7

Загадка Серро-Баллены

Зажатый между тремя чилийскими студентами на заднем сиденье пикапа, я с трудом нащупал ремень безопасности. Едва я пристегнулся, грузовик внезапно рванулся во тьму и помчался по освещенной луной местности. Туарег жал на газ беспорядочно, зато с энтузиазмом. Было десять часов вечера, мы еще не ужинали, и я понятия не имел, куда мы едем.

Это был наш последний вечер в Атакаме. Все геологические работы были завершены. Наши лазерные ковбои уже почти закончили сканировать хвост B33 и сейчас занимались крохотными костными дисками, аккуратно лежащими вдоль оси скелета и составляющими костную часть хвостового плавника. Ковбои просили привезти еды. («Печеных эмпанад, – сказал Адам. – И побольше».) Наконец, мы разделились на две машины и отправились ужинать в Пунта Референсия на берегу океана. Каро и ее спутники поехали привычным маршрутом, а мы увлеклись беседой и не заметили, как Туарег свернул на незнакомую дорогу. Ее даже тропой едва ли можно было назвать – просто усыпанный валунами участок, по которому когда-то прошли грузовики горнодобывающей компании.

Машину трясло на камнях, бросало из стороны в сторону, в радиоприемнике бухала громкая музыка, а Туарег что-то рассказывал, ожесточенно жестикулируя.

– Марио, – я назвал его настоящим именем. – Куда мы едем? – Я вдруг ощутил себя чужаком в чужой стране, почему-то напялившим шляпу руководителя экспедиции.

Пикап вильнул в сторону, Туарег замолчал и взглянул на меня в зеркало заднего вида.

– Все в порядке, – уверенно заявил он. – Мы обгоним другую команду.

И он продолжил рассказывать очередную историю, пока мы огибали высшую точку окружающего бездорожья. Я смотрел на волны Тихого океана вдали, испещренные пятнами лунного света. Машину продолжало потряхивать, в дергающемся окне виднелся Эль Морро. Он был виден за много километров, очень удобно, чтобы определять наше местоположение во время работы. Геологи называют такие объекты вулканической интрузией: много миллионов лет назад пузырь расплавленной породы поднялся на поверхность, остыл и с тех пор медленно разрушался. Это все субдукция: она породила Эль Морро, как и участок бывшего дна древнего моря, где мы описали больше 40 китовых скелетов. Хотя Дарвин никогда не упоминал Эль Морро, он не мог его пропустить, когда покидал Атакаму. Я представил, как парусник «Бигль» лавировал против ветра, направляясь в порт в Кальдере, чтобы забрать любознательного натуралиста, который навсегда изменил наши представления о жизни на Земле.

И мне предстояло внести скромную лепту в эти представления, разгадав самую большую загадку в моей профессиональной жизни: что же произошло некогда в Серро-Баллене? Это была редкая возможность для палеонтолога. В большинстве случаев мы никогда не узнаем, почему произошло то или иное конкретное событие прошлого – почему вымер пакицет или почему у базилозавра был такой длинный хвост. Палеонтологам гораздо проще объяснять сразу множество похожих событий: например, эволюционную конвергенцию формы тела или взаимосвязь между изменениями климата Земли и расцветом и упадком ископаемых видов. Поначалу возникновение местонахождения Серро-Баллена выглядело отдельным единичным событием, но при ближайшем рассмотрении в нем обнаружились повторяющиеся особенности – четыре костеносных слоя один на другом, – и мы подумали, что должно быть некое общее объяснение того, как появилось это место. В некотором смысле загадка Серро-Баллены сочетала уникальные факты и общую причину.

Палеонтологи, желающие объяснить происхождение любого местонахождения, обычно делают первый шаг по истоптанной тропе геологии. В данном случае рыжеватые, рыхлые отложения Серро-Баллены указывали на один и тот же род окружающей среды, скорее всего на приливно-отливную зону. Каждый из четырех слоев со скелетами имел постоянный фон – иными словами, приливно-отливная зона была постоянным контекстом каждого из событий, из-за которых здесь скопились кости. В приливно-отливной зоне можно обнаружить тюленя или четвероногого водного ленивца, но это явно не то место, где попадаются живые киты, и тем более десятки китов.

Исходя из мощности слоя горных пород и скорости осадконакопления в современных приливно-отливных зонах, мы рассчитали, что породы Серро-Баллены формировались от 10 000 до 16 000 лет. Это дольше, чем существует вся человеческая цивилизация, однако для геологии это краткий миг. У нас не было никаких образцов, позволяющих вычислить точные даты, но ископаемые акулы (от которых мы нашли несколько отдельных зубов) и водные ленивцы, найденные в Серро-Баллене, также были известны по отложениям в Перу, которые были лучше датированы. Мы применили эту датировку к Серро-Баллене: получилось, что наше местонахождение формировалось примерно в течение 10 000–16 000 лет в конце миоцена – в период между 9 и 7 млн лет назад.

Крупные усатые киты были явными звездами этого места – они оставили самые крупные и полные скелеты в каждом костеносном слое. Все эти скелеты принадлежали вымершим полосатикам, родственникам современных горбачей и синих китов. Здесь были особи разных возрастов, от однолеток до взрослых. Помимо вымерших полосатиков, сохранились остатки множества других существ, в том числе морских млекопитающих, что давало нам не только четкую картину подводной жизни в течении Гумбольдта во времена миоцена, но и крайне важный ключ к происхождению Серро-Баллены.

Миоцен длился от 23 до 5 млн лет назад, он занимает солидный кусок эволюционной истории китов. Многие континенты располагались там же, где и сейчас, а вот некоторые океанические бассейны и проходы между ними исчезли – например, Северную и Южную Америку тогда разделял Центральноамериканский пролив. В середине миоцена были долгие периоды, когда уровень моря и температура на Земле были выше, чем сегодня, – так было, например, во время формирования местонахождения Шарктус-Хилл. Вероятно, это способствовало богатому разнообразию форм жизни, которое мы видим в окаменелостях того времени: то был период максимального разнообразия китов, эти гиганты занимали такие экологические ниши и достигали таких размеров, какие не встречаются у их нынешних потомков.

Миоцен можно сравнить с современностью, которая снится вам в лихорадочном сне: все составляющие экосистемы вроде бы знакомы, окружение похожее, но нет-нет да и попадется какое-то кошмарное отклонение. Если бы вы отправились наблюдать за китами у побережья Чили в конце миоцена, как раз во времена Серро-Баллены, вы увидели бы много китов знакомого вида: ранние родственники нынешних полосатиков и дельфинов, несомненно, бороздили здешние воды и питались той же самой добычей, что и сегодня. С борта корабля они и выглядели бы так же, как сегодня, за исключением разве что цвета – хотя, скорее всего, у них тоже была покровительственная окраска, характерная для большинства океанских животных (светлая снизу, темная сверху, чтобы скрываться от добычи как сверху, так и снизу). Если присмотреться ближе, оказалось бы, что ранние полосатики были не такими уж большими (гигантов размером с синего кита среди них не было), а у некоторых дельфинов были очень длинные морды, как у их нынешних речных сородичей.

Но, помимо знакомых китов, в этих водах плавали бы кашалоты-убийцы и моржевидные дельфины. Всего в нескольких метрах от скелета B33 мы собрали десяток похожих на бананы зубов, принадлежащих вымершему кашалоту. У него были верхние и нижние зубы, покрытые эмалью. У сегодняшних кашалотов имеются только нижние зубы. Эти миниатюрные наковальни, состоящие в основном из дентина, служат для захвата головоногих моллюсков. А более зубастые вымершие миоценовые кашалоты, возможно, терроризировали и пожирали морских млекопитающих, в том числе других китов.

Также мы обнаружили в Серро-Баллене бивни и части черепа, принадлежащие дельфину с мордой моржа: на короткой, опущенной вниз морде было два бивня, как это ни удивительно, разных по длине. Окаменелости этого причудливого животного также были найдены в тысяче километров к северу от Серро-Баллены, в Перу. Современные моржи живут в высоких широтах северного полушария, и их окаменелости находили только в северном полушарии. Тот факт, что группа зубатых китов обзавелась мордой и строением зубов, почти идентичным современным моржам, говорит о том, что у побережья Южной Америки имелась аналогичная экологическая возможность, причем достаточно долго, чтобы естественный отбор смог привести к изменению (моржей от китов отделяет более 100 млн лет эволюции). Моржевидные дельфины – они же одобеноцетопсы (Odobenocetops), – вероятно, кормились в придонной зоне, на мелководье у побережья, среди тех же водорослей, что и вымершие водные ленивцы. (Да, у ископаемых ленивцев были удлиненные морды и утолщенные ребра и конечности, а это явные приспособления к водному образу жизни, такие же есть у морских коров, и, подобно моржевидным дельфинам, водные ленивцы найдены только в Южной Америке.)

Кроме того, в эпоху миоцена жили пингвины и другие морские птицы, хотя кое-кто из них отличался от тех, что мы видим сегодня. У некоторых пингвинов были очень длинные клювы, а вымершая морская птица пелагорнис имела размах крыльев больше 5 м и жутковатые пилообразные псевдозубы на клюве, типичные для этого ныне вымершего семейства. Как и их современные родичи, морские млекопитающие и птицы миоцена питались зоопланктоном, которым было богато течение Гумбольдта, хотя уточнить объекты питания весьма сложно, так как окаменелостей сохранилось мало. От криля, например, окаменелостей вообще не остается, но анализ ДНК показывает, что эти организмы существуют со времен мелового периода, от 100 до 70 млн лет назад. Разумно предположить, что криль обитал и в древнем течении Гумбольдта, но этот вывод основан только на наличии хищников, аналогичных современным.

Еще одна группа хищников определенно играла важную роль в миоценовых океанах – акулы длиной с автобус. Эти вымершие рыбы известны нам почти исключительно по зубам размером с кулак, которые попадаются в миоценовых породах по всему миру. Некоторые – например, так называемый мегалодон (специалисты все еще спорят по поводу научного названия) – достигали 12 м в длину и ели в том числе китов. В Серро-Баллене мы не нашли признаков того, что акулы объели хоть один скелет кита. Немногие найденные нами акульи зубы принадлежали вымершим видам, меньшим, чем мегалодон, и, вероятно, были принесены приливом или оставлены во время редких эпизодов поедания падали. Некоторые ученые утверждают, что крупноразмерные усатые киты современного типа не могли появиться в миоцене как раз из-за наличия в экосистемах больших акул: время вымирания последних, примерно 3 млн лет назад, совпадает с появлением огромных китов. Причина исчезновения этих ужасающих акул остается неразгаданной.

В общей сложности мы насчитали в Серро-Баллене десять видов хищных и растительноядных крупных морских животных – тех, что были на вершине пищевой цепи. Список получился своеобразный: тут были и киты, и разнообразные тюлени, и водные ленивцы, и марлины. Больше всего меня удивило, что нам попались все ископаемые морские млекопитающие, которые были найдены только в Южной Америке (моржевидные дельфины и водные ленивцы), и это на участке всего в несколько сотен метров. Этот факт дал нам важную подсказку: видимо, они собрались в этом месте из-за воздействия какого-то фактора, причем как минимум четыре раза независимо друг от друга.

Знание геологической обстановки и экологических факторов сузили круг подозреваемых в возникновении Серро-Баллены. Как вышло, что крупные морские хищные и растительноядные животные лежали на дне в считаных шагах друг от друга, причем некоторые прекрасно сохранились, так сказать, от носа до кормы (например, скелет B33)? Как животные, одни из которых дышат легкими, а другие – жабрами (марлины), оказались рядом? И последнее, и самое важное: как все эти совпадения могли повториться четыре раза в одном и том же месте?

Океан редко выбрасывал вместе различные виды китообразных или морских млекопитающих, но такие случаи были задокументированы, особенно в США. И что интересно, каждый раз, когда мультивидовый выброс удавалось объяснить, основным (и единственным) виновником оказывалось вредоносное цветение водорослей (ВЦВ). Производящие ядовитые вещества одноклеточные – различные виды диатомовых водорослей, динофлагеллят или сине-зеленых – способны вызывать массовую гибель, поскольку токсины накапливаются в организмах рыб и морских животных, занимающих места ближе к вершине пищевой цепи. Хотя ВЦВ объединяет широкий спектр видов и токсинов, которые проявляют себя по-разному (цветение водорослей, так называемые красные приливы и т. п.), механизм всегда один: когда одноклеточные организмы достигают достаточной плотности, их ядовитое воздействие усиливается по мере того, как все более и более крупные обитатели моря съедают все больше и больше отравленной добычи. В конечном счете микроскопические существа могут убить ведущих участников океанских пищевых сетей – китов и других морских млекопитающих, марлиновых, да и людей.

Если причиной возникновения Серро-Баллены было именно ВЦВ, это также объясняло важную особенность геологии участка: оранжевый ореол в каждом костеносном слое, который наш специалист по осадконакоплению объяснил окрашиванием железом из водорослевых матов. Хотя было бы трудно определить, являются ли организмы, которые вызвали эти образования, водорослями смерти, было ясно, что они накапливали железо, которого в окружающей воде было много. Наличие железа – чрезвычайно важный фактор: в современном мире оно повышает эффективность цветения, увеличивает его степень и продолжительность.

Суть науки состоит в том, чтобы отбрасывать все плохие объяснения, пока не останется самое простое (или с наименьшим количеством шагов) и с наибольшей объяснительной силой. Ни одно другое объяснение особенностей Серро-Баллены не выдерживало проверки. Это не был групповой китопад – в этом месте было слишком мелко. Если хочется чего-то вычурного, тогда можно предположить, что землетрясение или цунами каким-то образом забросило кучу китовых туш в приливно-отливную зону. Однако у нас не только нет современных примеров, подтверждающих эту гипотезу, но и геологическое строение этого участка не хранит следов высокоэнергетических, катастрофических событий. А главное, тогда пришлось бы допустить, что некий геологический механизм сработал более или менее одинаково (и в одном и том же месте) четыре раза. Там, где другие теории оказались бессильны или же объясняли только часть наблюдений, именно ВЦВ объясняло всю совокупность данных по Серро-Баллене.

Насколько я могу судить, в Серро-Баллене произошло примерно вот что. Где-то в конце миоцена, между 9 и 7 млн лет назад, в южной части Тихого океана образовалась огромная, мелкая приливная равнина, возможно, окаймленная цепочкой скалистых островков и окруженная чрезвычайно засушливой пустыней. Ныне вымершие виды китов, причудливые дельфины с мордами моржей, древние тюлени и другие морские хищники процветали в потоке течения Гумбольдта, примерно как их родичи сегодня.

Затем сток железа из близлежащих рек привел к распространению и токсичному цветению водорослей, которое убило легионы морских млекопитающих всех форм и возрастов. Причем эти главные потребители были убиты довольно быстро: возможно, отравление наступило уже через несколько часов, а потом они несколько дней или недель умирали от удушья – ужасная смерть, которая случается и с современными китами при отравлении водорослями. Тюлени, ленивцы и даже марлиновые также не были защищены от распространившегося токсина. Волны и течения, а иногда и штормы выбрасывали на берег тушу за тушей. Крупнейшие киты чаще всего оставались лежать брюхом кверху, за исключением тех случаев, когда волны их переворачивали. Тела выносило к северному краю широкой приливной зоны, и они накапливались, как бревна во время сплава по реке, пока прилив не отступал, оставляя их на берегу. Три кита, которых мы назвали «Ла Фамилия», вероятно, были среди сотен других; скорее всего, они были как-то связаны друг с другом и оказались захоронены вместе – так же как и жили. Пока их медленно заносило песком, они остались по сути нетронутыми, разве что мясо объели крабы и зубастые птицы. Такая последовательность событий имела место по крайней мере четыре раза с интервалом в несколько тысяч лет, каждый раз заканчиваясь в одном и том же месте и формируя стопку скелетов, которая впоследствии стала Серро-Балленой.

За миллионы лет камни из древних приливных равнин под действием тектонической активности поднялись почти на 60 м над уровнем моря. За это время силы сжатия и химического замещения сделали скелеты плоскими и превратили их в камень, особенно с учетом веса вышележащих слоев ракушечника, отложенных во время ледниковых периодов. Вся эта масса камня покоилась на северном краю бассейна Кальдеры – с видом на саму Кальдеру и Эль Морро на юге. Лишь в конце ХХ в. люди проложили через эти слои автомобильную дорогу, попутно уничтожив неведомое количество скелетов, а затем в XXI в. здесь появились мы, чтобы измерить, отсканировать и описать все кости, извлечь их из земли и занести в цифровую базу знаний человечества.

Изначально я отправился в Чили, чтобы понять, чем отличаются экосистемы прошлого от современных – например, какую роль играли там моржевидные дельфины, водные ленивцы и зубастые птицы? Я также хотел узнать, как появлялись различия между древними и современными видами во времена расцвета китов и других крупных обитателей океана, важных экологических игроков. Потом мы надолго отвлеклись на Серро-Баллену, и не напрасно – оказалось, что такие плотные скопления костей могут дать яркий слепок древних экосистем. На территории в два футбольных поля, расположенной вдоль шоссе, мы собрали полный набор почти всех известных видов морских млекопитающих Южной Америки – от моржевидных дельфинов до водных ленивцев. Не удивлюсь, если найдутся и другие виды, обнаруженные только из Чили и Перу, если кто-нибудь продолжит раскопки по обочинам Панамериканского шоссе. По нашим оценкам, там остается еще миллион квадратных метров породы с таким потенциалом сохранения, а это сотни возможных «Ла Фамилий» китов, тюленей и других животных.

Случай Серро-Баллены, вероятно, не уникален ни для Чили, ни тем более для Южной Америки. Каждый раз, когда мы видим повторяющиеся события в геологической летописи, они сообщают нам нечто важное о более широких процессах глобального масштаба. Если наша версия происхождения Серро-Баллены верна, то и в других частях света должны быть свои «шоссе ископаемых китов»: по крайней мере там, где тектоника плит хранит следы зон апвеллинга, и там, где были побережья, приливные равнины и водоросли-убийцы. Если конкретнее, то стоит обратить внимание на западно-континентальные береговые линии по всему миру, где есть участки доступных окаменелостей и соответствующие скальные породы. Строительство Панамериканского шоссе по сути геополитический фактор, который помог открыть Серро-Баллену, – может понадобиться похожее стечение обстоятельств, чтобы найти другие местонахождения. И если наша гипотеза верна в отношении выбросов китов, она должна в равной степени относиться к мозазаврам, ихтиозаврам или другим древним обитателям океана, учитывая, что одноклеточные организмы, вызывающие вредоносное цветение водорослей, появились на Земле почти миллиард лет назад.

Большинство других местонахождений костей морских млекопитающих формировалось в результате длительных процессов, сохраняющих кости на морском дне. Серро-Баллена в этом смысле заметно отличалась: это была приливно-отливная зона, куда волны и шторма приносили туши мертвых китов, накапливавшиеся и сохранявшиеся в относительно тесных временных интервалах. Плотность отдельных остатков ископаемых морских млекопитающих здесь превосходит любое другое место в мире, будь то Шарктус-Хилл или даже Вади-аль-Хитан. Я всегда считал Серро-Баллену этаким окном, через которое можно взглянуть на течение Гумбольдта, каким оно было в глубокой древности. И это ставит Серро-Баллену в один ряд с другими объектами Всемирного наследия ЮНЕСКО, например с Вади-аль-Хитан. И как же здорово, что мы сделали его доступным в цифровом виде для всех, у кого есть доступ в интернет, ведь нам еще столько предстоит узнать.

К востоку от Эль Морро начинаются предгорья Анд, спинного хребта Южной Америки. Анды сформировались и продолжают формироваться, по мере того как плита Наска медленно погружается под Южно-Американскую континентальную плиту, выталкивая слои земной коры кверху, как страницы толстой книги в мягкой обложке. Скалы в этой части Анд намного старше, чем Серро-Баллена, – некоторые сравнимы по возрасту или даже старше первых динозавров.

В этом регионе, в одном дне езды от Серро-Баллены, находится еще один результат столкновения геополитики и науки. Сухой пустынный воздух, высота над уровнем моря и отдаленность от светового загрязнения в городах делают здешние места идеальными для постройки самых современных в мире астрономических обсерваторий. Здесь стоят и первые солнечные обсерватории Смитсоновского института, построенные на рубеже XIX – ХХ вв., хотя их давно превзошли современные астрономические цитадели с телескопами, заглядывающими на миллиарды лет в прошлое Вселенной.

Астрономия и палеонтология и правда являются родственными сферами: они переносят человеческое воображение в места, где никто никогда не бывал, и свой вклад в эти науки может внести кто угодно, достаточно настойчивый, чтобы присоединиться к поискам. Любитель может открыть комету или окаменелость, которая навсегда изменит учебники. Это случалось прежде, случится и снова. Астрономы даже используют слово «реликтовое» применительно к излучению далеких звезд, сверхновых и галактик – к собранию космических явлений, не столь уж отличных от скоплений вымерших форм, погребенных в камне (и иногда их него извлекаемых). Обеим наукам нужны данные, и неважно, как их получили: вглядываясь в окуляры телескопа или ползая по земле на четвереньках в поисках костей.

Когда наш пикап наконец подъехал к Пунта Референсия, нашу запоздалую команду встретили криками радости. Туарега, как героя, встретили объятиями и поцелуями в щеку. Я задержался у машины, чуть в стороне от тепла и света, чтобы полюбоваться на ясное ночное небо. Я надеялся увидеть Южный Крест – дома его не увидишь.

Я прошел мимо двух собак, возившихся в тени, и направился к пляжу, пока надо мной не раскрылся целиком сине-фиолетовый купол неба. На расстоянии сотен световых лет от Земли большинство звезд, составляющих четырехконечный воздушный змей Южного Креста, сияли в небе уже как минимум 10 млн лет, когда в Серро-Баллене на берег волны вынесли десятки миоценовых китов. Я подумал, что звездный свет у меня над головой и окаменелости под ногами существовали задолго до того, как первые люди подняли глаза к ночному небу, и сохранятся еще долго после того, как последние люди вымрут. Но здесь и сейчас мы охотимся за реальными свидетельствами прошлого – пикселями света или истертыми костями, которые дают нам практическую возможность взаимодействовать с временной шкалой, далеко превосходящей нашу собственную.

Наконец, чувствуя голод и отчасти чувство одиночества, я вернулся в ресторан и подсел к студентам, дрожащим от холода в своих флисовых и нейлоновых куртках. Но никто не обращал внимания на вечернюю прохладу, пива и шуток было в изобилии, как и поджаренных на гриле морепродуктов – тарелками был заставлен весь стол. Многие из моих молодых чилийских коллег родились во времена диктатуры и были лишены настоящей интеллектуальной преемственности с предшественниками, но сумели найти свой путь в науке. Верховодил собравшимися Туарег, он весьма похоже изображал присутствующих в виде странных гибридов на салфетках из бара: Каро была длинноклювым речным дельфином, я – моржевидным дельфином. Один из учеников Каро наклонился ко мне и сказал: «Туарег в своем репертуаре. Такие карикатуры на салфетках можно найти в каждом кафе от Антофагасты до Пунта-Аренаса». Я поверил и представил себе, как прерывистый след изрисованных салфеток и потерянных мобильников тянется за Туарегом вдоль узкой полоски Чили на географической карте.

В конце концов, наука – это не удел одиночек. Нужны единомышленники, будь то огромные команды, которые вглядываются в ночные небеса с помощью телескопов на вершинах гор, или экипажи кораблей, перевозящие натуралистов через моря и океаны. Или просто группа палеонтологов, собравшаяся в приятном местечке недалеко от трассы ископаемых китов. Все лавры полностью принадлежат Туарегу, ведь это он осознал масштаб Серро- Баллены и потом развеял мои сомнения. А я был рад поруководить цифровым спасением этого места и сбором данных, позволивших выяснить, как оно возникло. Сидя за столом, я чувствовал, что мне повезло стать частью всего этого, и в тот момент в Пунта Референсии я не чувствовал себя таким уж иностранцем. Скорее – просто еще одним охотником за ископаемыми, который пришел вечером к костру, чтобы поделиться новостями об открытиях дня и пересказать сплетню-другую.