Корабль “Глобигерина”

Томас Генри Гексли (Хаксли) не только одним из первых усвоил объяснительную силу дарвиновских идей. Он превозносил добродетели микроскопии перед жаждущим прогресса обществом. Как и Дарвин, Гексли совершил в 1846 г. плавание на корабле “Ретлснейк” в качестве натуралиста. Однако Гексли – в отличие от Дарвина (которому, видимо, удобнее думалось без качки и морской болезни) – занялся морской биологией.

В 1850-х гг. представления о глубоководной жизни напоминали нынешние представления о Марсе. Возникали вопросы об условиях обитаемости планеты и самой природе человека. Эдвард Форбс, первооткрыватель жизни в кембрии, высказался о безжизненности глубин. Он считал современную жизнь в морских глубинах очень похожей на силур с его плеченогими и наутилоидами и думал, что глубже нескольких сотен метров жизнь в океане вообще отсутствует, как и в начале геологической летописи. А если так, размышлял Форбс, то не могло бы изучение глубоководных районов помочь раскрыть историю самой жизни?

Дарвин обратил внимание на идеи Форбса. В издании 1859 г. он предположил, что “дно будет чрезвычайно слабо заселено”. В 1861 г. он резко изменил формулировку: “Дно будет слабо заселено, но не будет, как мы теперь знаем… вовсе лишено жизни”.

Шанс проверить – и опровергнуть – это громкое заявление появился в 1856 г. во время гонки по соединению Старого Света с Новым при помощи телеграфа. В Англии и Америке были изготовлены толстые кабели, а корабли уложили их по дну Атлантического океана. Но инженерам требовались данные о глубинах и характере рельефа дна, и это потребовало тщательных промеров океана – впервые в истории. Во время героического путешествия в 1856 г. лейтенант американского флота Берримен поднял со дна двенадцать проб и был поражен обнаружением бежево-серого осадка, названного глобигериновым илом (см. вкладку). С 1859 г. началось активное изучение дна глубоководной части моря. Каждый корабль делал промеры глубин на определенном маршруте, укладывал кабель, а затем, разумеется, чинил его. Всякий раз, когда кабель портился (а происходило это нередко), его поднимали на палубу, разбрызгивая глобигериновый ил.

Вернувшись на корабли или в лаборатории на берегах Атлантики, ученые – Х. Г. Эренберг и Дж. У. Бейли, Т. Г. Гексли и У. Б. Карпентер – изучили (как и я на “Фоне”) пробы донных отложений с помощью сложных микроскопов. И увидели мириады созданий, похожих на ягоды малины, воланы, дренажные и органные трубы, флюгельгорны и фанфары. Вскоре стало очевидно, что этот миниатюрный зверинец (порожденный одноклеточными диатомеями и фораминиферами) напоминает то, что можно получить, потерев зубной щеткой размоченный кусок мела. (Действительно, мел – например, знаменитые скалы Дувра – прежде использовали вместо зубной пасты.) В 1868 г. Гексли выступил с публичной лекцией “О куске мела”, а в 1873 г. еще с одной, показав, что предсказания Форбса неверны. Глубоководье вовсе не было безжизненным.

“Челленджер”

Вдохновением, подвигшим Гексли на сочинение большей части его работ, ученый был обязан другой английской экспедиции. В 1872 г. 17-пушечный корвет “Челленджер” водоизмещением чуть более 2 тыс. т. отправился в трехлетнее плавание, под завязку нагруженный учеными, и каждый ученый был отягчен книгами и бородой. По мысли Карпентера, вдохновителя экспедиции, ее целью была проверка той гипотезы, что океан полон жизни – от дна до поверхности. Небритые профессионалы провели такую инвентаризацию биосферы, какой не случалось ни до, ни после. То был полет “Аполлона” викторианской эпохи. Весь следующий век микробы, поднятые из глубин “Челленджером” и его преемниками, “воспитывали” микроскопистов.

Мы во время плавания на “Фоне” решили перепроверить открытия экспедиции “Челленджера”. Мы держались примерно в двух милях восточнее Барбуды. Здесь вулканический цоколь острова круто спускается к атлантическому дну, образуя подобие склона для катания на санях. С этого небольшого расстояния еще видна танцующая линия прибоя, но под килем уже 1,6 км.

Наша лебедка на баке простояла без дела восемь месяцев. Масло пачкало красивую тиковую палубу, что раздражало капитана Лу Дэвидсона. Но вот пришла минута славы. Мы заправили дизель. Он ожил, и следующие несколько часов мы травили трос длиннее мили, соединенный с пробоотборником. Наконец настало время выбрать его и посмотреть, что нам попалось.

Тот момент, когда пробоотборник появляется на поверхности, по-настоящему волнующий для всего экипажа. Сначала испытываешь радость, как будто встречаешь друга, возвращающегося из долгого опасного похода. После ощущаешь тревогу: ведь пробоотборник может вернуться ни с чем. Но сильнее всего тебя мучит страх, что пробоотборник кого-нибудь покалечит. Это и случилось на “Фоне”, когда мы пересекали Атлантический океан у Азорских островов. Мы не только снялись с якоря, но и на ходу брали пробы со дна. К несчастью, в темноте красный флажок, которым прибор должен был объявить о своем прибытии, остался незамеченным, и тот ударился о кран-балку с такой силой, что зацепил трос, который снял скальп бедолаге матросу. К счастью, это не помешало отбору проб со склона острова. Густой серый ил быстро поместили под микроскоп. Теперь и мы увидели то, чему поражался Уильям Карпентер: миллионы микробов.

Один из этих организмов – глобигерина (Globigerina): простейшее, все еще обитающее в толще морской воды. Глобигерина, напоминающая миниатюрную (менее 0,5 мм в поперечнике) ягоду малины, оснащена десятью (или около того) маленькими камерами вокруг центральной оси, как срез спиральной горки. На каждом витке вокруг оси помещаются три шарообразные камеры, и экипаж всего этого “корабля” составляет одноклеточное простейшее фораминифера, как и большинство встреченных у Барбуды. Как теперь известно, триллионы глобигерин плавают в верхних слоях океана, вылавливая липкими “щупальцами”-псевдоподиями мелких ракообразных и другую органику.

Вначале считалось, что глобигерина и ее родичи жили на дне в глубоководных районах. Гексли с большим успехом отстаивал эту точку зрения в своих лекциях, пока Чарльз У. Томсон (один из величайших бородачей с “Челленджера”) не показал, что глобигерине, попадающейся в планктонную сетку, прекрасно живется и на поверхности океана. Кажется, эта маленькая раковина просто упала с поверхности моря на дно, как выброшенный презерватив. Сравнение не случайное. Поскольку все частицы мягкого тела фораминиферы принимают участие в размножении, оболочка опустошается и может падать на дно. Генри Брейди и другие ученые очень скоро заметили, что глобигерина в этом отношении необычна. Многие фораминиферы (не считая планктонных глобигерин, поднятых “Челленджером”) жили на дне, пока не были вырваны из привычной среды.

Обнаружение фораминифер, изобилующих в глубине (вероятной колыбели древнейшей жизни), стало маленьким шагом к поиску фораминифер в древнейших породах. К сожалению, это завело Карпентера, а затем и Дарвина, в липкую, как “щупальца” гигантской фораминиферы, ловушку.