Путешествие в прошлое на 600 миллионов лет

Представьте себе древний инопланетный мир, отступив на 600 миллионов лет назад. Пока мы можем путешествовать по миру, мы не можем перемещаться во времени… если только не представить это через окаменелости и геологические подсказки.

Статья Эврима Язгина была впервые опубликована в журнале Cosmos Print Magazine в сентябре 2024 года.

Большинство людей видят в камне причудливой формы просто камень, а палеонтолог может увидеть, как животное жило и умерло миллионы лет назад. Так как же это острое экспертное видение можно донести до широкой публики?

Музеи стремятся перенести людей назад во времени через научные открытия. И в Мельбурнском музее есть постоянная экспозиция, которая пытается заставить посетителей представить, каково это — прогуляться по времени в австралийском штате Виктория.

Неизмеримое время

Меня встречает большая стена с названием выставки: «600 миллионов лет: эволюция Виктории». Мы все знаем, что 600 миллионов лет — это большой срок. Но насколько он велик — это просто поражает.

Если бы 600 миллионов лет были сжаты до года, то 300 000 лет или около того, в течение которых существовали современные люди, составили бы менее 4,5 часов. Пирамиды Гизы (которым около 4500 лет) появились бы менее чем за четыре минуты до конца года.

Даже могучие динозавры существовали всего около четверти этого 600-миллионного времени.

Кейт Филлипс, старший куратор научных выставок Мельбурнского музея.

Чтобы помочь объяснить, как представить такое огромное количество времени на выставке, меня встречает Кейт Филлипс, старший куратор научных выставок Мельбурнского музея.

Филлипс возглавляла команду, которая работала над выставкой «Виктория эволюционирует» — проект был завершён в 2011 году.

«У нас есть несколько интерпретационных инструментов, чтобы помочь людям ориентироваться во времени», — говорит Филлипс, указывая на серию карт, на которых показано, как континенты двигались, а береговые линии менялись на протяжении тысячелетий.

«Так, это был год, когда жизнь развивалась в океанах, но это довольно сложно осознать, когда у вас так много нулей. И вы не можете узнать эту часть земли. Где была Виктория? На самом деле она была под водой», — смеётся Филлипс.

Филлипс — часть команды, в которую входят дизайнеры, создающие графику, люди, которые создают крепления и работают с объектами, препараторы, которые делают модели и занимаются таксидермией, и специалисты, создающие фильмы и интерактивные медиа.

Она ведёт меня к большой ручке, которая при повороте анимирует другую карту. «У нас есть больше интерактивных элементов, которые ориентируют людей». Поверните ручку достаточно далеко, и вы достигнете эдиакарского периода (635–541 миллион лет назад), когда появилась первая сложная жизнь.

Затем ко мне присоединяется доктор Эрих Фицджеральд, старший куратор позвоночной палеонтологии Мельбурнского музея.

Когда Эрих встречает меня у входа на выставку, его первый вопрос застаёт меня врасплох. «Вы хотите сделать стандартное движение вперёд во времени или, может быть, вы хотите вернуться назад?» — спрашивает он.

Я честно не думал об этом.

Движение назад позволяет вам начать со знакомого и в итоге увидеть, каким странным был этот уголок мира сотни миллионов лет назад. С другой стороны, двигаясь вперёд, вы начинаете с инопланетного древнего мира и видите, как он превращается в Викторию, которую мы видим сегодня.

То, что выставка позволяет вам двигаться вперёд, назад и даже прыгать между древним и современным, свидетельствует об этом мощном инструменте для понимания огромных изменений, произошедших за миллионы лет.

С некоторым экзистенциальным беспокойством мы решаем отправиться вперёд из 600 миллионов лет назад.

Виктория: ранние годы

«Ископаемые записи Виктории можно условно разделить на четыре части», — отмечает Фицджеральд.

Сделав всего несколько шагов по выставке, мы переносимся вперёд примерно на 200 миллионов лет.

«Только начиная с девонского периода у нас есть ископаемые, которые мы могли бы начать узнавать, и я сосредоточусь на позвоночных, потому что это моя специализация», — говорит он с кривой улыбкой.

Девонский период (420–359 миллионов лет назад) часто называют «Веком рыб».

Большая часть Виктории всё ещё под водой. В глобальном масштабе она намного теплее, чем сегодня, и уровень кислорода ниже. В этом уголке Австралии можно найти одни из самых ранних примеров наземных растений. Некоторые из них росли высокими — но это были не деревья. Они были связаны с сегодняшними мхами и лишайниками.

Окаменелость одного из этих древних викторианских растений, Baragwanathia, выставлена рядом с его современным родственником.

Позвоночные — животные с позвоночником — начинали проявлять себя и диверсифицироваться.

«Рыбы — доминирующие позвоночные во всём мире», — говорит Фицджеральд. Но он отмечает, что происходит серьёзный сдвиг. «Позвоночные только начинают заселять сушу», — говорит он.

«В Виктории у нас потрясающие окаменелости», — говорит он. «Возможно, самая захватывающая и мучительная — это окаменелость из позднего девонского периода в дальневосточном углу у реки Дженоа. И вот у нас есть её гипсовая копия».

Фицджеральд указывает на то, что сначала выглядит как кусок грязи.

Глинистая плита со следами двух наборов отпечатков пальцев и ног и следами от живота тетрапода.

«На самом деле это не кости. Не зубы. Это следы. Это ископаемые следы того, что является одним из самых ранних свидетельств существования тетраподов — иначе известных как четвероногие позвоночные, к которым, конечно, относимся и мы», — говорит Фицджеральд.

При ближайшем рассмотрении, хотя выветренные углубления не совсем похожи на следы, дорожка ясна.

«В некотором смысле это один из самых недооценённых окаменелостей в Австралии», — говорит он.

«Вы можете увидеть парные следы. Мы думаем, что эти ранние тетраподы, возможно, даже не ходили по суше, а даже в мелководье. Это могли быть отпечатки в мягком песке или грязи под поверхностью воды или даже вдоль береговой линии», — объясняет Фицджеральд.

Чтобы проиллюстрировать свою точку зрения, за дорожкой находится трёхмерная модель четвероногого земноводного с сильными плавниками, которые могли использоваться, чтобы вытаскивать себя из воды и передвигаться по болотистой местности почти 400 миллионов лет назад.

За этим забавным на вид земноводным находятся другие трёхмерные модели, показывающие, как эти древние позвоночные эволюционировали на протяжении миллионов лет, чтобы совершить переход от воды к суше.

А за ними не модель, а пара двоякодышащих рыб из Квинсленда. Эти «живые окаменелости» — рыбы, у которых полностью развились лёгкие, дышащие воздухом, — считаются жизненно важным элементом в способности древних рыб колонизировать сушу. Окаменелости двоякодышащих рыб, которым более 300 миллионов лет, практически не отличаются от ныне живущих примеров. И тех, и других можно найти в восточной Австралии.

Как будто дорожки следов не были достаточно крутыми, Фицджеральд отмечает, что в Виктории было найдено несколько подобных окаменелостей, сделанных разными видами.

«Это мучительное свидетельство того, что уже тогда существовало относительно сложное сообщество этих тетраподов на заре четвероногих позвоночных», — отмечает Фицджеральд. «Я считаю его одним из наиболее значимых с научной точки зрения аспектов палеонтологии Австралии и Виктории».

К концу девонского периода, 385 миллионов лет назад, на Земле начали появляться первые деревья.

В тени динозавров

Несколько шагов вперёд — и мы переносимся ещё на 250 миллионов лет вперёд, во времена расцвета динозавров.

Фицджеральд отмечает, что ископаемые записи в Виктории ограничены примерно 150 миллионами лет назад. Что же произошло в этот большой промежуток времени? О, ничего особенного. Просто ещё 200 миллионов лет эволюции, пермское массовое вымирание, в результате которого 90% жизни на Земле было уничтожено, и появление динозавров в качестве доминирующих позвоночных на планете.

К тому времени, когда мы доберёмся до мелового периода (145–66 миллионов лет назад) в нашем путешествии во времени, Виктория присоединилась к Антарктиде и оказалась в южном полярном круге.

Хотя глобальный климат был намного теплее, а значит, на полюсах не было ледяных шапок, эти полярные среды были не совсем такими, какими вы их себе представляете, когда думаете о динозаврах.

«В течение трёх-шести месяцев в году в Виктории была полная или почти полная темнота», — говорит Фицджеральд. «Там были густые леса и огромные реки масштаба Миссисипи».

«Мы находим ископаемые из этого полярного мира лесов и болот. Конечно, их самые известные представители — динозавры», — отмечает Фицджеральд.

Среди этих полярных динозавров Виктории есть небольшие травоядные, такие как Leaellynasaura и Qantassaurus. В Виктории около 120 миллионов лет назад жил австралийский хищник — мегарапторид. Эти хищники, вероятно, вырастали примерно до шести метров в длину и имели большие передние конечности с массивными когтями, вероятно, для того, чтобы наносить удары по добыче.

Другие животные делили этот странный древний ландшафт в Виктории. Среди них — амфибия размером с крокодила Koolasuchus.

Но Фицджеральд хочет показать мне других обитателей меловой Виктории.

«С научной точки зрения, не динозавры в некотором смысле являются наиболее важными для того времени», — говорит он. «Следующим глобальным «хитом» научного значения являются на самом деле одни из самых неприметных. Это самые старые ископаемые млекопитающие Австралии».

Фицджеральд показывает мне некоторые ископаемые челюсти — не больше ногтя человека. Сами животные были бы крошечными существами, похожими на землероек или мышей, которые могли бы поместиться на ладони.

«Конечно, мы должны быть осторожны, чтобы нас не назвали млекопитающими-шовинистами. И я палеомлекопитающий, так что я предвзята», — смеётся Фицджеральд. «Но крошечный размер этих окаменелостей не умаляет их международного научного значения».

Он отмечает, что на ископаемых участках древних полярных тропических лесов Виктории также обнаружены признаки птиц, черепах, летающих рептилий и рыб. «Это рисует картину действительно разнообразной экосистемы, не имеющей современных аналогов».

Полярные дикие звери Австралии

Самый древний птерозавр Австралии происходит из древней полярной дикой природы Виктории. Птерозавры были летающими рептилиями, которые жили вместе с динозаврами и вымерли 66 миллионов лет назад. Среди них были виды размером с голубей и самые крупные летающие животные.

У самого большого был размах крыльев более 10 метров и рост как у жирафа. В Австралии, однако, окаменелости птерозавров встречаются редко.

В прошлом году Адель Пентланд, кандидат наук в Университете Кертина в Западной Австралии, возглавляла исследование, посвящённое самым древним окаменелостям птерозавров в Австралии — они были найдены на побережье Виктории.

«Кости принадлежали двум отдельным особям птерозавров», — говорит Пентланд. «Мы можем быть уверены в этом из-за относительной разницы в размерах между частичным тазом и крыловой костью, которые были найдены».

У более крупного животного размах крыльев был более двух метров.

«Меньший экземпляр — это первое свидетельство существования молодого птерозавра в Австралии, с предполагаемым размахом крыльев чуть более одного метра», — добавляет Пентланд.

Птерозавры Пентленда летали бы над ландшафтом 110–107 миллионов лет назад. «Вместо эвкалиптов и трав, — говорит она, — они парили бы над хвойными деревьями и гинкго».

«По сравнению с динозаврами, жившими в Виктории 107 миллионов лет назад, о птерозаврах известно относительно немного», — отмечает Пентланд. «Остаётся ещё множество вопросов, на которые нет ответов».

Время китов в древней Виктории

«Наше следующее крупное окно открывается примерно 30 миллионов лет назад», — говорит Фицджеральд, когда ведёт меня в укромный уголок выставочного пространства.

Он отмечает, что 34 миллиона лет назад в истории климата Земли наступил важный поворотный момент, сосредоточенный вокруг Австралии.

«Расстёгивание» Австралии от Антарктиды привело к тому, что Южный океан окружил Антарктиду, изолировав её от тёплых течений, идущих на юг. В результате на Антарктиде образовался лёд. По мере того как лёд нарастает, возникает «эффект Альбедо», когда лёд отражает солнечный свет, что ускоряет общее похолодание глобального климата.

«Мы перешли от долгосрочной тенденции к истинным парниковым климатическим условиям к тому, что мы называем «холодным домом», — говорит Фицджеральд. «Тропические леса и джунгли отступают по всему миру. А в океанах наблюдается огромное увеличение первичной продуктивности. Много питательных веществ, много планктона и более сильные холодные течения омывают побережье древней Виктории».

«Это породило самую раннюю эволюцию сегодняшних крупнейших живых животных: китов. И в Виктории мы фиксируем их самые ранние истории».

Примерно через 300 миллионов лет после того, как предки четвероногих позвоночных сделали первые пионерские шаги на суше, запечатлённые у реки Дженоа, предки китов снова вернулись в воду.

Эти странные существа, похожие на собак или медведей, эволюционировали за десятки миллионов лет, чтобы стать китами и дельфинами.

«Животные, живущие в океане в то время, на первый взгляд знакомы, но также довольно странны», — говорит Фицджеральд. «Есть киты, подобные Janjucetus, но они не совсем похожи на каких-либо живых китов».

Janjucetus был обнаружен на юго-западном побережье Виктории недалеко от сёрф-городка Ян Джук. Он жил около 25 миллионов лет назад, вырастал примерно до трёх метров в длину, имел большие глаза для своего размера и большие плавники.

«Его зубы не похожи на зубы ни одного живого кита», — говорит Фицджеральд. «Они очень сложные. У них почти листовидные зазубрины».

«Это ископаемое показало нам, что в истории китов была целая глава, о которой никто никогда не думал», — добавляет он. «Так что это третий «большой хит» в палеонтологии Виктории».

Недавняя история и будущее

Вернувшись на выставку, Фицджеральд показывает мне находку, которая заставляет палеонтологов ломать голову.

«Это не обязательно четвёртый «хит», но, на мой взгляд, это одна из величайших неразгаданных тайн палеонтологии Виктории», — говорит он.

Это череп ископаемого из ледникового периода под названием Palorchestes.

«Виктория произвела подавляющее большинство окаменелостей этого животного. Это одно из самых странных млекопитающих, которые когда-либо существовали на планете», — говорит Фицджеральд.

Palorchestes жил примерно от двух миллионов до 40 000 лет назад. Он вырастал до двух метров в длину и весил почти тонну.

«У нас есть достаточно хорошее представление о том, как он выглядел. Это странная комбинация очень высокого черепа, крошечных глаз, расположенных очень высоко на голове, но обращённых вперёд. У него длинная нижняя челюсть и то, что мы думаем, было, вероятно, длинным языком, как у жирафа или муравьеда. Его зубы, казалось, были хорошо приспособлены для пережёвывания волокнистой растительной пищи. И всё же у него были передние конечности и верхняя часть тела чемпиона мира по борьбе. На концах его пальцев были когти, которые могли бы дать Фредди Крюгеру фору».

«Это абсолютная мешанина функций, которые вместе дают нам представление о том, как выглядело это существо, но оставляют нас совершенно ошарашенными относительно его образа жизни», — говорит Фицджеральд.

Фицджеральд заключает: «В музеях Виктории это наша игра».

«Моя роль — научный коммуникатор, работающий с широкой командой учёных, таких как Эрих, и помогающий объединить содержание вместе и сделать его подходящим для публики», — говорит Кейт. «У нас есть замечательные учёные, у нас есть люди, которые специализируются в определённых областях, но вам нужна команда людей, которые привносят все остальные навыки, чтобы на самом деле создать выставку».

И такие выставки, как «Виктория эволюционирует», помогают нам делать то, что мы никогда не считали возможным, например, ходить назад и вперёд во времени и представлять, каким был мир миллионы лет назад.

Источник