Дональд Протеро
Отпечатки жизни
25 шагов эволюции и вся история планеты
Посвящаю эту книгу нашим великим
популяризаторам и защитникам науки
Нилу Шубину
Биллу Наю
Нилу Деграссу Тайсону
и покойным Карлу Сагану и Стивену Джею Гулду
Предисловие
История жизни на Земле удивительно сложна. В настоящее время на нашей планете обитают от 5 до 15 миллионов видов живых существ. Поскольку свыше 99% когда-либо существовавших видов уже вымерли, можно сделать вывод, что на Земле успели пожить сотни миллионов биологических видов, если не больше, с тех пор как зародилась жизнь — а это произошло 3,5 миллиарда лет назад или даже раньше.
Поэтому выбрать всего 25 окаменелостей, чтобы на их примере представить сотни миллионов вымерших видов, — непростая задача. Я сосредоточился на окаменелостях, знаковых в истории эволюции. Они демонстрируют ключевые этапы зарождения крупных групп биологических видов либо иллюстрируют эволюционные переходы от одной группы к другой. Кроме того, жизнь — это не просто возникновение новых групп видов, а поразительное проявление разнообразных адаптаций, в ходе которых менялись размеры организмов, занимаемые ими экологические ниши и среда обитания. Поэтому я выбрал несколько «экстремальных» ископаемых форм, демонстрирующих, чего может достичь биология. Вы познакомитесь и с крупнейшим наземным животным, и с самым большим сухопутным хищником, и с некоторыми гигантскими морскими тварями, когда-то бороздившими океан.
Естественно, такой сложный подход вынуждает игнорировать многих существ, поэтому я мучительно выбирал, кого описать, а кого пропустить. Старался подобрать окаменелости, относительно хорошо сохранившиеся и известные. Таким образом, были исключены многие виды, останки которых слишком фрагментарны, чтобы уверенно их интерпретировать. Учитывая интересы широкого круга читателей, я отдавал предпочтение динозаврам и позвоночным. Прошу прощения у всех моих знакомых палеоботаников и микропалеонтологов — за то, что обделил их дисциплины, посвятив обеим всего по главе.
Надеюсь, вы простите мне мои грехи, деяния и недеяния и уделите внимание существам, истории о которых я хочу вам рассказать. Пусть они сделают вашу жизнь ярче!
Благодарности
Благодарю Патрика Фитцджеральда (Patrick Fitzgerald), Кэтрин Шелл (Katherine Schell) и Ирэн Пэвитт (Irene Pavitt) из издательства Columbia University Press — за их помощь в этом проекте. Моя особая признательность Патрику — за то, что предложил мне эту идею и сделал много ценных замечаний. Ещё благодарю Брюса Либермана (Bruce Lieberman) и Дэвида Арчибальда (David Archibald) — за то, что вычитали готовый черновик этой книги, а также Майка Эверхарта (Mike Everhart) и Тома Хольтца (Tom Holtz) — за рецензирование отдельных глав. Особенно признателен Даррену Нэйшу (Darren Naish) — за его энциклопедические знания о наземных позвоночных (тетраподах), что позволило ему тщательно проверить 15 последних глав. Людей, которые любезно предоставили фотографии и иллюстрации для этой книги, я благодарю в соответствующих местах. Спасибо Тамуре Нобумичи (Nobumichi Tamura), Карлу Бьюэллу (Carl Buell) и Мэри Персис Уильямс (Mary Persis Williams) за их изумительные рисунки, украшающие эту книгу.
Кроме того, благодарю моих сыновей Эрика, Закари и Габриэля за любовь и поддержку, которой они меня окружили, пока я писал книгу. Особая благодарность моей восхитительной жене, доктору Терезе Левель (Teresa LeVelle) за её поддержку и мотивацию, а также за то, что помогала мне выкраивать время, чтобы закончить книгу в срок.
01. Планета ила
Первые окаменелости
Криптозоон
Следовательно, если эта теория верна, то не может быть сомнения в том, что прежде, чем отложился самый нижний кембрийский слой, прошли продолжительные периоды... и мир изобиловал живыми существами... На вопрос, почему мы не находим богатых ископаемых отложении, относящихся к этим предполагаемым древнейшим периодам... я не могу дать удовлетворительного ответа.
Дилемма Дарвина
Когда Чарльз Дарвин в 1859 году опубликовал свой труд «О происхождении видов», палеонтологическая летопись являлась слабым местом его аргументации. На тот момент не было известно практически ни одно ископаемое, которое можно было бы с уверенностью причислить к переходным звеньям. В частности, ни одной из окаменелостей, о которых пойдёт речь в этой книге. Первой подходящей окаменелостью такого рода стал археоптерикс, которого предстояло открыть в 1861 году (см. главу 18). Ещё более тревожным представлялось отсутствие каких-либо окаменелостей, датируемых ранее кембрия — самого первого периода палеозойской эры, начавшегося около 550 млн лет назад (см. иллюстрацию на фронтисписе). Разумеется, в середине XIX века палеонтологическая летопись ещё была мало изучена: к тому моменту историю окаменелостей детально отслеживали всего около 60 лет. Кроме того, Дарвина озадачил тот факт, что в немногочисленных докембрийских отложениях, где были найдены древнейшие трилобиты, отсутствовали окаменелости, которые бы отражали переход от примитивных существ к трилобитам и другим организмам кембрия. Дарвин чётко отмечает это во фразе, вынесенной в эпиграф данной главы.