Вселенная внутри нас. Что общего у камней, планет и людей - Нил Шубин

Зная структуру гена дрозофилы, ученые из Университета им. Джона Хопкинса смогли обнаружить тот же ген у мыши и человека. Мало того, что вариант гена дрозофилы есть и у млекопитающих: его мутации тоже приводят к изменению размера органов. Ген работает примерно одинаково у дрозофил, мышей и людей, участвуя в цепи реакций, поддерживающих равновесие между частями тела. Например, мутация этого гена у мыши может привести к увеличению печени в пять раз по сравнению с нормой.

Однако мутации таких генов могут иметь и другие последствия: они способствуют развитию рака. Если клетки не перестают делиться или не погибают в назначенное время, они могут разрастаться и образовывать опухоли. Таким образом, гены, позволяющие нашему телу достигать больших размеров, способны причинить и вред.

Престон Клауд и его единомышленники увидели гармоническую связь нашей планеты и населяющих ее существ. Взаимодействие между Землей и ее обитателями привело к повышению концентрации кислорода в атмосфере. Кислород, в свою очередь, изменил мир, обеспечив существование крупных многоклеточных организмов. Жизнь изменяет Землю, Земля изменяет жизнь, и все мы, живущие на планете, несем на себе следы этих процессов.

200 миллионов лет

Пятьсот тридцать миллионов лет назад Земля еще выглядела непривычно для нас. Даже дышать тогда было так же трудно, как сейчас взбираться на Эверест без кислородной маски. Самым подходящим для жизни местом была вода. В океане появились новые виды мягкотелых животных. Суша представляла собой бесплодную пустыню без почвы и каких-либо растений. Если бы вы отправились в путешествие по этой странной земле, то могли бы дойти от того места, где расположен Бостон, до Австралии, не увидев океана.

Современный мир образовался в результате изменения гор, воздуха, воды и живых существ. Но, как показывает история возникновения кислорода, эти элементы не существуют независимо друг от друга. История Земли — продукт взаимозависимой эволюции планеты и ее обитателей. Чтобы научиться видеть эти связи, следует начать с составления карт. Они показывают, где мы находимся, как выглядит мир и, если использовать их во временной развертке, позволяют обнаружить связи между океанами, горами и органами нашего тела.

Как знают все родители, дети склонны находить закономерности во всем. Возьмите карту мира, покажите ее семилетнему ребенку и попросите его описать то, что он видит: не называть различные регионы, а описать форму материков, островов и океанов. Почти наверняка ребенок обнаружит, что отдельные части суши подходят друг другу: например, очертания восточного берега Южной Америки и западного берега Африки почти совершенно совпадают.

Однако еще сорок лет назад подобные мысли воспринимались как ересь. В младшей школе у меня был учитель, который рассказывал ученикам о популярных в 60-х годах псевдонаучных идеях. Одна из идей заключалась в том, что египетские пирамиды, рисунки на плато Наска в Перу и статуи острова Пасхи были возведены пришельцами из космоса, регулярно навещавшими нашу планету. Лично я, как и многие другие школьники, находил эту идею занятной (в конце концов, об этом постоянно рассказывали по телевизору). Задача моего учителя заключалась в том, чтобы показать, что подобные идеи, какими бы забавными и привлекательными они ни казались, практически невозможно проверить и доказать. К таким же фантастическим идеям он отнес и гипотезу о движении континентов. Происходило это в 1972 году. К сожалению, мой учитель мало что знал о великой научной революции, начавшейся за сто двадцать лет до этого.

В 1856 году братья Уильям и Генри Бленфорды приехали в Индию для изучения месторождений в известном угольном бассейне возле города Талчер. (Кстати, уголь здесь добывают до сих пор.) Как и все геологи, Бленфорды не только изучали залежи угля, но и анализировали то, что находится над и под ними. Один из слоев оказался необычным: он состоял из крупных, неправильной формы валунов, некоторые из которых были размером с человека. Еще более странным было то, что при ближайшем рассмотрении на камнях этих обнаружились сколы и срезы. Если бы такие камни нашлись в Альпах или в Арктике, это означало бы, что их переместил ледник. Но здесь, под слоями угля, в экваториальной Индии?

Кроме того, оказалось, что слой валунов не заканчивался в Индии. Вскоре после открытия Бленфордов та же последовательность горных пород была обнаружена в Южной Африке: слой угля и слой сколотых камней. Означает ли это, что в отдаленном прошлом в Южной Африке и в Индии были ледники? Как сюда попал лед?

Эдуард Зюсс (1831–1914) родился в Лондоне. Позднее его семья переехала в Вену. Там Зюсс занялся геологией. Он успешно учился, стал профессором и членом городского совета Вены. На этом посту он использовал свои познания в геологии на пользу обществу — организовал строительство водопровода для подачи в город чистой воды с гор. Возможно, тем самым он спас от тифа множество людей, поскольку прежде вспышки заболевания случались здесь регулярно.

Свое мнение о важности изучения горных пород Зюсс высказал в 1903 году на международном конгрессе по геологии. Он так описывал работу геолога: «Камень, по которому ударяет его молоток, — ближайший кусочек планеты… История этого камня — отрывок истории планеты, а… сама история планеты — лишь очень малая часть истории огромного, удивительного и постоянно изменяющегося Космоса». Для Зюсса каждый камень, если его правильно рассматривать, может открыть окошко в огромный мир, простирающийся бесконечно далеко во времени и в пространстве.

Если придерживаться такой философии, то камни и окаменелости приобретают иной смысл. Примерно за десять лет до строительства водопровода Зюсс заинтересовался странным ископаемым растением, листья которого напоминают коровий язык. Это растение, названное глоссоптерисом (Glossopteris; от лат. «язык» и «папоротник»), представляло собой настоящую загадку.

Глоссоптерис

Как часто бывает, целое растение практически никогда не сохраняется в виде окаменелостей, поэтому о его внешнем виде приходится судить по отдельным фрагментам листьев, веток, корней и стволов. Это занятие напоминает составление трехмерного пазла из неполного набора фрагментов. Во времена Зюсса уже было понятно, что глоссоптерис — странное растение: у него была мягкая древесина, что делало его похожим на хвойное растение или папоротник, и при этом он обладал органами с семенами. Если судить по отдельным фрагментам, глоссоптерис мог достигать тридцатиметровой высоты и имел заостренную форму, почти как новогодняя елка.

Зюсс обратил внимание, что странность этого растения заключается не в строении листьев, а в том, в каких камнях оно встречается. Горные породы, содержащие отпечатки глоссоптериса, были обнаружены во многих местах в Южной Афри