасывали пленку.

Во время войны держалось в секрете и еще одно явление — образование конденсируемых полос на небе, которые выдавали летящие на большой высоте бомбардировщики и особенно самолеты-разведчики. Тонкая белая полоса, протянувшаяся по небу, четко показывала направление полета, она была надежнее, чем установки для подслушивания и радары. Надо было как-то воспрепятствовать образованию этих предательских полос.

Легко было разобраться в природе конденсационных полос: это кристаллы льда, замерзшая вода, оставшаяся от горючего. Возможно, замерзшая жидкость конденсировалась также вокруг выхлопных газов двигателей. Если мы так быстро разобрались в природе возникновения следов конденсации, то, возможно, нам удастся найти способ устранить их образование?

В первом эксперименте попытались улавливать кристаллики льда, образующиеся в полосах: команда самолета должна была лететь в след передней машины и брать пробы воздуха. Но они не поддавались анализу: снег, или град, или, может быть, просто туман? Или все вместе? Тогда сконструировали самолет-«подметальщик» — его плоскости были обмазаны мягкими пастами, в которых кристаллики снега или зернышки града должны были оставить следы, но и этот эксперимент не прояснил вопроса.

До сих пор наука не может точно объяснить, как возникают сверкающие снежинки, как они растут, как принимают ту или иную форму кристалла, который всегда остается шестигранным. На этот счет существует новая теория, утверждающая, что тончайшие иголки льда растут из возникшего вначале маленького диска ледяного кристаллика. Эти иголки поглощают водяной пар, который замерзает и образует таким образом шесть граней нормального снежного кристалла. Мнение это скорее можно считать наблюдением, чем обоснованной теорией, и проясняет оно дело не больше, чем написанная в 1611 году Й. Кеплером работа «О шестигранном снеге».

Теперь мы кое-что узнали не только о конденсационных полосах, но и вообще о том, как образуются дождевые капли, как растут зернышки града и как из снега делаются снежинки. Но все же мы слишком мало знаем о том, что происходит в верхних слоях атмосферы, хотя метеорологи и могут предсказать довольно точно, какая завтра будет погода.

Великий физик Джордж Гамов, он долгое время преподавал в Колорадском университете, зло шутил: «Когда же наконец метеорологи станут называться метеоронами, ведь астрологи уже совершили превращение в астрономов». Тем самым он выразил всеобщую потребность поставить метеорологические исследования на самую солидную и широкую основу. Когда это произойдет, станет возможным не только предсказывать погоду, но и узнать, как и прежде всего почему климат подвергается колебаниям.

Может быть, тогда придет и разгадка оледенений. Пока с уверенностью можно сказать только одно: в недавней истории Земли имели место оледенения. В течение тысячелетий огромные территории были покрыты гигантскими ледниками, целыми горами льда, жизнь остановилась в своем развитии, целые виды растений и животных погибли. О причинах ледниковых периодов у нас есть только смутные гипотезы. Мы не можем даже ответить на тревожный вопрос, становится ли климат на Земле теплее (последнее оледенение закончилось в Европе всего десять тысяч лет назад), или мы приближаемся к новому ледниковому периоду.

Когда мы задумываемся над этими вопросами, в памяти всплывает проблема, о которой мы уже говорили: была наша Земля теплой или холодной, когда на ней возникла жизнь, та первая примитивная жизнь, те первоначальные организмы, которые мы должны считать своими предками? Земле как космическому телу тогда было 1,2 миллиарда лет. Предполагается, что в то время на Земле температура была на уровне комнатной, примерно 20 °C. За последующие три с половиной миллиарда лет были, без сомнения, периоды и более теплые и более холодные. Если мы как люди населяем ныне Землю, то этим мы благодарны (или обязаны) не в последнюю очередь климатическим колебаниям. Большая жара во время засух, снегопады и морозы во время оледенений уничтожили, наверное, многих конкурентов за право занимать первое место в царстве животных. Мы и теперь видим, что люди белой, черной или желтой расы весьма привязаны к тем климатическим зонам, где они появились.

А как дело обстоит на сегодняшний день, растет ли ледяной покров Земли? Подсчитано: округленно 10 процентов поверхности Земли покрыто льдами, из них, в свою очередь, девять приходится на массы льда, группирующиеся вокруг Северного полюса, 90 — вокруг Южного и один отдан глетчерам, покрывающим Землю в разных местах.

Поразительные цифры. Ведь нам недавно еще говорили, что в Арктике и Антарктике льда примерно поровну. Уместно спросить, увеличивается ли лед Земли, прежде всего те его огромные массы, которые накоплены в Антарктике, или он постепенно тает и человечеству грозит утонуть от избытка воды. Ответы ученых весьма неопределенны, но все же в основном положительны и успокаивают: лед растет, уровень воды в океанах опускается. Однако что касается Гренландии, то последние годы дали как положительные, так и отрицательные величины, и все они колебались от нуля примерно на одинаковую амплитуду.

В конечном счете наш вопрос, становится ли на Земле теплее или холоднее, сводится к проблеме, будет ли новый ледниковый период, когда он наступит или, может быть, Землю ожидают времена большой жары и пустынь. К счастью, мы располагаем довольно точными данными о температурных колебаниях за последние три тысячи лет. Конечно, в отдельных местах могло быть холоднее или теплее, в зависимости от того, как там складывалось отношение массы суши к массе океана (в данном случае мы можем на столь непродолжительном отрезке времени пренебречь дрейфом континентов), но в основном за это время отчетливо вырисовываются четыре холодных периода. Еще в 1945 году измерения создавали впечатление, что температуры, возможно, увеличиваются, однако сейчас все однозначно указывает в направлении ледникового периода: области Баффинова залива, к северу от Канады, которые еще 30–40 лет назад были свободны от снега, теперь лежат под снегом, паковый лед вокруг Исландии становится препятствием для судоходства. Рыбы, которые водились в северных водах, подаются на юг, миграция наблюдается и среди животных континента Северной Америки.

Метеорологические суда в Северной Атлантике отмечают, что средняя температура воды за последние два десятилетия снизилась на 0,5 градуса, а полградуса — это очень много! Трудно предвидеть все последствия, если этот процесс будет продолжаться.

Если бы в Средней Европе средняя температура упала всего на четыре градуса, нам пришлось бы значительно сократить свои обычные запросы. Ледники в Швеции и Альпах начнут расти и сползать с гор, — потребуются очень значительные энергетические и материальные расходы, чтобы поддерживать тепло в домах и устранять заносы на дорогах. (Только один пример: крестьянам в Голштинии придется, возможно, вместо коров держать оленей.) Миллионы жителей, покинувших негостеприимный север, надо будет размещать каким-то образом, в общем, всего не перечислишь.

Еще хуже, чем нам, придется жителям экваториальных стран. Если похолодает и количество снега и льда в полярных областях начнет увеличиваться, уменьшится количество влаги. Неизбежным результатом такого процесса станет жара и засуха, падеж скота и неурожаи, голод и вымирание населения целых областей. Может быть, это фантазия, утопия? Специальный конгресс в 1972 году был посвящен этой проблеме, и ученые, выступавшие на нем, считают все это не только возможным, но и вполне вероятным. Они напомнили, что цветущие культуры Египта, Месопотамии, долины Инда пришли в упадок из-за нехватки влаги. Всеобщее существование зависит от достаточного количества осадков, об этом свидетельствуют, в частности, наскальные изображения животных, найденные в Сахаре, по-видимому, тогда они в изобилии водились в пустыне. Вспомним, наконец, покинутые, мертвые города майя, несомненно, они были оставлены, потому что в это время — 770 год н. э. — людям не хватало воды.

Как далеко мы прошли в направлении нового ледникового периода? Некоторые специалисты полагают, что оптимальные для нас температуры существовали шесть тысяч лет назад, а с тех пор они колеблются то в ту, то в другую сторону; например в X–XI веках было теплее, викинги могли тогда сеять зерно на Гренландии (Зеленой стране). С людьми каменного века жили звери полутропических зон. Эти же данные показывают, что в тех географических районах, к которым относятся Германия и Англия, межледниковый период длился обычно не дольше десяти тысяч лет.

Трудно примириться с тем, что нас ожидает более суровый климат. Если б у нас было время не спеша подготовиться к подобной перемене! Однако ученые единодушно утверждают, что похолодание не за горами, более того, в Гренландии резкий температурный скачок, который свел все леса, произошел всего за сто лет. По той же причине леса уступили место травяному покрову в Греции.

Большинство участников конгресса 1972 года пришли к следующему заключению: климат нашей Земли в последние тысячелетия резко отличается от того, который существовал последние миллионы лет. Интервалы теплого периода, в один из которых пришлось и наше существование, всегда были непродолжительны. Естественный конец эпохи потепления, с геологической точки зрения, совсем близок: уже в ближайшие тысячелетия, если не столетия, следует ожидать охлаждения Земли и быстрых изменений окружающей среды, значительно больших, чем те, которые человек пережил в историческую эпоху. Эти гигантские климатические перемены представляют основной фактор, угрожающий стабильности окружающей среды. Прибавьте к этому потребности человека в энергетических, пищевых и других ресурсах Земли. Надо, чтобы мы прониклись сознанием этой ситуации задолго до того, как появятся глобальные признаки ухудшения климата.

Уже теперь необходимо приступить к разработке международных исследовательских программ, в которых приняли бы участие ученые различных специальностей, ведь мы слишком мало знаем о ледниковых периодах. Достаточно привести перечень причин оледенения:

1) Солнце светит неравномерно; когда интенсивность солнечной радиации ослабевает, наступает оледенение.

2) Земля проходит через облака космической пыли которая уменьшает солнечную радиацию.

3) Земная ось время от времени меняет свое направление, отчего количество энергии, получаемое от Солнца, различно.

4) Меняется магнитное поле Земли, приводя к различным изменениям, которые, в свою очередь, завершаются оледенением.

5) Меняется траектория движения Земли вокруг Солнца.

6) Меняется отношение суши и моря.

7) При вулканических извержениях поднимаются тучи пыли, закрывающие Солнце.

8) Меняется направление воздушных потоков и морских течений.

9) Небольшое охлаждение влечет за собой увеличение ледяных и снежных покровов, которые больше отражают солнечные лучи, что ведет к дальнейшему охлаждению.

И так далее.

Этот перечень неполон, но он показывает, сколько имеется различных мнений. Если бы явился новый пророк а-ля Денекен и связал бы наступление ледникового периода с визитом пришельцев из космоса, он наверняка нашел бы легковерных слушателей; свою лепту могут внести и теоретики, проповедующие так называемые «полые» и «ледяные» миры.

Есть и еще одна проблема, которая имеет косвенное отношение к рассматриваемому кругу вопросов: не вымерли ли динозавры оттого, что на Земле наступало оледенение? Загадка вымирания динозавров до сих пор не решена. Другой вопрос: что это за загадочные черные червячки, которые живут в глубине кристаллического льда в глетчерах? Что питает их, как они живут, почему они так любят холод? Может быть, они пережили последнее оледенение во льдах Аляски? Как возникают под антарктическими льдинами странные, длиной иногда больше метра сосульки, очень похожие на сталактиты, растущие в воде со скоростью два сантиметра в минуту?

Глава 14

Фантазия и действительность

Любой школьник знает, что Гольфстрим подогревает Северную Европу, что без него в Англии, Норвегии, Швеции, Дании люди не могли бы жить. В фантастических романах нередко выводятся ученые-злодеи, которые отклоняют Гольфстрим в сторону, лишая Европу центрального отопления. На то это и фантастика, но, все же вполне уместно спросить, может ли человек хотя бы в ограниченных районах влиять на климат? Не будем пока слушать фанатичных защитников природы, которые уверены, что человек злостно портит климат. Зададим более серьезный вопрос: насколько он стабилен, абстрагируясь в настоящий момент от проблемы наступления или отступления ледникового периода?

А ведь климат уже использовался в качестве оружия! В 1974 году министерство обороны США признало без обиняков: в период с 1966 по 1972 год искусственным путем вызывались обильные дожди, чтобы помешать продвижению военных отрядов из Северного Вьетнама. Для этого на большой высоте «высевались» тонкие кристаллы йодистых солей серебра и другие химические вещества, вокруг кристаллов конденсировались дождевые капли. Сродни этому методу «ракеты против града», которые запускают над районами виноградников.

Таким образом, не приходится сомневаться, что человек в отдельных местах может воздействовать на климат. Разрастание гигантских городов не только повлекло за собой загрязнение воздуха, но и повлияло на воздушные течения: планеристам знакомы теплые восходящие потоки, поднимающиеся от каменных хребтов больших городов. Их климат заметно отличен от климата данной местности: над городами висит туман, облака испарений.

Но ведь так же человек менял климат, когда он перешел к землепашеству. Там, где росли кусты и деревья, обеспечивавшие достаточную влагу, начали простираться поля, над которыми гуляет ветер, нередко унося с собой почву, достаточно вспомнить пыльные бури на Среднем Западе США. В других местах дожди уносят драгоценную почву, не удерживаемую более корнями деревьев. Меняется не только ландшафт, но и климат. Мы все это давно знаем и все же ведем дискуссию, нельзя ли целенаправленно улучшать климат, нельзя ли, скажем, обводнить Сахару, создать в Сибири огромные озера, направить в другую сторону русла рек, растопить льды в полярных областях или перекрыть Берингов пролив, «улучшив» таким образом соотношение между соленой и пресной водой?

Сколь бы любопытными ни представлялись подобные планы, пока их не удавалось осуществить. Вряд ли они будут реализованы в ближайшее время в таких масштабах, чтобы кардинально повлиять на климат. Человек с тех пор, как он появился на Земле, стремился прежде всего получить огонь, обуздать его, нагревать жилье. Эта черта в корне отличает его от животного. Человек всегда «нагревает» атмосферу, что бы он ни делал в домашнем хозяйстве, в промышленности, в мирных и военных условиях, какие бы превращения он ни производил с деревом, углем, нефтью, газом, порохом или иными химическими веществами. Он выделяет тепло даже когда ест, работает или разводит скот.

Человек пустил в топку чуть ли не целый материк леса, а когда его стало не хватать, взялся за торф, уголь. Потом он открыл нефть и газ, а теперь и энергию атомного расщепления. Вероятно, он когда-нибудь сможет овладеть энергией атомного синтеза, а когда всего этого окажется недостаточно, найдет другие источники энергии, о которых мы пока знаем так же мало, как мало подозревал кто-либо полвека назад, что удастся использовать энергию атомного ядра.

Опасения о том, что могут исчерпаться запасы угля, нефти, газа, даже атомной энергии, понятны, но несущественны. Все пессимистические расчеты, согласно которым уже в нашем веке-де не хватит энергии или сырья, что повлечет за собой «закат культуры», все подобные апокалипсические предсказания до сих пор оказывались бессмысленными, и нам представляется, что так дело будет обстоять и в будущем.

Однако как велика доля, которую мы вносим искусственно в естественный термобаланс Земли? Дадим только одну короткую цифру: если тепло, которое получает Земля прежде всего от Солнца, составляет в день 200 единиц, то количество энергии, дополнительно вносимой человеком, составляет 0,03 единицы, так что относительно всей планеты наш энергетический вклад ничтожен. Он не может заметно повлиять на климат Земли, другое дело прогнозы на ближайшие 50 или, тем более, 200 лет. Оперируют невероятно возросшим населением Земли и его постоянно растущими потребностями, но не принимают во внимание, что потребление энергии пока определяется чрезвычайно низкой эффективностью в промышленности.

Два классических примера показывают, насколько неточны подобные расчеты.

Пресса наводнена тревожными сообщениями. Хватит ли нам кислорода, если мы по-прежнему будем так неразумно расходовать уголь, нефть и газ? Уже видится момент, когда наши 20,95 процента кислорода оказываются под угрозой, когда мы начнем задыхаться и умрем в корчах. После появления подобных предсказаний ученые наконец подсчитали все известные запасы угля, нефти, газа и древесины, «сожгли» их и получили тот объем углекислого газа, который дала вся операция. Результат оказался однозначным и утешительным: если мы сожжем все, что горит (хотя нам этого не нужно, да и невозможно сделать), для осуществления процесса понадобится всего 0,15 процента кислорода, который имеется в атмосфере, то есть его содержание понизится с 20,95 до 20,8 процента, от этого не ухудшится дыхание ни растений, ни животных, ни человека.

В наши дни стали модны пессимистические прогнозы, предрекающие невеселое будущее нашей окружающей среды. К счастью, как и вообще моду, их не стоит принимать всерьез. Миру, который не может предсказать погоду конца недели, следовало бы понять, что он не умеет заглянуть в будущее даже на пять-десять лет. Однако пророки «оранжерейной теории», которая-де должна повлиять на климат планеты, ссылаются на вполне доказанный факт: количество углекислого газа в нашей атмосфере за последние десятилетия увеличилось. Этого следовало ожидать, век индустриализации означает, в частности, сгорание большого количества веществ, что, в свою очередь, дает углекислый газ, который выбрасывается в атмосферу. Действительно, количество CO₂ в воздухе увеличивается, особенно в северном полушарии, где темпы индустриализации выше, чем в южном. По теории «оранжереи» углекислый газ, содержащийся в воздухе, уменьшает теплоотдачу Земли во вселенную, поэтому на Земле становится теплее — как в парнике. Многие живые существа не смогут переносить такой атмосферы, многие виды вымрут, равновесие в природе будет нарушено, последствия непоправимы.

Начнем с того, что увеличение CO₂ едва улавливается измерениями. При нормальном содержании углекислого газа в воздухе — 320 промилле (промилле — это часть на миллион, в данном случае на миллион воздуха 320 молекул углекислого газа) — к нему за последние годы едва добавился 1 промилле.

Действительно, к 2000 году Земля должна стать на полградуса теплее, это значит, что эффект «оранжереи» минимальный, и им спокойно можно пренебречь, во-первых, потому, что к этому времени значительно сократится сжигание классических топливных материалов (они будут в значительной мере заменены ядерной энергией), а во-вторых, потому, что природа пустит в ход механизм противорегуляции: повышенные температуры вызовут большую облачность с соответственным уменьшением солнечной радиации — температура уменьшится, то есть отрегулируется.

Заметим, кстати, что земные растения будут только радоваться увеличению углекислого газа, на планете его не хватает для их оптимального роста. В настоящее время растения суммарно забирают из атмосферы 300 миллиардов тонн углекислого газа, отдавая в результате обмена веществ соответствующее количество кислорода, так что и здесь можно наметить механизм противорегуляции.

Природа организована не так просто, как иногда представляется. В конечном счете неважно, что лежит на чашах весов знаменитого равновесия природы, они остаются стабильными, пока функционирует закон: действие — противодействие. Нам следует понять наконец, что человек и сам произведение природы, его дела весьма «природны» и соответствуют естественным законам, в том числе и тогда, когда он изменяет природу.

С 1963 по 1970 год Земля уже пережила период уменьшенного солнечного излучения. В 1963 году в результате извержения вулкана Маунт Эйджунг в атмосферу было выброшено большое количество пыли, и лишь в 1970 году атмосфера очистилась настолько, что уровень солнечной радиации вернулся к показателям 1963 года. То же явление наблюдалось и при извержении вулкана Кракатау. Загрязнения промышленной пылью, о которых так много говорят (и в некоторых местах для этого есть причины), не достигли пока «вселенских» масштабов.

Что касается воздействия на климат, то с вулканическими выбросами пыли можно сравнить гигантские пожары в лесах и на болотах, которые вот уже миллионы лет время от времени бушуют на Земле.

Нет сомнения, что во многих районах воды не хватает. С одной стороны, человек делает все возможное, чтобы как можно быстрее избавиться от воды, падающей с неба. Он выпрямил русло рек, создал систему канализации, осушил луга и болота, зимой он старается быстрее избавиться от снега, спустив его в виде воды в море. С другой стороны, он жалуется на недостаток воды, создает искусственные озера, бурит все более глубокие колодцы — и вынужден жарким летом пить не только ту воду, в которой перед этим другие мылись, но и которую прежде него уже однажды выпили. Но это еще полбеды, главное, чтобы в воде не содержалось слишком много примесей от стиральных порошков, от вносимых в почву химических удобрений и других веществ, загрязняющих окружающую среду.

Когда человек жалуется на недостаток воды, в этом всегда не только его вина, но и следы дурного хозяйствования. В рамках всей планеты следует упомянуть и такой факт: человек не только осушил большие территории, но он и обводнил большие районы, так что там стало возможно земледелие. Если подсчитать суммарную площадь всех этих районов, они составят территорию в полтора миллиона квадратных километров. Вода на этих территориях испаряется, конденсируется в облаках и таким образом влияет на климат значительно более активно, чем те процессы нарушения окружающей среды, о которых так громко говорят.

Подобные вмешательства не имеют глобального значения, и если нам следует опасаться за запасы воды на Земле, то из-за минеральных масел. Впрочем, противопоставление вода — минеральные масла неново. Продукты нефти возникли, когда появились жизненно важные вещества, такие, как аминокислоты, сахар, белки, жиры, в результате их распада появилась нефть, которая уже в те времена заливала большие поверхности.

Известны нефтяные источники, в которых нефть бьет из земли, сливается в ручьи, а потом где-то по пути задерживается и исчезает. Именно такие источники обратили на себя внимание человека в США, в Персии, а также в Люнебургской пустоши в Европе. Конечно, такие естественные источники существуют не только на суше, они имеются и на дне океанов. По данным советских исследователей, из нефтяных источников океана ежегодно выливается около 0,5 миллиона тонн нефти (а американские исследователи приводят цифру — 6 миллионов тонн), примерно такое количество, добывается в Анголе или Пакистане, оно имеет промышленное значение. Эта нефть медленно поднимается в море, распределяется по поверхности, ветер и волны сбивают ее в комочки, вода и воздух подвергают химическим превращениям, она дает пищу определенным видам водорослей, в ней начинают жить маленькие рачки и раковины, и, наконец, след нефти совсем теряется.

Так что и здесь все было бы в порядке, если бы человек ежегодно не добавлял еще 4–10 миллионов тонн (достоверных данных нет) из своих «отходов». Наверняка трудно сказать, к чему это приведет. Может быть, вышеупомянутые живые организмы только обрадуются, станут размножаться и будут способствовать распаду комочков нефти, которые, теряя свою плавучесть, опустятся на дно и не будут представлять никакой опасности, превратившись в безобидный органический материал. Но довольно таких примеров. Не будет беды, если человека почаще «тыкать носом» в возможные отрицательные последствия его деятельности, что приучит его к экономий и бережливости. Естествоиспытателям стоит внимательно проверить тезис: не располагает ли природа таким неисчерпаемым запасом возможностей, что все приводит в конечном счете к естественному ходу событий? Ученые и техники, возможно, в рамках эволюции сами представляют собой не что иное, как фактор регулирования на пути к неизвестной нам цели!

Известно, что до человека, который в борьбе за существование пытается покорить себе Землю, были первобытные люди, известно также, что и они имели предков, живых существ, которых мы называем животными. Примерно 130 миллионов лет назад, в меловой период, появились насекомоядные, от которых мы и ведем свой род. Это были млекопитающие, а они, в свою очередь, восходят к рептилиям, таким образом, к нашим, пусть косвенным, предкам относятся и ящеры. Ящеры были уже позвоночными, как и мы, среди их предков высшие беспозвоночные, группы кораллов, губок, панцирных и червей. Но и те возникли не сразу, а из простых многоклеточных и, наконец, одноклеточных.

Первых свидетелей нашего эволюционного ряда мы находим в породах возрастом 3,7 миллиарда лет, это и есть древность нашего генеалогического древа. Мы должны быть благодарны нашим предкам за то, что они одержали верх в борьбе за жизнь и продолжили свой род до нас. Бесчисленны виды, которым не выпало такой счастливой доли: они проиграли и вымерли.

Одно из таких вымерших существ — первоптица. Она была как бы промежуточным звеном между ящерами и яйцекладущими рептилиями и летающими и также откладывающими яйца птицами. Может быть, мы бы ничего не узнали об этом существе, если бы в 1793 году не изобрели литографии — печати на камне. Когда это изобретение появилось, начали искать повсюду красивые ровные каменные пластинки и наконец в Солнхофене, во Франконских Альбах, нашли каменоломню, служившую еще древним римлянам, получавшим из этих мест отличные каменные пластины. Эти каменные породы возникли в эпоху, когда местность населяли ящеры. И вот на одной из пластин в 1861 году нашли отпечаток перьев птицы! Значит, они существовали, эти первоптицы.

Уже в следующем году на глубине 20 метров откопали почти целый скелет праптицы, остаток двух крыльев, длинный, покрытый перьями хвост, головы, к сожалению, не было. Была ли то прародительница птиц? Как всегда, мнения ученых разошлись. Им хотелось бы увидеть существо, покрытое перьями, но с чешуей на теле, с длинным хвостом, как у ящерицы, с когтями на крыльях, с зубами в длинной пасти. Поскольку голова отсутствовала, для споров открывался большой простор. Между тем находка была куплена Британским музеем, и стало ясно, что, прежде чем пускаться в спор, следовало бы принять меры, чтобы находка осталась в Германии, теперь же спор могли начинать уже английские коллеги, что они немедленно и сделали.

Но потом, в 1877 году, нашли новую праптицу, и снова недалеко от Солнхофена, в ней было все, что нужно: и голова, и когти, и чешуя. В удлиненной пасти-клюве можно было даже явственно разглядеть острые зубы рептилии.

В настоящее время ученые располагают остатками по меньшей мере четырех праптиц, а на картинках учебников они летают вокруг ящеров на фоне фантастического древнего ландшафта. В этой картинке угнетает одно: мы до сих пор не знаем, могла ли летать эта птица. Теперь, по прошествии доброй сотни лет, все еще не могут сойтись во мнении, летала ли праптица, или же она могла только порхать с ветки на ветку. Одна группа утверждает, что она весила 500 граммов, размах крыла составлял 58 сантиметров, и общая поверхность крыльев составляла 373 квадратных сантиметра (или 388 квадратных сантиметров?), это означает, что у нее должна была быть очень высокая посадочная скорость, то есть летать она не могла.

Минуточку! — возражают противники, вес птицы был всего 200 граммов, общая площадь крыльев 479 квадратных сантиметров, и не забудьте про хвост! Мы заложили данные в ЭВМ, и получилось, что такая птица могла летать и медленно садиться на землю.

Нет, утверждает третья группа ученых, если сравнить вес найденных костей с весом родственников — костистых рыб, то птица должна была весить 400–500 граммов. Если бы она сразу опускалась на землю, то переломала бы себе все кости, вот планирующий полет ей должен был удаваться, особенно с таким отличным широким оперенным хвостом.

Жаль, но мы никогда не узнаем, была ли праптица настоящей летающей птицей.

То же самое можно сказать и о многих других растениях и животных из истории Земли. Наши знания о них следует отнести не столько к области «естествознания», сколько «естествоописания».

Мы понимаем необходимость в появлении все новых и новых видов животных. Мы наблюдаем, более того, ощущаем изменение массы Земли за счет различных химических и физических воздействий, мы с ними знакомы. Из одного сорта цветов садовник может вывести целую гамму новых, которые устойчиво будут передавать свои признаки дальнейшим поколениям, и каждый собачник знает, как ему следует выводить новые породы собак. Дело дошло до того, что мы разводим растения и животных, которые нам приятны или полезны. Не менее активно мы вторгаемся в процесс созидания, когда истребляем определенные виды живых существ, неважно, о ком мы сейчас говорим, — о врачах или охотниках за пушниной. И все же кто уничтожал ящеров? Другими словами, почему их не осталось на Земле?

До 1856 года, до появления книги Ч. Дарвина о происхождении видов, заложившей основы наших представлений об эволюции, ответ представлялся несложным: то, что мы находим в окаменевшем виде, — это погибшие в «катастрофе» животные. Что же это была за катастрофа? Какая разница, некоторые люди при этом невольно думали о всемирном библейском потопе, не замечая того, что, случись именно он, раковины и другие морские животные остались бы в живых в первую очередь.

Выдающийся швейцарский естествоиспытатель Л. Агассис (1807–1873), которому принадлежат такие научные заслуги, как признание швейцарских глетчеров остатками оледенения Европы, описание и научная систематизация около тысячи видов окаменевших рыб, крупнейшие биологические исследования морских обитателей Северной Америки, довольствовался подобным объяснением: жизнь на Земле вымирала 50–80 раз и столько же раз созидалась заново (богом). Агассис не верил в теорию Дарвина и был одним из ее наиболее ожесточенных противников.

Сейчас мы почти безоговорочно принимаем эволюционную теорию и верим в логическую непрерывную линию развития от одноклеточных до человека, нам не нужно прибегать к идее пятидесяти-восьмидесяти новых сотворений жизни, но объяснение, куда исчезли те многочисленные виды, которые «наработала» эволюция за 3,7 миллиарда лет, нам бы не помешало.

Любому, кто находил на поле или в каменоломне окаменевшую раковину, ясно, что некогда здесь было море или берег, хотя теперь, возможно, это место поднимается на несколько сот метров над уровнем моря. Таким образом, в качестве причины «вселенских» катастроф могут выступить значительные подвижки суши, мощные процессы ее подъема и опускания, другими словами, геологические катастрофы. Нельзя забывать, что с подобными геологическими катастрофами были связаны и изменения климата.

Соображения такого рода подтверждаются находками в сибирских льдах хорошо сохранившихся мамонтов. Здесь нашли не отдельные туши животных, а сотни и тысячи их, одни бивни, отделенные от закоченевших трупов, весили тонны. Куски мяса, вырезанные из их лохматых туловищ, законсервировались настолько хорошо, что не только могли использоваться как корм для собак, но и были в виде бефстроганова поданы на обед участникам конгресса геологов, проходившего в тогдашнем Петербурге. А ведь эту зону теплого климата, населяли не только мамонты, которых застали врасплох холода, принесенные оледенением, здесь же была найдена и замерзшая туша шерстистого носорога. Если бы животные не оказались застигнутыми внезапными холодами, их туши не сохранились бы в столь отличном состоянии. Животных неожиданно застигла климатическая катастрофа, и они погибли, потому что тепло больше не возвращалось.

Что касается причины гибели ящеров, то она и сейчас непонятна, ясно только, что жившие вместе с ними в юрский период (150 миллионов лет назад) раковины, морские ежи и прочие мелкие морские животные предопределили переход к меловому периоду (120 миллионов лет назад), а вот ящеры, а также белемниты (эти окаменелости называют «чертовыми пальцами») не смогли приспособиться к условиям новой эпохи.

Не исключено, что они были как-то связаны с хвощами и папоротниками, процветавшими в юрский период и вытесненными во время мела травянистыми лугами, дубами и тополями. Но и здесь можно задать вопрос: почему эти растения перестали существовать? Может быть, их поразила какая-то новая болезнь или разразилась ящерная эпизоотия? О животных периода оледенения, то есть о довольно поздних видах, нам известно, что они очень страдали от различных заболеваний и вымирали от них, например, гигантский пещерный медведь. Но нам непонятно, отчего ящеры внезапно сошли со сцены земной жизнедеятельности, исследователи предлагают все новые объяснения, но не факты. Рассмотрим некоторые из новых теорий:

Скорлупа яиц ящеров — а ящеры откладывали довольно большие яйца, и в некоторых музеях можно их видеть — стала со временем очень тонкой, и плод уже не мог нормально развиваться. Но почему скорлупа утоньшилась, никто не знает.

У ящеров замедлялась реакция. Ведь когда на животное длиной 30 метров совершается нападение, то из-за большой протяженности нервных путей этот факт «долго доходит» до мозга, и животное не успевает среагировать. Но почему же тогда вымерли маленькие ящеры, у которых время реакции было непродолжительным? А может быть, причиной их смерти послужило какое-то внеземное событие? Может быть, на их гены повлиял сильный взрыв космического излучения? Эта теория пользуется большой популярностью, но доказательств в ее пользу нет.

Таким же образом можно предположить, что гнезда ящеров «разорили» животные какого-то нового вида. Пока наука не знает окончательного ответа, она готова приветствовать за дискуссионным столом любого человека, у которого есть мало-мальски сносное объяснение случившемуся.

Может быть, следует подойти к проблеме с другой стороны. Обычно мы полагаем, что появление нового вида живых существ означает прогресс, шаг вперед и вверх по эволюционной лестнице. На самом деле это отнюдь не доказанный постулат, нечто вроде суеверия и нашего желания. Вспомним хотя бы о видах существ с измененным генетическим кодом, многие из них мертворожденные, другие едва доживают до юношеского возраста. Но сохраняются и такие, которые в некоторых отношениях были хуже приспособлены к жизни, чем их родители, но спарились с нормальными партнерами по виду, размножились в большом количестве и вытеснили первоначальный вид. Возможно, что ящеры — равно как и многие другие эволюционные линии — дегенерировали именно так и наконец вымерли. Кстати, теория взрыва космической радиации также предполагает поражение наследственного материала, смерть в результате дегенерации.

Неприятно то, что как раз те виды, которые в силу своего количества и активности стали «хозяевами земли», обнаруживают и благодатную почву для различных отрицательных влияний. Как создание природы, человек подвержен ее правилам и законам, сомнительно, поможет ли человеку его знаменитый разум в борьбе против сил природы. Виды животных, предшествовавшие человеку, тоже, наверное, оборонялись против своей кончины всеми доступными им средствами, и физическими и духовными. Ни умения, ни знания, ни инстинкт, что бы мы под этим ни понимали, не помогли им продлить свой род «навечно».

Исследователи смогли в последние годы найти правдоподобную, а возможно, и истинную разгадку тайны, которая давно волнует умы теологов и философов: тайны происхождения, начала жизни на Земле. За последние 30 лет были проведены простые, много раз проверенные эксперименты, которые в значительной мере открыли завесу над этой тайной.

Классическим, часто цитируемым стал эксперимент, выполненный в 1953 году молодым студентом Чикагского университета Стенли Миллером. Он подверг обработке электрическими разрядами в атмосфере водорода простое соединение углеводорода (CH₄) с водой (H₂O) и аммиаком (NH₃), искры вызывали образование из этого соединения небольших количеств аминокислот, из которых можно составить примитивный белок.

Этот опыт был повторен затем бесчисленными экспериментаторами, результат оказывается верным, а Миллер становится всемирно известным. Между тем ни его эксперимент не был новым, ни его результат поразительным. Если бы Миллер полистал страницы журнала «Труды немецкого химического общества» за 1913 год, он нашел бы там статью немецкого химика Вальтера Лёба, работавшего в химическом отделении больницы имени Вирхова. Лёб подверг действию электрических разрядов сочетание аммиака, воды и углекислого газа (CO₂) и утверждал, что получил аминокислоту гликокол. Более того, Лёб дополнительно наблюдал образование сахара и формальдегида, который, по современным представлениям, есть решающее соединение, необходимое для возникновения жизни!

Маленький химик из берлинской больницы был забыт. К чести его нужно отметить, что он не забыл упомянуть С. М. Лозанича и М. Ц. Иовишича из тогдашней королевской Сербской академии наук в Белграде. Именно они первые в начале 1897 года сделали попытку обработать исходные материалы в «потоке искр» и обратили внимание на биохимические аспекты реакции. Пусть эти строки напомнят человечеству о приоритете трех ученых. Они задавались вопросом не о происхождении жизни, а лишь о биохимических процессах в живых организмах, в противном случае их осудили бы как еретиков, высмеяли, да и вообще вряд ли нашелся бы издатель, который опубликовал подобную работу. Имелось еще одно затруднение. Все три исследователя могли относительно удовлетворительно ответить на вопрос, что же они получили в ходе эксперимента, но тонкой аппаратуры химического анализа тогда не было, а ведь доказывается только то, что можно измерить, и границы научному прогрессу задают не мысль и воображение, а измерительная аппаратура. В наши дни считают, что исследовать можно только то, что поддается измерениям. Не смекалка исследователя, не логика его размышлений, не деньги и не недостатки в планировании исследований (как можно запланировать обнаружить то, о чем ничего не известно?), а возможности измерения задают тон техническому прогрессу. Конечно, новые идеи чрезвычайно важны, они создают фундамент познаний, но направление исследований определяется возможностями измерений.

Предположение о том, что основные химические кирпичики, необходимые для построения живых клеток, могли возникнуть в еще мертвом примитивном мире, без вмешательства создателя, пусть несколько поздно, но получило подтверждение. А вот другое предположение, согласно которому такие «кирпичики» и продукты их реакций, даже если они «случайно» возникнут, должны немедленно разрушиться и исчезнуть, оказалось ошибочным. Исследователи с удивлением констатировали, что и такие сложные молекулярные структуры, как гемоглобин и хлорофилл, сохраняются в геологических слоях миллионы, а их остатки даже миллиарды лет.

Восторг по этому поводу вызвал к жизни новую науку «геобиохимию», где представители биологии, минералогии, химии свели воедино тысячи поразительных фактов, накопленных за последнее время. И тут они выяснили, что некоторые «поразительные» результаты оказались не столь уж новыми, например, биохимические вещества были обнаружены в минералах еще в 1862 году. Описать новые явления, зарегистрировать, привести их в измеряемых величинах может каждый, кто имеет соответствующее образование. Но нужно быть ученым, гением или счастливчиком, чтобы обнаружить что-то принципиально новое.

Теперь исследователи пытаются определить пути, по которым из мертвого материала образовывались первые клетки.

Между тем остается открытым вопрос, проделан ли путь от мертвой материи к живым (или умирающим) организмам также и в далеких просторах вселенной. Уникальна ли жизнь, которую мы наблюдаем на Земле, или она имеется повсюду? Не будем считать земной шар маленьким микромиром пространства, который не имеет ничего общего или очень мало общего с генеральной картиной космического бытия, а значит, не могла ли жизнь на Земле возникнуть под влиянием космических процессов, не имеет ли она внеземное происхождение?

Пока нигде в огромных просторах вселенной нам не удалось найти следов жизни, но сырье для ее возникновения есть и на других космических телах, поэтому предполагать, что жизнь имеется только у нас, противоестественно. В темных межзвездных облаках обнаружены все те вещества, с которыми, возможно, инстинктивно экспериментировали Миллер, Лёб и их предшественники!

Наиболее поразительно то, пожалуй, что в этих облаках обнаружен формальдегид, вещество, которое необходимо для возникновения животного, растительного белка, а также сахаров. До тех пор, пока речь шла о небольших молекулах, состоящих из нескольких атомов, все это можно было считать случайностью. Но в 1971 году американский астроном Фред Джонсон из Калифорнийского государственного колледжа сообщил: на спектрограмме, полученной из созвездия Орион, имеются полосы, совпадающие со спектром двупиридилмагнийтетрабензопорфина. Этим названием обозначается вещество с молекулой, состоящей из 83 атомов, родственное гемоглобину и хлорофиллу! Поясним, что означает открытие: найдено соединение, которое либо может стать основой для возникновения жизни в дальних просторах вселенной, либо свидетельствует об уже имевшей место жизни, либо по меньшей мере доказывает, что вещества, необходимые для развития высокоразвитых живых существ, могут жить в межзвездном пространстве.

Кто теперь осмелится сказать, что жизнь существует только на Земле? К тому же найдены биохимические соединения, принесенные из мирового пространства. Их можно увидеть, исследовать, с ними можно проводить эксперименты. Как и все космические материалы, имеющиеся в нашем распоряжении, они метеоритного происхождения.

Идея поискать в метеоритах следы внеземной жизни ненова, уже в 1880 году в Тюбингене появилась книга «Метеориты и их организмы», которую написал адвокат и геолог-любитель доктор Отто Ган. Ему казалось, что он нашел в метеоритах «растительный фетр», а также кораллы, губки и даже морские лилии. Вся писанина доктора Гана — сплошная галиматья, она интересует нас лишь как ранняя попытка обнаружить следы внеземной жизни.

Сенсацией прозвучало в конце 1961 года сообщение двух американских исследователей о том, что с помощью новейшей техники им удалось обнаружить в двух метеоритах «организованные элементы»! Они демонстрировали сотни, тысячи миниатюрных, размером в тысячную долю миллиметра, круглых и шестигранных частичек. Но это вызвало подозрение: почему их считают остатками прежних организмов? Если они и биологического происхождения, то, возможно, это просто загрязнения, внесенные в метеориты уже на Земле. Страницы научных журналов были заполнены аргументами «за» и «против», никто не мог решиться сказать последнего слова, ни один эксперимент не давал окончательного ответа. Ясно было только одно: метеориты приносят из космоса бесчисленное количество простых и сложных веществ, которые, с точки зрения нашей классификации, можно отнести к разряду растительной, а то и животной жизни. Возможно, эти вещества только первоначальные материалы, из которых в космосе вырастает жизнь, а может быть, среди метеоритов можно разыскать остатки погибшего космического тела, на котором существовала жизнь, ясно только, что космос таит значительно более благоприятные возможности для возникновения ее, чем мы некогда полагали. Проведем следующий расчет: предположим, что метеориты падают на Землю равномерно и постоянно с тех пор, как она возникла, и что их состав все время был одним и тем же. В этом случае для появления первых живых организмов на Землю должно было бы занесено 300 миллионов тонн аминокислот и 50 миллионов тонн формальдегида. Допустим, что эти количества следует уменьшить в два, а то в десять или сто раз, все равно они слишком велики.

Можно лишь сказать с определенностью, что метеориты могут заносить на планеты и звезды определенные соединения, которые имеются в космическом пространстве. Если они попадают там на благоприятную почву, вещества смогут послужить ступенькой становления жизни. Если метеориты приносят с собой аминокислоты, те могут стать основным материалом, из которого будет строиться белок, а если формальдегид — то сахара (углеводы).