Помоги проекту - поделись книгой:
Я и правда считал, что у меня есть все основания не верить, особенно если в деле замешан человек, который называет себя Туарегом. Его настоящее имя – Марио Суарес, и он, пожалуй, лучший искатель ископаемых, которого я знаю. Если спросить его прямо, он будет отнекиваться, но выдуманное им самим прозвище явно должно вызывать в памяти образ суровых кочевников пустынь Марокко – образ, который Марио сам же и разрушает, когда теряет сотовый (а он потерял их более десяти) или теряется сам в самый неподходящий момент (и потом обычно находится в ближайшей кондитерской). Но в тот момент мы были полностью в его власти, поскольку именно он как куратор местного палеонтологического музея в городе Кальдера получил разрешение на сбор окаменелостей.
Ранее в том же году Туарег прислал мне мейл о месте, которое он начал называть Серро-Баллена[102]. Там, по его словам, были замечены полные скелеты китов, но издалека трудно было что-то разобрать. Я вспомнил, что уже видел это место в прошлый приезд: при строительстве Панамериканского шоссе склон холма срезали, обнажив слоеный пирог оранжевых и коричневых морских отложений. Из окаменелостей я заметил лишь несколько костей черепа крупного кита, вероятно усатого. Местные жители безуспешно пытались извлечь кости, торчащие из песчаника. В общем, ничего многообещающего. Черепа ископаемых китов порой представляют собой мешанину изломанных костей, по которым едва ли можно что-то понять на месте и которые требуют осторожного обращения и тщательного изучения в лаборатории. А еще они требуют сложной логистики, для которой у нас не было ни времени, ни ресурсов, ни, честно говоря, мотивации.
Предложение Каро напомнило мне о черепе кита, который мы видели вместе на обочине дороги, хотя это воспоминание не очень-то меня заботило. Будь у нас больше времени, мы, возможно, забрали бы его, но нам пришлось от многого отказываться из-за нехватки времени. Мы приехали в Атакаму, чтобы понять эволюцию экосистемы течения Гумбольдта по слоям окаменелостей десятков видов животных – это давало возможность узнать гораздо больше, чем мог бы рассказать один-единственный разбитый череп усатого кита. Собрать куски камня, разбросанные по нескольким километрам растрескавшейся пустыни, в единую стратиграфическую колонну – это звучит не слишком-то привлекательно, зато разумно и выполнимо за один полевой сезон. К тому же я должен был представить публикации по итогам нашей работы как залог будущего сотрудничества. Как оказалось, я понятия не имел о важности этого разбитого черепа на обочине дороги и того, что он собой представлял.
Испытывая двойственные чувства к Туарегу, я возлагал надежды на воссоединение с Джимом Пархэмом. Джим – ученый, мой единомышленник, друг и потрясающий слушатель. Его внутренний датчик подвоха всегда проверяет мои организационные решения в экспедициях. Ранее в тот же день мы разделили команду на две части, чтобы максимально эффективно использовать время: мы с Каро повели студентов на юг, а Джим с Туарегом отправились на север, к Серро-Баллене.
– Не стоит нам обоим быть в одном грузовике с Туарегом, – сказал я Джиму за завтраком.
– Это было бы безумием, – согласился он.
Несколько лет назад, когда мы с Джимом и Каро в компании Туарега посетили Серро-Баллену, мы называли это место «дорожные работы возле Плайя-дель-Пульпос», по названию на ближайшем дорожном знаке. К концу 2010 г. оно стало Серро-Балленой – «Китовым холмом» по-испански – из неких глобально-геополитических соображений в этой пыльной части Атакамы[103]. В последние несколько десятилетий геологические ресурсы Чили стали одним из лакомых кусочков, а для переброски крупной горнодобывающей техники нужно было расширить дорогу вдоль отдаленных участков Панамериканского шоссе. Экологическая экспертиза предположила, что расширение дороги, скорее всего, позволит обнаружить больше окаменелостей, и дорожно-строительная компания до начала работ обратилась за помощью к Туарегу и его музею, поскольку строгие природоохранные законы Чили требуют, чтобы все окаменелости были сохранены. Тогда Туарег и начал отправлять мне отрывистые мейлы и трясущиеся видео с Серро-Баллены, не слишком адекватно передающие, что именно там происходило. У него вообще трудно отличить факты от преувеличений.
Когда мы с Каро прибыли, Туарег и Джим ходили туда-сюда возле карьера. На расстоянии нескольких метров друга от друга на земле лежали большие куски черного брезента, они что-то укрывали. Я подошел к Джиму.
– Чувак, – тихо сказал он, – это не та Плайя-дель-Пульпос, что мы видели два года назад.
Прибавить к этому было нечего. Мы последовали за Туарегом, который переходил от брезента к брезенту и сдергивал их. У меня от удивления отвисла челюсть: под каждым брезентом лежал китовый скелет, а иногда и несколько друг на друге. Такое скопление превосходило все, что я знал об окаменелостях китов.
Скелеты, метров по десять в длину, были почти полными, от носа до хвоста – большая редкость для ископаемых китов. Многие выглядели так, как будто кит умер на месте, аккуратно перевернулся на спину, а затем время расплющило его, как цветок в гербарии. Бросались в глаза черепа, их треугольные отростки и изогнутые челюстные кости завершали цепочку похожих на кирпичики позвонков. Грудные клетки сложились к хвосту. Часто ребра все еще были увенчаны лопатками, к которым присоединялись кости передних конечностей и даже пальцы. Это были потрясающе полные скелеты. Их было необъяснимо много, и они лежали так близко друг к другу. Я не мог припомнить ничего подобного и в ошеломлении разглядывал местонахождение.
Туарег чесал языком с пришедшей в радостное настроение Каро и ее учениками. Я отошел к южному краю карьера, где Джим щелкал затвором фотокамеры и растирал землю между пальцами. Мы молча наблюдали за тем, как солнце скатывается за горизонт, а с клубами вечерних облаков приходит прохладный ветер. Вдалеке виднелась округлая вершина Эль Морро, потухшего древнего вулкана.
– Вот и все, – ровным голосом сказал Джим.
Я окинул взглядом карьер размером в несколько футбольных полей. Было понятно, что он имеет в виду: все, что мы собирались делать, нужно было незамедлительно отложить ради этого местонахождения и десятков скелетов. Измерение стратиграфических колонн в бассейне Кальдеры, определение окаменелостей, которые мы уже нашли, расшифровка геологической карты, полной пробелов, – все это подождет. Часами занимаясь планированием, я думал о простых и надежных целях: вернуться домой с мешками образцов горных пород и блокнотами, полными материалов для будущих статей. Я не планировал изучать целые скелеты китов, тем более десятки скелетов.
Я вздохнул, чувствуя тревогу и неуверенность. Масштаб открывшейся передо мной сцены парализовал меня, я злился на себя, что не послушал Туарега раньше. В то же время другая часть меня успела оценить масштаб этого карьера с множеством прекрасных скелетов китов. У меня были все возможности одним из первых исследовать место, подобных которому, насколько я знал, больше нет на планете. Это было мучительное искушение: перед нами лежал ящик Пандоры, и он только что открылся у нас на глазах.
– Я знаю – сказал я. – Что будем делать?
5
Посмертная жизнь кита
Я много думаю о том, как умирают киты. Наверное, это звучит так, словно охотник за костями китов окончательно тронулся, как Ахав[104], но мои мысли занимают не гниющая плоть и полости тела (хотя и к ним я отвращения не питаю). Нет, меня завораживают другие вопросы: что происходит с телами мертвых китов и вокруг них при разложении, как киты встречают свою кончину и почему они погибают. Можно подумать, что все это описано в научной литературе или в многочисленных отчетах о китобойном промысле в открытом море. Но это не так, далеко не для всех китов, что были выброшены на берега или выловлены китобойными судами. Поэтому я анализирую в голове всё – океанические течения, глубину и температуру воды, наличие падальщиков, время на захоронение и даже анатомические различия, то есть все факторы, которые способствуют тому, что труп кита может превратиться в окаменелость.
Выяснение того, какие части живого мира могут оказаться заточенными в скале и как их найти, – это игра вероятностей. Для палеонтолога жизнь и смерть живых существ представляется непрерывной дорогой от рождения к смерти – и к музейному шкафчику. Мы представляем этот путь как поток информации[105], где на каждом шагу из-за биологических и физических процессов распада теряется все больше данных: падальщики разрывают труп на части, скелет или его части оказываются в неблагоприятном месте, а породы с ископаемыми остатками оказываются уничтоженными. Даже если найти отличный образец, окаменелость может годами лежать в музее, собранная, но неправильно промаркированная или вообще забытая в ящике. Реальность такова, что информация теряется на протяжении всего этого процесса: по пути от мертвой туши к музейному шкафчику данных становится все меньше. Учитывая, как мала вероятность, что отдельно взятое живое существо превратится в окаменелость, удивительно, что мы вообще хоть что-то знаем о жизни в далеком прошлом.
Когда мыслишь как палеонтолог, начинаешь ценить мертвое. В поисках мертвых китов я набрел на массу отчетов о китах, выбросившихся на берег. С древних времен выбросившиеся на берег киты интересовали всех – от Аристотеля[106] до человека, случайно наткнувшегося на YouTube на видео со взрывом кита[107]. Это вечный мотив – обездвиженный левиафан лежит посреди пляжа и гневно хлопает хвостом по накатывающим волнам. Эта картина поражает, ведь в нашем представлении киты полностью принадлежат водному царству. Как оказывается на суше это создание, столь большое и странное и вдруг безгранично уязвимое?
Киты выбрасываются на берег по-разному и по многим причинам. Соответственно, нет единого определения выброса – разве что внешнее, касающееся аномального зрелища кита на берегу. Например, на берег может выброситься один кит, мать с китенком, несколько особей одного или разных видов. Добавляют сложности и сами обстоятельства выброса: киты могут погибнуть на месте, могут быть живыми и биться на берегу или представлять собой полусгнившую массу жира, хрящей и костей.
Но еще сложнее ответить на вопрос «почему?»: какова причина выбросов? Иногда объяснение простое: старость или болезнь, в то время как побочные эффекты жизни вблизи людей могут быть либо очевидными (запутались в рыболовных сетях или веревках), либо более трудными для определения (отравились токсинами из морских водорослей). И уж конечно, если выбросилось целое стадо из десятков китов, это нужно как-то объяснить, хоть это подчас и нелегко. В природе так бывает сплошь и рядом.
Для натуралистов, работавших до эпохи американского китобойного промысла середины XIX в., единственным источником знаний об анатомии гигантов океана[108] были именно выбросившиеся на берег киты. И хотя баскские китобои на протяжении сотен лет вели добычу у берегов Европы, по сути, не имелось никаких данных о внутреннем строении китов – а это весьма важно, ведь за исключением нескольких волосков на морде, наличия сосков и ноздрей для дыхания, в остальном киты внешне очень похожи на рыб. Столь же редки записи тех времен о вскрытиях выбросившихся китов, хотя, должно быть, это было жуткое зрелище. В XVIII или начале XIX в., когда до сельского врача или натуралиста-любителя доходила весть, что неподалеку выбросился на берег кит, нужно было срочно планировать вскрытие, муторное, зловонное и длившееся несколько дней. Место вскрытия было обусловлено тем, куда выбросился кит. Размеры туши превосходили способности любых доступных инструментов, разложение плоти ускорялось в хорошую погоду и замедлялось в сырую и холодную. Не самая привлекательная работенка, конечно. Не было ни лебедок, ни подъемных кранов, ни фотоаппарата, чтобы задокументировать результаты. Только чернила, бумага и крепкий желудок.
Выбросившийся кит позволяет детально изучить не только диагностические признаки – гребень вдоль морды, пестрое подбрюшье, изгиб хвоста, – но и внутреннее строение, мускулатуру и органы, которые нельзя описать, наблюдая за китом с борта корабля. Первым натуралистам, которые в начале XIX в. засучили рукава и описали увиденное, помогло появление инфраструктуры для научной отчетности – опубликованных научных трудов. Они записывали, зарисовывали и делились тем, что видели, и тем самым создали основу для других ищущих, которым теперь есть с чем сравнить свои наблюдения. К концу XIX в. стало ясно, что киты – млекопитающие: у них было сердце, легкие, желудок, кишечник и репродуктивный тракт, прямо как у дойной коровы или налогового инспектора[109]. Первая база знаний, созданная благодаря методичному анатомическому изучению китов, оказала серьезнейшее влияние на науку – влияние, превзойденное только через много поколений новыми анатомами с их современными лабораториями, холодильниками и электроинструментами.
В отличие от натуралистов XVIII и XIX вв. сегодня мы знаем, что, например, синие киты в Ирландии, Калифорнии и Южной Африке относятся к одному виду. Располагая неполными (а иногда и неверными) описаниями крупных китов, натуралисты прошлого, озадаченные различиями в цвете или размере, иногда присваивали новое научное название одному-единственному выбросившемуся киту, считая, что если его облик отличается от уже описанного, то он заслуживает быть отнесенным к новому виду[110]. Лишь в начале ХХ в. Фредерик Уильям Тру[111], один из моих предшественников в Смитсоновском институте, разрешил эти проблемы для крупных усатых китов, продемонстрировав, что синие, горбатые, финвалы и некоторые другие киты относятся к одним и тем же видам по обе стороны Атлантики – несмотря на десятки различающихся таксономических названий. Тру потратил годы на работу с оригинальными образцами (так называемыми типовыми экземплярами) этих видов и провел, так сказать, чистку – долгую и сложную задачу, включавшую поиск образцов в разных музеях мира и определение их принадлежности.
Даже сегодня некоторые виды клюворылов[112] известны лишь по черепам, выброшенным на берег, – да, в XXI в. в океанах нашей планеты обитают млекопитающие в несколько тонн весом, знания о которых по сути опираются на один найденный на берегу череп. Клюворыловые входят в число рекордсменов по глубине ныряния и выглядят примерно как гибрид афалины с подводной лодкой. На самом деле мы очень мало знаем о большинстве видов клюворыловых, к которым относится почти четверть всех ныне живущих видов китов: они живут слишком далеко, ныряют слишком глубоко и их невероятно трудно снабдить маячком или сфотографировать. Без музеев, хранящих редкие останки этих китов, мы бы знали о них еще меньше.
Конечно, не каждый мертвый кит оказывается на берегу. Китобои издавна знали, что одни киты после смерти остаются на плаву, а другие тонут. Мертвые кашалоты не тонут из-за огромных жировых камер на морде, что было хорошо известно американским китобоям. Гладкие киты заработали свое название[113], потому что были «правильными» китами для охоты: они не тонут после смерти из-за толстого слоя жира, как и гренландские киты, их близкие родственники в Арктике. Другие крупные усатые киты, например синие или горбатые, спустя длительное время все же тонут, хотя могут всплыть повторно, когда газы от разложения раздуют тушу. Нередко можно увидеть, как у некоторых усачей большой горловой мешок раздувается после смерти, словно аварийная подушка безопасности, которая почему-то не сработала при жизни[114].
Помимо этих фактов, известных в основном китобоям и собирателям всякого хлама на пляжах, больше ничего особенного не было известно до 1977 г., когда к западу от острова Каталина у побережья Калифорнии подлодка ВМФ США случайно обнаружила на глубине более 1200 м лежавшую на дне тушу серого кита[115]. Конечно, мы знали, что некоторые китовые туши погружаются в толщу воды и достигают дна океана, куда не проникает солнечный свет, но никто прежде не видел результата. Ученые, которые стали изучать растущее число таких находок, впоследствии назвали это явление «китопадом»[116].
На глубине в сотни метров на морском дне не только холодно и темно, там еще и пусто до тех, пор пока сверху не опустится мертвое тело кита, завершая свой путь сквозь толщу вод – переход в иной мир, начавшийся с последним вдохом кита на поверхности. То, что еще не объели акулы и не расклевали морские птицы, немедленно начинают поедать падальщики: глубоководные акулы, рыбы и крабы. (Как именно они находят упавшего кита, остается загадкой.) За очень короткое время – по оценкам исследователей, от нескольких недель до нескольких месяцев – подводные падальщики избавят тело от плоти и оставят только кости. На большой глубине почти нет течения, которое могло бы нарушить положение костей, и скелет остается по сути таким же, каким он опустился через толщу воды: челюсти рядом (или соединены) с черепом, который, в свою очередь, соединен с позвоночным столбом, а тот – с костями передних конечностей и плавников по бокам, если только эти части не были оторваны падальщиками у поверхности воды.
Но когда уплывают придонные падальщики, история не заканчивается. Чтобы узнать, что будет дальше, ученые отправлялись на поиски скелетов китов на глубоководных подводных аппаратах и даже в порядке эксперимента топили мертвых китов в заранее определенных местах. После достаточного числа экспериментов, обнаружилось, что китопад проходит последовательные фазы, чем-то похожие на изменения лесной экосистемы. После того как вся плоть съедена, начинается фаза колонизации останков кита улитками, моллюсками и червями-полихетами – одни поедают хрящи и обгрызают поверхность костей, другие роются вокруг скелета в осадках, обогащенных органическими веществами, вымывающимися из китового жира. Улиткам, моллюскам и полихетам нужно от нескольких месяцев до нескольких лет, чтобы съесть все, что возможно, после чего начинается третья фаза, которая может длиться десятилетиями или дольше (точно никто не знает, потому что китопады изучают всего 40 лет). Эта (предположительно заключительная) стадия связана с двумя наборами бактерий, живущих в костях кита или на них: анаэробные бактерии используют сульфат, содержащийся в морской воде, для переваривания жира внутри костей кита, а серолюбивые бактерии-хемотрофы используют сульфидные продукты выделения анаэробных бактерий, соединяют их с кислородом и тем самым получают энергию.
На этой стадии хемотрофные бактерии поддерживают жизнь в тех обитателях океана, которые питаются почти исключительно продуктами разложения китов, включая некоторых мидий, моллюсков и трубчатых червей. Живя в симбиозе с бактериями, они способны генерировать энергию в мире, лишенном солнечного света. В этих глубинах мертвые киты дают новую жизнь бесплодному миру бездны.
Хотя точная продолжительность существования скелетов на морском дне остается неизвестной, верхние границы некоторых оценок предполагают, что один труп кита может обеспечить до 100 лет пропитания этим организмам. О масштабах и разнообразии китопадов известно так мало, что все время делаются новые открытия: одно из них – червь под названием оседакс (в буквальном переводе с латыни «пожирающий кости»), жизненный цикл которого зависит от китовых скелетов[117]. Оседаксы похожи на розоватые нити длиной всего несколько миллиметров, покрывающие поверхность кости. У них нет рта или кишечника, только волнистые усики-щупальца, обращенные наружу. Вместо того, чтобы вступить в симбиоз с бактериями, которые растворяют липиды из кости при помощи соединений серы, его симбионты извлекают белки непосредственно из самой кости, растворяя ее[118] при помощи массы заполненных бактериями корней, которые проникают в кости.
Не все колонизаторы китопадов питаются только останками китов, есть среди них и универсалы, которые также появляются в гидротермальных источниках и метановых холодных просачиваниях на дне океана. Диапазон температур и условий окружающей среды на этой глубине такой, что некоторые ученые утверждают, что именно китопады миллионы лет служат для беспозвоночных ступенями эволюционной лесенки[119] для перехода из одной среды в другую. Эта гипотеза все еще вызывает горячие дискуссии, так как нам мало что известно о видах, питающихся затонувшими китами, и о том, как часто и где эти скелеты могут оказаться на дне[120].
Казалось бы, размер кита играет важную роль для уникальной экосистемы, которая изначально связана с его мертвым телом. В конце концов, чем крупнее туша, тем больше возможностей для тех, кто ее поедает. Однако оказалось, что для китопада размер не имеет большого значения, и знаем мы это благодаря ископаемым. Как-то мне посчастливилось наткнуться на череп ископаемого кита, который был собран несколько десятилетий назад со скал на острове Аньо Нуэво у побережья центральной Калифорнии. Эти породы представляют собой глубоководные морские отложения возрастом от 15 до 11 млн лет, и я не слишком задумывался о контексте находки, пока однажды, очищая ее в лаборатории палеонтологического музея Беркли, не обнаружил в щелях черепа крошечные ракушки. Они сгруппировались вместе, почти как живые, и я решил, предварительно задокументировав их расположение, отделить одну из них и показать специалисту по моллюскам. Специалист подтвердил мою догадку: это были хемосимбиотические моллюски, относящиеся к семейству, которое специализировалось на китах. Короче говоря, я препарировал ископаемый китопад[121].
Ископаемых китов с прикрепившимися моллюсками-падальщиками находили и раньше, правда, весьма редко, но все-таки это не сенсационное открытие. Однако в данном случае череп принадлежал киту, длина которого при жизни была бы всего-то метра три. Крошечные усатые киты – намного меньше современных – были распространены во время миоцена, но, что примечательно, их маленькие размеры не мешали их останкам доходить до третьей фазы с серолюбивыми беспозвоночными. Другими словами, размер не определяет сообщество, которое колонизирует экосистему китов. А если не размер, то что? Пока неясно, хотя, возможно, дело в липидах, содержащихся в костях, быть может, от них зависит, какие виды могут колонизировать тушу кита и какие изменения с ней произойдут.
Если вы когда-нибудь видели окаменелости в музее, то, вероятно, задавались вопросом, почему одни животные сохранились почти нетронутыми, а от других остается всего одна косточка. Изучение того, как мертвые организмы попадают в летопись окаменелостей, само по себе является наукой под названием тафономия. Она исследует весь путь от смерти животного до его открытия в виде останков, отфильтровывая информацию об организме. По сути, тафономия изучает информационные потери в анатомии и экологии. В идеале нам нужна вся картинка древнего мира, который мы изучаем, но мы ее никогда не получим из-за того, что живые существа распадаются после смерти.
Тафономия зародилась в Старом Свете: в первой половине ХХ в. ее независимо друг от друга разработали советские и немецкие ученые[122]. Лишь когда десятилетия спустя переводы их работ попали в руки американских палеонтологов, идея использования биологического настоящего для понимания смерти, разрушения и сохранения прошлого стала зрелой научной дисциплиной, достойной отдельного названия. Одним из пионеров тафономии был немец Вильгельм Шефер, который десятилетиями изучал закономерности смерти и разложения организмов на берегах Северного моря[123]. Хотя Шефер терпеливо уделял каждому морскому существу, похожему на выброшенный волнами на берег мусор, столько же внимания, что и выбросившимся китам, свой основополагающий трактат по тафономии он начал именно с разлагающейся морской свиньи. Дотошный и точный исследователь, Шефер осознал ценность наблюдения за распадом и разложением крупных организмов и, например, показал, как челюсть отрывается от черепа, прежде чем сам череп отваливается от остальной части туши[124]. Киты в целом устроены так же, как и прочие позвоночные, и, как и следовало ожидать, их нижние челюсти иногда находят в отдалении от тела. Подобные наблюдения – как раз та подсказка, которая помогает таким как я понять, как мертвый кит превратился в окаменелость и, наоборот, как выглядела окаменелость, когда была китом.
Я всегда считал, что начинать нужно с выбросившихся на берег китов, но мне потребовалось некоторое время для осознания этого: чтобы понять, почему выбросившиеся киты так важны, нужно мыслить масштабами океанов. В аспирантуре один мой коллега указал мне, что почти все виды китов, обитающие у берегов Калифорнии, в тот или иной момент выбрасывались на берег вдоль одной-единственной десятимильной полосы Национального побережья Пойнт-Рейес. Решив копнуть глубже, я наткнулся на записи, которые вели наблюдатели, координируемые государственными учреждениями[125]. Специалисты собирали статистику по выбросившимся китам со всего Западного побережья США и из других регионов. Вид, длина, пол, состояние – эти данные вносились в таблицы, составляя полный перечень того, какие киты (и в каком количестве) выбрасывались на берег на протяжении почти 2000 км береговой линии. Интересно, что те же специалисты фиксировали наблюдения китов с кораблей и лодок[126], что заставило меня задуматься о том, насколько совпадают эти два вида наблюдений – мертвых китов и живых.
Ответ: они совпадают на удивление хорошо[127]. Данные по мертвым и живым китам зеркально отражали друг друга с точки зрения количества видов и относительной численности, то есть, скажем, показывали высокую долю особей одних видов по сравнению с другими. (По ряду причин дельфинов-афалин у побережья намного больше, чем синих китов.) Записи о китах, выброшенных на берег за несколько десятилетий наблюдений, позволили нам обнаружить больше видов китов, как редких, так и широко распространенных, чем любое исследование в живой природе. В некоторых случаях на берег выбрасывались киты, относящиеся к видам, которых вообще никогда не наблюдали в открытом море. Другими словами, выбросы китов дают реальные экологические данные, если правильно выбрать масштаб времени и пространства.
Все это крутилось у меня в голове, когда я шел вдоль рядов китовых скелетов на обочине шоссе в Серро-Баллене. Легко представить, что когда-то здесь произошел массовый выброс китов на берег. И тут же мелькнула мысль: а не слишком ли это легкое, напрашивающееся объяснение? Ведь у нас не было ни надежных данных, ни даже рабочей гипотезы, почему столько китов выбросилось именно здесь.
Выбросившиеся киты редко попадают в летопись окаменелостей. В научной литературе описан, предположительно, один множественный выброс (судя по наличию ископаемой амбры[128] – затвердевшей массы, состоящей из клювов кальмара) и, возможно, еще один (три черепа кашалота, найденные вместе в песчаных отложениях[129]). Но этим случаям было далеко до масштабов Серро-Баллены. К тому же береговая линия – это высокоэнергетичная среда, в ней прибой разрушает и уничтожает выброшенные тела, а в Серро-Баллене многие скелеты выглядели нетронутыми, словно стихия и падальщики обошли их стороной. На первый взгляд, много внешних признаков массового выброса – судя по сохранности и количеству скелетов китов. Но что на самом деле происходило в Серро-Баллене и как это выяснить? Эти вопросы занимали меня. Нам требовались данные, много данных.
6
Кирка и лазер
Почти за 20 лет раскопок на всех континентах я нашел ровно ноль полных скелетов. Нельзя сказать, что этого вообще никогда никому не удавалось, но рутиной такие находки точно не назовешь. Даже один полный скелет попадается очень редко – вот почему такое ошеломительное впечатление производила Серро-Баллена: любой из этих прекрасно сохранившихся скелетов стал бы открытием, которое стоит отпраздновать (и помучиться, чтобы его спасти), а уж наличие десятков скелетов, лежащих в считаных метрах друг от друга, точно требовало объяснений. Нам требовался план.
Уже несколько лет я занимался в Чили спокойной научной работой, базовой палеонтологией: мы измеряли толщину костеносных пластов в бассейне Кальдеры и сводили воедино данные о породах схожего типа и вида. Конечная цель формулировалась просто и ясно: мы хотели понять, каким течение Гумбольдта было в прошлом.
Со стратегической точки зрения разумнее всего было не рисковать и получить надежный результат. Грантодатели потребуют предъявить результаты экспедиции. Как ее руководитель и ведущий получатель гранта я был обязан выполнить все поставленные задачи и собрать материал для будущих публикаций, в идеале в ведущих научных журналах. Я только еще начинал карьеру в музее и чувствовал, как давит на меня ответственность за результат. Словом, нужно было придерживаться плана и представить связную, понятную всем историю, а не увязать в побочном проекте с негарантированным результатом в конце.
Но «развидеть» Серро-Баллену было уже невозможно. Да я этого и не хотел. Она просто излучала ауру научной значимости, не было никаких сомнений в том, что перед нами уникальное, не имевшее прецедентов местонахождение, способное ускорить научную карьеру тех, кто будет здесь работать (если эту работу правильно описать и подать). Каковы бы ни были причины необычайного количества и полноты скелетов, это был интересный научный сюжет, особенно с точки зрения эволюции китов в океанических экосистемах. Но прежде чем делать выводы о том, как возникло это местонахождение и что оно может нам рассказать, нужно было объяснить основные факты.
Казалось очевидным, что важной частью головоломки было необычное количество крупных китов, явно относящихся к вымершим полосатикам. Однако узнать что-то еще об этих китах было непросто. В китовом скелете может быть до 200 костей: одни тяжелые, как шары для боулинга, другие длинные, как упавшие ветви деревьев, а венчает все это череп размером с рояль. Чтобы собрать один скелет, даже не такой полный, как в Серро-Баллене, нужны совместные усилия многих людей, обычно в течение нескольких дней. Начинать следует с кости, которая виднеется на поверхности. Приходится встать на четвереньки, чтобы осмотреть ее, и, если она не слишком хрупкая, не помешает аккуратно почистить ее кисточкой, пока не станет ясно, что это за кость. Обычно мы стараемся выполнять самую трудоемкую, детальную работу в лаборатории, но чтобы доставить туда кости, их надо сперва извлечь из земли. Для этого вокруг них нужно выкопать канавку, а затем обложить гипсом, который высыхает и образует твердый кокон. Защитная оболочка позволяет безопасно извлечь кусок скалы, содержащий ископаемое, и отвезти его в лабораторию для дальнейшей работы. Вроде просто, но, когда каждая кость размером со шкаф, это занимает уйму времени.
Когда кости валяются повсюду в беспорядке, как это часто и бывает, раскопки больше напоминают место преступления, чтобы пометить положение каждой кости, делают сетку из веревок, натянутых на гвозди или металлические штыри. Сетка показывает взаиморасположение находок и позволяет изобразить их положение на бумаге. Зарисовав все кости, каждую описывают и извлекают по отдельности, а иногда и сразу несколько. Кропотливая работа.
Расходы по извлечению ископаемых китов Серро-Баллены были возложены на дорожно-строительную компанию. Строители согласились заплатить Туарегу и добровольцам из музея за очистку слоя породы от костей, нанесение находок на карту и их документирование. Лишь после этого можно наносить защитную оболочку – на весь скелет целиком либо на его части размером со стол или среднего размера машину. Самые крупные части нельзя было укрепить гипсом и мешковиной, пришлось добавить металлический каркас для безопасной транспортировки окаменелостей. Хотя все это помогало сберечь сами находки, всякий раз, когда скелет извлекали из земли, мы теряли важную информацию, контекст: как кости были расположены, как были связаны с другими костями и т. д. Все это предстояло узнать, чтобы ответить на вопросы о происхождении местонахождения. И что хуже всего: по словам Туарега, на изучение местонахождения у нас было меньше месяца. По окончании этого срока все ископаемые должны были быть вывезены, чтобы освободить место для новой полосы шоссе.
Призраки скелетов Серро-Баллены нависали над нами, а мы измеряли слои и брали образцы породы согласно первоначальному плану. В принципе дальнейшие шаги по составлению единой хронологии горных пород бассейна Кальдеры можно было сделать и в лаборатории. Больше у нас ни на что не было времени. И нужно было что-то решать с Серро-Балленой. Но что? Нам едва хватало времени, чтобы сделать несколько фотографий и замеров. Перед моим мысленным взором маячил вопрос – огромный, как кит, – и найти ответ на него должен был я: что со всем этим делать?
Возвращаясь вместе с Джимом в Соединенные Штаты, я решил не зацикливаться на логистике и думать о научных вопросах. Эти киты выбросились на берег? Или случилась какая-то внезапная катастрофа? Или, напротив, останки скапливались долго и постепенно? Чтобы проверить, как все эти киты оказались на берегу, придется тщательно изучить кость за костью, скелет за скелетом, определить их общее состояние, расположение каждой кости относительно других, выяснить, были ли там падальщики и т. д. Такое исследование требует времени, а его-то у нас и не было. Масштаб задачи подавлял.
Пока я смотрел, как Джим устраивается с ноутбуком у иллюминатора, готовясь к долгому перелету в Соединенные Штаты, у меня возникла идея. Если бы можно было каким-то образом не только сфотографировать скелеты, но и оцифровать изображения, это дало бы нам дополнительное время для изучения в лаборатории. Я вспомнил недавнюю случайную встречу с людьми, которые именно этим и занимались.
Адама Металло и Винса Росси я впервые встретил в лишенной окон фотолаборатории исследовательского крыла Смитсоновского института, где они склонились над огромным черепом вымершего родственника крокодила. Они вели лазерный луч по поверхности черепа с помощью подключенной к ноутбуку роботизированной руки-манипулятора. Винс выпрямился, чтобы представиться, разгладил невидимые складки на рубашке и начал демонстрацию. Пока он говорил, я смотрел, как Адам обрисовывает светом череп крокодила: данные в реальном времени появлялись на экране в виде кусочков поверхностей, сшитых в трехмерную модель.
Адам и Винс включились в только стартовавшую программу трехмерной оцифровки в Смитсоновском институте и теперь искали по всем музеям института партнеров, которые могли бы дать им образцы для работы. Мне их работа показалась интересной, но пока было неясно, какую именно научную проблему решает сканирование. Я полагал, что важнее сначала поставить вопрос, а потом уже искать технику, которая поможет получить ответ. И вот сейчас, пролетая на десятикилометровой высоте над Южной Америкой и поедая обжигающие язык равиоли, я понял, что нашел этот вопрос.
Вернувшись в музей, я не пожалел сил, чтобы описать Адаму и Винсу свои затруднения, передать волнение и надежду на плодотворное сотрудничество. Казалось очевидным, что лазерное сканирование продемонстрирует в Серро-Баллене невероятные преимущества над традиционными методами палеонтологического исследования. Во-первых и в-главных, это было во много раз быстрее, чем трудоемкое и дорогостоящее рисование карт или изготовление больших гипсовых форм. Сканирование также не предполагает физического контакта с ископаемыми, что, в отличие от гипса, полностью исключает риск повреждения костей. Во-вторых, сканирование создает цифровую модель, по сути моментальный снимок оригинала; и эта копия останется неизменной, в отличие от латекса или пластмассовой отливки, которые медленно ухудшаются со временем. Учитывая размеры скелета ископаемого кита, оцифровка казалась идеальным способом сравнивать десятки скелетов в Серро-Баллене между собой – гораздо проще накладывать их друг на друга или сравнивать на мониторе компьютера, чем бегать по карьеру с рулеткой в руках.
Лазерное сканирование также было наиболее практичным. Рентгеновские снимки тоже подошли бы, но необходимое оборудование, например компьютерный томограф, в поля не вывезешь. К тому же десятиметровый скелет кита не влез бы ни в один больничный томограф. В мире лишь несколько томографов могут обрабатывать объекты, достигающие метра в ширину. Зато рентгеновские лучи могли бы обойти проблему линии взгляда, которая возникает при сканировании очень крупных объектов: выступы и углубления вдоль позвонков и черепа создают те же проблемы для лазера и камеры, что и для кисти, полной силикона, потому что их не всегда можно зафиксировать, если они ниже порога разрешения вашего инструмента.
В итоге Серро-Баллена стала первым из многих успешных совместных проектов по 3D-оцифровке музейных экспонатов. Мы сдружились с Адамом и Винсом; мне нравилось, что в прошлом они занимались арт-выставками – художники и ученые на самом деле не так уж сильно отличаются, если учесть, что крупные творческие проекты появляются на свет только после преодоления всех организационных, личных и временных барьеров. Адам и Винс уже поняли, что каждый образец в хранилищах Смитсоновского института хранит свою историю, и 3D-сканирование может сделать эти истории доступными и видимыми.
Заручившись поддержкой Адама и Винса, мы с Каро занялись поиском финансирования на еду, газ, грузовики, жилье и оборудование для полевого сезона – а еще на авиабилеты почти для десятка человек. Оказалось, что мы – отличная команда в деле составления тщательно выверенных заявок и руководству музея, и менеджерам
Когда мы вернулись в Чили, там нас уже ждал Туарег, я познакомил их с Винсом и Адамом, оставив другие проблемы на потом. Мы сразу же отправились к Серро-Баллене по Панамериканскому шоссе и меньше чем через час после приземления самолета оказались на месте. До обозначенного Туарегом дедлайна оставалась неделя, отвлекаться не было времени. Нужно было сфокусироваться на цели, как лазер.
Туарег и его команда уже приняли стратегическое решение о том, какие скелеты китов задокументировать и извлечь, а какие оставить нетронутыми до нашего прибытия – как я понял, последних оставалось около десятка. За время нашего отсутствия Туарег сделал все возможное, чтобы сохранить окаменелости, поскольку строительная компания быстро сравняла окружающие скалы с уровнем шоссе. Я был в Чили иностранцем, не мог ни на что повлиять и не знал, чего ожидать. Наконец мы свернули к карьеру, всего несколько недель назад покрытому осадочными породами, а теперь превращенному в расчищенное пространство размером в два футбольных поля.
Мы привезли в Серро-Баллену лазерный сканер, требующий долгой настройки (в особенности она требовалась тяжелой, устойчивой к сотрясениям базе, которая сохраняла положение прибора неизменным во время сканирования; зато потом лазер считывал геометрию любой поверхности с точностью до миллиметра). Также у нас были с собой цифровые фотокамеры, чтобы делать фотографии, из которых мы потом, уже в Штатах, используя специальные компьютерные программы, будем собирать трехмерные модели скелетов. Лазерный сканер со всем своим вспомогательным оборудованием был слишком громоздким, чтобы переносить его от одних останков кита к другим, его нужно было разместить возле одного скелета, а вот фотосъемку можно было проводить сразу у нескольких скелетов.
Одна группа из трех скелетов, лежащих друг на друге, так и просилась, чтобы ее засняли: люди, работавшие на местонахождении, прозвали ее «Ла Фамилия», то есть семья. Два больших скелета лежали хвост к носу в виде буквы V, совершенно полные, даже с тазовыми костями. К ним, в верхней части V, пристроился скелет поменьше, принадлежащий юному киту с несросшимися костями черепа. Я терпеть не могу, когда окаменелостям дают клички, на мой взгляд, это опошляет сложную работу палеонтологов. Но произносить «Ла Фамилия» было намного удобнее, чем «образцы B41, B42 и B43». К тому же должен признать, что это название выражало наши трепетные чувства к контуру в форме сердца, который образовала троица китов.
Для того, что мы собирались сделать, не существовало официальных инструкций, приходилось полагаться на собственную смекалку, тщательное обдумывание всех действий и веру в успех. Мы разбили лагерь в считаных метрах от шоссе, и каждая фура, с воем несущаяся вниз под горку, напоминала нам о готовящемся строительстве трассы[130]. Туарег и его команда соорудили навес над B33 – одним из наиболее сохранившихся усатых китов, чтобы защитить наше оборудование от пыли и ветра. Сидели мы на транспортировочных ящиках, они же служили нам верстаками. Винс и Адам получили приоритетное право на единственный складной стол, на него они ставили свои навороченные ноутбуки. Как-то раз, забравшись в кузов грузовика, я увидел сверху, как в окружении разбросанных кабелей и оборудования Адам и Винс работают со своими ноутбуками, сканерами и штативами.
– Вы, парни, настоящие лазерные ковбои, – сказал я.
Адам улыбнулся в ответ, Винс рассмеялся, и они вновь углубились в свои занятия. Напряженный ритм работы в Серро-Баллене впервые вселил в меня уверенность, что мы осуществим этот амбициозный план: превратим реальное местонахождение в цифровое.
Дни и ночи быстро сменялись, а наши ковбои медленно продвигались от китового носа к хвосту, сканируя находку B33. Каждый проход лазерного луча, подобно мощному мазку кисти художника, мгновенно передавался на ноутбук, и цифровой аватар китового скелета все отчетливее проступал на экране. Высокое разрешение скана, которое программа подчеркивала ярким светом, напоминало древний барельеф. Насколько я знал, ничего подобного еще не делали – ни один ископаемый скелет не сканировали на месте так подробно, и уж точно ни один скелет кита. Я на мгновение улыбнулся, подумав, как здорово, что можно вот так запечатлеть и упаковать контекст целого скелета. Данных от одного только B33 хватило бы, чтобы написать не одну диссертацию. А ведь у нас были фото всех остальных китов, в том числе «Ла Фамилии».
Позже, уже в Смитсоновском институте, наши ковбои соберут колоссальные по плотности облака отсканированных точек данных и фотографий и переведут их в невероятно детальные трехмерные модели китов Серро-Баллены. Субмиллиметровая точность B33 (и чуть более грубая миллиметровая шкала «Ла Фамилии») обеспечивали компьютерным моделям долговечность: мы собирали информацию с максимально возможным разрешением и сохраняли рендеры на каждом этапе. Базовые данные тоже можно было восстановить в будущем, так как мы использовали стандартные форматы для цифровых фотографий, а координаты x, y, z записывали в простых текстовых файлах. Таким образом, цифровые копии Серро-Баллены можно будет изучать еще долгие годы.
Трехмерные изображения завораживают даже на экране компьютера, но еще больше впечатляет, когда распечатываешь их на 3D-принтере[131] в таком масштабе, чтобы они уместились на ладони. Участок скелетов, вдоль которого нужно было идти, чтобы оценить их масштаб, лежит в моей руке, и я, разглядывая рельефно отпечатанные тени, возвращаюсь в те дни, даже в конкретные часы в Серро-Баллене. Еще более поразительной оказалась возможность напечатать один из скелетов в большом масштабе, и сегодня его может увидеть каждый в Смитсоновском институте в аудитории исследовательского центра Музея естественной истории. От этого проекта меня отделяют тысячи километров и годы, но, когда я прохожу мимо собранной из отдельных плиток пластиковой копии B33 на стене и наклоняю голову под правильным углом, китовый скелет, лишь чуть-чуть тронутый краской, начинает выглядеть в точности таким, каким он лежал на пересохшей земле пустыни. Я тут же вспоминаю наши долгие дни на обочине шоссе в Атакаме. Эти копии рассказывают палеонтологу свои истории точно так же, как рассказывают их настоящие кости. И главное, что ими можно поделиться со всеми, у кого есть доступ к электронной почте, компьютеру или 3D-принтеру.
Там, на местонахождении, пока Адам и Винс занимались сканированием, я переключался на геологические и палеонтологические данные, которые нужно было проверить, чтобы выдвинуть гипотезу о том, как возникло это кладбище китов. В течение первого сезона, работая в бассейне Кальдеры, мы измерили множество образцов горных пород. Стратиграфическая колонна, полученная благодаря этой работе, является своего рода ключом, который позволяет определить геологический возраст пород и то, какую среду они представляют – каким было окружение, когда туши первых китов опустились на дно моря в Серро-Баллене.
К началу второго полевого сезона мы поняли кое-что важное об этом месте: в Серро-Баллене был не один слой китовых скелетов, а четыре, один на другом. Мы не сразу пришли к этому выводу, в основном потому, что в этом месте Панамериканское шоссе прорезает длинную диагональную рану на горизонтальных отложениях, когда дорога опускается к югу. Из-за самой длины склона мы не могли сразу охватить взглядом все слои. От навеса над B33 мы видели, что другие китовые скелеты на севере как будто находятся на метр-другой выше. Но мы не знали, действительно ли они были выше, или же, как это часто бывает, случился разлом по всему бассейну, который превратил один слой в мешанину отдельных кусков, похожих на неровные блоки тротуара.
Чтобы полностью прочитать все слои в Серро-Баллене, пришлось много ходить взад-вперед вдоль склона, перемещаясь вперед и назад в геологическом времени, и прослеживать отдельные слои отложений от скелета к скелету. Так мы сумели отследить горизонтальное положение отдельных скелетов и окончательно убедились, что костеносных слоев действительно было несколько. Кит B33 оказался во втором слое из четырех. В непосредственной близости от него, в вырубленной скальной стене, виднелось еще несколько китовых скелетов, которые были заточены прямо под ним в последовательности пород.
Еще нам стало ясно, мы не обойдемся без Туарега, если хотим восстановить расположение каждого скелета кита с учетом новых знаний – а ведь нам нужно было понимать, какой кит был из какого слоя. Несмотря на любовь к показухе, Туарег никогда не подводил нас как палеонтолог, и из его подробных заметок и схем раскопок мы получили всю нужную информацию. Тот факт, что Серро-Баллена оказалась фактически четырьмя местонахождениями, сложенными стопкой друг на друга, был потрясающим открытием для ученых из нашей команды. Это был фрагмент пазла, спрятанный на самом видном месте, такой же важный, как полнота или расположение каждого скелета. Множество костеносных пластов с окаменелостями китов на этом участке означало, что должна быть какая-то общая причина, по которой они все собрались в этом конкретном месте. Ведь согласно избитой научной истине в основе повторяющихся процессов, как правило, лежит одна и та же причина.
7
Загадка Серро-Баллены
Зажатый между тремя чилийскими студентами на заднем сиденье пикапа, я с трудом нащупал ремень безопасности. Едва я пристегнулся, грузовик внезапно рванулся во тьму и помчался по освещенной луной местности. Туарег жал на газ беспорядочно, зато с энтузиазмом. Было десять часов вечера, мы еще не ужинали, и я понятия не имел, куда мы едем.
Это был наш последний вечер в Атакаме. Все геологические работы были завершены. Наши лазерные ковбои уже почти закончили сканировать хвост B33 и сейчас занимались крохотными костными дисками, аккуратно лежащими вдоль оси скелета и составляющими костную часть хвостового плавника. Ковбои просили привезти еды. («Печеных эмпанад, – сказал Адам. – И побольше».) Наконец, мы разделились на две машины и отправились ужинать в Пунта Референсия на берегу океана. Каро и ее спутники поехали привычным маршрутом, а мы увлеклись беседой и не заметили, как Туарег свернул на незнакомую дорогу. Ее даже тропой едва ли можно было назвать – просто усыпанный валунами участок, по которому когда-то прошли грузовики горнодобывающей компании.
Машину трясло на камнях, бросало из стороны в сторону, в радиоприемнике бухала громкая музыка, а Туарег что-то рассказывал, ожесточенно жестикулируя.
– Марио, – я назвал его настоящим именем. – Куда мы едем? – Я вдруг ощутил себя чужаком в чужой стране, почему-то напялившим шляпу руководителя экспедиции.
Пикап вильнул в сторону, Туарег замолчал и взглянул на меня в зеркало заднего вида.
– Все в порядке, – уверенно заявил он. – Мы обгоним другую команду.
И он продолжил рассказывать очередную историю, пока мы огибали высшую точку окружающего бездорожья. Я смотрел на волны Тихого океана вдали, испещренные пятнами лунного света. Машину продолжало потряхивать, в дергающемся окне виднелся Эль Морро. Он был виден за много километров, очень удобно, чтобы определять наше местоположение во время работы. Геологи называют такие объекты вулканической интрузией: много миллионов лет назад пузырь расплавленной породы поднялся на поверхность, остыл и с тех пор медленно разрушался. Это все субдукция: она породила Эль Морро, как и участок бывшего дна древнего моря, где мы описали больше 40 китовых скелетов. Хотя Дарвин никогда не упоминал Эль Морро, он не мог его пропустить, когда покидал Атакаму. Я представил, как парусник «Бигль» лавировал против ветра, направляясь в порт в Кальдере, чтобы забрать любознательного натуралиста, который навсегда изменил наши представления о жизни на Земле.
И мне предстояло внести скромную лепту в эти представления, разгадав самую большую загадку в моей профессиональной жизни: что же произошло некогда в Серро-Баллене?[132] Это была редкая возможность для палеонтолога. В большинстве случаев мы никогда не узнаем, почему произошло то или иное конкретное событие прошлого – почему вымер пакицет или почему у базилозавра был такой длинный хвост. Палеонтологам гораздо проще объяснять сразу множество похожих событий: например, эволюционную конвергенцию формы тела или взаимосвязь между изменениями климата Земли и расцветом и упадком ископаемых видов. Поначалу возникновение местонахождения Серро-Баллена выглядело отдельным единичным событием, но при ближайшем рассмотрении в нем обнаружились повторяющиеся особенности – четыре костеносных слоя один на другом, – и мы подумали, что должно быть некое общее объяснение того, как появилось это место. В некотором смысле загадка Серро-Баллены сочетала уникальные факты и общую причину.
Поделиться книгой: