Страница:
Похолодание в умеренных широтах вызвало усиление засушливости. Именно тогда, около 12 миллионов лет назад, возникли степи на юге ВосточноЕвропейской равнины. По степям Евразии и саваннам Африки бродили стада гиппарионов - трехпалых родственников лошадей, переселившихся из Америки по сухопутному "мосту", существовавшему на месте современного Берингова пролива. На юге Азии и в Африке распространились рамапитеки, которых можно считать нашими прямыми предками. Их рост был невелик - примерно метр, но они уже ходили на двух ногах.
Около трех миллионов лет назад ледниковые щиты появились в Северном полушарии. Они покрыли Гренландию, Исландию и сушу, которая была на месте Баренцева моря. С новым похолоданием и усилением засушливости связано возникновение новых родов животных - слонов, быков и лошадей. В Восточной Африке австралопитеки
(потомки рамапитеков) стали охотиться, применяя первые каменные орудия,- они превратились в людей.
Около миллиона лет назад оледенение охватило умеренные широты Северного полушария. У края ледника господствовали очень холодные и сухие степи, в них паслись мамонты и волосатые носороги. Ледники то наступали, то отступали вновь. На один из периодов наименьшего развития ледников падает наше время.
Не приведет ли признание резких изменений к каким-нибудь неверным выводам? Ведь в начале XIX века некоторые считали, что после каждой катастрофы следует новый "акт божественного творения". Сам автор "теории катастроф" Жорж Кювье не писал ничего подобного. По его мнению, опустевший материк заселяли животные, пришедшие из других мест. Как они появились там, Кювье не уточнял. О "божественном творении" писали некоторые ученики Кювье, стремившиеся согласовать его взгляды с религиозной идеологией.
Как же обстоит дело сегодня, когда в справедливости эволюционной теории никто уже не сомневается? Теперь доказано, что многие организмы, внезапно появившиеся после катастрофы, в действительности существовали и до нее, но были очень редкими или встречались только в отдельных, ограниченных районах. Когда погибали "хозяева Земли", прежние парии выходили на авансцену геологической истории. Они быстро размножались, широко расселялись и становились новыми "хозяевами Земли". На первых порах не было организмов, которые могли бы освоить все пригодные для жизни условия. Это давало толчок к быстрой эволюции..'
Обезьяны, например, существовали^: до последней катастрофы, но были го- '1 раздо менее распространены, чем ле-, i муры. Не исключено, что, если бы теп-.S лый и влажный климат сохранился, ле-^ муры господствовали бы и теперь. По- ^ холодание во много раз увеличило ско- ^
80
рость эволюции. Великие катастрофы - это, в сущности, революции в развитии органического мира. Без них он развивался бы гораздо медленнее.
В связи с этим вспоминаются слова знаменитого английского естествоиспытателя XVII века Вильяма Гарвея: "Не хвалить, не порицать - все трудились хорошо". Когда-то сторонники Жоржа Кювье и Чарлза Лайеля ожесточенно спорили между собой. Теперь же ясно, что были правы и те и другие. И медленное и постепенное развитие, и катастрофы объясняются естественными причинами.
Последняя великая "катастрофа" связана с началом оледенения Антарктиды. Не случится ли новая катастрофа, если потепление, вызванное деятельностью человека, приведет к таянию ледников и подъему уровня океана на 70 метров? Взгляд в прошлое показывает, что "всемирного потопа" не будет. Ведь 20-30 миллионов лет назад объем ледников б^л уже близок к современному. В то время в умеренных и полярных широтах господствовал довольно теплый климат. Ледниковый щит Восточной Антарктиды подтаивал по краям, но не уменьшался в размерах на его поверхность выпадало гораздо больше снега, чем теперь.
Предстоящее потепление также приведет к обильным снегопадам. Крупнейшие ледниковые щиты могут в результате этого даже увеличить свою толщину. Они будут давать меньше айсбергов и немного подтаивать по краям, но не уменьшатся в объеме до тех пор, пока объем таяния не превысит объема снеговой воды, ежегодно получаемой ледниками. Чтобы это случилось, нужно потепление на 10-12 градусов. Только после этого ледники Антарктиды начнут распадаться, а уровень океана расти. Но о таком потеплении в обозримом будущем речи не идет. При меньшем потеплении уровень океана может даже немного снизиться в результате увеличения толщины антарктических ледников.
6 Эврика-86 f
От обезьян, широко распространившихся 35 миллионов лет назад, произошел человек разумный. Если человечество оправдает это высокое звание и будет действовать разумно, последняя великая "катастрофа" не превратится действительно в катастрофу.
МИР НАШ ПОДЛУННЫЙ
Отчего один год на другой не похож - то наводнение, то засухи? Как бы предвидеть погоду? Долгое время думали, что на земной климат влияет Солнце, точнее, его активность. И действительно, влияет. Но есть и другие, порой более существенные причины. Например, засушливые сезоны в районе Скалистых гор и на Среднем Западе США случаются в среднем через 18 лет и 7 месяцев, это никак не связывается с одиннадцатилетним солнечным циклом активности, зато точно совпадает с лунным. Именно с такой периодичностью колеблется плоскость лунной орбиты относительно земного экватора. Такие же колебания климата должны наблюдаться в других районах земного шара, имеющих сходное географическое положение,- в Китае и Северной Индии. Ученые проанализировали архивные записи о погоде за период с 1470 по 1974 год: им не удалось обнаружить солнечных циклов, а лунные данные описываются лучше всего. Такой же вывод можно сделать, изучив периодичность индийских муссонов. По-видимому, "пробным камнем" для этой гипотезы может стать засуха, которую специалисты предсказывают на начало девяностых годов.
дать увеличения осадков. При понижении температуры засушливость сохранится и даже возрастет.
ПОТЕПЛЕНИЕ К ОСАДКАМ
Предполагается, что в первой половине следующего века под влиянием антропогенного вмешательства на Северном полушарии средняя температура может измениться на величину от 0,5 до 2 градусов Цельсия, причем как в сторону повышения, так и в сторону понижения. Как поведет себя в этих ситуациях климат Средней Азии и Казахстана, где постоянно возрастает недостаток влаги?
За последние 8000 лет, как известно, среднегодовые температуры воздуха в Северном полушарии изменились примерно в тех же пределах. В связи с этим возникло предположение, что в прошлом можно найти аналоги будущих перестроек климата.
Исследования, выполненные на географическом факультете МГУ, позволили определить некоторые закономерности изменения климата в Средней Азии в зависимости от общеевропейских климатических изменений. Высокой прозрачности атмосферы и общему потеплению в приатлантическом секторе Евразии (в период от 950 до 1800 года) соответствовала более высокая влажность Средней Азии и Запада Казахстана. А средней и низкой прозрачности и похолоданию в Европе отвечало иссушение в зоне степей и пустынь.
Таким образом, если климатические тенденции средних веков повторятся и оправдаются прогнозы о потеплении климата в Северном полушарии хотя бы на 0,5-1,0 градуса в ближайшие десятилетия, то в западных районах Средней Азии и Казахстана можно
ВИХРЬ
ПРОТИВ ГРАДА
Оригинальный вариант градобойного устройства разработали специалисты они предложили стрелять в тучу волной газов, образующихся после взрыва смеси ацетилена с кислородом. Ствол "миномета" - труба высотой более 4 метров - рассчитан так, что кольцо газа, поднимаясь вверх, все время расширяется и постепенно приобретает форму многоэтажной воронки. Ее верхний край, встречаясь с тучей, может достичь диаметра в 3 километра. Сначала воронка встряхивает облако, в котором идет кристаллизация градинок. Вибрация нарушает весь процесс кристаллизации. Но ударные волны газов несут в себе еще и ионы. Они дополнительно как бы бомбардируют холодные частицы облака. Зерна льда теряют устойчивость и выпадают вниз в виде мелкого снега.
ЧИТАЯ КНИГУ ПРИРОДЫ
Метеорологи считают, что климатические изменения время от времени повторяются, подчиняясь
ным законам. Зная их, можно с высокой точностью составлять долгосрочные прогнозы. Поэтому ученые стараются накопить больше статистического материала, тщательно собирая все записи наблюдений погоды. Как показали недавние исследования, помочь им в этом могут деревья. Годовые кольца сосендолгожителей, растущих в субальпийской зоне, являются своеобразной книгой, где записаны климатические изменения за несколько тысяч лет. Эти деревья плохо переносят холод, и в сильные морозы в их древесине образуется слой ослабленных клеток толщиной в человеческий волос. "Морозные" кольца хорошо различимы при небольшом увеличении. Как утверждают ученые, по ним можно установить время сильных извержений вулканов, наступление похолодания, вызванного выбросом в стратосферу большого количества пыли и газа. Например, природные летописцы точно занесли в память следы известного катастрофического извержения вулкана Этна в Сицилии в 44 году до нашей эры.
ВУЛКАНЫ И КЛИМАТ
Измерения векового хода спектральной прозрачности атмосферы за 1880-1980 годы выявили, что в периоды, совпадающие с моментами мощных вулканических извержений, атмосфера мутнеет. Недавно были получены данные о влиянии продуктов извержения на химический состав и структурные характеристики стратосферы.
Мощное газопылевое облако вулканического происхождения быстро распространяется в воздушной массе и
ступает в стратосферу, формируя там аэрозольный слой с меняющимися оптическими и структурными характеристиками.
Измерения выявили также большое время жизни (0,8-1,5 года) стратосферного вулканического облака, которое активно влияет на планетарный радиационный теплообмен и климат. Это влияние ведет к похолоданию земной поверхности и тропосферы.
Содержащийся в тропосфере водяной пар задерживает идущее от Земли тепло, из-за чего создается парниковый эффект, но из-за похолодания эффект этот снижается, от полюсов ледовый покров расширяется в направлении к экватору, что, в свою очередь, по принципу обратной связи увеличивает похолодание. Расширению ледяного покрова способствует и усиление влагообмена в системе океаны - континенты атмосфера. Климат континентов активнее реагирует на усиление вулканической деятельности, нежели океаны, поскольку теплообмен здесь происходит быстрее.
Пульсации вулканической активности могли быть одной из причин изменений климата, в частности, нарастания или отступления ледяного покрова в прошлые эпохи.
СЮРПРИЗЫ ВУЛКАНА
Сегодня уже не вызывает сомнения, что миллионы тонн пыли и газов, выброшенных в атмосферу вулканом Эль-Чичон, заметно повлияли на климат и погоду в Северном полушарии. Но не только капризы погоды осложнили жизнь авиаторов. Вдруг стали мутнеть и покрываться микротрещинами
пластиковые иллюминаторы пассажирских самолетов. Когда поступили данные со спутников атмосферного слежения, стало ясно, что и в этом виноват вулкан. А точнее, выброшенные им серосодержащие газы. Прореагировав в атмосфере с водяными парами, они превратились в серную кислоту, которая и вытравливает микротрещины в пластике. Для пассажиров это явление не представляет опасности. Но, чтобы часто не менять помутневшие стекла, специалисты спешно ищут способы их защиты.
ПУСТЫНЯ
ПОД КОНТРОЛЕМ
На земном шаре пусчыни занимают 22 процента суши и в ряде районов склонны расширять свои пределы. Так, южная граница Сахары в последние годы отодвигается на юг километров на 10 ежегодно. Причины видят в плохой ирригации, нерациональном использовании пастбищ, слишком интенсивном земледелии и т. д. Проблема приняла глобальный характер, привлекла внимание ООН, родился термин опустынивание.
В нашей стране засушливые (аридные) зоны занимают 14 процентов территории (около 300 миллионов гектаров), главным образом в Средней Азии. За их поведением наблюдает ряд научных учреждений во главе с Институтом пустынь АН Туркменской ССР, который разработал целевую программу профилактики опустынивания. В нее входят комплексное экономическое изучение пустынь, их охрана и рациональное использование. Важную часть этой программы
тавляют наблюдения пустынь из космоса. Такие наблюдения открыли новые возможности для изучения крупномасштабных процессов опустынивания его форм, динамики, связи между отдельными процессами. Районы, где в результате деятельности человека уничтожается растительность, выглядят на космических снимках светлыми пятнами: круглыми-около колодцев, ферм, населенных пунктов, вытянутыми - вдоль дорог, газопроводов и других коммуникаций, крупными площадками неопределенной формы - вокруг городов, оазисов и т. д. Космические снимки фиксируют также движение песков, пылевые бури и другие подобные явления, причем нередко только по таким снимкам и можно судить о масштабах этих явлений.
Космические и другие дистанционные методы позволяют контролировать состояние атмосферы над пустыней - ее газовый состав, степень загрязненности - и при этом четко отличать природные загрязнения от антропогенных. Анализ спутниковой информации обнаружил трансконтинентальный перенос аэрозоля пустынь из Сахары в Атлантику и в Америку, из Центральной Азии в Тихий океан.
Наблюдения из космоса позволяют также контролировать антропогенные изменения в районах Аральского моря, залива Кара-Богаз-Гол и других.
Мощным средством борьбы с опустыниванием стал Каракумский канал: он обеспечил орошение громадных площадей, подверженных прежде засухам, способствовал зарастанию и закреплению подвижных песчаных массивов и т. д.
Советские ученые видят одну из своих задач в том, чтобы путем международного сотрудничества передать накопленные знания и опыт другим странам, подверженным опустыниванию.
84
плотины
ПОД ЗЕМЛЕЙ
Подземные воды есть везде - даже в пустынях. Но, если они "залегают" на большой глубине, растения на поверхности все равно страдают от засухи. Можно, конечно, поднять их наверх с помощью насосов. Но у таких систем орошения очень низкий коэффициент полезного действия: большая часть воды быстро уходит обратно глубоко в землю. Поэтому специалисты института Фундаментпроект предложили принципиально новую, весьма экономичную мелиоративную систему.
Принцип действия ее очень прост. Представьте себе цветочный горшок. Для выращивания в нем растений нужно очень мало воды - она практически вся потребляется ими. Новая система-это тоже своего рода цветочный горшок, но увеличенный во много раз. Суть ее состоит в том, что водоносные горизонты как бы перекрываются с помощью подземных плотин так называемых противофильтрационных завес, которые строятся вблизи рек или других водоемов. В результате в грунте, как и в реке, когда ее перекрывают, поднимается уровень подземных вод.
Чтобы избежать другой крайности - заболачивания орошаемой территории, в системе предусмотрен дренаж, позволяющий точно регулировать уровень воды в образующемся "подземном водохранилище". Это водохранилище способствует и более эффективному использованию атмосферных осадков.
Системы с подпорным регулированием уровня подземных вод во многих случаях позволят обойтись без строительства дорогостоящих плотин.
ТАЙНА ЗАТЕРЯННОГО МИРА
"В яркий солнечный день уже с расстояния 100-120 километров хорошо различается колоссальный горный массив. Его отвесные стены, словно стальные щиты, блестят в лучах солнца. Они кажутся отполированными, как зеркальная поверхность, тем самым еще больше усиливая впечатление своей неприступности и грандиозности. Верхняя часть массива тонет в облаках, которые причудливо клубятся, непрерывно меняя очертания. Эта зыбкая, словно призрачная, картина создает настроение таинственности и загадочности". Так писал один из путешественников о расположенном в самом центре латиноамериканской сельвы у границы Венесуэлы с Бразилией скалистом плато Ла-Неблина. Рассказы о необычных животных, племенах, которые якобы там встречаются на каждом шагу, подтолкнули в свое время писателя А. Конан Доила на создание захватывающего романа "Затерянный мир".
Недавно из этого мира вернулась большая первая группа ученых, которая на протяжении целого года исследовала загадочное плато.
- Писатель оказался провидцем,- говорит координатор экспедиции венесуэльский ученый Ч. Кариас.- По оценке специалистов, на Неблине сосредоточено около 80 процентов неизвестных науке и не встречающихся больше нигде на земле видов животных, растений. Подобных мест на планете практически уже не осталось. Открытие этой горной страны величайшая научная сенсация нашего времени.
- Полюбуйтесь хотя бы на эту красавицу,- вступает в разговор руководитель американской группы ученых Р. Диамид и показывает маленькую, чуть больше спичечного коробка лягушку. Ее тело покрыто блестящими розовыми волосками. На остренькой мордочке выделяются два огромных глаза-телескопа, которые с любопытством изучают окружающий мир. Чемто это земноводное создание неуловимо напоминает нашу мышь, но никак не лягушку.
- Все известные современной науке экземпляры,- с восхищением продолжает ученый,- откладывают яйца в воду. Там их оплодотворяет самец. Затем из яиц появляются головастики, которые превращаются в лягушат. Эта же лягушка откладывает яйца прямо... в землю и затем, словно курица, высиживает их. Спустя положенный срок из яиц появляются уже "готовые" лягушата. До сих пор на земле не было обнаружено столь своеобразных представительниц этого вида.
...Исследование таинственного плато даже в наше время связано с большими трудностями и немалой опасностью для жизни. Попытки проникнуть сюда были предприняты еще в прошлом веке. В 1854 году английский ботаник Р. Спрайс побывал на подступах к горной стране. Однако до самой Неблины не добрался, Неизвестные тропические болезни, ядовитые змеи, хищные звери, враждебное отношение со стороны индейцев, которым явно не понравилось вторжение на их земли чужестранцев, заставили экспедицию повернуть назад. Позже на штурм Неблины отправлялись и другие группы исследователей, но все они неизменно терпели крах.
С тех пор здесь мало что изменилось. Время, кажется, обошло стороной этот своеобразный заповедник природы. Помня о печальном опыте предыдущих экспедиций, венесуэльские ученые тщательно подготовились к изучению загадочного мира Ла-Неблины. В разных местах плато разбито
сять лагерей. Они расположены на значительном удалении друг от друга с таким расчетом, чтобы можно было охватить исследованиями как можно большую территорию. В лагерях может находиться одновременно до 250 ученых.
Для участия в экспедиции были приглашены ботаники, зоологи, геологи, этнографы. Главный организатор всех исследований - Венесуэльский центр развития физических, математических и естественных наук.
Как же встретил затерянный мир ученых? Своими впечатлениями делится Ч. Кариас:
- Живя где-то в большом городе, трудно себе представить, что на планете сохранились еще такие нетронутые, дикие места. В этих краях опасность получить змеиный укус, быть атакованным кайманом или пираньями подстерегает человека на каждом шагу. Нет отбоя от комаров и других насекомых. От их укусов зудит все тело. Эти кровопийцы не хотят считаться с достижениями современной химии, они не реагируют на отпугивающие средства.
Главная жизнь затерянного мира кипит у подножия массива по берегам рек. Здесь можно встретить ленивцев и муравьедов, броненосцев и тапиров, опоссумов и широконосых обезьян. В реках огромное количество различных рыб. О насекомых, птицах не приходится и говорить. Их такое множество, что сначала просто теряешься от неожиданности. Животные этого мира почти не боятся человека. Ведь мы здесь первые представители людского рода, и обитатели сельвы относятся к нам как к равноправным членам, без всякой боязни, испуга. Поразительно, что гдето на земле еще возможны такие отношения между человеком и природой.
Но стоит немного углубиться в сельву, как тебя окружает тяжелая, липкая сырость, густой застойный воздух, мрачная тишина.
- Под стать природе и климат,- продолжает рассказ ученый.-На
мом плато большой перепад дневных и ночных температур. В результате невыносимая жара внизу, у подножия массива, и холод, постоянно моросящий мелкий дождь с пронизывающим ветром - наверху. Густые облака, закрывающие верхнюю часть плато, конденсируют водяные пары, которые сливаются в многочисленные ручьи и с шумом несутся вниз.
Еще одна необычная черта здешнего климата - повышенная солнечная радиация. Понятно, что все эти климатические особенности оказали весьма своеобразное воздействие на эволюцию растений и животных.
- Например, мы заметили такое явление,- вступает в разговор Р. Диамид,- птицы, живущие наверху, на плато, намного тяжелее своих собратьев, так сказать, нижнего этажа. Видимо, это связано с тем, что во время ночных холодов, сильных ветров птицам с большей массой легче удерживать тепло.. Не исключено, что свою роль сыграла в этом и повышенная солнечная радиация. Она же, видимо, послужила причиной возникновения новых разновидностей рыб-гигантов, которых на плато обнаружено великое множество.
Мы встретили здесь также летучих мышей и змей, которых не можем пока классифицировать, так как им нет аналогов в мире. Один из наиболее любопытных экземпляров - скорпион, питающийся исключительно муравьями. Нельзя налюбоваться на гусениц, имеющих необыкновенно красивую расцветку. Среди других находок можно назвать огромных тарантулов, цикад без крыльев. Вероятно, на большой высоте, где дуют пронизывающие, холодные ветры, выжили лишь те виды, которым нет надобности летать.
Но, пожалуй, самая большая удача выпала на долю ботаников. Они обнаружили огромное количество растений, нигде до сих пор невстречающихся, которые питаются только насекомыми. Дело в том, что из здешней
вы ручьями и дождем почти полностью вымыты перегной и минеральные соли. Поэтому растения извлекают из нее лишь воду. Все остальные питательные вещества они получают из своих жертв - насекомых и даже мелких птиц.
Найдено целое семейство растений, главное оружие которых в борьбе за существование - кристально чистая, без вкуса и запаха жидкость, обладающая необыкновенной вязкостью. Словно капельки росы, она маняще поблескивает на листе. Насекомое подлетает, чтобы напиться. Малейшее прикосновение к жидкости - и оторваться уже невозможно. Лист быстро сворачивается, и растение приступает к трапезе.
Каким же образом этот удивительный уголок природы сохранил свое богатство, нетронутость до наших дней? По мнению ученых, плато Ла-Неблина относится к таким участкам суши, которые никогда не опускались под воду. Другие природные катаклизмы и катастрофы, по-видимому, тоже обошли стороной этот массив. Совершенно вертикальные склоны, уходящие вершинами в поднебесье, полностью изолировали Неблину от внешнего мира. Здесь не обнаружено никаких следов человека и никаких естественных подходов, по которым сюда можно было бы добраться. Лишь птицы имеют связь с внешним миром. Все остальные обитатели Неблины проходили процесс эволюции в совершенно обособленных условиях.
Путешествие в затерянный мир ЛаНеблины - крупнейшая научная акция нашего времени. По своей значимости ее можно сравнить лишь с экспедицией Чарлза Дарвина на Галапагосские острова. Первые результаты исследования плато показывают, что мы стоим на пороге больших открытий, которые позволяют человечеству узнать много нового о развитии животного и растительного мира нашей планеты.
88
ГЕНОХРОНОЛОГИЯ: ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ
Если мы оглянемся и всмотримся в окружающий нас мир, то увидим необозримое многообразие материальной и духовной культуры современных народов, разнообразие форм общественных отношений. Все это "уцелело и дошло до нас" из разных времен прошлого и представляет собой материализованное историческое время. К этому можно добавить еще не только изменения в природе, оставленные прошедшими поколениями, но, пожалуй, и нас самих. В нас самих заключен такой же реальный след и результат прошедших этапов исторического процесса. Яснее всего это можно представить, обратившись к генам, носителями которых мы являемся. Каждый из нас - обладатель уникального, никогда не существовавшего ранее и неповторимого в будущем сочетания генов. Но что касается самих генов, то они - много крат повторенные копии предковых генов тех людей, что прошли по Земле до нас в неизвестные нам времена. За эти времена могли неоднократно возникнуть и исчезнуть (и действительно возникали и исчезали) культуры и целые культурные миры, племена, народы, государства, цивилизации - все, что представляет сегодня предмет исторического познания. Исторический процесс, как бы затухая в одном месте, разгорался в других областях ойкумены. Но что касается генов, то цепочка, по которой они передавались из поколения в поколение, не прервалась - иначе бы не было нас, вглядывающихся в мир и
должающих строить его. Хотя передача генов в поколениях сугубо биологический процесс, судьбы генов неотделимы от судеб их носителей участников и творцов исторического процесса. Вместе со своими носителями гены вовлекались в ту жизнь, "что бушевала...", и оказывались своего рода свидетелями исторических событий прошлого.
Около трех миллионов лет назад ледниковые щиты появились в Северном полушарии. Они покрыли Гренландию, Исландию и сушу, которая была на месте Баренцева моря. С новым похолоданием и усилением засушливости связано возникновение новых родов животных - слонов, быков и лошадей. В Восточной Африке австралопитеки
(потомки рамапитеков) стали охотиться, применяя первые каменные орудия,- они превратились в людей.
Около миллиона лет назад оледенение охватило умеренные широты Северного полушария. У края ледника господствовали очень холодные и сухие степи, в них паслись мамонты и волосатые носороги. Ледники то наступали, то отступали вновь. На один из периодов наименьшего развития ледников падает наше время.
Не приведет ли признание резких изменений к каким-нибудь неверным выводам? Ведь в начале XIX века некоторые считали, что после каждой катастрофы следует новый "акт божественного творения". Сам автор "теории катастроф" Жорж Кювье не писал ничего подобного. По его мнению, опустевший материк заселяли животные, пришедшие из других мест. Как они появились там, Кювье не уточнял. О "божественном творении" писали некоторые ученики Кювье, стремившиеся согласовать его взгляды с религиозной идеологией.
Как же обстоит дело сегодня, когда в справедливости эволюционной теории никто уже не сомневается? Теперь доказано, что многие организмы, внезапно появившиеся после катастрофы, в действительности существовали и до нее, но были очень редкими или встречались только в отдельных, ограниченных районах. Когда погибали "хозяева Земли", прежние парии выходили на авансцену геологической истории. Они быстро размножались, широко расселялись и становились новыми "хозяевами Земли". На первых порах не было организмов, которые могли бы освоить все пригодные для жизни условия. Это давало толчок к быстрой эволюции..'
Обезьяны, например, существовали^: до последней катастрофы, но были го- '1 раздо менее распространены, чем ле-, i муры. Не исключено, что, если бы теп-.S лый и влажный климат сохранился, ле-^ муры господствовали бы и теперь. По- ^ холодание во много раз увеличило ско- ^
80
рость эволюции. Великие катастрофы - это, в сущности, революции в развитии органического мира. Без них он развивался бы гораздо медленнее.
В связи с этим вспоминаются слова знаменитого английского естествоиспытателя XVII века Вильяма Гарвея: "Не хвалить, не порицать - все трудились хорошо". Когда-то сторонники Жоржа Кювье и Чарлза Лайеля ожесточенно спорили между собой. Теперь же ясно, что были правы и те и другие. И медленное и постепенное развитие, и катастрофы объясняются естественными причинами.
Последняя великая "катастрофа" связана с началом оледенения Антарктиды. Не случится ли новая катастрофа, если потепление, вызванное деятельностью человека, приведет к таянию ледников и подъему уровня океана на 70 метров? Взгляд в прошлое показывает, что "всемирного потопа" не будет. Ведь 20-30 миллионов лет назад объем ледников б^л уже близок к современному. В то время в умеренных и полярных широтах господствовал довольно теплый климат. Ледниковый щит Восточной Антарктиды подтаивал по краям, но не уменьшался в размерах на его поверхность выпадало гораздо больше снега, чем теперь.
Предстоящее потепление также приведет к обильным снегопадам. Крупнейшие ледниковые щиты могут в результате этого даже увеличить свою толщину. Они будут давать меньше айсбергов и немного подтаивать по краям, но не уменьшатся в объеме до тех пор, пока объем таяния не превысит объема снеговой воды, ежегодно получаемой ледниками. Чтобы это случилось, нужно потепление на 10-12 градусов. Только после этого ледники Антарктиды начнут распадаться, а уровень океана расти. Но о таком потеплении в обозримом будущем речи не идет. При меньшем потеплении уровень океана может даже немного снизиться в результате увеличения толщины антарктических ледников.
6 Эврика-86 f
От обезьян, широко распространившихся 35 миллионов лет назад, произошел человек разумный. Если человечество оправдает это высокое звание и будет действовать разумно, последняя великая "катастрофа" не превратится действительно в катастрофу.
МИР НАШ ПОДЛУННЫЙ
Отчего один год на другой не похож - то наводнение, то засухи? Как бы предвидеть погоду? Долгое время думали, что на земной климат влияет Солнце, точнее, его активность. И действительно, влияет. Но есть и другие, порой более существенные причины. Например, засушливые сезоны в районе Скалистых гор и на Среднем Западе США случаются в среднем через 18 лет и 7 месяцев, это никак не связывается с одиннадцатилетним солнечным циклом активности, зато точно совпадает с лунным. Именно с такой периодичностью колеблется плоскость лунной орбиты относительно земного экватора. Такие же колебания климата должны наблюдаться в других районах земного шара, имеющих сходное географическое положение,- в Китае и Северной Индии. Ученые проанализировали архивные записи о погоде за период с 1470 по 1974 год: им не удалось обнаружить солнечных циклов, а лунные данные описываются лучше всего. Такой же вывод можно сделать, изучив периодичность индийских муссонов. По-видимому, "пробным камнем" для этой гипотезы может стать засуха, которую специалисты предсказывают на начало девяностых годов.
дать увеличения осадков. При понижении температуры засушливость сохранится и даже возрастет.
ПОТЕПЛЕНИЕ К ОСАДКАМ
Предполагается, что в первой половине следующего века под влиянием антропогенного вмешательства на Северном полушарии средняя температура может измениться на величину от 0,5 до 2 градусов Цельсия, причем как в сторону повышения, так и в сторону понижения. Как поведет себя в этих ситуациях климат Средней Азии и Казахстана, где постоянно возрастает недостаток влаги?
За последние 8000 лет, как известно, среднегодовые температуры воздуха в Северном полушарии изменились примерно в тех же пределах. В связи с этим возникло предположение, что в прошлом можно найти аналоги будущих перестроек климата.
Исследования, выполненные на географическом факультете МГУ, позволили определить некоторые закономерности изменения климата в Средней Азии в зависимости от общеевропейских климатических изменений. Высокой прозрачности атмосферы и общему потеплению в приатлантическом секторе Евразии (в период от 950 до 1800 года) соответствовала более высокая влажность Средней Азии и Запада Казахстана. А средней и низкой прозрачности и похолоданию в Европе отвечало иссушение в зоне степей и пустынь.
Таким образом, если климатические тенденции средних веков повторятся и оправдаются прогнозы о потеплении климата в Северном полушарии хотя бы на 0,5-1,0 градуса в ближайшие десятилетия, то в западных районах Средней Азии и Казахстана можно
ВИХРЬ
ПРОТИВ ГРАДА
Оригинальный вариант градобойного устройства разработали специалисты они предложили стрелять в тучу волной газов, образующихся после взрыва смеси ацетилена с кислородом. Ствол "миномета" - труба высотой более 4 метров - рассчитан так, что кольцо газа, поднимаясь вверх, все время расширяется и постепенно приобретает форму многоэтажной воронки. Ее верхний край, встречаясь с тучей, может достичь диаметра в 3 километра. Сначала воронка встряхивает облако, в котором идет кристаллизация градинок. Вибрация нарушает весь процесс кристаллизации. Но ударные волны газов несут в себе еще и ионы. Они дополнительно как бы бомбардируют холодные частицы облака. Зерна льда теряют устойчивость и выпадают вниз в виде мелкого снега.
ЧИТАЯ КНИГУ ПРИРОДЫ
Метеорологи считают, что климатические изменения время от времени повторяются, подчиняясь
ным законам. Зная их, можно с высокой точностью составлять долгосрочные прогнозы. Поэтому ученые стараются накопить больше статистического материала, тщательно собирая все записи наблюдений погоды. Как показали недавние исследования, помочь им в этом могут деревья. Годовые кольца сосендолгожителей, растущих в субальпийской зоне, являются своеобразной книгой, где записаны климатические изменения за несколько тысяч лет. Эти деревья плохо переносят холод, и в сильные морозы в их древесине образуется слой ослабленных клеток толщиной в человеческий волос. "Морозные" кольца хорошо различимы при небольшом увеличении. Как утверждают ученые, по ним можно установить время сильных извержений вулканов, наступление похолодания, вызванного выбросом в стратосферу большого количества пыли и газа. Например, природные летописцы точно занесли в память следы известного катастрофического извержения вулкана Этна в Сицилии в 44 году до нашей эры.
ВУЛКАНЫ И КЛИМАТ
Измерения векового хода спектральной прозрачности атмосферы за 1880-1980 годы выявили, что в периоды, совпадающие с моментами мощных вулканических извержений, атмосфера мутнеет. Недавно были получены данные о влиянии продуктов извержения на химический состав и структурные характеристики стратосферы.
Мощное газопылевое облако вулканического происхождения быстро распространяется в воздушной массе и
ступает в стратосферу, формируя там аэрозольный слой с меняющимися оптическими и структурными характеристиками.
Измерения выявили также большое время жизни (0,8-1,5 года) стратосферного вулканического облака, которое активно влияет на планетарный радиационный теплообмен и климат. Это влияние ведет к похолоданию земной поверхности и тропосферы.
Содержащийся в тропосфере водяной пар задерживает идущее от Земли тепло, из-за чего создается парниковый эффект, но из-за похолодания эффект этот снижается, от полюсов ледовый покров расширяется в направлении к экватору, что, в свою очередь, по принципу обратной связи увеличивает похолодание. Расширению ледяного покрова способствует и усиление влагообмена в системе океаны - континенты атмосфера. Климат континентов активнее реагирует на усиление вулканической деятельности, нежели океаны, поскольку теплообмен здесь происходит быстрее.
Пульсации вулканической активности могли быть одной из причин изменений климата, в частности, нарастания или отступления ледяного покрова в прошлые эпохи.
СЮРПРИЗЫ ВУЛКАНА
Сегодня уже не вызывает сомнения, что миллионы тонн пыли и газов, выброшенных в атмосферу вулканом Эль-Чичон, заметно повлияли на климат и погоду в Северном полушарии. Но не только капризы погоды осложнили жизнь авиаторов. Вдруг стали мутнеть и покрываться микротрещинами
пластиковые иллюминаторы пассажирских самолетов. Когда поступили данные со спутников атмосферного слежения, стало ясно, что и в этом виноват вулкан. А точнее, выброшенные им серосодержащие газы. Прореагировав в атмосфере с водяными парами, они превратились в серную кислоту, которая и вытравливает микротрещины в пластике. Для пассажиров это явление не представляет опасности. Но, чтобы часто не менять помутневшие стекла, специалисты спешно ищут способы их защиты.
ПУСТЫНЯ
ПОД КОНТРОЛЕМ
На земном шаре пусчыни занимают 22 процента суши и в ряде районов склонны расширять свои пределы. Так, южная граница Сахары в последние годы отодвигается на юг километров на 10 ежегодно. Причины видят в плохой ирригации, нерациональном использовании пастбищ, слишком интенсивном земледелии и т. д. Проблема приняла глобальный характер, привлекла внимание ООН, родился термин опустынивание.
В нашей стране засушливые (аридные) зоны занимают 14 процентов территории (около 300 миллионов гектаров), главным образом в Средней Азии. За их поведением наблюдает ряд научных учреждений во главе с Институтом пустынь АН Туркменской ССР, который разработал целевую программу профилактики опустынивания. В нее входят комплексное экономическое изучение пустынь, их охрана и рациональное использование. Важную часть этой программы
тавляют наблюдения пустынь из космоса. Такие наблюдения открыли новые возможности для изучения крупномасштабных процессов опустынивания его форм, динамики, связи между отдельными процессами. Районы, где в результате деятельности человека уничтожается растительность, выглядят на космических снимках светлыми пятнами: круглыми-около колодцев, ферм, населенных пунктов, вытянутыми - вдоль дорог, газопроводов и других коммуникаций, крупными площадками неопределенной формы - вокруг городов, оазисов и т. д. Космические снимки фиксируют также движение песков, пылевые бури и другие подобные явления, причем нередко только по таким снимкам и можно судить о масштабах этих явлений.
Космические и другие дистанционные методы позволяют контролировать состояние атмосферы над пустыней - ее газовый состав, степень загрязненности - и при этом четко отличать природные загрязнения от антропогенных. Анализ спутниковой информации обнаружил трансконтинентальный перенос аэрозоля пустынь из Сахары в Атлантику и в Америку, из Центральной Азии в Тихий океан.
Наблюдения из космоса позволяют также контролировать антропогенные изменения в районах Аральского моря, залива Кара-Богаз-Гол и других.
Мощным средством борьбы с опустыниванием стал Каракумский канал: он обеспечил орошение громадных площадей, подверженных прежде засухам, способствовал зарастанию и закреплению подвижных песчаных массивов и т. д.
Советские ученые видят одну из своих задач в том, чтобы путем международного сотрудничества передать накопленные знания и опыт другим странам, подверженным опустыниванию.
84
плотины
ПОД ЗЕМЛЕЙ
Подземные воды есть везде - даже в пустынях. Но, если они "залегают" на большой глубине, растения на поверхности все равно страдают от засухи. Можно, конечно, поднять их наверх с помощью насосов. Но у таких систем орошения очень низкий коэффициент полезного действия: большая часть воды быстро уходит обратно глубоко в землю. Поэтому специалисты института Фундаментпроект предложили принципиально новую, весьма экономичную мелиоративную систему.
Принцип действия ее очень прост. Представьте себе цветочный горшок. Для выращивания в нем растений нужно очень мало воды - она практически вся потребляется ими. Новая система-это тоже своего рода цветочный горшок, но увеличенный во много раз. Суть ее состоит в том, что водоносные горизонты как бы перекрываются с помощью подземных плотин так называемых противофильтрационных завес, которые строятся вблизи рек или других водоемов. В результате в грунте, как и в реке, когда ее перекрывают, поднимается уровень подземных вод.
Чтобы избежать другой крайности - заболачивания орошаемой территории, в системе предусмотрен дренаж, позволяющий точно регулировать уровень воды в образующемся "подземном водохранилище". Это водохранилище способствует и более эффективному использованию атмосферных осадков.
Системы с подпорным регулированием уровня подземных вод во многих случаях позволят обойтись без строительства дорогостоящих плотин.
ТАЙНА ЗАТЕРЯННОГО МИРА
"В яркий солнечный день уже с расстояния 100-120 километров хорошо различается колоссальный горный массив. Его отвесные стены, словно стальные щиты, блестят в лучах солнца. Они кажутся отполированными, как зеркальная поверхность, тем самым еще больше усиливая впечатление своей неприступности и грандиозности. Верхняя часть массива тонет в облаках, которые причудливо клубятся, непрерывно меняя очертания. Эта зыбкая, словно призрачная, картина создает настроение таинственности и загадочности". Так писал один из путешественников о расположенном в самом центре латиноамериканской сельвы у границы Венесуэлы с Бразилией скалистом плато Ла-Неблина. Рассказы о необычных животных, племенах, которые якобы там встречаются на каждом шагу, подтолкнули в свое время писателя А. Конан Доила на создание захватывающего романа "Затерянный мир".
Недавно из этого мира вернулась большая первая группа ученых, которая на протяжении целого года исследовала загадочное плато.
- Писатель оказался провидцем,- говорит координатор экспедиции венесуэльский ученый Ч. Кариас.- По оценке специалистов, на Неблине сосредоточено около 80 процентов неизвестных науке и не встречающихся больше нигде на земле видов животных, растений. Подобных мест на планете практически уже не осталось. Открытие этой горной страны величайшая научная сенсация нашего времени.
- Полюбуйтесь хотя бы на эту красавицу,- вступает в разговор руководитель американской группы ученых Р. Диамид и показывает маленькую, чуть больше спичечного коробка лягушку. Ее тело покрыто блестящими розовыми волосками. На остренькой мордочке выделяются два огромных глаза-телескопа, которые с любопытством изучают окружающий мир. Чемто это земноводное создание неуловимо напоминает нашу мышь, но никак не лягушку.
- Все известные современной науке экземпляры,- с восхищением продолжает ученый,- откладывают яйца в воду. Там их оплодотворяет самец. Затем из яиц появляются головастики, которые превращаются в лягушат. Эта же лягушка откладывает яйца прямо... в землю и затем, словно курица, высиживает их. Спустя положенный срок из яиц появляются уже "готовые" лягушата. До сих пор на земле не было обнаружено столь своеобразных представительниц этого вида.
...Исследование таинственного плато даже в наше время связано с большими трудностями и немалой опасностью для жизни. Попытки проникнуть сюда были предприняты еще в прошлом веке. В 1854 году английский ботаник Р. Спрайс побывал на подступах к горной стране. Однако до самой Неблины не добрался, Неизвестные тропические болезни, ядовитые змеи, хищные звери, враждебное отношение со стороны индейцев, которым явно не понравилось вторжение на их земли чужестранцев, заставили экспедицию повернуть назад. Позже на штурм Неблины отправлялись и другие группы исследователей, но все они неизменно терпели крах.
С тех пор здесь мало что изменилось. Время, кажется, обошло стороной этот своеобразный заповедник природы. Помня о печальном опыте предыдущих экспедиций, венесуэльские ученые тщательно подготовились к изучению загадочного мира Ла-Неблины. В разных местах плато разбито
сять лагерей. Они расположены на значительном удалении друг от друга с таким расчетом, чтобы можно было охватить исследованиями как можно большую территорию. В лагерях может находиться одновременно до 250 ученых.
Для участия в экспедиции были приглашены ботаники, зоологи, геологи, этнографы. Главный организатор всех исследований - Венесуэльский центр развития физических, математических и естественных наук.
Как же встретил затерянный мир ученых? Своими впечатлениями делится Ч. Кариас:
- Живя где-то в большом городе, трудно себе представить, что на планете сохранились еще такие нетронутые, дикие места. В этих краях опасность получить змеиный укус, быть атакованным кайманом или пираньями подстерегает человека на каждом шагу. Нет отбоя от комаров и других насекомых. От их укусов зудит все тело. Эти кровопийцы не хотят считаться с достижениями современной химии, они не реагируют на отпугивающие средства.
Главная жизнь затерянного мира кипит у подножия массива по берегам рек. Здесь можно встретить ленивцев и муравьедов, броненосцев и тапиров, опоссумов и широконосых обезьян. В реках огромное количество различных рыб. О насекомых, птицах не приходится и говорить. Их такое множество, что сначала просто теряешься от неожиданности. Животные этого мира почти не боятся человека. Ведь мы здесь первые представители людского рода, и обитатели сельвы относятся к нам как к равноправным членам, без всякой боязни, испуга. Поразительно, что гдето на земле еще возможны такие отношения между человеком и природой.
Но стоит немного углубиться в сельву, как тебя окружает тяжелая, липкая сырость, густой застойный воздух, мрачная тишина.
- Под стать природе и климат,- продолжает рассказ ученый.-На
мом плато большой перепад дневных и ночных температур. В результате невыносимая жара внизу, у подножия массива, и холод, постоянно моросящий мелкий дождь с пронизывающим ветром - наверху. Густые облака, закрывающие верхнюю часть плато, конденсируют водяные пары, которые сливаются в многочисленные ручьи и с шумом несутся вниз.
Еще одна необычная черта здешнего климата - повышенная солнечная радиация. Понятно, что все эти климатические особенности оказали весьма своеобразное воздействие на эволюцию растений и животных.
- Например, мы заметили такое явление,- вступает в разговор Р. Диамид,- птицы, живущие наверху, на плато, намного тяжелее своих собратьев, так сказать, нижнего этажа. Видимо, это связано с тем, что во время ночных холодов, сильных ветров птицам с большей массой легче удерживать тепло.. Не исключено, что свою роль сыграла в этом и повышенная солнечная радиация. Она же, видимо, послужила причиной возникновения новых разновидностей рыб-гигантов, которых на плато обнаружено великое множество.
Мы встретили здесь также летучих мышей и змей, которых не можем пока классифицировать, так как им нет аналогов в мире. Один из наиболее любопытных экземпляров - скорпион, питающийся исключительно муравьями. Нельзя налюбоваться на гусениц, имеющих необыкновенно красивую расцветку. Среди других находок можно назвать огромных тарантулов, цикад без крыльев. Вероятно, на большой высоте, где дуют пронизывающие, холодные ветры, выжили лишь те виды, которым нет надобности летать.
Но, пожалуй, самая большая удача выпала на долю ботаников. Они обнаружили огромное количество растений, нигде до сих пор невстречающихся, которые питаются только насекомыми. Дело в том, что из здешней
вы ручьями и дождем почти полностью вымыты перегной и минеральные соли. Поэтому растения извлекают из нее лишь воду. Все остальные питательные вещества они получают из своих жертв - насекомых и даже мелких птиц.
Найдено целое семейство растений, главное оружие которых в борьбе за существование - кристально чистая, без вкуса и запаха жидкость, обладающая необыкновенной вязкостью. Словно капельки росы, она маняще поблескивает на листе. Насекомое подлетает, чтобы напиться. Малейшее прикосновение к жидкости - и оторваться уже невозможно. Лист быстро сворачивается, и растение приступает к трапезе.
Каким же образом этот удивительный уголок природы сохранил свое богатство, нетронутость до наших дней? По мнению ученых, плато Ла-Неблина относится к таким участкам суши, которые никогда не опускались под воду. Другие природные катаклизмы и катастрофы, по-видимому, тоже обошли стороной этот массив. Совершенно вертикальные склоны, уходящие вершинами в поднебесье, полностью изолировали Неблину от внешнего мира. Здесь не обнаружено никаких следов человека и никаких естественных подходов, по которым сюда можно было бы добраться. Лишь птицы имеют связь с внешним миром. Все остальные обитатели Неблины проходили процесс эволюции в совершенно обособленных условиях.
Путешествие в затерянный мир ЛаНеблины - крупнейшая научная акция нашего времени. По своей значимости ее можно сравнить лишь с экспедицией Чарлза Дарвина на Галапагосские острова. Первые результаты исследования плато показывают, что мы стоим на пороге больших открытий, которые позволяют человечеству узнать много нового о развитии животного и растительного мира нашей планеты.
88
ГЕНОХРОНОЛОГИЯ: ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ
Если мы оглянемся и всмотримся в окружающий нас мир, то увидим необозримое многообразие материальной и духовной культуры современных народов, разнообразие форм общественных отношений. Все это "уцелело и дошло до нас" из разных времен прошлого и представляет собой материализованное историческое время. К этому можно добавить еще не только изменения в природе, оставленные прошедшими поколениями, но, пожалуй, и нас самих. В нас самих заключен такой же реальный след и результат прошедших этапов исторического процесса. Яснее всего это можно представить, обратившись к генам, носителями которых мы являемся. Каждый из нас - обладатель уникального, никогда не существовавшего ранее и неповторимого в будущем сочетания генов. Но что касается самих генов, то они - много крат повторенные копии предковых генов тех людей, что прошли по Земле до нас в неизвестные нам времена. За эти времена могли неоднократно возникнуть и исчезнуть (и действительно возникали и исчезали) культуры и целые культурные миры, племена, народы, государства, цивилизации - все, что представляет сегодня предмет исторического познания. Исторический процесс, как бы затухая в одном месте, разгорался в других областях ойкумены. Но что касается генов, то цепочка, по которой они передавались из поколения в поколение, не прервалась - иначе бы не было нас, вглядывающихся в мир и
должающих строить его. Хотя передача генов в поколениях сугубо биологический процесс, судьбы генов неотделимы от судеб их носителей участников и творцов исторического процесса. Вместе со своими носителями гены вовлекались в ту жизнь, "что бушевала...", и оказывались своего рода свидетелями исторических событий прошлого.