Помоги проекту - поделись книгой:
Началась же история мамонтов 60 миллионов лет назад, когда Африка была почти изолирована от лежащих севернее материков и там возникла особая группа млекопитающих, которую молекулярные биологи назвали — «афротерии». Афротерии объединяют очень непохожих зверей — сирен, даманов, трубкозубов, златокротов, тенреков, прыгунчиков и хоботных (ныне представленных слонами). У них и в еще большей степени у предков всех этих групп и их ближайших родственников — астрапотериев и нотоунгулят, населявших Южную Америку, есть общие черты в строении скелета (например, число туловищнокрестцовых позвонков и позднее прорезывание щечных зубов) и последовательности окостенения этого органа в эмбриональном развитии (последнее, понятно, касается современных животных).
Древнейшие остатки собственно хоботных происходят из Алжира и Марокко (им — около 40 миллионов лет). То были «мельчайшие» — всего 10–15 килограммов массой — «слоники» с высоколобым черепом и сдвинутыми назад носовыми отверстиями. Значит, верхняя губа у них вытянулась и вместе с ноздрями преобразилась в хобот — мускульный насос, удобный для питания и различных манипуляций, словно рука у человека или другой обезьяны. У современных слонов 150 тысяч мускульных тяжей располагаются в хоботе по окружности, вдоль него и наклонно к продольной оси: при сокращении радиальных мускулов хобот растягивается, при сжатии продольных — укорачивается, а при стягивании косых — сворачивается или изгибается, что и делает его таким подвижным. Появление хобота привело к тому, что вторые верхние и нижние резцы у слоновьих предков развились в бивни. Вероятно, большую часть своей жизни первые хоботные проводили в воде: не случайно их ближайшие родственники — водные млекопитающие сирены. На водный образ жизни указывает и изотопный состав зубов. Может быть, и хобот им понадобился, чтобы дышать, находясь под водой? Так его используют современные слоны, преодолевая реки.
В ходе эволюции хоботные заметно подросли и 20 миллионов лет назад зашагали на столбовидных ногах с короткими пятипалыми стопами и кистями по Азии, а затем и по обеим Америкам. Современное семейство слонов, к которому относится и мамонт, появилось 6–7 миллионов лет назад тоже в Африке. Эти млекопитающие отличаются необычным строением и сменой зубов: на щечных — жевательных — зубах у них расположены параллельные поперечные пластины-терки: чем грубее становилась растительность, тем больше образовывалось пластин, расширявшихся за счет зубного цемента. Эти зубы у слонов настолько длинные, что, когда передняя часть коронки уже почти стерта, задняя еще только прорезывается. По мере развития новые зубы продвигаются вперед и выталкивают прежние. Такое горизонтальное, или «конвейерное», замещение всегда происходит в определенный срок: шесть генераций щечных зубов последовательно сменяют одна другую (когда стачиваются последние зубы — примерно на 60-м году жизни, — слон умирает от голода). Поэтому с помощью компьютерной томографии по числу зубов, оставшихся «в запасе», можно узнать индивидуальный возраст мамонта. Скажем, у Юки четвертая смена зубов еще не прорезалась — значит, ей было 6–9 лет.
Мощные бивни и хобот мамонта или крупного слона создают большую нагрузку на мышцы и связки, управляющие движением головы. Поэтому эти мышцы имеют довольно большую массу, а площадь затылочной части черепа, где крепятся связки, — увеличена. Две оси черепа — длинная вертикальная и короткая переднезадняя — представляют собой два плеча рычага: прикладывая небольшое усилие к его длинному плечу, можно уравновесить гораздо большую силу, направленную на его короткий конец. Этот простой механизм позволяет легко поднимать и опускать тяжелую голову с помощью длинных мышц, которые идут от шейных и спинных позвонков к верхнему краю затылка. Хотя укрупнение черепа ведет к наращиванию костной ткани, в ходе эволюции слонов в нем образовались, особенно в лобной части, многочисленные полости, разделенные тонкими и плотными костными перегородками. Система перегородок придает черепу дополнительную прочность, а полости не только облегчают вес, но и служат прокладкой, предохраняющей мозг от теплового удара у слонов и от переохлаждения — у мамонтов. Потому мозговая камера оказывается в глубине черепа. Большой череп вмещает и другие крупные органы. Так, огромная носовая полость содержит миллионы обонятельных клеток, что позволяет слонам различать запахи даже лучше, чем собакам.
Мозг у современных слонов в среднем достигает объема 4800 кубических сантиметров. Это в 3,4 раза больше, чем у человека. Устроен мозг слонов очень сложно; считается, что слоны не уступают в уме дельфинам и самым близким к человеку видам обезьян. У мамонтов мозг, возможно, был даже крупнее: так, исследование этого органа у Юки показало, что объем ее мозга составлял 5000 кубических сантиметров против 4450 у африканского слона такого же возраста и пола. Мозг большего размера помогал в решении сложных задач, которые постоянно ставила неприветливая северная природа.
Эти и другие (например, хвост-клапан, запиравший заднепроходное отверстие) удивительные особенности тропических по происхождению слонов позволили им приспособиться к суровым условиям северных континентов, когда наступал ледниковый период. Непосредственным предком шерстистого мамонта, появившегося на северо-востоке Азии около 700 тысяч лет назад, был трогонтерий
Огромные бивни помогали мамонтам скоблить стенки утесов, сложенных мерзлыми породами, чтобы напиться, разгребать снег в поисках корма (именно потому они были развернуты внутрь, образуя подобие бульдозерного щита), а гребенчатые зубы — перетирать самые жесткие травы и ветки, чтобы насытиться даже грубой пищей. У самцов шерстистого мамонта длина бивней достигала 4,5 метра, а масса —135 килограммов; у африканских слонов бивни — до 3 метров, масса — до 100 килограммов. При этом мамонты (до 3,2 метра) уступали по высоте африканскому слону (до 3,5 метра). На бивнях самцов обычно видны затесы — следы их использования. Иногда, сломав бивень, защемленный в ледяной жиле, мохнатый гигант продолжал использовать культяпку до самой смерти, стесывая обломок почти до основания.
В студеную многомесячную зиму мамонтам понадобились еще некоторые приспособления: шерстяной покров; обильные сальные железы, предохранявшие шерсть от намокания и смерзания; толстый (7–9 сантиметров) слой подкожного жира и жировой горб; уши, хвост и конечности меньшего, чем у слонов, размера, что благодаря сокращению поверхности теплоотдачи предотвращает большие потери тепла; а также своего рода муфта — расширение в передней части хобота, в котором можно было согревать чувствительный пальцевидный кончик этого органа.
Волосяной покров исполина был тройным: покров из длинных — до 90 сантиметров — остевых волос, образующих своеобразный «чуб», «воротник» и «юбку», плотный темный средний слой и густой курчавый подшерсток. Остевые волосы отличались утолщенным корковым слоем, что придавало им особую прочность и теплоемкость, и достигали в диметре 0,3 миллиметра (совсем не тонкие «как волос»). Поверхность волос покрывали ребристые чешуйки, которые, цепляясь друг за друга, превращали шкуру в сплошной панцирь, защищавший мамонта даже в сильный ветер.
Шерсть мамонтов известна по многим образцам. Однако на вопрос, какого цвета были мамонты, ответить непросто. Обычно их изображают рыжевато-бурыми, поскольку именно так выглядят волоски. Когда же группа молекулярного биолога Майкла Хофрейтера из Йоркского университета исследовала судьбу гена меланокортинового рецептора (
Исследования новых мумий помогли ученым узнать и о других эволюционных новшествах, благодаря которым мамонты приспособились к холоду. Так, группы зоологов Геннадия Боескорова из Института геологии алмазов и драгоценных металлов в Якутске и Алексея Тихонова выяснили, что даже у маленьких мамонтят — оймяконского и ямальского, известных как Саша и Люба, — на холке были горбики, состоящие из ячеистого коричневого жира. Именно такой жир служил теплоизолятором и обеспечивал выживание новорожденных мамонтят[35]. А группа физиолога Кевина Кемпбелла из Университета Манитобы, исследуя состав гемоглобина у мамонта, обнаружила изменения в структуре трех аминокислот. Измененный гемоглобин мог активно насыщаться кислородом и переносить молекулы этого газа в морозном климате, превращая кровь животного в своего рода антифриз. Чтобы это доказать, ученые подсадили кишечной палочке собранный ими ген мамонта, и бактерия синтезировала мамонтовый гемоглобин. Этот белок и был проверен на сродство к молекулам кислорода при низких температурах, которое оказалось значительно лучше, чем у гемоглобина слонов.
Что погубило столь хорошо приспособленных к условиям Заполярья мохнатых исполинов? Хотя и дожили мамонты на островах Врангеля и Прибылова у побережья Аляски (3,7 и 6,5 тысяч лет соответственно) до вполне просвещенных времен египетских пирамид, письменных свидетельств о причинах их исчезновения с лица Земли никто не оставил: где Египет и где Северо-Восточная Арктика? Если отбросить околонаучные предположения вроде метеоритных бомбардировок и массовых вулканических извержений, в сухом остатке окажутся климат, растительность (корм) и человек.
Гибель мамонтов и их спутников связывают по большей части с наступившим 12 тысяч лет назад потеплением: на участках суши, оставшихся от уходившей под воды океана азиатско-американской Берингии, среднегодовые температуры повысились на 4–12 °C. Избыток влаги способствовал распространению тундровой и болотно-таежной растительности в прежде сухие и холодные степные угодья мамонтов. Пришло время обильных снегопадов, из-под мощного снежного покрова труднее стало добывать корм, и единый мамонтовый комплекс распался: сайгаки и лошади оказались в степях Центральной Азии, овцебыки — в Гренландии, бизоны — в американских лесах и прериях…
Некоторые ученые, например геофизик Сергей Зимов, руководитель Северо-Восточной научной станции и организатор необычного «Парка плейстоценовой эпохи» в низовьях реки Колымы, не исключают, что к вымиранию мамонтов и их спутников причастны и люди. «Вы думаете, человек мамонта убить не мог? Нечем? — усмехается он и тут же со смекалкой бывалого сибиряка отвечает: — Скатал шерсть мамонта длинным валиком, помочился; кругом мороз — вот и копье. Прикрутил той же шерстью камень к древку, то же самое сделал — топор». Некоторые читатели, наверное, слышали о пигмеях из Конго, которые ходят на слонов с одним копьем и протыкают таким оружием брюхо великана, подлезая снизу. Наконечники копий у пигмеев, правда, железные. Шерстяных копий на северо-востоке России тоже никто не находил. Да и во всем мире обнаружена лишь пара мамонтовых костей с застрявшими в них наконечниками метательного оружия, а прямых доказательств охоты человека на мамонта — практически нет.
Лишь в последнее время трудами палеонтологов и археологов стали намечаться контуры сложных взаимоотношений людей и мамонтов. Так, в 2008 году в низовьях реки Яны на севере Якутии было обнаружено необычное скопление костей мамонтов возрастом около 30 тысяч лет. На свою беду оказалось оно еще и очень богатым мамонтовой костью, весьма востребованной на рынке (с XVIII века в России ежегодно заготавливают и продают, в основном в Китай и по большей части нелегально, от 20 до 40 тонн бивней). Его безвестные первооткрыватели с огромным риском для жизни проделали в многолетнемерзлых породах туннель длиной 46 метров и шириной до 4,5 метра, пытаясь добыть ископаемые сокровища. Кое-что осталось и ученым из Геологического института РАН, Исследовательского института Арктики и Антарктики и Института истории материальной культуры РАН. Они добрались до конца опасной галереи и обнаружили там тысячи костей мамонтов, а также остатки других плейстоценовых животных — бизона, шерстистого носорога, лошади, северного оленя и медведя. Предполагается, что такое скопление никак не могло образоваться в результате речного переноса, охоты хищников или гибели на солонцах под обвалом, как порой происходит с современными слонами, вырубающими ниши в поисках минералов. Если в то время в этих местах мамонты составляли не более трех процентов всей фауны, то в костяном скоплении, наоборот, представлены практически только их остатки — 31 особь. Причем все особи как на подбор — молодые, ростом 1,8–2,6 метра в холке. «Судя по всему, люди долгое время складывали здесь наиболее интересные для них объекты, — говорит палеонтолог Павел Никольский из ГИН РАН. — Часть костей несет на себе следы обработки орудиями; сами орудия — скребки, ножи, рубила, остроконечники — тоже встречаются».
А самым интересным открытием экспедиции стали две правые лопатки, в которых торчали каменные наконечники дротиков либо копий с остатками древка, изготовленного из бивня. Расположение пробоин указывает на то, что охотники подбирались к мамонту сзади, с правой стороны, и старались поразить метательным оружием жизненно важные органы исполина. Порой, конечно, промахивались — тогда наконечники и застревали в костях. Любопытно, что этот же участок на теле мамонта выделен на рисунках в пещерах Руффиньяк во Франции и Эль-Пиндаль в Испании. Впрочем, судя по всему, мамонтов добывали нечасто. Большую часть ценного материала — слоновой кости, из которой делали множество необходимых орудий, а в других местах даже строили хижины, собирали, как и сейчас, от умерших естественным путем особей.
Во многом завися от мамонтов, человек лишь поспособствовал вымиранию их последних небольших популяций на северо-востоке Сибири, когда из-за потепления и смены растительности мамонты потеряли 90 процентов своей территории, а их численность упала примерно до миллиона особей и резко сократилось генетическое разнообразие. Чтобы истребить этот миллион, достаточно было раз в три года убивать по мамонту в расчете на человека. Почему убивали именно мамонтов? Чтобы получить обильный источник бурого жира, содержащего ненасыщенные жирные кислоты (подобные омега-3 и омега-6), которые восполняют недостаток витаминов в северных широтах…
Так что мамонт заслужил памятник — за заслуги перед человечеством. И первый такой памятник был установлен в 1841 году на околице украинского села Кулешовка на берегу реки Хусь (ныне Сумская область), где за два года до этого профессор медицины Харьковского университета Иван Калениченко обнаружил хорошо сохранившийся остов животного. Сам скелет, выкопанный на землях графа Юрия Головкина и при его содействии, был в дальнейшем подарен Харьковскому университету. Автором проекта памятника стал Калениченко, а средства на его отливку на одном из заводов Харькова выделил владелец имения.
В новом тысячелетии мамонты все больше обживают городские пейзажи Северо-Восточной России: в 2005 году железобетонное изваяние исполина появилось у речной переправы, соединяющей Салехард и Лабытнанги (художник — Алексей Тютнев); в 2007 году в Ханты-Мансийске у подножия Самаровского ледяного останца обосновалось целых семь бронзовых животных, общим весом 70 тонн, через два года их поголовье выросло до девяти скульптур (автор Андрей Ковальчук). В 2013 году вернулся мамонт и в Магадан — в облике металлической скульптуры, в полный рост вставшей на берегу исторической для города бухты Нагаева. У автора, магаданского скульптора Юрия Руденко, была идея создать композицию под названием «Время». Как символ времени сразу возник мамонт, который когда-то водился в этих краях. Тысячелетия спустя наступило время золотых приисков, но теперь и оно уходит. Так возникла мысль сделать скульптуру из металлолома с заброшенных разработок. Скульптор начал собирать детали разных механизмов, машин, разбирал различное оборудование, и на это ушло несколько лет. Еще три месяца заняла сварка. На поверхность металлического мамонта не стали наносить защитное покрытие: со временем под дождями и солеными брызгами он заржавел и цветом уподобился своим некогда жившим в этих местах собратьям. С точки зрения палеонтолога, магаданский мамонт выглядит очень правдоподобно…
Современнику мамонта — шерстистому, или волосатому, носорогу
По части легенд история находок остатков этого зверя мало в чем уступает мамонту. Так, в 1822 году немецкий натуралист Генрих фон Шуберт описал мифического грифа
Диспут о когтях-рогах развернулся в XIX веке, хотя еще в 1772 году Петр Симон Паллас описал и зарисовал в деталях мумифицированные конечности и голову северного носорога, а в 1799 году Иоганн Блюменбах, увековечивший в науке мамонта и большерого оленя, присвоил латинское имя и шерстистому носорогу (часть его материала происходила с Южного Урала). Паллас также отметил поперечную полосатость на рогах и предположил, что она отражает годовые циклы роста. Затем носовые рога шерстистого носорога изучал российский академик Федор Брандт, который полагал, что при жизни зверя они были округлыми в сечении, как у современных носорогов, а плоскими становились в руках сибирских умельцев, раскалывавших рога вдоль для своих нужд. Европейские путешественники действительно упоминали, что юкагиры использовали такие рога при изготовлении луков…
При взгляде на полный скелет или мумию шерстистого носорога он кажется очень странным и неуклюжим созданием: непропорционально длинная (почти метровая), опущенная к самой земле голова; длинный рог (до 1,2 метра), торчащий вперед, а не вверх; бочковидное тело с короткими ножками. На самом деле все очень функционально: рог, в рабочем положении параллельный земле, — чтобы разгребать снег; голова с вытянутым лицевым отделом — чтобы в длинных ноздрях прогревался воздух; объемистое туловище и короткие ноги, а также небольшие уши и хвост (конечно, в сравнении с афро-азиатскими представителями носорожьего племени сходной величины) — чтобы не терять лишнего тепла. Эти анатомические особенности возникли не вдруг: у предшественников шерстистого носорога, появившихся 2,5 миллиона лет назад на северных склонах Гималайско-Тибетского поднятия, постепенно удлинялась голова, все ниже пригибаясь к земле, а также утолщалась зубная эмаль, что указывает на приспособление к все более грубой степной растительной пище. Так в Северной Евразии около 450 тысяч лет назад и возникли рогатые гиганты, достигавшие массы 4 тонны, при длине тела до 3,6 метра и высоте в холке до 1,6 метра.
Дальнейшее изучение рогов, происходящих в основном с севера Якутии и запада Чукотки, показало, что они всегда были плоскими. У некоторых из них сохранилась прижизненная площадка стирания на передней кромке. Образовалась она при пастьбе и, возможно, при разгребании снега, за счет маховых движений головы влево и вправо. Тропические сородичи шерстистого носорога с подобной проблемой не сталкиваются: все рога у них имеют округлые очертания и не несут таких следов истирания. Поэтому, наверное, и носовая перегородка у взрослого шерстистого носорога, в отличие от его родственников, окостеневала полностью — дополнительная опора для интенсивно используемого органа всегда пригодится. Некоторая залощенность наблюдается не только на плоском переднем роге, но и на заднем, округлом в сечении, лобном. Понятно, что достать до земли животное лобным рогом при всем желании не могло. А вот для постановки блока при парировании выпадов противника и служа своего рода гардой этот рог пригодиться мог. Поединок шерстистых носорогов, где один соперник отражает этим рогом удар другого, запечатлен на стене пещеры Шове-Пон-д’Арк на юге Франции. У юных носорожат лобный рог тоже немного истирался — вероятно, о грубую шерсть на брюхе матери при кормлении.
Вообще рога шерстистого, как и других носорогов, по сути своей — не рога, а копыта: они являются такими же кератиновыми трубчатыми производными кожи. Строением и размером эти образования более всего напоминают отдельные цедильные пластины кита (китовый ус). Состоит рог из полых кератиновых трубочек — филаментов, погруженных в слоистый матрикс из фосфата кальция, обогащенного меланином. Чередование слоев с разным содержанием меланина и делает рог полосатым. Более рыхлые темные слои, вероятно, образовывались в летний сезон, когда рог рос быстрее, а меланин был востребован для предотвращения распада кератина под действием ультрафиолетового излучения. Светлые относительно плотные слои появлялись зимой. В целом же, как установила палеонтолог Ирина Кириллова из московского музея «Ледниковый период», пара таких слоев составляла у шерстистого носорога годовой цикл, а значит, самые крупные и длиннорогие особи жили до 30 и более лет.
Однако среди растительноядной мамонтовой фауны шерстистые носороги были самыми редкими животными. Их исчезновение, случившееся на 4–5 тысяч лет раньше вымирания других важных видов ледникового периода, стало первым предвестником позднеплейстоценовой катастрофы.
Среди палеолитических рисунков изображения шерстистого носорога встречаются нечасто, но еще реже наши пращуры запечатлели в своих каменных галереях пещерных львов
«Все началось, — рассказывает Владимир, — с копии черепа пещерного льва, которую я снял с оригинала превосходной сохранности, найденного на берегу реки Яйвы в Пермском крае. Длина черепа — 44 сантиметра — заметно больше, чем у современных львов». Для начала Владимир с помощью палеонтолога Павла Никольского реконструировал недостающие фрагменты. Череп и нижняя челюсть для удобства работы были собраны вместе на вращающейся подставке. На эту конструкции пластилином разных цветов накладывались отдельные группы лицевых мышц с учетом их объема и мест крепления; поверх мускулатуры также пластилином наносились кожный покров и шерсть. Как это должно было быть, подсказали таксидермисты из Зоологического музея РАН, показавшие на примере современных больших кошек тонкости строения и функционирования лицевых мышц. Далее по замерам костей туловища и конечностей пещерного льва был построен каркас, на котором скульптурной глиной также были смоделированы мышцы и покровные ткани. Рост зверя в холке получился 1,2 метра, а общая длина тела — 2,5 метра (несколько больше современного льва).
Что касается внешности, то, судя по палеолитическим «портретам», царь зверей из плейстоценовой династии не мог похвастаться пышной гривой. По мнению профессора Дейла Гатри из Университета Аляски (Фэрбанкс), «отсутствие этой показательной львиной черты связано с тем, что жили пещерные львы небольшими прайдами, в которых самцы охотились вместе с львицами, подобно львам из кенийского национального парка Цаво». Лишь в этом парке, где проживает не совсем обычная львиная популяция, самцы охотятся наравне с самками, и именно у этих самцов нет пышной гривы, а растет что-то вроде бакенбард. Однако среди львиц они пользуются успехом, собирая вокруг себя прайды из 4–10 самок. Злые ученые языки говорят, что у безгривых львов повышенный уровень тестостерона, как у лысых мужчин.
Львы из Цаво «прославились» еще тем, что молва приписывала им особую свирепость и людоедство: в 1898 году при прокладке железной дороги в Кении пара львов сообща растерзала несколько десятков человек — строителей из Индии и местных фермеров из народа таита. Зверей застрелил инженер-путеец Джон Паттерсон, и столетие спустя история о львах-убийцах стала сюжетом голливудского триллера «Призрак и Тьма». Заинтересовала она и ученых: эколог Джастин Йикел из Калифорнийского университета (Санта-Крус) и его коллеги решили проверить, соответствуют ли охотничьи рассказы действительности? Благо черепа и шкуры этих львов сохранились в Филдовском музее естественной истории (Чикаго); из них были взяты образцы шерсти и костного коллагена на изотопный анализ. Соотношение стабильных изотопов углерода (13С к 12С) и азота (15N к 14N) позволяет установить пищевые предпочтения животных, причем изотопная подпись из коллагена дает усредненные данные о диете в течение всей жизни, а из волос — за последние три месяца перед гибелью. Оказалось, что львы действительно питались человечиной: один за три предсмертных месяца съел троих человек, другой — восемь. Всего же на пару они могли удовлетворить свой аппетит тремя-четырьмя десятками людей, поскольку человеческая плоть, зависимая от культурных растений, сильно обедняется тяжелым изотопом азота (мы едим много бобовых — азот-фиксаторов) и отличается средними для данной местности показателями по изотопии углерода. Хищникам же все это изотопное наследство переходит вместе с пищей со сдвигом в положительную сторону и по азоту, и по углероду.
В каком-то смысле рассказанная выше страшная история имеет прямое отношение к пещерным львам. Нет, вероятно, они не были безжалостными людоедами: львов из Цаво перейти на человечину заставила суровая действительность: разрушительные для местной экосистемы строительные работы практически оставили их без обычного источника пищи — жирафов, антилоп, зебр, повыбитых людьми, а «закон джунглей» (и саванны) суров: не лезь в чужую пищевую цепочку, сам станешь ее звеном… Пещерные же львы имели свободу выбора: бизоны, лошади, овцебыки, северные олени, горные бараны, даже молодые пещерные медведи (зимой легко можно было добыть спящего косолапого). И это не просто список видов, обитавших поблизости: почерк льва распознается по следам зубов на костях и когтей на шкуре (такие следы на шкуре бизона с Аляски обнаружил Дейл Гатри). Некоторые жертвы огрызались: на костях львов встречаются следы зубов пещерных гиен и медведей, от которых трудно было увернуться в тесном подземелье. Ну и без химии, конечно, никуда: соотношение изотопов азота подсказало, что в Европе пещерные львы предпочитали охотиться на северных оленей и пещерных медведей, а на северо-востоке Азии нападали на бизонов-лошадей-овцебыков, возможно, даже на шерстистых носорогов. Ведь северные олени ели в основном лишайники с аномально низким содержанием тяжелых изотопов азота и углерода, а все остальные названные копытные паслись на степном разнотравье. А дальше все, как всегда, по цепочке вверх. Со временем львы могли оценить и растущие людские ресурсы…
Хотя пещерные львы, появившиеся около 350 тысяч лет назад в Африке, распространились практически по всей голарктической области — от Испании до Чукотки, на Аляске и северо-западе Канады, — даже отдельные их кости попадаются нечасто. Ведь популяции хищников гораздо малочисленнее, чем популяции растительноядных, пусть и таких крупных, как мамонты или шерстистые носороги. Но вот летом 2015 года на севере Якутии были найдены останки двух детенышей пещерного льва. «Мумии нашли в Абыйском улусе, — рассказывает Альберт Протопопов, руководитель Отдела изучения мамонтовой фауны Академии наук Республики Саха (Якутия). — Находка, без сомнения, сенсационная: львята прекрасно сохранились, включая волосяной покров, уши, мягкие ткани и даже вибриссы! Вероятно, детеныши погибли под осыпью или оползнем». И это, наверное, самые удивительные из всех мумий ледникового периода…
Подобно многим другим крупным млекопитающим мамонтовой фауны, пещерные львы исчезли с последним потеплением. В то же время, примерно 11 тысяч лет назад, вымер и американский лев
В ледниковом периоде все персонажи этой главы — бизон, сайгак, шерстистый мамонт и носорог, пещерный лев обитали вместе на просторах Северо-Восточной Сибири. А могли бы выжить там сейчас? Отправимся, посмотрим..
Из иллюминатора бескрайние яно-индигирские просторы напоминают рисовые чеки где-нибудь на юге Китая. И если бы я работал в желтой прессе, то сочинил бы эссе о великой цивилизации гипербореев, за тысячи лет до китайцев растивших рис далеко за Полярным кругом. На самом деле так выглядит полигональная тундра — совместное произведение ледниковой эпохи и нынешней недолгой оттепели: совершенно круглые озера всех размеров, разделенные бесчисленными клеточками болот, и булгунняхи — удлиненные холмы из многолетнемерзлых отложений, называемых едомой. Это старинное русское слово буквально означает «съедаемая» — под лучами солнца и действием текущей воды едома, сложенная тонкими илистыми и органическими частицами, песчинками и торфом, пробитая ледяными жилами, быстро исчезает, съедается. Благодаря ежегодной череде замерзаний и оттаиваний булгунняхи потихоньку выпирают вверх. У одного из таких холмов на относительно сухом месте расположилось наше пристанище — старая рыбацкая палатка, укрепленная фанерой и слегами, чтобы ее не унесло первым же порывом ветра. А дует здесь всегда. Относительно сухим это место остается недолго: мерзлота протаивает под спальником и за две недели он, как в могилу, погружается в холодную ложбинку.
Утро, часов в пять, начинается с хрустального перезвона: ветер гоняет подтаявший лед по озеру, и тот, вжимаясь в берег, образует мини-торосы, похожие на обломки хрустальных ваз, рядом с которыми лежат «выпавшие» из них цветы — ярко-желтые калужницы и пурпурные колоски мытника. На ледовый перезвон накладывается нежное гуканье малых лебедей, потом затевают перекличку гагары: на мелодичные вопросы белоклювых в резких тонах отвечают берингийские. Все эти звуки доносятся со стороны озера, где чередой проплывают влюбленные пары птиц. А в ивовом кустарнике — тальнике на склоне бугра дружно заводит песню многоголосый хор всякой мелочи: пеночек-весничек, чечеток и пуночек. С громким курлыканьем садится трио малых канадских журавлей, и раздается ритмичное «бу-у, бу-у…» пары дутышей, в полете похожих на монстриков из аниме Хаяо Миядзаки, — длинноклювые, большеглазые шарики с короткими крылышками и хвостиками, паровозиком летящие низко над болотом. Наконец слышится топот трясогузки, разгуливающей по тенту в поисках места, где можно пристроить гнездо — у печной трубы или на поперечине палатки? Весь звуковой ряд в той же последовательности повторяется каждый день: не птицы слетаются к нам, а мы забрались к ним в тундру — в ресурсный резерват «Кыталык» на северо-востоке Якутии, где гнездятся более 90 видов птиц, прибывающих каждую весну в низовья Индигирки из Юго-Восточной Азии и Австралии, Северной Америки и Шпицбергена, Африки и Антарктики.
Поблизости есть три поселка: в 200 километрах отсюда на востоке, на юге и на севере… Где север? Этот вопрос начинает интересовать нас через несколько часов ходьбы по болотам в режиме «ну… вам по пояс будет». «С той стороны, где на дереве мох», — ответ не просто бессмысленный; вопиюще издевательский: мох — везде, а деревья — нигде. Карликовую березу, едва проглядывающую сквозь мхи и лишайники и сейчас едва начавшую разворачивать свои бонсайные листочки, деревом не назовешь. Хотя она наравне с большой белоствольной подругой может служить символом России, пятую часть площади которой занимает тундра с покрытыми карликовой березой кочками — спасительными в бескрайнем океане болот островками, где можно присесть, передохнуть и обсохнуть.
Впрочем, не все ли равно, где север: все видно как на ладони, к тому же весь день светло как днем — не потеряешься. Вскоре приходит понимание, что километры здесь какие-то не те. Путь в один конец занимает полдня. Расстояние не имеет значения, время в полярный «полдень» — тоже. Альберт Эйнштейн не выдумал единый пространственно-временной континуум: в тундре он существует — дистанция измеряется в часах, время суток определяется числом шагов, а мы на неделю оказываемся привязанными к двум стрелкам ежедневного маршрута, всегда указывающим на полдевятого. В полдевятого по минутной стрелке вышли, повернули на часовую, прошли по ней туда и обратно, вернулись по минутной в полдевятого. Полдевятого чего? А какая разница, ведь светло…
«Не напугни» — это завет орнитологов, бердвотчеров и профессиональных фотографов. Спугнешь птиц в период гнездования — они могут бросить гнездо или опоздают с возвращением — голодные в отсутствие леммингов поморники или чайки быстро расклюют и яйца, и птенцов. Вот и приходится ежедневно форсировать болото туда и обратно, чтобы переставить скрадок еще на несколько метров ближе к выбранной паре стерхов, которые по очереди высиживают будущее потомство. Затем отойти на безопасное для птиц расстояние и высчитывать: достаточно ли быстро они возвращаются? Напоследок в скрадок нужно будет войти втроем, а покинуть его вдвоем: предполагается, что стерхи считают только до двух, ведь больше двух яиц они не откладывают.
Пара белых, или сибирских, журавлей, они же стерхи, как их нарек Петр Симон Паллас (а по-якутски — «кыталык»), занимает под гнездовой участок обширное, до 5–6 квадратных километров, пространство, границы которого строго охраняет. Даже росомаха — грозный тундровый хищник — сюда не суется: не ровен час получишь внушительным клювом по темечку.
«Кыталык» — не просто резерват, это основное место гнездования последней жизнеспособной — якутской — популяции стерхов. Здесь гнездится до 700 особей — треть прилетающих в республику птиц этого вида. В западной, обской, популяции дела обстоят намного хуже. По мнению орнитологов, там хорошо, если остался десяток-другой птиц: в Пакистане и Афганистане охотятся на белых журавлей, когда те направляются на зимовку. В Якутии стерх — птица священная, один из символов республики и центрального — Хангаласского улуса, где белые журавли останавливаются и собираются в большие стаи при перелете на юг. Во время главного народного праздника Ысыаха девушки в белом исполняют танец журавлей. «Важно, что наша, восточная, популяция охраняется и в Китае, — говорит орнитолог Сергей Слепцов. — На месте зимовки — на озере Поянху в среднем течении реки Янцзы, куда зимой 2011–2012 годов собралось 4,5 тысячи стерхов, и в провинции Гирин, где журавли отдыхают на пролете в тундру, созданы заповедники».
Слепцов — кладезь знаний о птицах тундры и непревзойденный следопыт: среди бесчисленных кочек быстро находит совершенно неприметные гнезда. Благодаря ему становится понятно, куда и на что смотреть. Что касается пары стерхов, к которой мы становимся с каждым днем ближе, считая и в метрах, и в объеме знаний о них, да и вообще начинаем чувствовать некое родство душ, то глава семейства прописался здесь более двадцати лет назад. Будучи птенцом, он был окольцован и с тех пор селится там, где когда-то строили гнезда его родители. Но подруга этой весной у него новая. Прежняя, видимо, не выдержала долгого — более 5 тысяч километров — путешествия с юго-востока Китая. Хотя гнездовая территория остается прежней — недалеко от приметного, похожего на спину стегозавра, булгунняха, выгнувшегося вдоль протяженной озерной косы, — стерхи каждый год сооружают новое гнездо. Его, несмотря на размеры, трудно заметить даже в упор, настолько эта искусственная кочка из осоки неотличима от таких же естественных образований. По словам Слепцова, строя гнездо, одна птица шагает прямо от выбранной точки метров десять, вырывает осоку, кидает ее за голову, потом перебрасывает вырванные стебли ближе к будущему гнезду, где их подбирает и укладывает партнер.
Большим птицам, чтобы прокормиться и выкормить своего потомка — яиц откладывается два, но оба птенца проклевываются и выживают в редчайших случаях, — требуется обширное пространство. В пищу идет все: насекомые; земляные черви (по этой части стерхи — непревзойденные мастера — если увидишь небольшую травяную площадку, всю в отметинах острых клювов, то под дерном точно ползают черви); лемминги; девятииглая колюшка — маленькая, но обильная и очень живучая рыбка, которая умудряется поселиться в каждой западинке с водой; побеги и корни осоки и калужницы; позже придет пора морошки. Еще эти птицы умеют, расправляя крылья, загонять на мелководье и забивать трехкилограммовых щук. Интересно, что в период зимнего отдыха на юге они преображаются в строгих вегетарианцев — едят только коренья. Но пора на время оставить нашу пару в покое. Да и ногам нужен отдых, скажем, на ближайшем булгунняхе…
Почти сухая, без глубоких провалов, поверхность булгунняха, хоть ровной ее не назовешь, после низинной тундры кажется почти идеальной асфальтовой площадкой. Есть на ней и совсем ровные участки — это постарались турухтаны. Вот и сейчас штук семь самцов снуло застыли на своем подиуме, но стоит рядом присесть одной — совершенно невзрачной по сравнению с ними — самочке, группа сразу оживает, как кукольный автомат Галантного века, в который бросили талер. В высоком темпе эти кулики топорщат и убирают белые, черные и рыжие жабо и парики, подпрыгивают, выполняя в воздухе антраша со сложенными или расправленными крыльями, и выписывают замысловатые па на земле. В этом действе, длящемся не более полуминуты, не хватает лишь музыки Нино Роты из «Казановы». Затем все внезапно замирает до следующего поворота головки самки или иного небрежно брошенного ею знака. Иногда все участники представления силуэтной цепочкой перебегают на соседнюю площадку, и автомат включается снова…
В западном направлении с булгунняха открывается вид на череду озер. На холодном припае ближайшего из них уже несколько дней сидят морянки — самка и самец: похоже, чайки разорили их гнездо и грустная утиная семья никак не желает смириться с потерей. На противоположном илистом бережку пасется пара юных лебедей. Наверное, они пока приглядываются друг к другу с расчетом на близкие отношения в будущем году. Иногда к ним пытается прибиться третий, несомненно, лишний: его гонят и в хвост, и в «гриву», на лету чувствительно долбя в шею и вынуждая прижиматься к земле. Словно гидросамолет, потерявший управление, приводняется белоклювая гагара: с разгона, поднимая тучи брызг, плюхается на брюхо так, что ее опрокидывает на бок, и она едва не переворачивается лапами вверх. Откуда-то из-под склона поднимается стая молодых белолобых гусей из сказки «Гадкий утенок»: вместе с ними в походном строю летит лебедь…
По северную сторону бугра гнездится другая пара стерхов. Эти птицы весьма пугливы. Первые дни, чтобы их не беспокоить, приходилось обходить булгуннях понизу: стерхи видят человека за два-три километра. Теперь они привыкли к нашему соседству, да и семейные обстоятельства у них изменились: судя по поведению птиц, где-то там в траве ходит невидимый нам птенец, которого оба родителя усердно кормят. А сегодня к ним пожаловал необычный гость — тоже стерх, правда, помоложе, сохранивший рыжеватые перья. Агрессивные обычно, тем более в гнездовой период, журавли почему-то не изгоняют чужака. Слепцов объясняет, что это, вероятно, пришел их прошлогодний птенец и птицы узнали отпрыска…
Дорога к стерхам — это «куликово поле» — угодья всевозможных куликов, ежедневно пробираясь по которым мы запоминаем практически каждую пару. Интересно, а они — нас? Кажется, что да, но впечатление, наверное, обманчивое. Просто, зная, где у птицы гнездо — травяной кулек с четырьмя-пятью плотно уложенными зеленоватыми грушевидными яйцами, ступаешь осторожнее. Вот они и подпускают ближе. Больше всего круглоносых плавунчиков. Они же и самые маленькие — чуть побольше воробья. Самец, он поярче и помельче, далеко от гнезда не отходит: высиживает яйца. Бороздит короткими галсами бочажок поблизости и постоянно кивает головой — склевывает дафний и комариных личинок. Более крупные бекасовидные веретенники тоже держатся парами, словно флюгеры развернув длинные носы в одну сторону, в которую медленно и уходят, подальше от гнезда. А вот самочка опереточного красавца турухтана заботится о кладке самостоятельно и до последнего пытается отвлечь наше внимание от своего шалашика, позволяя подойти к себе вплотную…
Стерх, как всегда, встречает нас заблаговременно, приводнившись метрах в семидесяти на прямые вытянутые вперед длинные красные лапы. Расправив крылья, он долго глиссирует, оставляя за собой два радужных водяных веера. Затем разворачивается и медленно, приноравливаясь к нашей скорости, шествует к гнезду параллельным курсом, точно так же, как и мы, плавно опуская и выдергивая конечности из болота. Минут через десять, видимо решив, что все необходимые формальности соблюдены, он поворачивает наперерез. Кланяется, складывает крылья домиком, как в известной у киношных каратистов позе журавля, тыкает клювом в землю, разбрасывая дерн, что-то сердито квохчет. Наконец взлетает и делает несколько живописных кругов между голубым небом и голубым, уже совсем оттаявшим озером. Все: демонстрация силы окончена. Пора «пугаться» и уходить…
Точно так же ходили здесь стерхи десятки тысяч лет назад, может быть, даже прямые предки нашей пары, которые еще в ледниковый период облюбовали это место. Правда, тогда они были не одни: на водопой к озеру направлялись группы мамонтов, возглавляемые матриархами с острыми бивнями, тянулись бесчисленные стада бизонов, лошадей, северных оленей, сайгаков, подходили приземистые шерстистые носороги. Кости этих зверей сейчас торчат из всех едомных обрывов, а в южной части резервата находится знаменитое Бёрёлёхское «кладбище» мамонтов. Там же опытные палеонтологи находят мелкие косточки серых гусей, морянок, плавунчиков, щеголей, веретенников, турухтанов, мохноногих канюков. Значит, большинство видов птиц продолжает гнездиться на севере Якутии с того времени…
А вот из всех гигантов мамонтовой фауны здесь живьем теперь можно встретить только белых журавлей (даже о северных оленях напоминают лишь рога, торчащие диковинными грибами из разноцветных моховых кочек). Стерхи самые большие — в прямом смысле слова — пережитки прошлого: самцы до 1,4 метра ростом и до 6,4 килограмма массой. Надолго ли они здесь? Как знать? Таков закон природы: старый вид уходит, приходит новый… И все заметнее в яно-индигирской тундре присутствие малых канадских журавлей, которых и в мире насчитывается в сто раз больше, — вот и сейчас поблизости от нас кружат три молодые птицы. Зимующие в Техасе и Северной Мексике «канадцы» повадками не очень напоминают стерха и не соперничают с этим видом за пищу и территорию, но их расселению благоприятствует потепление. Низинные болотистые участки затопляются и превращаются в озера. Так исчезают урочища, пригодные для обитания белых журавлей. Сейчас с узкого торфяного «поребрика» у озера это явление видно воочию: там, где вчера, сочился тоненький ручеек, из протаявших болот истекает мощный поток. Через несколько дней чаша озера переполнится, и оно начнет расширяться в сторону гнездовья. Едома плавится, ползет. Потому и мумий стало вытаивать больше…
Правда, по мнению климатолога Яна ван Хайсстедена из Амстердамского свободного университета, с которым мы столкнулись на кыталыкском кордоне, озера расширяются только до определенного предела, затем они дренируются — вода поглощается почвой и мерзлотой, — и весь цикл начинается заново. Это значит, что темпы поступления метана в атмосферу на порядок ниже, чем ранее предполагалось. А предполагалось 40 гигатонн (40×109 тонн), или в пересчете на углерод — 30 гигатонн. Как бы то ни было, под тундрой заложена огромная метановая бомба.
Можно ли «разминировать» тундру, запустить процесс вспять, чтобы это отсыревшее пространство вновь обернулось привольной мамонтовой степью?
Когда мне впервые попалась газетная заметка со словосочетанием «плейстоценовый парк», я лишь подумал, что кому-то опять не дают покоя лавры Майкла Крайтона и Стивена Спилберга. Афористичный, внушительный и до невозможности элегантный Сергей Зимов с «конским хвостом», выбивающимся из-под черного, «а-ля Че Гевара», берета, тоже поначалу показался представителем той же когорты авантюристов-исследователей, с явным перевесом первого качества. Превратить болотистую, гнусную (от слова «гнус»), кочковатую, промерзлую и глубоко заполярную тундру в относительно сухую и ровную саванну с помощью выпаса быков и лошадей? Даже если к ним добавить воскрешенных мамонтов и шерстистых носорогов?
Вот что по этому поводу думает в своем аляскинском далеко Дэйл Гатри: «Зимов должен разъяснить, каким образом благодаря выборочному выеданию крупные травоядные превратят толстый моховой покров с карликовой ивой, торфяными болотами и ерниками в колосящуюся степь. Чем они должны в тундре питаться, чтобы вместо мха выросла трава? Даже если представить, что северные олени съедят весь мох, не увлажнится ли эта территория еще больше?» У Гатри, заслуженного профессора из самого северного в мире университета, есть немало вопросов к не обремененному степенями руководителю самой северной в мире научной станции (Черский, Якутия). Впрочем, до обывательского вопроса — зачем вообще все это нужно? — он не опускается. В заочном споре двух уважающих друг друга противников Гатри больше интересует то, что было в Берингии, охватывавшей северо-восток Сибири и северо-запад Северной Америки, многие тысячелетия назад. Как выглядела мамонтовая степь? Почему распалось северное сообщество степных травоядных гигантов и погибло большинство из них?
Однако ключевой вопрос все-таки — зачем. И обращен он не в прошлое, а в будущее. Потому и созданная геофизиком Зимовым Северо-Восточная научная станция, несмотря на заполярное положение, напичкана ценнейшим оборудованием, а студенты, аспиранты и докторанты со всего мира выстраиваются к нему в длиннющую очередь, хотя пребывание на «полюсе экономической недоступности» (выражение Зимова) обходится им в копеечку. Например, Дилан Броудрайд из Университета имени Кларка (Массачусетс), которая сидит за бинокулярным микроскопом, прилетела сюда, чтобы изучать годичные изменения уровня углекислого газа по спилам лиственничных стволов. (А также купаться в Колыме, куда я бы ни за что не полез.) Глядишь, и получится еще одна лучшая в США студенческая работа, что здесь уже бывало.
Зимова, как и всех думающих ученых, волнуют проблемы изменения климата, но на данный вопрос именно у этого типа ученых однозначного ответа нет. Конечно, чем «тупее фермер, тем крупнее у него картошка» (правило Зимова), но на науку, особенно о таких многофакторных процессах, как климат, данное правило лучше не распространять. Да, температурные колебания как-то связаны с уровнем содержания углекислого газа в атмосфере. Что теперь? Упразднить производство? Закрыть фермы (домашний скот — мощнейший источник метана — тоже парникового газа)? Но ведь на Земле задолго до появления человека были гораздо более теплые эпохи, чем нынешняя. И источники парниковых газов в природе существуют не менее мощные, чем рукотворные.
Один из них запрятан на обширном севере нашей страны, который по площади составляет значительную ее часть. Это — многолетнемерзлые породы. Сойдя летом на обрывистый берег Колымы или другой северной сибирской реки, можно не только увидеть ледяные жилы, клиньями пробивающие коренник, но и почувствовать запах хлева при полном отсутствии коровников на тысячи километров кругом. Это запах метана, присущий любому скотному двору. Только тысячи лет метан, будучи частью органического вещества, был намертво законсервирован в едоме. Летом же эта толща немного оттаивает, бактерии начинают разлагать органику, и метан устремляется на свободу. Чем дольше стоят погожие деньки, тем больше выделяется газа, а чем больше его выделяется, он же — парниковый, тем дольше длится теплый период. Так развивается автокаталитический (самовоспроизводящийся) процесс. А теперь представим, что растаяла вся вечная мерзлота, грохнув в атмосферу от 500 до 700 — оценки Зимова оптимизмом не отличаются — гигатонн углерода…
Как эту бомбу обезвредить, он и пытается придумать.
На вопрос воспитательницы детского сада в Черском — «Какие домашние животные у вас есть?» — Катя Зимова (внучка) отвечает: «Зубры, лоси…» Она привыкла подкармливать по утрам лосят. Но сегодня замшевым на вид, без рогов больше похожим на осликов, зверькам предстоит путешествие на место постоянной прописки — в плейстоценовый парк. При погрузке Малышки и Ласки на катер, правда, вспоминается народная присказка «здоров как лось», а ведь животинкам всего по нескольку месяцев от роду. Во время переезда спеленатые лосики ведут себя почти мирно, а Ласка блеет с испугу, словно овечка, но, если ей положить в рот ивовую веточку вместо соски, сразу засыпает. А мы, не выходя на большую Колыму, плывем по бесчисленным протокам Колымской низменности, где при желании можно спрятать всю испанскую Армаду. Самое место для дикого парка.
В парке вместе пасутся якутские лошади, зубры и овцебыки. Они не виделись по крайней мере 12 тысяч лет. Но, встретившись, быстро притерлись друг к другу. Теперь этих копытных вновь можно увидеть вместе, на одном арктическом пастбище, где они явно чувствуют себя единым стадом, словно буйволы, быкоподобные антилопы гну и зебры в африканской саванне. Не хватает только крупной кошки вроде африканского льва или жившего здесь, в низовьях Колымы, несколько тысячелетий назад — льва пещерного…
Белый лошадиный вожак все время выбирает позицию между нами и всеобщим стадом: он здесь за главного. Вот один из каштановых зубров, чтобы стряхнуть с себя назойливую мошкару, резко подпрыгивает и совершает в воздухе почти полный оборот. Сосед, приняв прыжок за вызов, бросается бодаться. Его примеру следует черно-бурый овцебычок, но метит не в лоб, как принято в поединке достойных друг друга соперников, а в зад, за что получает нагоняй от всех зубров сразу и скрывается в тальнике…
«Почему траву подстригают? — задает риторический вопрос Зимов, присаживаясь на кочку. — Потому что там, где поселился человек, раньше было много разных травоядных. Они, собственно, этим и занимались. Но после исчезновения мамонтовой фауны тундру стричь и утаптывать некому. Вот и ширится моховое болото. Небольшую часть его —16 тысяч гектаров (более 250 тысяч стандартных дачных участков по шесть соток) — мы превратили в полигон, где собрали разрозненных ныне современников мамонта. Воссоздать всю экосистему невозможно, но вернуть на место важные ее элементы — вполне. Мне приятно управлять природой: несколько лет назад здесь чавкало болото, клубились тучи комаров. А сейчас перед нами — настоящая заполярная кустарниковая саванна».
В быстром преобразовании ландшафта ничего удивительного нет: в Заполярье осадков выпадает немного. Однако если травы всасывают и испаряют воду достаточно быстро, мхи и лишайники, не имеющие корней и устьиц, способствуют накоплению влаги в почве. Так что, выедая и утрамбовывая мхи, травоядные действительно превращают тундру в степь: трава при тех же условиях растет лишь гуще. «Конечно проблем много. Оценить результаты мы сможем лишь лет через тридцать. Нужны крупные хищники — львы или тигры — для естественной регуляции численности травоядных. И вопрос дня: кто будет есть дерьмо?» — вопрошает Зимов. Вопрос этот отнюдь не забавен: ведь только благодаря деструкторам, например жукам-навозникам, питательные элементы возвращаются обратно в почву, чтобы трава росла гуще, и цикл травы — животные — травы замыкается.
Хотя парк имеет границы, животные здесь предоставлены самим себе. Могут, например, наесться смертельно-ядовитого болиголова: кто-то сдохнет, кого-то будет сильно тошнить, но в итоге все научатся разбираться в местных травах. Так что осталось разморозить мамонтов…
Кое-кого уже и вправду разморозили, причем без лишней шумихи в газетах и прочих СМИ — «средствах массового искажения». Настоящая наука делается в безмолвии тайги и тундры и в тиши лабораторий.
Сделали это криобиологи из Института физико-химических и биологических проблем почвоведения и Института биофизики клетки РАН (Пущино) под руководством Давида Гиличинского и Светланы Яшиной. Во время экспедиций, проведенных в низовьях Колымы, в едоме были найдены норки берингийских сусликов, живших во времена мамонтов (суслики и ныне тут). А в норках — семена и плоды, собранные запасливыми грызунами (по 600–800 тысяч штук на норку). Сохранность растительных тканей, около 30 тысяч лет пролежавших при температуре не выше -7 °C, оказалась достаточно хорошей, и ученые решили воскресить одно из растений — смолевку узколистную…
Надо сказать, что попытки проращивать древние растения, грибы и бактерии предпринимались и ранее. Иногда даже удачно. В 1923 году ботанику Исиро Ога из Токио удалось получить росток священного лотоса из семечка, которое пролежало на дне пересохшего маньчжурского озера 800 лет. Недавно его опыты были повторены, а возраст семян уточнен —1,3 тысячи лет. Впоследствии были «оживлены» тысячи микроорганизмов (бактерии, одноклеточные грибы и водоросли) с возрастом до 650 миллионов лет, даже из метеоритов. Однако большинство «успехов» объяснялось засорением древних препаратов современными штаммами похожих организмов, а некоторые колонии бактерий просто никогда не умирали, продолжали существовать в подходящих условиях, например в рассолах, миллионы лет. Среди многоклеточных организмов пальму первенства до недавнего времени сохраняла финиковая пальма с берегов Мертвого моря возрастом почти 2 тысячи лет…
Древняя смолевка была выращена, конечно, не из самих семян, а из плаценты незрелого плода (место прикрепления семязачатков в завязи). Ткань завязи поместили в питательную среду, стимулирующую клеточное деление. Сначала появились корешки, а после перенесения ростков на свет — и стебельки с листиками. Возможно, что жизнеспособность ткани завязи связана с высоким содержанием в ней сахаров и фенолов, которые защитили клетки от образования кристаллов льда и тем самым от разрушения. Кроме того, незрелые ткани регенерируют лучше полностью сформированных, поскольку в них выше содержание необходимых гормонов, а полярные растения имеют целый ряд приспособлений к сохранению тканей в условиях холода. Смолевка не только выросла, но зацвела и, после искусственного опыления, дала семена с хорошей всхожестью. На сегодня это древнейший многоклеточный организм, который удалось оживить…
Может быть, дело в правильной заморозке? В естественном земном холодильнике — Антарктиде — на глубине 2375 метров обнаружили «спящих» диатомовых. Это значит, что им около 180 тысяч лет. Живые замороженные грибы (тоже одноклеточные) встречаются до глубины 650 метров (38,5 тысячи лет), а некоторые бактерии — даже на уровне 2750 метров. Им стукнуло 240 тысяч лет. Сабит Абызов из Института микробиологии РАН открыл вполне жизнеспособные бактерии и одноклеточные грибы в керне льда из скважины, прошедшей под станцией «Восток» более 3,5 километра. Им примерно 400 тысяч лет. Но, пробудившись от крепкого сна, микроорганизмы начинают расти и делиться. Они и являются настоящими живыми ископаемыми без всяких кавычек. Поскольку Абызов к любителям нездоровых и убогих сенсаций не относится (неоднократно опровергал находки микробов в метеоритах), его данным можно доверять.
Хорошо бы вволю — несколько тысячелетий — поспать и нам. Конечно, с гарантией проснуться в своей постели или хотя бы на сеновале. Но, увы, многоклеточные животные в этом отношении оказались куда как примитивнее одноклеточных грибов и бактерий. Двоякодышащие рыбы и некоторые земноводные могут поспать подольше, но в теплых и сухих условиях и от нескольких месяцев до четырех лет.
Лишь тихоходки, или тардиграды, могут похвастаться завидным долголетием. В тундре сезон, что называют летом, настолько короток, что они проводят большую часть жизни во сне. Если и летние температуры недостаточно высоки, тихоходка может спокойно проспать сотню-другую лет и очнуться, когда по-настоящему потеплеет. Первым оживание этих организмов после замораживания наблюдал натуралист Ладзаро Спалланцани из Университета Павии в 1776 году. Он же придумал им название «тардиграды»[36] и заметил, что природа наградила их «способностью к настоящему воскрешению после смерти».
В дальнейшем ученые смогли сполна проявить свои садистские склонности на тихоходках. В 1842 году зоолог Луи Дуаер из Версальского агрономического института нагревал их до +150 °C, в 1950-м физиолог Поль Беккерель из Криогенной лаборатории имени Камерлинга-Оннеса в Лейдене охлаждал почти до нуля градусов Кельвина. Позднее зоолог Рауль-Мичел Мэй из Университета Сорбонна облучил их на рентгеновском аппарате: если человека убивает доза примерно в 500 рентген, то тихоходки не желали дохнуть, пока доза не выросла в тысячу раз! Наконец, биологи Кунихиро Секи и Масато Тоёсима из Университета Канагавы содержали их под давлением 6 тысяч атмосфер. А тихоходки продолжали свою медлительную жизнь. Они выживали даже после фотографирования на сканирующем электронном микроскопе, что означало бомбардировку электронами в вакууме, и выдерживали десять лет без воды. И оказались единственными живыми (!) существами, побывавшими в открытом космосе без скафандра — в сентябре 2007 года на российском биоспутнике «Фотон-МЗ».
Для любого многоклеточного остановить все процессы обмена веществ в теле — не проблема. Все рано или поздно, естественным путем или в результате несчастного случая приходят к этому, то есть к смерти. Но тихоходки способны возрождаться. Готовятся они к длительному анабиозу так. Первым делом сворачиваются в калачик, чтобы уменьшить площадь поверхности тела, соприкасающуюся со средой. Во-вторых, как выяснили биохимики Ханс Рамлев и Петер Вест из Копенгагенского университета, вода в клеточных мембранах замещается у них особым сахаром. Так организм предохраняется от обезвоживания, то есть сохраняет живой каждую клетку из примерно 40 тысяч. Ведь лучшая защита от обезвоживания — отсутствие нужды в воде. Она, как известно, при падении температуры ниже 0 °C обращается льдом, увеличивается в объеме, и кристаллы разрывают изнутри тело. В-третьих, в организме тихоходок вырабатываются белки, способствующие быстрому замораживанию. Скорость этого процесса препятствует росту крупных ледяных кристаллов в еще не потерявшем воду организме, а мелкие — не повредят.
Конечно, 120 лет блаженного бездействия, на которое способны тихоходки, — это не сотни тысяч лет водорослевого или бактериального «сна». Но наверное, многие не отказались бы и от такой возможности перескочить из одного времени в другое.
Основные процессы, обеспечивающие тихоходкам долгий и здоровый сон в ледяном гробу, свойственны многим многоклеточным (личинки насекомых, моллюски, рыбы, одна из которых так и называется «ледяная»), вынужденным выживать в заполярных и приближенных к ним условиях. Главное — вовремя выработать антифризы и вывести лишнюю воду из клеток. В межклеточном пространстве острые ледяные кристаллы не так опасны. Так, в теле мидий при -20 °C замерзает 70 процентов воды, но так как эта жидкость заблаговременно оказывается между клеток, ничего страшного с двустворками не случается. Существенно понижают температуру замерзания воды глюкоза, аминокислоты и соли (например, обычный в крови хлористый натрий), но лучшими антифризами служат многоатомные спирты (глицерин и сорбит), а также особые белки-антифризы, направляющие рост ледяных кристаллов так, чтобы они не разрушали живые клетки.
До полномасштабных экспериментов с людьми очень и очень далеко. А как же знаменитые (и недешевые) американские криогенные саркофаги? Ведь даже журнал «New Scientist» объявил конкурс, победитель которого будет посмертно заморожен до лучших времен в Крионном институте Мичигана, что стоит 28 тысяч долларов США. Хранение в жидком азоте при температуре -196 °C действительно препятствует разложению, но к акту воскрешения после этого, отнесенному в отдаленное будущее, многие ученые относятся скептически. Поэтому лучше воспользоваться альтернативной премией «New Scientist»: прожить неделю на Гавайях сейчас, а не откладывать ее на «послесмертие». Тем более что из американских криогенных колумбариев просачиваются сведения о перебоях в работе холодильников. Им-то никто столетнюю гарантию не давал.
Реальные достижения по продлению жизни с помощью замораживания выглядят поскромнее. Так, у крыс и с меньшим положительным результатом у овец удалось вырезать яичники, заморозить их на время хемотерапевтического лечения организма, вживить снова и добиться нормального функционирования. Эксперименты с овцами особенно важны, поскольку их репродуктивные органы по размерам близки к человеческим. Есть надежда, что так можно будет подлечить больных раком, без опасения нанести непоправимый вред их возможному потомству. А если обратиться к тихоходкам? Кунихиро Секи смог выделить из них тот самый сахар-антифриз и с его помощью на десять дней заморозил и затем «воскресил» крысиное сердце. Значит, в перспективе можно значительно увеличить сроки хранения донорских органов и продлить многие человеческие жизни.
Вообще-то мы выросли в тепличных условиях. Археи, вероятно поучаствовавшие в создании эукариотной клетки (из которых состоят все живые организмы, кроме бактерий и самих архей), — обитатели горячих источников; гены альфа-протеобактерий, превратившихся в митохондрии, отвечают за синтез белков, устойчивых при высоких температурах. Даже некоторые цианобактерии, живущие фотосинтезом, предпочитают теплые местечки: например,
Скажем, есть в океане загадочный треугольник. Только в нем ничего не исчезает, а наоборот — появляется. «Почему в Коралловом треугольнике, охватывающем моря Тихого океана вокруг Филиппин, Малайзии, Брунея, восточной части Индонезии, Восточного Тимора, Палау, Папуа — Новой Гвинеи и Соломоновых островов, сосредоточено больше всего видов морских обитателей?» — задались вопросом морские биологи. И чтобы ответить на него, составили для треугольника подробные карты разнообразных условий обитания и распределения 8295 прибрежных рыб, 1212 моллюсков и ракообразных, 820 рифостроящих кораллов, 50 морских трав и 69 мангровых деревьев. Оказалось, что 30 процентов из них сосредоточено в северной и центральной части этой фигуры — в акватории Филиппин и Восточной Индонезии. «В южной и восточной частях треугольника средняя температура поверхностных вод достигает 29 °C — наивысший показатель для всего Мирового океана, — говорит Кент Карпентер, руководитель отдела видового разнообразия морей при Международном союзе охраны природы. — Несомненно, что температурный режим подхлестнул скорости видообразования».
Скорость химических реакций тем выше, чем выше температура, а значит, и темпы обмена веществ выше, и органические молекулы, включая гены, изменяются быстрее. А генетическая изменчивость — это и есть эволюция, во всяком случае, немаловажная составляющая этого процесса.
Человек — не исключение. Не важно, возьмем мы обезьянью родню или ограничимся
Единственным исключением из правила «там лучше, где теплее», наверное, были предки млекопитающих — зверозубые ящеры. Большинство представителей этой группы, живших в позднепермскую и раннетриасовую эпохи (270–240 миллионов лет назад), судя по находкам их костных остатков, было сосредоточено в областях земного шара с холодным и влажным климатом. Может быть, поэтому они первыми и стали «теплокровными», то есть гомойотермными?[37]
Термин «гомойотермный» («равномерно теплый») точнее описывает температурный режим организма, чем «теплокровный», поскольку сохранять температуру тела на относительно постоянном уровне выше таковой окружающей среды способны самые разные существа: насекомые, рыбы, крупные змеи (когда высиживают потомство), черепахи, даже цветы. Например, тунцы поддерживают в тепле (на 20 °C выше температуры воды) наиболее важные органы — мозг, глаза, мускульные блоки, брюшную полость — за счет учащенного сердцебиения (до 130 ударов в минуту против 20–50 ударов в спокойном состоянии) и плотной сети параллельно расположенных кровеносных сосудов. При такой частоте сердечных сокращений кровоток быстрее проходит через жабры, и кровь насыщается кислородом. А необходимый уровень кислорода обеспечивает таранная вентиляция: тунец плывет с открытым ртом, всасывая воду, которая поступает в жабры, поверхность которых раз в тридцать больше, чем у других рыб. Быстрое движение крови через густую сеть чередующихся «холодных» вен и «теплых» артерий удерживает тепло в тканях и не дает ему рассеиваться.
Поделиться книгой: