Знание - сила, 2007 № 07 (961)

Приглядимся же внимательнее, как лишь за последнее время переоценивались причины давних биологических катастроф, послушаем доводы оптимистов и скептиков в бурлящих сегодня дискуссиях об ожидающих цивилизацию преобразованиях и попробуем задаться вопросом: готовы ли мы при такой разноголосице мнений к принятию судьбоносных, беспрецедентных по масштабам влияния на природу решений?

Рафаил Нудельман

Американский ученый Питер Уорд начинает свою статью «Удар из глубины» размышлением о путях развития науки. Это развитие, — говорит он, — в чем-то напоминает пунктирную линию эволюции жизни. Точно так же, как в ходе эволюции длительные периоды постепенного накопления незаметных, мелких изменений уже существующих видов сменяются короткими интервалами взрывоподобного появления множества совершенно новых видов, так и в науке постепенное развитие существующих теорий время от времени прерывается внезапным появлением совершенно новых, революционных гипотез и теорий.

Эти свои размышления Питер Уорд предпосылает изложению одной такой революционной теории — предлагаемому им оригинальному объяснению так называемых биологических катастроф. Спор о причинах этих катастроф, или, как их еще называют, «массовых истреблений биологических видов», идет в науке уже несколько десятилетий, и Уорд совершенно прав: причудливые зигзаги этого спора действительно напоминают пунктирный путь постепенной эволюции, прерываемой появлением новых видов — в данном случае, новых теорий.

Массовые истребления происходили в истории Земли не однажды. Сегодня наука насчитывает пять крупнейших таких катастроф, во время которых погибала значительная часть тогдашних живых существ, в океанах или на суше (в конце Ордовикского геологического периода, 443 миллиона лет назад; в конце Девонского — 374 миллиона лет назад; в конце Пермского — 251 миллион лет назад; в конце Триасового — 201 миллион лет назад; и в конце Мелового — 65 миллионов лет назад), что же касается менее значительных, то их насчитывается с добрый десяток. Возможно, располагай наука средствами более глубокого проникновения в прошлое, ей удалось бы нащупать и другие катастрофы, но и того, что уже известно, вполне достаточно, чтобы понять, что перед нами некая закономерность, у которой должны быть какие-то причины или даже одна, общая причина. Об этой-то причине и идет в науке затяжной спор, в который сейчас включился Уорд.

Долгое время такой общей причиной считались вулканические извержения. Действительно, даже извержения отдельных мощных вулканов, вроде Кракатау, вызывают, как мы знаем, серьезные атмосферные и климатические последствия, продолжающиеся порой несколько лет, и легко представить себе, какими катастрофическими могли быть последствия одновременного извержения тысяч вулканов, сопровождавшие столкновения континентальных плит и процессы горообразования в прошлом. Как показало изучение древних лавовых полей в различных местах земного шара (например, в Сибири или на Деканском плоскогорье в Индии), в истории Земли не раз случались такие длительные периоды вулканизма, продолжавшиеся порой тысячелетиями. Каждый такой период сопровождался непрерывным и чудовищным выбросом пыли и газов, который нарушал экологическое равновесие планеты и приводил к гибели многих видов живых существ.

Эта вулканическая гипотеза так непринужденно объясняла биологические катастрофы прошлого, что долгое время считалась единственно возможной. Первая брешь в ней была пробита лишь в 1980 году, когда американские ученые, отец и сын Альваресы, выдвинули предположение, что причиной, по крайней мере, одной из катастроф — знаменитого истребления динозавров — было не извержение вулканов, а столкновение Земли с крупным метеоритом или даже астероидом. Обнаружение кратера подходящих размеров и давности (Чикскулуб на мексиканском полуострове Юкатан) упрочило положение метеоритной гипотезы, и она стала считаться наиболее возможной причиной гибели динозавров. Хотя отдельные исследователи до сих пор продолжают отстаивать роль вулканизма и в этой «катастрофе динозавров», но даже они стараются теперь каким-то образом совместить это с метеоритным ударом. Утверждается, например, что хотя удар был, но ему предшествовал длительный период вулканизма, который расшатал экологическое равновесие планеты и практически привел ее на край катастрофы (такой период вулканизма в эту эпоху действительно был), так что последующий удар метеорита сыграл лишь роль «последней соломинки», окончательно и быстро обрушившей это равновесие.

Появление и упрочение метеоритной гипотезы Альваресов породило соблазн объяснить подобными столкновениями и другие крупные биологические катастрофы. Иными словами объявить удары метеоритов новой общей причиной всех биологических катастроф в истории Земли (эту мысль впервые высказал в 1991 году палеонтолог Дэвид Рауп в своей книге «Истребления: незадачливые гены или незадачливая судьба?»). В самом деле — столкновения нашей планеты с метеоритами не только не исключены, но, как мы хорошо знаем, происходят непрерывно, а за прошедшие 600 миллионов лет наверняка могли быть и отдельные столкновения с достаточно крупными небесными обломками, и каждое такое столкновение неминуемо должно было привести к очередному массовому истреблению земной жизни.

Эти соображения побудили ученых к интенсивным поискам следов таких столкновений. Поиски облегчались тем, что характер искомых следов был известен заранее. Это были, разумеется, богатые иридием, заносимым метеоритами, слои соответствующей давности, а также некоторые другие последствия космического удара. Мощное столкновение с метеоритом должно было резко изменить структуру земных скал, оставив в них характерные «ударные конусы», а быстрое последующее остывание скальных пород приводило бы к образованию множества округлых стеклоподобных микроглобул.

В кварцевых породах под воздействием ударных волн должны были возникнуть вкрапления так называемого «потрясенного кварца» и спекшиеся зерна железа и никеля. А специфическим последствием космического столкновения стало бы появление полых углеродных шариков-«фуллеренов», содержаших газы типа аргона, гелия и неона в том соотношении, в каком они встречаются в метеоритах и космической пыли. И, разумеется, важным свидетельством в пользу гипотезы столкновения был бы кратер подходящих размеров и возраста.