Мейтленд Иди - Недостающее звено
Постоянно сравнивая и сопоставляя гигантские количества данных, относящихся как к горным породам, так и к окаменелостям, наука сумела воссоздать довольно подробную хронологию далекого прошлого. Однако конкретные даты в ней отсутствуют.
Третий способ восполняет этот пробел. Он опирается на свойство радиоактивных элементов выделять энергию с постоянной скоростью, постепенно превращаясь в другое вещество. Этот процесс называется радиоактивным распадом. Радий, например, медленно переходит в свинец. Стоит определить скорость этого процесса, и можно будет установить возраст данного кусочка радия, измерив, какая его часть уже перешла в свинец, а какая еще остается радием. К числу долгоживущих радиоактивных элементов принадлежит калий-40. Для целей палеонтологии он особенно полезен потому, что встречается в вулканических пеплах и лавах. Возраст окаменелостей, обнаруженных в такой вулканической породе или оказавшихся между двумя ее слоями, может быть установлен с большой точностью.
Получив надежные часы для отсчета времени, мы можем теперь вернуться к окаменелостям приматов и поставить решающий вопрос: как различать низших обезьян, человекообразных обезьян и людей? Когда речь идет о современных видах, никакой трудности не возникает — все они в ходе своего развития настолько обособились, что сходство между ними в значительной степени исчезло. Однако все они происходят от одного предка, и, чем дальше мы углубляемся в прошлое, тем больше их окаменелости начинают походить друг на друга. В какой-то момент они становятся неразличимыми. Вот почему, чтобы установить линию развития гоминидов, необходимо воссоздать по этим окаменелостям генеалогическое древо приматов.
Взявшись за это, мы обнаружим, что внимание надо будет сосредоточить на особенностях челюстей и зубов, поскольку они сохраняются лучше всего и нередко никаких других костей в нашем распоряжении вообще нет. Зубы по твердости и прочности далеко превосходят все прочие части тела. Их всегда можно распознать, хотя бы они пролежали в земле буквально миллионы лет, потемнели и истерлись. Кости более хрупки. Иногда кость сохраняется хорошо и выдерживает процесс очистки от спаявшихся с ней кусков породы. Таким прочным, например, оказался первый таунгский череп: Реймонд Дарт несколько месяцев кропотливо очищал лицевые кости, а на то, чтобы разнять челюсти и осмотреть поверхность зубов, у него ушло четыре года.
Другие окаменевшие кости не столь прочны и рассыпаются в прах, едва их освобождают от каменных наслоений. Нередко прежде, чем извлечь такую кость из земли, ее приходится пропитывать специальными скрепляющими составами.
Но в каком бы состоянии ни была окаменелость, она всегда выглядит не так, как окружающая порода. Специалисты узнают окаменелости с первого взгляда, к тому же они обладают феноменальной способностью различать их. Так, любой профессионал безошибочно определит, принадлежит ли найденный коренной зуб низшей обезьяне, человекообразной обезьяне или человеку. На жевательной поверхности коренного зуба низшей обезьяны обычно имеются четыре бугорка, расположенные попарно. У человекообразной обезьяны и у древнего человека таких бугорков на коренном зубе чаще всего пять. И что еще важнее, располагаются они не парами, а по характерной Y-образной схеме. Эта схема Y-5 очень древняя: она была обнаружена еще у общего предка низших и человекообразных обезьян. Следовательно, пролежавшая в земле 15 миллионов лет челюсть, от которой остался только обломок с парой коренных зубов, имеющих по четыре бугорка, — это челюсть низшей обезьяны, а не человекообразной и не гоминида, поскольку те сохранили более древнюю схему Y-5.
Таким образом, мы получили некоторые данные для первого наброска генеалогического древа приматов, но данные эти носят негативный характер и ничего не сообщают о том, где произошло разделение низших и человекообразных обезьян. Мы пока знаем только, что это случилось раньше чем 15 миллионов лет назад. Но насколько раньше? Увы, одна окаменелость больше ничего сказать не может. Чтобы уточнить это место, нам необходимо отыскать более древние обезьяньи зубы с четырьмя бугорками, а потом — еще более древние.
И возможно, прежде чем задача будет наконец решена, нам придется стереть не одну предварительную пометку. Кроме того, существует проблема, заложенная в самом понятии эволюции. Нижеследующий воображаемый диалог даст о ней необходимое представление.
— Различие в бугорках, о котором вы говорите, очень удобно, если возраст окаменелости не превышает пятнадцати миллионов лет. Но что, если она старше? Ведь рано или поздно вы доберетесь до того периода, когда зубы низших обезьян начнут все больше и больше походить на зубы их предков со схемой Y-пять?
— Несомненно.
— …Когда невозможно будет решить, есть на этом зубе пятый бугорок или нет?
— Да.
— Ну, и какой же обезьяне будет принадлежать подобный зуб — низшей или человекообразной?
— Если вы заглянете в такую древность, вам на помощь придут многие другие различия в величине, форме или числе зубов. Ведь особенности зубов, возникшие в ходе развития приматов, не исчерпываются расположением и числом бугорков. А если вам посчастливится найти и другие кости, задача опознания облегчится еще больше. Плечо низшей обезьяны, например, совершенно не похоже на плечо человекообразной, которая способна размахивать руками гораздо свободнее.
— Ну, хорошо. Но, углубляясь в прошлое, вы ведь неизбежно должны добраться до животного, у которого ни одна из этих особенностей не будет выражена четко.
— Совершенно справедливо.
— Ну, и?..
— Вы, собственно, просите, чтобы я точно указал день, когда у низшей обезьяны родился человекообразный детеныш. Но этого дня не было. В течение очень долгого времени наши предки соединяли в себе черты, характерные теперь только для низших обезьян или только для человекообразных. На протяжении этого периода под воздействием некоторых небольших различий в среде обитания щи в пищевом предпочтении у отдельных популяций складывались свои локальные особенности. Даже если бы мы располагали полным набором окаменел остей, представляющих миллионы лет эволюции, — а таких окаменелостей было бы несколько миллионов! — нам все равно не удалось бы обнаружить ту первую низшую обезьяну и ту первую человекообразную обезьяну, от которых пошли все остальные. Такой вообще не было.
Схема Υ-5 — пять бугорков (зеленые квадраты) на жевательной поверхности коренного зуба, разделенные не всегда отчетливо выраженной Υ-образной бороздкой, — помогает отличать коренные зубы гоминидов и человекообразных обезьян от коренных зубов низших обезьян. Коренные зубы этих последних несут только четыре бугорка, причем их никогда не разделяет бороздка Υ-образного типа
Человек и все его родственники приматы происходят от общего предка, небольшого млекопитающего, походившего на крысу. Сначала ответвились лемуры и другие полуобезьяны, а затем сами обезьяны, причем часть их жила и развивалась в Новом Свете, а часть — в Старом. От этой последней группы отделились человекообразные обезьяны. Первым отделился гиббон, затем орангутан, а третья линия дала гориллу, шимпанзе и человека
— Другими словами, составляя генеалогическое древо, вы располагаете его разветвления очень приблизительно?
— Да. Поскольку то, что мы назвали "разветвлением", в действительности охватывает очень длительный период, и место его на древе всегда будет приблизительным. В лучшем случае можно лишь примерно указать, когда в общей исходной популяции начинают появляться различия, отражающие различия в окружающей среде или в питании. Географические и поведенческие факторы способствуют разделению популяции на отдельные группы, которые в результате такого разделения смешиваются все меньше и меньше. Если же произойдет полное физическое разделение популяции из-за образования горного хребта, вторжения моря или постепенного распространения пустыни, всякое смешение вообще прекращается. Это ускоряет накопление различий, и в конце концов вместо одного вида животных возникают два новых. Результатом подобного процесса явилось, например, появление у одной группы приматов зубов с четырьмя бугорками — в числе многих других важных отличий, отражающих то разнообразие в образе жизни, которое мы находим у современных низших и человекообразных обезьян.
Так выглядит в очень упрощенном изложении процесс видообразования. Именно этот процесс привел к возникновению не только низших обезьян, человекообразных обезьян и человека, но и вообще всех живых существ. Зная его механизм, теоретически мы можем, опираясь на характерное расположение зубных бугорков, рассортировать окаменевшие зубы по степени стирания этого различия вплоть до полного его исчезновения, что и укажет нам с достаточной точностью момент, когда началось разделение обезьян на низших и человекообразных. Так оно и будет, если удастся найти достаточное количество зубов древних приматов. Или же возможность установить искомую дату дадут другие особенности челюстей, черепа и скелета, а также их сочетания. Когда накапливается значительное количество подобных свидетельств, становится возможным с определенной уверенностью нанести искомое разветвление на генеалогическое древо.
