Раскопки на реке Иртыше у г. Павлодара. «Кладбище»носорогов, жираф и других млекопитающих в третичных отложениях
На просторах Центральной Азии в прошлые геологические эпохи происходило развитие разнообразных позвоночных животных. Начиная с середины мезозойской эры и до наших дней, то есть в течение почти 150 миллионов лет, эта область земного шара не покрывалась морем и была местом накопления осадков. В громадных озерах и реках древней центральноазиатской суши отлагались илистые, песчано-глинистые и другие осадки, превращавшиеся со временем в глины, песчаники, конгломераты. В эти осадки попадали трупы животных, окаменевшие скелеты, которые сохранились на многие миллионы лет. В настоящее время осадочные толщи, содержавшие остатки организмов, подвергаются размыву реками, потоками и стали вскрытыми, рассеченными на различную глубину. Поэтому в Центральной Азии, особенно в пустыне Гоби и прилегающих районах, есть много местонахождений ископаемых позвоночных. Уже сейчас там раскопано много удивительных пресмыкающихся: динозавров, различных древних млекопитающих и других животных и растений.В заключение остановимся на редких случаях сохранения цельных трупов и мягких частей животных. Цельные трупы животных сохранялись лишь тогда, когда они оказывались либо вмерзшими в лед, либо покрытыми нефтью, солью, смолой, вулканическими извержениями, то есть при полном отсутствии доступа воздуха и воды, или с помощью так называемой сухой мумификации.Трупы мамонтов, покрытых шерстью носорогов, бизонов и других зверей, населявших Европу, Северную Азию и Америку несколько десятков и сотен тысяч лет назад, в эпоху великого похолодания, обычно подвергались процессу гниения, и от них сохранялись иногда лишь окаменелые кости. В Сибири многочисленные трупы мамонтов, носорогов иногда замораживались, и таким образом некоторые из них дошли до нас. Срываясь с крутых обрывов рек и проваливаясь в прибрежный ил, труп животного быстро окутывался слоем льда и замораживался. Так, например, сохранился труп мамонта, найденный в 1901 году на реке Березовке (притоке Колымы) и привезенный затем в Петербург. Чучело этого мамонта, а также отдельные его органы хранятся до наших дней в Зоологическом музее Академии наук СССР в Ленинграде. Сохранившиеся во льду трупы мамонтов и волосатых носорогов всегда покрыты длинной и густой шерстью красновато-коричневатого цвета. Сохранились глаза, язык, мышцы и даже содержимое желудка и пища, застрявшая между зубами. Это позволило установить, что мамонты питались хвоей, молодыми побегами и листьями ивы, березы и т. п. Даже мясо таких замороженных тысячелетиями животных не испортилось и хорошо поедается волками, лисицами.
Чучело мамонта в Зоологическом музее Академиинаук СССР в Ленинграде
Чучело волосатого носорога из отложений озекерита в Старуни
В 1907 году в Старуни (ныне Станиславская область УССР) был обнаружен прекрасно сохранившийся труп молодого носорога, заключенный в горный воск (озекерит). Еще ранее в Америке близ города Лос-Анжелоса в Калифорнии в старинном высохшем болоте, где добывали асфальт, обнаружили громадное скопление костей и трупов животных, которые там уже давно не живут.В 1938 году в Бинагады близ Баку в залежах битума (натеки окислившейся нефти) обнаружено громадное «кладбище» животных и растений четвертичного периода. В результате многолетних раскопок здесь добыты многочисленные остатки носорогов, диких лошадей, быков, кабанов, благородных оленей, пещерных медведей, львов, гиен, волков, различных грызунов, разнообразных птиц, насекомых и растительности.Условия захоронения на Бинагадинском «кладбище» сходны с условиями известного «кладбища» Ранчо ля Бреа в Калифорнии. На поверхность асфальтового озера попадали птицы, грызуны, насекомые; прилипнув к нефти, они не могли оттуда выбраться и погибали. Истомленные жаждой приходили из степи различные травоядные звери, которые также гибли, увязая в асфальте. Их трупы привлекали хищников, которых постигала такая же судьба.Так образовался богатейший естественный музей, который позволяет нам нарисовать картину жизни среднечетвертичного времени на Апшеронском полуострове.В местностях с очень сухим и жарким климатом, как, например, в больших африканских пустынях, встречаются нередко ссохшиеся трупы животных, у которых хорошо сохранились кожа, остатки мышц и пр. Так сохранились и человеческие трупы без принятия каких-либо специальных мер в Египте, средиземноморских странах и других местах, где были благоприятные условия для образования мумий.За последние годы также были открыты ископаемые мумии животных. Известны мумии гигантских ленивцев из Южной Америки, динозавров из Северной Америки и других животных.Известны прекрасно сохранившиеся остатки и других древних животных: медуз, насекомых, птиц с перьями, летающих ящеров и т. д.Интересный материал для изучения сохранения ископаемых остатков дают известные пещеры Киево-Печерской лавры. Первые пещеры там были вырыты людьми 15—20 тысяч лет назад для жилья. В середине XI века в районе двух больших пещер был основан Печерский монастырь. С древнейших времен и до середины XVII века пещеры были кладбищем. Среди погребенных в пещерах покойников некоторые, захороненные в более благоприятных условиях, высохли без гниения, мумифицировались. В 1643 году мумифицированные трупы были названы «святыми мощами», потому, что считались останками «святых». Впоследствии число их значительно увеличилось. Хотя в 1939 году специальной комиссией из археологов, антропологов, историков выяснено, что многие мощи — фальшивые и что в некоторых гробницах вовсе отсутствуют высохшие тела, все же были обнаружены и мумии. Как это объяснить?Высыхание трупов без разложения, иногда наблюдающееся в природе, — естественное явление. Оно происходит там, где нет гнилостных бактерий — главных виновников гниения. Они не размножаются в условиях постоянной температуры, сухого воздуха, в мягких, пористых осадках. Именно такие условия и наблюдаются в лаврских пещерах: температура в них зимой и летом почти одинакова — 10—12 градусов тепла, мощные слои пористых лёссовых грунтов гигроскопичны, хорошо обеспечивают сухость и циркуляцию воздуха. Вот почему часть погребенных тел высохла, мумифицировалась. И это природное явление было искусно выдано духовенством за «божье чудо» и использовано для поддержания религии, для обмана народных масс.Подобные естественные мумификации человеческих трупов известны в катакомбах Гванахванто в Мексике, в Риме и ряде других мест, где хорошо сохранилось множество высохших тел умерших.Мы познакомились с главнейшими путями образования и сохранения палеонтологических памятников. Большинство исторических документов животного и растительного миров было уничтожено теми же силами, которые беспрерывно действуют на Земле, разрушая и сглаживая поверхности материков.Имеющиеся в нашем распоряжении документы неполны. Они представляют лишь бесконечно малую долю того, что уже уничтожено и что еще скрыто в недрах Земли. Многое, к сожалению, уничтожено и людьми, недооценивающими этих документов. Но и то, что сохранилось, вместе со знанием и пониманием разнообразного мира ныне живущих растений и животных дает нам очень много для изучения истории жизни на Земле.
МЕТОДЫ НАУКИ
Итак, в недрах Земли сохранились остатки животных и растений прошлого. По этим остаткам мы можем сказать, что это были за существа, где и как они жили, каков был их облик. Более того, мы можем говорить, как и почему они изменялись, как происходило развитие жизни на Земле и как изменялась сама Земля в течение тысяч и миллионов лет.Представьте себе, что геолог находит в земных слоях, например в подмосковном известняке, остатки кораллов. О чем же говорит эта находка? Во-первых, о том, что на территории Подмосковья было прежде море, а не суша. Во-вторых, климат был более теплым, чем теперь. В-третьих, море было мелководное, так как кораллы не живут на большой глубине. В-четвертых, море было весьма соленым, так как в опресненных морях кораллов обычно мало. Хорошо изучив строение кораллов, можно сделать и другие выводы.Так остатки организмов дают возможность восстанавливать прошлое Земли. Очень важно и практическое значение палеонтологии. Ископаемые организмы дают возможность устанавливать относительную хронологию земной коры, географию древней Земли, что позволяет ориентироваться не только в истории Земли, но и в поисках полезных ископаемых и в первую очередь угля, нефти, некоторых стройматериалов, руд и т. п. Но можно ли по разрозненным остаткам организмов восстановить их вид, строение, образ жизни и даже историю? На первый взгляд кажется, что ответить на подобные вопросы невозможно, а значит, невозможно и восстановить прошлую жизнь.Но, оказывается, это не так.Мы можем сейчас по скелету и другим сохранившимся частям животного (кожа, мускулы, некоторые части внутренностей) восстановить не только его облик, но и образ жизни. Даже по части скелета (черепу, челюсти, костям ног) позвоночного животного многое можно рассказать о его строении, образе жизни, а также о ближайших родственниках, как среди ископаемых, так и современных. Для этой цели есть различные методы.В начале прошлого столетия выдающийся французский естествоиспытатель Жорж Кювье (1769—1832) своими трудами положил начало палеонтологии и сравнительной анатомии.Следует отметить, что еще в 1714 году, задолго до открытия официального основателя палеонтологии Кювье, Петр I при создании Кунсткамеры, из которой развились все естественно-исторические музеи Академии наук, издал указ об организации сбора в Кунсткамеру различных материалов, способствующих познанию природы, в том числе остатков ископаемых животных. Петр велел выяснить, какому животному принадлежат «Мамонтовы рога» (то есть бивни).Так начались в России первые палеонтологические сборы.Рисунки зубов и челюстей мамонта, сделанные в Сибири одним из посланных на обследование помощников Петра, подали Кювье мысль о различиях между современными и ископаемыми животными и толкнули его на изучение ископаемых позвоночных. В 1757—1759 годах М. В. Ломоносов в замечательной работе «О слоях земных» дал в художественной форме картину заключения в янтарь (окаменевшую смолу) насекомых. В чередовании слоев с остатками раковин и с остатками наземных растений он видел смену различных периодов жизни Земли, явления отступания и наступания моря и выдвинул идею об огромной длительности геологических периодов.Одно из основных выдвинутых Кювье положений гласит, что организм представляет собой связное целое, в котором отдельные органы не могут меняться, не вызывая изменения других.Это положение можно подтвердить многими примерами. Ограничимся одним: у слона есть хобот, с помощью которого он достает с земли и деревьев пищу, и очень короткая шея. Если бы хобота не было, то для того чтобы доставать землю, а стало быть, иметь возможность существовать, должно было произойти удлинение шеи, что и наблюдается у многих копытных млекопитающих.Другой основной метод назван Кювье «законом соотношений органов». Приведем примеры, поясняющие его.Хищные млекопитающие имеют на ногах когти, а травоядные — копыта. У обеих групп этих животных разный тип строения черепа, зубов, каждой отдельной кости скелета. Хорошей иллюстрацией этого закона соотношений служит следующий забавный анекдот. Один из учеников Кювье, желая его напугать, нарядился диким зверем и забрался к нему в спальню. Подойдя к кровати, он произнес глухим голосом: «Кювье, Кювье, я пришел съесть тебя!» Кювье увидел какое-то страшное животное, но с рогами и копытами, и заметил: «Как! Рога, копыта... Травоядное... Ну, ты не съешь меня». Зная строение, например, зубов, которые часто встречаются в ископаемом виде, можно представить строение челюстей, черепа, конечностей, желудка и т. д.Немецкий поэт Гете, который был и выдающимся натуралистом, выразил этот закон так: «Ни у одного животного, верхняя челюсть которого вся усажена зубами, нет на лбу рогов. Мать-природа бессильна создать рогатого льва». Кювье достиг большого искусства в реставрировании животных по отдельным частям скелета. Это дало возможность составить более или менее отчетливое представление не только о внешнем облике вымерших животных, но даже о внутреннем строении, образе жизни и среде, в которой они обитали.В 70-х годах прошлого века выдающимся русским палеонтологом-дарвинистом Владимиром Онуфриевичем Ковалевским был основан эволюционный палеобиологический метод изучения истории развития животного и растительного мира в связи с изменением среды.В чем суть этого метода изучения истории организмов?В. О. Ковалевский, изучая остатки (кости, скелеты), восстанавливал мускулатуру и весь облик вымершего животного. Сравнивая родственных животных, живших в разное время и в различных условиях, Ковалевский устанавливал причины, вызвавшие то или иное изменение строения организма, происхождение одних групп животных от других.Ковалевским, например, было твердо установлено, что широкое распространение степей, начавшееся несколько миллионов лет назад, привело к изменению пищи, а следовательно, зубов, черепа, конечностей и других органов у животных, питавшихся травой.Облик ископаемого животного, особенно позвоночного, может восстанавливаться довольно детально. По скелету, форме и мощности отдельных костей (по характеру мест прикрепления мышц) восстанавливается мускулатура. По сохранившимся черепам и отливам их внутренних полостей можно превосходно изучать внешнюю форму мозга.Так, существуют особые отрасли палеонтологии, как, например, палеомиология, изучающая мускулатуру, и палеоневрология, изучающая нервную систему ископаемых животных. На рисунке дан пример детального восстановления облика древнего гигантского ископаемого носорога.Насколько детально может быть восстановлен облик ископаемого животного и человека, показывают работы советского антрополога М. М. Герасимова: он восстанавливает по черепу даже человеческое лицо с портретной точностью1.