Иногда обычный на первый взгляд кусок древней смолы может содержать нечто такое, что поразит воображение, перевернет представления о мире или, по крайней мере, заставит скорректировать научные теории.
Но для начала разберемся, что такое янтарь, где его берут и как он помогает палеонтологам познавать мир и его историю.
Если вы помните из школьного курса природоведения, рассказов родителей или из книг, что янтарь — это окаменевшая смола древних хвойных растений, вы не ошибаетесь. Но о каком конкретно возрасте идет речь, когда мы говорим «древний»? Счет идет на десятки миллионов лет: считается, что процесс превращения смолы в янтарь начался 23–100 миллионов лет назад, в палеогеновый и верхний меловой периоды.
Человечеству янтарь был известен еще с мрачных времен верхнего палеолита (более 12 тыс. лет назад) — тогда его использовали для изготовления украшений и декоративных изделий, для мумификации, в религиозных церемониях и для иных нужд.
Важное свойство янтаря — накапливать электрический заряд при трении — было отмечено древними греками, называвшими камень словом ἤλεκτρον, то есть электрон. Много позже из него получилось «электричество», а само слово стало названием отрицательно заряженной элементарной частицы
И только в последние два столетия янтарь стал предметом пристального изучения как источник палеонтологического знания. Оказалось, что в этом качестве он незаменим, так как позволяет увидеть древних живых существ в малоповрежденном виде и в таких подробностях, которые никак не могли бы сохраниться, не будь фрагменты, а порой и целые растения и животные, заключены в окаменевшую смолу. И именно пристальное изучение кусков янтаря, причем не только ювелирного качества, позволило сделать удивительные открытия, о некоторых из которых мы расскажем.
Где искать янтарь
Каждый русскоязычный человек знает ответ на этот вопрос: конечно, в Прибалтике и в Калининградской области. Ответ верный, но неполный. На самом деле месторождений янтаря куда больше и они рассеяны по всей планете. А добывают его в карьерах или шахтах. Самый известный в мире после прибалтийского сегодня — янтарь из Доминиканской Республики и Мексики, а также тот, что добывают на севере Мьянмы (такой янтарь называют также бирманским). Последний, наряду с таймырским, — один из самых древних на планете: он более чем вдвое старше прибалтийского: 100 с лишним миллионов лет против 40 миллионов. И изучение только бирманского янтаря позволило к концу 2018 года (за примерно век исследования) открыть 1195 ранее неизвестных видов живых организмов. Некоторые ученые даже утверждают, что бирманский янтарь сохранил самое большое разнообразие живых существ из всех ископаемых. Притом до трети всех образцов местного янтаря содержат остатки каких-нибудь ископаемых обитателей региона. Еще месторождения янтаря есть в Канаде, США, на Украине, во Франции и Испании. А древнейшим на сегодняшний день считается ливанский — его возраст оценивают в 130–135 миллионов лет.
Мы привыкли, что янтарь — золотой, красноватый или даже коричневый, но это далеко не всегда так. К примеру, доминиканский, добываемый в северо-восточной части острова Гаити, на солнце может становиться зеленым или даже синим, как на фото
Динозавры с цветными перьями
В последние десятилетие прошлого века ученые представили первые убедительные доказательства того, что некоторые динозавры были покрыты не только бугристой жесткой кожей, как современные крокодилы и ящерицы, но и перьями. Со временем стало понятно, что наличие перьев — это не исключение, а, скорее, правило, причем не только для летающих динозавров, но и для прочих.
Янтарь помог прояснить кое-какие вещи относительно образования и использования перьев, и это случилось уже в XXI веке. Во-первых, в отличие от отпечатков в горных породах, сохранившиеся в янтаре перья помогли определить их расцветку у динозавров: есть все основания полагать, что она была очень разнообразной, совсем как у современных птиц. Во-вторых, ученым удалось рассмотреть перья во всех подробностях и таким образом определить, как шла эволюция динозавров, птиц и их оперения, а также сделать вывод о наличии и предназначении разных типов оперения у динозавров. В-третьих, обнаруженный в 2016 году в Мьянме целый оперенный хвост (длиной около 3,5 см) небольшого нелетающего динозавра позволил рассмотреть всю структуру целиком — не только перья, но и мышцы и кости.
Обычно остатки оперенных представителей мелового периода попадают к ученым примерно в таком разрозненном виде — понять, кому они принадлежат, довольно трудно, если вообще возможно
Не исключено, что 99 миллионов лет назад (находка, сделанная китайским профессором Лида Сином, имеет именно такой возраст) смола коварно капнула не только на хвост юному манираптору, но и залила существо полностью, так что кусок янтаря с хвостом, найденный учеными на рынке в китайском городе Тэнчун (примерно 150 км до границы с Мьянмой), был изначально частью большего фрагмента, содержавшего динозаврика целиком, но был отломан при извлечении из-под земли. Напомним, что совсем недавно — и снова в результате исследования янтаря — у динозавров обнаружились и паразиты, живущие в этих самых перьях.
Паук с добычей
Первые пауки появились на планете, по-видимому, более 350 миллионов лет назад, но наибольшее число ископаемых находок этих животных относится к более позднему периоду — около 100 миллионов лет назад. И снова благодаря янтарю, так как вне оболочки из смолы относительно мягкие тела пауков крайне редко сохраняются. Зато в янтаре ученые заставали пауков в самых разных ситуациях: в процессе спаривания, плетения паутины, заботы о потомстве. В 2012 году ученые обнаружили наконец и первую сцену взаимодействия паука с добычей, попавшей к нему в сеть.
Американские ученые Джордж Пойнар-мл. (George Poinar Jr.) и Рон Бакли (Ron Buckley), опубликовавшие этот снимок в 2012-м, подчеркивают: это не первый сохраненный в янтаре паук вблизи добычи, но первый известный нам случай, когда смола капнула на хищника и жертву в момент их непосредственно взаимодействия.
В роли жертвы тут выступает мужская особь осы-паразита вида Cascoscelio incassus (существует и поныне). Она и коварный хищник Geratonephila burmanica отлично сохранились: можно сосчитать даже волоски на ногах последнего (с помощью которых, к слову, пауки, не оснащенные ушами что 100 миллионов лет назад, что теперь, воспринимают звуки — колебания воздуха — и довольно точно определяют их источник).
Трава с грибком-галлюциногеном
Уже упомянутый выше сотрудник Университета штата Орегон, палеонтолог Джордж Пойнар-мл. обнаружил и описал и еще одну важнейшую для науки находку — старейший из обнаруженных сохранившийся в янтаре фрагмент злакового растения возрастом 97–110 миллионов лет. Больше того, на растении обнаружились отчетливые следы поражения грибком, сильно напоминающие современную нам спорынью! Со спорыньей человек знаком очень давно — с момента сельскохозяйственного освоения злаковых растений, особенно ржи и пшеницы, то есть уже более 5000 лет. И нельзя сказать, что это знакомство было приятным (для нас, по крайней мере): спорынья содержит целый набор ядовитых алкалоидов, в частности эрготинин, которые при попадании в организм вызывают судороги и длительные спазмы гладкой мускулатуры, расстройства психики, нарушение глазодвигательной функции и даже (спустя несколько месяцев постоянного воздействия) катаракту, а в больших дозах — смерть.
И снова источник находки одна из (сомнительной легальности) шахт на северо-востоке Мьянмы, в штате Качин. Грибок, покрывающий, по мнению палеонтологов, края соцветия, назвали Palaeoclaviceps parasiticus — его считают предком современных Claviceps, также известных как спорынья. Не исключено, что уже тогда сложился симбиоз растений и паразитических грибков, и первые с помощью вторых защищались от поедания: грибок придает траве горечь.
В холодные и сырые годы спорынья распространяется по сельскохозяйственным злакам особенно охотно, что в Средние века приводило к массовым эпидемиям, уносившим жизни десятков тысяч человек. Некоторые исследователи даже связывают с влиянием спорыньи многочисленные случаи охоты на ведьм в Европе и Америке самый известный из которых — судебный процесс в городке Салем, что в Новой Англии (ныне американский штат Массачусетс), в 1692–1693 годах: дело в том, что признаки одержимости нечистой силой напоминают симптомы поражения центральной нервной системы, вызываемые отравлением спорыньей. Если же доктор Пойнар-мл. прав и древние грибы-паразиты по своему воздействию похожи на современную спорынью, можно легко вообразить себе, что случалось с динозаврами (а они были главными потребителями растений в то время), наевшимися таких грибов.
Блоха с возбудителем чумы
В 2015 году из шахты в Доминиканской Республике достали совсем небольшой кусочек янтаря, а в нем обнаружили блоху в возрасте около 20 миллионов лет. Сама по себе находка не стала чем-то необычным — необычное обнаружилось при микроскопическом исследовании блохи: оно показало, что к хоботку насекомого прикреплен микроорганизм, подозрительно напоминающий современную чумную палочку (Yersinia pestis), бактерию, вызывающую бубонную чуму. Да-да, ту самую, что несколько раз проходилось по Европе, убивая миллионы людей.
Древняя блоха, отнесенная к виду Atopopsyllus cionus, имеет размер около 5 мм. Помимо потенциального возбудителя чумы, на ней обнаружились еще и одноклеточные организмы, сильно смахивающие на современные трипаносомы, а также одноклеточные паразитирующие организмы, вызывающие ряд заболеваний у людей и животных, например распространенную в тропической Африке сонную болезнь.
Исследователи подчеркивают, что определить однозначно, является ли обнаруженная бактерия именно чумной палочкой, невозможно, но ее локализация и присутствие именно на блохе вполне укладывается в схему распространения чумы от больного животного через блох к человеку (схема «крыса — блоха — человек»). Заметим тут же, что непосредственно чумная палочка появилась, по-видимому, около 10 тысяч лет назад и встретилась с человеком более 5,5 тысячи лет назад — об этом свидетельствуют существующие археологические находки. Ранее палеонтологи обнаружили в бирманском янтаре ископаемого клеща, в пищеварительном тракте которого удобно устроились микроорганизмы, похожие на современных возбудителей болезни Лайма (она же клещевой боррелиоз).
Муравей c огромными металлическими челюстями
В ходе эволюции живые существа не раз обзаводились приспособлениями, которые со временем доказывали свою неэффективность и исчезали. Посмотреть, как выглядели такие эксперименты, можно также благодаря янтарю. А выглядели они, надо сказать, иногда весьма непривлекательно и даже пугающе. Вот взять хотя бы ископаемого муравья вида Linguamyrmex vladi — эти небольшие насекомые длиной примерно 5 мм, обнаруженные в бирманском янтаре возраста примерно 100 миллионов лет, имели удивительное строение головы: их довольно крупные зазубренные мандибулы (они же жвалы или, попросту говоря, челюсти) были загнуты вверх и могли двигаться в вертикальной плоскости (у современных муравьев и иных насекомых они горизонтальные и двигаются в горизонтальной плоскости), а на голове у них имелся рог. Ученые предположили, что такое устройство головы помогало муравьям вампирствовать: они могли, ловя добычу, насаживать ее на рог, вонзать в нее вертикальные мандибулы и высасывать гемолимфу, жидкость, заменяющую беспозвоночным кровь.
Свое латинское название вид L. vladi получил в честь румынского князя Влада III Цепеша, ставшего прототипом Дракулы
Когда же палеонтологи, налюбовавшись на муравья-вампира в лупу и микроскоп, решили сделать ему томограмму, их ждало еще более интересное открытие: КТ показала, что в вертикальных серповидных мандибулах доисторического дракулы и в его выдающемся роге содержатся металлы, призванные, очевидно, укрепить эти органы и защитить их от поломки при встрече с особо крепким хитиновым покровом добычи. Если такая форма мандибул с тех пор более у муравьев и иных насекомых не встречалась, то вот запасание в них металлов — железа, магния цинка и т. п. — наблюдается у некоторых видов и поныне. Так, личинки зерновки четырехпятнистой и ячменной моли запасают в мандибулах цинк, чтобы надежнее вгрызаться в зерно, которым они, как легко можно догадаться по названию, охотно питаются.
Фото: Getty Images, Wikimedia Commons, Oregon State University / Flickr
Источник: "Вокруг света", Никита Харчевников
