Кирило еськов – дивовижна палеонтологія. Книги з палеонтології

К. Ю. Єськов

ДИВОВИЧНА ПАЛЕОНТОЛОГІЯ

Історія Землі та життя на ній

Світлій пам'яті Сергія Вікторовича Меєна - вченого та вчителя

Мета цього навчального курсу мені бачиться у тому, щоб у учня виникла максимально цілісна картина функціонування біосфери Землі у процесі її історичного розвитку. Тим часом, одне з положень теорії систем свідчить: систему неможливо оптимізувати за двома незалежними параметрами одночасно; зокрема, домагаючись цілісності картини, що малюється, неминуче доводиться жертвувати її детальністю, або навпаки. Спроба запхати в голову учня побільше конкретних фактів за відсутності якоїсь узагальнюючої концепції неминуче призведе нас до створення погіршеної копії старого університетського курсу палеонтології - похмурого мартирологавимерлих організмів, який після складання іспиту слід забути, як страшний сон. Саме тому у багатьох випадках я цілком свідомо жертвував палеонтологічною та геологічною конкретикою на користь теоретичних (іноді до того ж – достатньо умоглядних) узагальнень.

Оскільки цей навчальний курс призначений не для «середньостатистичного школяра», а для людей, які збираються пов'язати свою долю з наукою, є сенс у міру можливості демонструвати тут усю «наукову кухню»: хід міркувань, що привели дослідника до висновків, що обговорюються, історію боротьби різних теорійі т.д. При цьому я намагався чесно вказувати на слабкі сторони не тільки минулих, але й наукових концепцій, що нині панують; декому це, можливо, здасться «підривом авторитету науки в очах школяра», але я думаю інакше. Вибираючи форму викладу, я постарався наблизити її (наскільки це можливо) до реального наукового тексту – нехай привчаються. До речі, виділення світлим курсивомтермінів та назв організмів означає, що про це є стаття у відповідному словнику наприкінці книги. (Так само виділено латинські назви видів та пологів.)

Ейнштейн якось помітив (цілком справедливо), що й учений неспроможна пояснити дитині суть своєї роботи доступному тому рівні, це свідчить про його професійної непридатності. Все так, проте під час обговорення у нас виникатиме необхідність звертатися до знань, накопичених в інших, ніж палеонтологія, областях (вони викладаються у додаткових, «вставних» розділах, призначених лише бажаючих). Чесно кажучи, я ніяк не можу доручитися, що мій виклад, наприклад, принципів нерівноважної термодинаміки, яка, зрозуміло, не входить до сфери моїх професійних занять, буде досить кваліфікованим і, тим паче, зрозумілим.

Хочу також попередити, що іноді я викладатиму факти та узагальнення останніх років, які в принципі можуть бути названі «недостатньо перевіреними» або, принаймні, «незагальноприйнятими». З цього приводу доведеться помітити, що в палеонтології із «загальноприйнятістю» концепцій справи взагалі не має значення; мабуть, це загальна риса всіх наук, що займаються подіями минулого, - адже в них прямо підтвердити або спростувати якусь теорію можна лише маючи у своєму розпорядженні горезвісну машину часу. У зв'язку з цим мені здається доречним викласти одну повчальну історію, якою я сам був свідком.

Декілька років тому в Палеонтологічному інституті Академії наук, де я маю честь працювати, проходила наукова конференція, присвячена кліматам минулого. Був увесь колір вітчизняної палеонтології (а оскільки в цій галузі Росія, як не дивно, продовжує залишатися одним із визнаних лідерів, - то й світовою, відповідно, також). При розробці представлених на ній палеокліматичних реконструкційбули мобілізовані всі можливості сучасної науки - від найтоншого геохімічного та радіоізотопного аналізу до нових методів комп'ютерного моделювання. Коли справа дійшла до обговорення доповідей, на трибуну вийшов професор N, відомий їдкістю своїх оцінок, і почав так: «Вельмишановні колеги! Я категорично наполягаю на тому, що земля кругла. ( Легкий шум у залі. ) Я наполягаю також на тому, що Земля крутиться, а вісь її обертання нахилена щодо площині екліптики. З цих трьох обставин випливає, як вам має бути відомо з курсу географії для шостого класу середньої школи, існування екваторіально-полярного температурного градієнта, західного перенесенняв атмосфері та зміни пір року. ( Шум у залі змінюється на повну тишу. ) Так от, звертаю вашу увагу на те, що у переважній більшості представлених тут палеокліматичних реконструкцій порушується щонайменше одна з цих вихідних умов…».

Навряд чи в палеонтології знайдеться реконструкція, з приводу якої між фахівцями спостерігалася повна одностайність.

І можна як завгодно глибоко зіставляти різні точки зору, ґрунтуючись і на літературі, і на особистих оцінках фахівців у цій галузі, однак кінцевий вибір - і пов'язана з ним моральна відповідальність - все одно лягає на плечі укладача курсу. Головне ж за такого вибору, як я вважаю, - це не забувати хоча б про те, що «Земля кругла» - і таке інше…

Користуючись нагодою, висловлюю глибоку вдячність своїм колегам, геологам та біологам - О. А. Афанасьєвій, В. Ю. Дмитрієву, А. Ю. Журавльову, Г. А. Заварзіну, О. М. Курочкіну, А. А. Карху, О А. Лебедєву, В. М. Моралеву, А. Ю. Розанову, А. Г. Сеннікову, М. А. Федонкіну, А. Б. Шипунову, чиїми консультаціями я користувався в процесі роботи. Особливу подяку я хотів би висловити М. Б. Бурзіну, В. В. Жеріхіну, А. Г. Пономаренко та А. С. Раутіану, які взяли на себе працю прочитати рукопис та висловити цінні критичні зауваження. Дякую московській гімназії № 1543 та її директору Ю. В. Завельському за надану мені можливість розробляти та вдосконалювати цей спецкурс у 1995–1999 роках.

Вік Землі та Сонячної системи. Абсолютний та відносний вік. Геохронологічна шкала

Насамперед зауважимо, що для вчених сама собою постановка питання про вік Землі була колись дуже революційною - бо «вік» має на увазі наявність «дати народження». Звичайно, у будь-якій з релігій відповідне божество створює Землю з істотами, що її населяють з первозданного Хаосу, проте європейська наука успадкувала від античних філософів-матеріалістів принципово інше бачення Світу. Для неї Земля завжди була невід'ємною частиною того самого Всесвіту, який «єдиний, нескінченний і нерухомий… Він не народжується і не знищується… Він не може зменшуватися і збільшуватися» (Джордано Бруно). Але ось наприкінці Середньовіччя астрономи відкривають існування так званих нових зірок: виявляється, небеса не абсолютно незмінні, як вважалося споконвіку! Отже, у принципі можливі і найрішучіші (з погляду Людства) з усіх можливих змін: початок і кінець існування Землі та видимої частини Всесвіту. А якщо так, то чи не можемо ми спробувати встановити, коли було це початок і яким буде цей кінець - не вдаючись до допомоги міфології (шість днів творіння, Сутінки богів і т. д.)?

Мета цього навчального курсу мені бачиться у тому, щоб у учня виникла максимально цілісна картина функціонування біосфери Землі у процесі її історичного розвитку. Тим часом, одне з положень теорії систем свідчить: систему неможливо оптимізувати за двома незалежними параметрами одночасно; зокрема, домагаючись цілісності картини, що малюється, неминуче доводиться жертвувати її детальністю, або навпаки. Спроба запхати в голову учня побільше конкретних фактів без якоїсь узагальнюючої концепції неминуче призведе нас до створення погіршеної копії старого університетського курсу палеонтології – похмурого мартирологавимерлих організмів, який після складання іспиту слід забути, як страшний сон. Саме тому в багатьох випадках я цілком свідомо жертвував палеонтологічною та геологічною конкретикою на користь теоретичних (іноді до того ж – достатньо умоглядних) узагальнень.

Оскільки цей навчальний курс призначений не для «середньостатистичного школяра», а для людей, які збираються пов'язати свою долю з наукою, є сенс у міру можливості демонструвати тут усю «наукову кухню»: хід міркувань, що привели дослідника до висновків, що обговорюються, історію боротьби різних теорійі т.д. При цьому я намагався чесно вказувати на слабкі сторони не тільки минулих, але й наукових концепцій, що нині панують; декому це, можливо, здасться «підривом авторитету науки в очах школяра», але я думаю інакше. Вибираючи форму викладу, я постарався наблизити її (наскільки це можливо) до реального наукового тексту – нехай привчаються. До речі, виділення світлим курсивомтермінів та назв організмів означає, що про це є стаття у відповідному словнику наприкінці книги. (Так само виділено латинські назви видів та пологів.)

Ейнштейн якось помітив (цілком справедливо), що й учений неспроможна пояснити дитині суть своєї роботи доступному тому рівні, це свідчить про його професійної непридатності. Все так, проте під час обговорення у нас виникатиме необхідність звертатися до знань, накопичених в інших, ніж палеонтологія, областях (вони викладаються у додаткових, «вставних» розділах, призначених лише бажаючих). Чесно кажучи, я ніяк не можу доручитися, що мій виклад, наприклад, принципів нерівноважної термодинаміки, яка, зрозуміло, не входить до сфери моїх професійних занять, буде досить кваліфікованим і тим паче дохідливим.

Хочу також попередити, що іноді я викладатиму факти та узагальнення останніх років, які в принципі можуть бути названі «недостатньо перевіреними» або, принаймні, «незагальноприйнятими». З цього приводу доведеться помітити, що в палеонтології із «загальноприйнятістю» концепцій справи взагалі не має значення; мабуть, це загальна риса всіх наук, що займаються подіями минулого, – адже в них прямо підтвердити чи спростувати якусь теорію можна лише маючи у своєму розпорядженні горезвісну машину часу. У зв'язку з цим мені здається доречним викласти одну повчальну історію, якою я сам був свідком.

Декілька років тому в Палеонтологічному інституті Академії наук, де я маю честь працювати, проходила наукова конференція, присвячена кліматам минулого. Був весь колір вітчизняної палеонтології (а оскільки в цій галузі Росія, як не дивно, продовжує залишатися одним із визнаних лідерів, – то й світовою, відповідно, також). При розробці представлених на ній палеокліматичних реконструкційбули мобілізовані всі можливості сучасної науки - від найтоншого геохімічного та радіоізотопного аналізу до нових методів комп'ютерного моделювання. Коли справа дійшла до обговорення доповідей, на трибуну вийшов професор N, відомий їдкістю своїх оцінок, і почав так: «Вельмишановні колеги! Я категорично наполягаю на тому, що земля кругла. ( Легкий шум у залі. ) Я наполягаю також на тому, що Земля крутиться, а вісь її обертання нахилена щодо площині екліптики. З цих трьох обставин випливає, як вам має бути відомо з курсу географії для шостого класу середньої школи, існування екваторіально-полярного температурного градієнта, західного перенесенняв атмосфері та зміни пір року. ( Шум у залі змінюється на повну тишу. ) Так от, звертаю вашу увагу на те, що у переважній більшості представлених тут палеокліматичних реконструкцій порушується щонайменше одна з цих вихідних умов…».

Навряд чи в палеонтології знайдеться реконструкція, з приводу якої між фахівцями спостерігалася повна одностайність.

І можна як завгодно глибоко зіставляти різні точки зору, ґрунтуючись і на літературі, і на особистих оцінках фахівців у цій галузі, однак кінцевий вибір – і пов'язана з ним моральна відповідальність – все одно лягає на плечі укладача курсу. Головне ж за такого вибору, як я вважаю, – це не забувати хоча б про те, що «Земля кругла» – і таке інше…

Користуючись нагодою, висловлюю глибоку вдячність своїм колегам, геологам та біологам – О. А. Афанасьєвій, В. Ю. Дмитрієву, О. Ю. Журавльову, Г. А. Заварзіну, О. М. Курочкіну, А. А. Карху, О А. Лебедєву, В. М. Моралеву, А. Ю. Розанову, А. Г. Сеннікову, М. А. Федонкіну, А. Б. Шипунову, чиїми консультаціями я користувався в процесі роботи. Особливу подяку я хотів би висловити М. Б. Бурзіну, В. В. Жеріхіну, А. Г. Пономаренко та А. С. Раутіану, які взяли на себе працю прочитати рукопис та висловити цінні критичні зауваження. Дякую московській гімназії № 1543 та її директору Ю. В. Завельському за надану мені можливість розробляти та вдосконалювати цей спецкурс у 1995–1999 роках.

Насамперед зауважимо, що для вчених сама собою постановка питання про вік Землі була колись дуже революційною – бо «вік» має на увазі наявність «дати народження». Звичайно, у будь-якій з релігій відповідне божество створює Землю з істотами, що її населяють з первозданного Хаосу, проте європейська наука успадкувала від античних філософів-матеріалістів принципово інше бачення Світу. Для неї Земля завжди була невід'ємною частиною того самого Всесвіту, який «єдиний, нескінченний і нерухомий… Він не народжується і не знищується… Він не може зменшуватися і збільшуватися» (Джордано Бруно). Але ось наприкінці Середньовіччя астрономи відкривають існування так званих нових зірок: виявляється, небеса не абсолютно незмінні, як вважалося споконвіку! Отже, у принципі можливі і найрішучіші (з погляду Людства) з усіх можливих змін: початок і кінець існування Землі та видимої частини Всесвіту. А якщо так, то чи не можемо ми спробувати встановити, коли було це початок і яким буде цей кінець - Не вдаючись до допомоги міфології (шість днів творіння, Сутінки богів і т.д.)?

Слід зазначити, що людей спочатку зацікавив вік не Землі як небесного тіла, саме заселеної Землі – як зараз сказали б, біосфери. Однак ясно, що, визначивши час виникнення життя, ми тим самим отримаємо мінімальний термін існування і самої планети. А оскільки джерелом життя на Землі цілком справедливо вважали енергію Сонця, вік нашого світила, у свою чергу, дасть нам максимальний термін існування біосфери.

Встановлення часу існування Сонця – після відкриті закони збереження речовини та енергії – здавалося фізикам досить простим завданням. Сонце постійно випромінює енергію в простір, тому нічого не повертається, тож, за ідеєю, кількість енергії в Сонячній системі має постійно зменшуватися. Найенергетичніший виграшний процес (з відомих до XX століття) – спалювання кам'яного вугілля; тепло і світло при цьому створюються внаслідок хімічної реакції C + O 2 → CO 2 + Q. А оскільки нам відомі і величина Q, і кількість енергії, що випромінюється Сонцем за одиницю часу, і маса Сонця (вона була приблизно обчислена ще в XVII столітті), то розрахувати сумарний час існування вугільного багаття таких розмірів можна буквально в одну дію. Ось тут і з'ясувалося, що він повинен прогоріти вщент всього за півтори тисячі років. Звичайно, існують речовини енергоємніші, ніж вугілля, але це не вирішує проблему: розрахунковий час існування Сонця все одно виявляється менше шести тисяч років, тобто. менше часу існування людської цивілізації; ясно, що це є абсурд.

• Книги та підручники з палеонтології за роками

Зміст розділу

Опис розділу «Книги з палеонтології»

Палеонтологи досліджують не лише останки власне тварин і рослин, а й їхні скам'янілі сліди, відкинуті оболонки, тафоценози та інші свідчення їхнього існування. У палеонтології також використовуються методи палеоекології та палеокліматології з метою відтворення середовища життєдіяльності організмів, зіставлення сучасного довкілля організмів, припущення місцепроживання вимерлих і так далі.

Велика кількість книг присвячена основним розділам палеонтології - палеозоології та палеоботаніку. Палеозоологія ділиться на палеозоологію безхребетних та палеозоологію хребетних. А палеоботаніка – на палеоальгологію, палеопалінологію, палеокарпологію та інші розділи. Існує також палеомікологія – вивчення копалин залишків грибів. Вивченням давніх мікроорганізмів займається мікропалеонтологія.

Книги з палеонтології читати треба. Адже палеонтологія - це вивчення життя і організмів, від яких не збереглося ні тілесних залишків, ні раковин, ні відбитків. Однак залишені ними на Землі сліди життєдіяльності можуть дуже багато розповісти не тільки про їх будову, а й про поведінку, взаємини з сусідами та середовищем проживання. Цей розділ палеонтології називається палеоіхнологіей.

Прочитайте обов'язково книгу про нашу планету «Історія Землі та життя на ній» автора Єськов К.Ю.. Також дуже популярною книгою є книга «Космічний код» автора Сітчин З.