Чудесная картинка, не правда ли? Вон тот человечек справа сейчас как даст по ноге каменюкой! – и всё, закрыл тему...
Это, конечно, смешно. Да, наши с вами предки строили из костей и шкур мамонтов хижины. Но могли ли они их убить? Крайне сомнительно. Просто мамонты, как и все на Земле, смертны. И вот завладеть костями (а если повезло, то и мясом) павшего животного людям было вполне по силам. Убить – нет. Пойдите убейте камнем или копьём слона... А мамонт покрупнее слона будет!
Однако есть шуточная поговорка: «Когда человек начинает думать, что много знает, природа подкрадывается сзади и даёт ему пинка». В 1994 году американские археологи вели раскопки в национальном парке Ченнел Айленд, на острове Санта-Роза, в 60 километрах от Санта-Барбары.
Пролив Санта-Барбара и остров Санта-Роза
Неожиданно они наткнулись на кости животного, которые сперва приняли за мамонтёнка. Однако дальнейшие исследования показали, что это был взрослый мамонт, которому на момент гибели было не меньше 50 лет!
Раскопки 50-летнего "мамонтёнка"
Новый вид мамонта учёные назвали Mammuthus Exilis, то есть «мамонт-изгнанник». Взрослые животные этого вида в высоту едва достигали роста взрослого мужчины – такого «мини-мамонта» можно сравнить с лошадью или коровой, в принципе, такой мамонт поместился бы даже в обычной малогабаритной квартире. «Настоящие», привычные нам мамонты-гиганты в 2 с половиной раза выше и в 10 раз тяжелее «изгнанника»!
Сравнение размеров разных видов мамонтов
Карликовый Mammuthus Exilis в сравнении с человеком
Как появились на свет «мини-мамонты»? Во времена ледникового периода, более 80 000 лет назад, уровень мирового океана был существенно ниже. Вместо цепочки островов Ченнел Айленд через пролив от западного побережья Америки лежал единый большой остров больше ста километров в длину. До открытия мини-мамонта учёные спорили – умели ли мамонты плавать, подобно современным слонам? Теперь мы точно знаем, что умели, и очень хорошо! В поисках новых пастбищ группа американских (колумбийских) мамонтов (ещё обыкновенного роста) переплыла пролив и поселилась на острове.
Со временем уровень океана стал повышаться. Пролив Санта-Барбара расширился до 30-40 километров, – такое расстояние животному уже не переплыть. Большой остров «разделился» на маленькие острова – Санта-Роза, Санта-Круз, Сан-Мигуэль и Анакапа. В природе очень широко распространено такое явление, как «островная карликовость», когда при недостатке территории и еды в сочетании с отсутствием хищников животные начинают уменьшаться в размерах. Так появился на свет «мини-мамонт».
Пример островной карликовости: хамелеон Brookesia micra с острова Мадагаскар
На таких мамонтов человек вполне мог охотиться. Доисторические люди на острове бывали – в 1960 году в местечке Арлингтон Спрингс были найдены две бедренные кости людей, возраст находок составлял около 13 тысяч лет.
Однако достоверных следов человеческих поселений, стоянок, костров, кухонных куч, следов охоты обнаружено не было. Ни одного свидетельства охоты на мамонтов или поедания их мяса. Почему же вымер «мини-мамонт»? На этот вопрос у науки пока нет ответа...
Такой вопрос прислал однажды нам в журнал наш читатель – первоклассник Кирилл. В вопросе чувствуется досада. Мы долго думали, прежде чем ответить...
Несколько лет назад учёные-генетики совершили очень важное, можно сказать, ошеломительное открытие. Им удалось выделить ген BAZ1B. Что это за ген?
Ген BAZ1B сыграл очень важную роль в эволюционном развитии человека. Это ген-регулировщик: он регулирует работу других генов, ответственных за формирование нервной системы. Но что именно он регулирует?
Смотрите: когда ген BAZ1B чрезмерно активен, это приводит к возникновению так называемого синдрома "вечного ребёнка". Этот синдром выражается в том, что человек перестаёт расти, а его нервная система остаётся на уровне того возраста, в котором начался генетический сбой.
Значит, предназначение гена BAZ1B в том, чтобы делать человека более субтильным, более доверчивым… и вместе с тем – более дружелюбным и миролюбивым!
Знаете, у кого ещё, кроме человека, хорошо развит этот ген? У домашних животных! Особенно – у домашних лошадей и кошек. Но, заметьте, не у собак! Ведь собака, при всём её дружелюбии к человеку (хозяину), остаётся животным довольно агрессивным…
Вывод, который сделали учёные, на популярный язык можно перевести так: ген BAZ1B – это ген «одомашнивания». Он делает «диких» существ смирными и миролюбивыми.
А почему же это сенсация?
А вот почему. Повторяем: ген BAZ1B сыграл важную роль в естественном отборе, то есть в эволюции человека. То есть именно благодаря ему первобытный человек стал человеком современным. А это значит… что эволюционное развитие человека шло по пути усиления таких признаков, как физическая слабость, дружелюбие и бесконфликтность?!..
А ведь мы были уверены, что естественный отбор действует совершенно противоположным образом! Что выживают наиболее сильные и агрессивные, а слабые и доверчивые вымирают!..
(Ну разве что Сталкер у Стругацких был с этим не согласен: "Когда дерево растет, оно нежно и гибко, а когда оно сухо и жестко, оно умирает. Чёрствость и сила спутники смерти, гибкость и слабость выражают свежесть бытия. Поэтому что отвердело, то не победит".)
Это удивительное открытие даёт ответ на вопрос, над которым уже долго бьются палеоантропологи: почему вымерли неандертальцы?
Когда-то давно считалось, что неандертальцы были предками кроманьонцев. Но потом выяснилось, что это два совершенно разных вида, существовавших одновременно. На протяжении тысяч лет неандертальцы и кроманьонцы не только сосуществовали, но и конкурировали, оспаривая друг у друга одни и те же территории! И, по логике, в этой борьбе видов должны были победить неандертальцы!
Во-первых, они были сильнее. Их кости были намного прочнее, а мускулатура развита несравнимо лучше, чем у кроманьонцев. Соотношение массы мышц к массе тела у неандертальца сравнимо с большими кошачьими (львы, тигры) и человекообразными обезьянами (гориллы, орангутаны).
Во-вторых, у неандертальцев были лучше развиты слух и зрение. Объём мозга неандертальца – больше, чем у современного человека! Но – за счёт височных долей мозга (отвечающих за слух) и затылочных долей (отвечающих за зрение).
Череп кроманьонца (слева) и череп неандертальца
Так почему же они уступили место кроманьонцам и вымерли, оставив в генах современного человека лишь незначительный след? Открытие генетиков отвечает на этот вопрос.
Почему кроманьонцы победили?
Лобные доли мозга были лучше развиты у кроманьонцев. А лобные доли отвечают за социальное поведение, то есть – за отношения с себе подобными.
Неандертальцы жили небольшими группами (семьями), как правило, не больше десяти человек. А в стойбищах кроманьонцев одновременно жили несколько десятков человек – несколько семей!
Получается, неандертальцы не умели «дружить семьями», а кроманьонцы умели. Неандертальцам приходилось конкурировать не только с кроманьонцами, но и друг с другом, а кроманьонцы друг другу, наоборот, помогали.
Взаимовыручка и понимание оказались способны на большее, чем индивидуальная сила и ловкость. Вот почему кроманьонцы победили более сильных и «приспособленных» неандертальцев.
Как это связано с геном BAZ1B?
Вспомним, что этот ген отвечает за дружелюбие и доверчивость. Поскольку кроманьонцы были дружелюбны и доверчивы, они образовывали большие группы, а в больших группах им требовались сложные социальные отношения. Чтобы обеспечивать эти сложные отношения, кроманьонцам приходилось развивать лобные доли мозга, то есть – мышление!
Задолго до открытия гена BAZ1B психологи косвенно подтвердили это с помощью ряда интересных экспериментов. В одном из них маленьким детям возраста от 8 до 16 месяцев показывали разные жизненные ситуации (в мультфильмах и разыгранные с помощью актёров). Реакцию малышей наблюдали с помощью приборов – замеряли продолжительность их сосредоточенного внимания.
Эксперимент показал, что ситуации, в которых кто-то большой и сильный забирает что-нибудь у маленького и слабого, задерживают внимание малышей на срок в полтора–два раза меньше, чем ситуации, в которых большой уступает маленькому и делится с ним. То есть эту ситуацию дети дольше обдумывали! А значит – развивали ум, учились.
В другом эксперименте взрослых людей ставили в неудобную позу: надо было, согнув ноги в коленях, упереться спиной в стену (как будто сидишь, но без стула). Уже через 10 секунд мышцы в такой позе начинают болеть от напряжения.
Одним испытуемым говорили, что за каждые 10 секунд терпения они лично будут получать 100 рублей. Другим говорили, что 100 рублей за каждые 10 секунд их терпения получит другой человек.
Результаты тех, кто терпел ради других, оказались выше, чем результаты тех, кто терпел ради себя! Они терпели дольше!
Вывод – дружелюбие способно умножать силы.
Коллективизм и цивилизация
Что такое коллективизм? Коллективизм – это потребность действовать сообща: помогать другим и знать, что другие тоже тебе помогут. То есть коллективизм – это ещё и доверие. Коллективизм – это способность объединять силы для выполнения трудной работы. Наконец, коллективизм – это умение жертвовать своими личными интересами ради интересов общего дела.
В ранней человеческой истории наибольших успехов достигали те цивилизации, в которых коллективизм был официальной идеологией, принимаемой и разделяемой всеми людьми. Древнегреческие Афины и Спарта; республиканский Древний Рим; монгольская Золотая Орда…
И все эти цивилизации прекращали своё существование, когда люди начинали богатеть и становиться жадными и недоверчивыми: на смену идеологии коллективизма приходила идеология индивидуализма – личного успеха...
"Долгое детство"
Одновременно с развитием мышления у кроманьонцев развивалось такое явление, как долгое детство. У животных детёныши становятся самостоятельными значительно быстрее, чем у человека. Почему?
Долгое детство – тоже особый механизм естественного отбора человека, связанный с работой гена BAZ1B, – помните про синдром «вечного ребёнка»? Человеческий детёныш дольше остаётся беспомощным и зависимым от взрослых, потому что ему нужно больше времени на обучение. Ведь он обучается таким вещам, которым животным обучаться не надо.
Когда кроманьонец получал ранение или состаривался и не мог больше выполнять своих основных обязанностей, сородичи-филантропы не убивали его, не изгонял и не "снимали с довольствия" – его назначали "учителем". Наставником детей племени.
Так образовались первые школы. Они – не только результат, но и инструмент эволюции человечества!
Журнал "Лучик" когда-то пообещал своим читателям отвечать на все их вопросы – если сможет. Этот вопрос пришёл на третий год существования журнала. Вопрос несложный, ответить на него можно просто: «Потому что Бог создал человека свободным».
Быть свободным – означает иметь возможность выбирать между добром и злом. Только когда мы совершаем такой выбор, мы – люди. Если выбора нет (следование добру или злу безальтернативно – предопределено алгоритмом) мы "винтики", или "элементы системы". Многим это нравится. Как правило, тем, кто считает свободу альтернативой порядку. Для таких людей идеалом социальной гармонии является муравейник или пчелиная семя.
Однако почему-то мы не созданы подобными муравьям и пчёлам. Одно из двух: либо природа ошиблись, и мы результат ошибки, – либо в том и состоит замысел, чтобы человек обладал свободой воли имел возможность выбирать между добром и злом. Зачем? Например, чтобы быть сложным и уметь создавать сложные вещи.
А зачем ещё?
«Зачем человек создан свободным, если свобода приносит ему и страдания?»
На этот вопрос можно ответить ещё проще.
Учёные много раз проводили сходные по смыслу эксперименты: помещали сообщество организмов в идеальные условия – то есть в такие, где нет недостатка пищи, перепада температур, никаких других раздражающих факторов и стрессовых ситуаций. И что же? Сообщество вырождалось и погибало.
Значит, условия, идеальные для индивида, опасны для вида. Страдание – это та цена, которую приходится платить за существование человечества. Вот простой пример. Что может быть хуже смерти? Однако вообразите, что было бы, если бы мы не умирали. Бессмертные заселили бы всю планету, и довольно скоро новым людям стало бы "некуда рождаться". Сначала у человечества не осталось бы детей. Потом – молодых. Некому бы стало влюбляться, сочинять плохие стихи и совершать прекрасные глупости...
Почему, отвечая на вопрос, мы не написали, что Бога нет, как того требуют самые строгие из наших читателей?
Потому что дети об этом не спрашивали.
Уже лет семь мы ждём этого вопроса от наших друзей детей, но они почему-то не спрашивают. Либо он для них неактуален, либо не хотят ставить нас в неловкое положение.
Зато они спросили, что такое совесть (и мы ответили), зачем ходить в школу и там со всеми дружить (и мы ответили тоже) и почему развалился СССР. И мы ответили, но этот номер для скачивания недоступен, а на Пикабу эту статью заблокировали. Очевидно, по многочисленным просьбам неравнодушных читателей.
Взять с собой побольше вкусняшек, запасное колесо и знак аварийной остановки. А что сделать еще — посмотрите в нашем чек-листе. Бонусом — маршруты для отдыха, которые можно проехать даже в плохую погоду.
Кхм, существование в прошлом на Земле (и Марсе) плотной парниковой атмосферы, вроде как, доказано давно и достоверно. Так что странно всё ещё спорить на эту тему. Вариант 2 из вашего списка.
>Теория интересная – но и она «не без изъяна». Слишком уж маловероятно «случайное» совпадение двух совершенно разных вещей: получается, что нагрев Солнца просто идеально совпал со сменой состава атмосферы на Земле – так, чтобы средняя температура на поверхности оставалась неизменной...
А она и не совпала идеально - вначале Землю проморозило напрочь по мере истончения атмосферы (если не ошибаюсь, где-то между 1 и 2 миллиардами лет назад), поищите информацию на тему "Земля-снежок" - а потом уже, слава Солнцу, снова разогрелась. До времени заморозки Земли ещё попадаются какие-то ископаемые более-менее развитых организмов (типа червей и кишечнополостных), затем они, видимо, повымерли, и только после оттаяния остатки биосферы получили второй шанс.
>Объяснение третье: Земля была ближе к Солнцу
Отметается.
Орбиты, конечно, смещаются, но слишком несущественно, чтобы принимать во внимание в плане климата (смещение на единицы процентов практически не имеет значения для климата по сравнению с составом атмосферы).
>Объяснение четвёртое: гипотеза Геи
Вроде как именно деятельность организмов (первых фотосинтезирующих цианобактерий) привела к исчерпанию большей части парникового углекислого газа и промораживанию Земли. Что большую часть тогдашней биосферы и уничтожило. Так что так себе гипотеза. Скорее уж об этой стоит вспомнить: https://ru.wikipedia.org/wiki/Гипотеза_Медеи
Джунгли Конго, Замбии, Зимбабве считаются одним из самых неизведанных мест на планете. Они занимают площадь больше двух миллионов квадратных километров – почти как вся Европейская Россия!
Всё это "зелёное богатство" норовит порезать, уколоть и ужалить...
Причём в подавляющем большинстве случаев передвигаться там можно только пешком – по густому и заболоченному тропическому лесу не пройдёт вездеход. В глубинах этих бескрайних джунглей, там, куда ещё ни разу не ступала нога человека, скрывается множество не раскрытых до сих пор тайн.
Ганс Шомбург
Ганс Шомбург, любитель приключений и ярый собиратель тропических трофеев, в самом начале XX века приехал в Замбию, в бассейн реки Конго, на озеро Бангвеулу, чтобы поохотиться там на бегемотов. Однако охотника ждала неудача – за две недели, несмотря на десятки километров, пройденных по болотистым берегам озера, он не увидел ни одного бегемота. Вместе со своими чернокожими проводниками Шомбург заночевал в хижине вождя местного племени.
Белый охотник (не Шомбург) в гостях у африканского племени
– Белый охотник – отважный охотник! – с уважением сказал вождь. – Но он вернётся в свою страну с пустыми руками. Старые люди говорят – мокеле-мбембе вышел из своих болот. Бегемоты разбежались в страхе и вернутся нескоро.
На языке лингала, распространённом в Конго, слово «мокеле-мбембе» означает «останавливающий течение реки». Ганс Шомбург сразу же заинтересовался – ведь, получается, речь идёт о неизвестном европейцам животном, причём очень крупном! Какое другое животное может распугать бегемотов?
– Мокеле-мбембе его называют люди лингала, а наши деды говорили нсанга, – стал рассказывать вождь. – Зверь больше слона и опаснее крокодила, но кожа у него лишена чешуи, а на пальцах острые когти. Когда мокеле-мбембе выходит из своего укрытия в болотах, всё живое прячется. Белый охотник храбрый человек, но он погибнет, если попытается убить мокеле-мбембе.
Шомбург, подумав, спросил:
– Но если мокеле-мбембе так огромен и ужасен, как ты говоришь, вождь, тогда зачем же он прячется и от кого?
Ответ ещё больше поразил охотника:
– Старые люди говорили, что единственный, кого боится мокеле-мбембе – это эмела-нтоука, убийца слонов, который скрывается в джунглях...
Шомбург рассказу вождя не поверил. Ладно бы речь шла об одном неизвестном науке животном, но тут получалось уже целых два! И оба огромного размера – одно охотится на бегемотов, другое на слонов... Уж больно похоже на туземные сказки!
Карл Хагенбек
Однако, вернувшись домой, Шомбург пересказал всю эту историю Карлу Хагенбеку, знаменитому коллекционеру диких животных и владельцу одного из лучших зоопарков в тогдашней Европе. И представьте: Хагенбек сказал, что уже неоднократно слышал от других путешественников о загадочном гигантском звере, скрывающемся в джунглях Центральной Африки!
* * *
В те годы все и всюду говорили о динозаврах. Это сейчас мы к динозаврам привыкли, а тогда это было новейшее научное открытие. О колоссальных доисторических рептилиях писали в газетах, их обсуждали в светских салонах Европы и США. Английский писатель Артур Конан Дойль (тот самый – автор рассказов про Шерлока Холмса) даже написал фантастический роман «Затерянный мир» – о том, как в джунглях Южной Америки нашли страну, в которой чудом сохранились живые динозавры.
Представление публике копии скелета диплодока. Лондон, 1905 год
И вот, словно по совпадению, известия о гигантских неизвестных животных! Правда, не в Южной Америке, а в Центральной Африке, но какая, собственно, разница?
Вот что писали путешественники и охотники в книгах и газетах:
«Крокодилы в озере Бангвеулу встречаются необычайно редко, разве что в устьях рек на севере. В болотах обитает нсанга, которую местные жители страшно боятся. Это ящер, которого можно спутать с крокодилом, однако кожа его лишена чешуи, а на лапах длинные острые когти».
«По слухам, зверь этот серо-коричневого цвета, с гладкой кожей, размером не меньше слона, и точно крупнее бегемота. Говорят, что у него длинная гибкая шея и длинный мускулистый хвост, как у аллигатора. Если к животному нечаянно подплыть на лодке, то спастись невозможно – зверь атакует и убивает всех людей, но не ест. Животное прячется в пещерах и болотах по берегу реки, а иногда его видели выходящим на берег в поисках пищи; ест же оно только листья и траву».
Мокеле-мбембе? Попытка реконструкции
«Туземцы говорят, что в болотах и реках живёт джаго-нини, что значит «гигантский пловец». Он выходит из воды и пожирает людей. Старики рассказывают, что их прадеды видели это животное, но верят, что оно до сих пор обитает в тех краях. Также и другой зверь, которого называют амали. Я видел следы амали – каждый след был как огромная сковорода, и три когтя заместо пяти».
Основываясь на описаниях и рисунках, Карл Хагенбек предположил, что загадочный мокеле-мбембе – это чудом выживший бронтозавр или апатозавр, а не менее загадочный эмела-нтоука – трицератопс или стиракозавр. В своей книге «О зверях и людях» он писал:
«Это животное может быть только динозавром или близким родственником динозавра, вероятнее всего, бронтозавра».
Как известно, крупные динозавры вымерли около 65 миллионов лет назад. Но наука также знает о том, что иногда обнаруживаются уцелевшие виды животных, вымерших очень и очень давно. Например, считалось, что кистепёрые рыбы вымерли приблизительно 70 миллионов лет назад...
...но в 1938 году кистепёрую рыбу вдруг выловили в Индийском океане, возле устья реки Чалумна (Южно-Африканская Республика).
Живёхонька о поныне!
Само собой, вероятность выживания таких доисторических видов наиболее высока в труднодоступных, хорошо защищённых самой природой местах – в морских глубинах, в изолированных горных долинах или – как в нашем случае! – в непроходимых болотистых джунглях...
Итак, по теории Хагенбека, какие-то виды динозавров, чудом выжившие, до сих пор сохранились (или, по крайней мере, до недавнего времени обитали) в тропических лесах экваториальной Африки.
И у этой гипотезы находились весьма веские подтверждения. Например, английский путешественник Джозеф Хьюз в своей книге «Восемнадцать лет на озере Бангвеулу», изданной в 1933 году, пишет о том, что удивительное, похожее на динозавра животное было убито охотниками из племени уа-уши на берегу реки Луапула, соединяющей озеро Бангвеулу с озером Мверу.
Другой исследователь, приехав в Африку, стал показывать местным жителям картинки из изданной в Европе книги о динозаврах. Увидев на иллюстрации бронтозавра или диплодока, чернокожие охотники восклицали: «О! Мокеле-мбембе, мокеле-мбембе!».
Аргументы «против»
Однако большинство учёных восприняло теорию о динозаврах, выживших в бассейне реки Конго, с большим недоверием. Слишком много было в теории откровенно слабых, вызывающих вопросы мест.
Мокеле-мбембе. Фантазия современного художника
Бронтозавры и трицератопсы были травоядными. Почему же их так боятся бегемоты и крокодилы? Почему мокеле-мбембе и эмела-нтоука нападают на людей? Почему местные жители называют их «убийцами слонов»?
Бронтозавры жили в юрском периоде, в киммериджском веке, 150 миллионов лет назад, а трицератопсы – в меловом периоде, в маастрихтском веке, 68 миллионов лет назад. Бронтозавры вымерли за 80 миллионов лет до появления трицератопсов! А тут выходит, что бронтозавры и трицератопсы благополучно живут рядом?
Бронтозавры, вполне вероятно, были животными полуводными (подобно современным бегемотам), но вот трицератопсы были чисто сухопутными травоядными динозаврами. У современных учёных нет никаких доказательств того, что они жили в озёрах, болотах или реках.
Бронтозавры (а также родственные им диплодоки и апатозавры) отличались гигантскими размерами – до 50 метров в длину! А описанные местными охотниками мокеле-мбембе и эмела-нтоука были «размером со слона», «больше бегемота» – то есть максимум 6–7 метров, намного меньшего размера, чем у динозавров!
Смытый след или остатки лужи? Фотографии, сделанные во время последней предпринятой экспедиции поп поиску мокеле-мбембе в декабре-январе 2015-16 гг.
Именно в таких болотах, судя по рассказам африканцев, обожают нежиться мокеле-мбембе
Слонов видели, а динозавров – нет… (Обратите внимание на размер «деревца». Слон взрослый!
Аргументы «за»
Но и сторонники «динозавровой теории» не собирались сдаваться. Возражали они вот как:
Современный бегемот – тоже животное травоядное, но очень сильное и агрессивное. Он довольно часто нападает на человека, от нападений бегемотов в Африке ежегодно гибнет больше людей, чем от нападений львов и крокодилов. Крупное травоядное животное может напасть просто для охраны собственной территории.
Обыкновенный бегемот тоже травоядный. И тем не менее, он самое опасное животное Африки. Этот кенийский рыбак ещё очень легко отделался!
Вовсе не обязательно, чтобы мокеле-мбембе был настоящим бронтозавром. Вполне возможно, это совершенно другой вид динозавра, более поздний, просто очень похожий внешне. В природе такое встречается – скажем, броненосные анкилозавры из мелового периода (68 миллионов лет назад) довольно похожи на этозавров из позднего триаса (200 миллионов лет назад).
В точности так же не обязательно, чтобы эмела-нтоука был именно трицератопсом. Кто сказал, что не могло существовать рогатого динозавра, ведущего полуводный образ жизни? Впрочем, криптозоолог Лорен Коулман и вовсе предположил, что это животное – не цератопсид, а млекопитающее, «водяной носорог». Так что тут могут быть разные варианты!
За прошедшие десятки миллионов лет размеры животных вполне могли уменьшиться – например, чтобы приспособиться к меньшему количеству пищи. Биологам хорошо известны карликовые лошади, карликовые олени и даже карликовые бегемоты. Скажем, у карликового бегемота размеры с крупную собаку, и весит он в 20 раз меньше обыкновенного бегемота – хоть в квартире держи! Почему бы не существовать «карликовым динозаврам» размерами «всего лишь» со слона?
Карликовый и обыкновенный бегемоты
Этот спор продолжается и по сегодняшний день. За прошедшие 100 лет было организовано несколько экспедиций для поимки загадочных африканских монстров, но все они окончились неудачно. Но если вам не удалось отыскать иголку в стогу сена, вы же не будете с уверенностью утверждать, что её там нет?
Пока никому не известно, что могут скрывать густые джунгли в бассейне реки Конго. Планета Земля полна загадок, и впереди нас ждёт ещё очень много неожиданных открытий.
В мае журнал "Лучик" расскажет, как работает наша память – куда девается то, что мы забываем? Что такое красота и отрицательный отбор – как они связаны? А ещё – кто такая Тумбелина, зачем всем живым существам дают латинские имена, что такое звёздная пыль и лестница в небо? Плюс потренируемся слушать серьёзную музыку и задумаемся над детской книжкой.
Оформить подписку – лучше всего в почтовом отделении, попросить подписать вас на детское издание журнал "Лучик 6+" (это его официальное название; нашлёпка "12+" на обложке – требование Роскомнадзора).
Если нет возможности сходить в почтовое отделение, можно подписаться онлайн на сайте Почты России, но прямую ссылку мы дать не можем, это было бы нарушением правил.
Давным-давно, в первой половине XIX века, жил во Франции великий физик Андре Ампер, знаменитый своими исследованиями электричества. Все знают, что сила электрического тока измеряется в амперах, а прибор для измерения силы тока называется амперметр. И вот в 1834 году великий физик Ампер написал книгу про... Догадались?
«Само собой, про электричество!» – скажете вы уверенно. И ошибётесь. Книга эта была одной из первых в мире работ по общенаучной философии, «науке о других науках».
Никогда про такую не слыхали? В разное время ей занимались Огюст Конт, Эрнст Мах, Карл Поппер, Бертран Рассел и даже... Владимир Ильич Ленин! Да-да, тот самый «Материализм и эмпириокритицизм»... Но вернёмся к Андре Амперу.
Андре-Мари Ампер (1775–1836)
Его книга называлась «Очерки по философии наук» («Essai sur la philosophie des sciences»), и в ней учёный пытался привести в единую стройную систему все известные на свете – и даже ещё неизвестные! – науки. Даже школьнику ясно, как день, что математика, например, намного больше похожа на физику, чем на историю или английский язык, верно? Вот об этом Ампер, собственно, и писал. В книге Ампера был большой раздел «Политика», в котором под номером 83 учёный разместил науку с названием... кибернетика!
Кибернетика в 1834 году?! Во времена Пушкина? Когда электрической лампочки ещё не изобрели? Да ещё и в разделе «политика»?
Мы привыкли считать, что кибернетика – это роботы, компьютеры, нейронные сети, искусственный интеллект, языки программирования... Да, всё это так – сейчас. И тем не менее, в 1834 году физик Ампер описывает в своей книге науку с названием «кибернетика». Заимствовал он это слово у греческого философа Платона – по-гречески «кибернетикес» («κυβερνητικης») означает «искусство управления кораблём», а сам Платон использовал это слово в своей книге «Республика» как образное описание управления людьми: «как мудрый кормчий правит в море кораблём, так и мудрый правитель правит своим народом».
Кибернетика Ампера и Платона – это наука об управлении людьми, о способах управления обществом. Своей кибернетике Ампер дал следующий стихотворный латинский девиз: «Et secura cives ut pace fruantur», что значит «И обеспечивает гражданам возможность наслаждаться миром».
Книгу Ампера по философии современники не особо оценили – фундаментальные труды этого учёного по электричеству внушали намного больше уважения, чем какие-то там измышления про разные науки. Слово «кибернетика» благополучно забыли – на сто с хвостиком лет. Однако в 1948 году в США выходит сенсационная книга – «Кибернетика, или управление и связь в животных и машинах» («Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine»). Автором её стал американский учёный Норберт Винер, личность весьма примечательная.
Норберт Винер (1894–1964)
Винер пошёл в школу в возрасте 9 лет – но учителя быстро выяснили, что его уровень знаний уже соответствует выпускным классам. Школу он закачивает в 11 лет, и сразу же поступает в университет Тафта. В 14 лет Норберт получает степень бакалавра математики. Одновременно он начинает изучать зоологию в Гарварде и философию в Корнелльском университете. В 17 лет он защищает диссертацию по математической логике и получает степень доктора философии.
Норберт Винер сильно интересовался вычислительными машинами. Во время Второй мировой войны был очень актуальным вопрос защиты от вражеской авиации – управление огнём зенитных пушек и пулемётов. В самолёт, летящий с большой скоростью, да ещё и маневрирующий, не получится целиться так же просто, как мы это делаем с пневматической винтовкой в тире. Можно ли создать приборы, способные «предсказывать» будущее положение самолёта? Автоматические приборы для управления зенитным огнём? Оказывается, можно. И такие приборы (ПУАЗО) были созданы – и в СССР, и в США...
Винер обратил внимание на то, что во многом ПУАЗО работают на принципе «обратной связи», когда система изменяет своё поведение в зависимости от того, какую она получает информацию, какими были результаты её действий «в недавнем прошлом». Это сильно напомнило ему поведение самых разных животных в природе, например, во время охоты – недаром он когда-то изучал зоологию! Именно тогда учёный пришёл к мысли, что существуют универсальные законы управления и использования информации, единые как для машин, так и для живых организмов. Так на свет появилась – уже во второй раз! – наука кибернетика.
Вопреки распространённому мнению, кибернетика – это далеко не только «наука о компьютерах». Не только процессоры и память, не только ввод и вывод информации, не только вычислительные системы и компьютерные сети (тот же Интернет). Это и математика – прежде всего теория алгоритмов и теория автоматов. Не тех автоматов, из которых стреляют, а, скажем, тех, которые продают вам бутылочку лимонада в парке, когда вы бросаете в щель монетку. Да-да, не удивляйтесь – про такие вот автоматы (ну, и более сложные тоже) есть целая математическая дисциплина! Кибернетика – это и теория информации, то есть исследование таких вещей, как шифрование, бесперебойная передача данных, устранение помех, распознавание изображений. Кибернетика – это и такие интереснейшие отрасли знания, как инженерная психология, эргономика, теория машинного перевода...
Что изучает кибернетика «вообще», «в целом»? Её интересуют абсолютно любые системы, в которых присутствует в том или ином виде управление или самоуправление. Значение одной переменной может управлять другой переменной (функция)? Да. Значит, кибернетику интересует математика. Кошка бежит туда, куда бежит мышка? То есть можно сказать (в известном смысле), что «мышка управляет кошкой»? Да. Значит, кибернетика будет интересоваться и биологией. Человек может управлять кораблём или самолётом? Да. Значит, кибернетика тоже будет интересоваться подобными явлениями, будет всячески их исследовать. Учительница велит девочке идти к доске – и та подчиняется, «учительница управляет девочкой»? Да. Командир в бою отдаёт приказы, управляет своими подчинёнными? Опять да. А значит, и здесь могут применяться кибернетические модели...
«А чем же тогда кибернетика не занимается?» – спросите вы недоверчиво. Многими вещами. То, что происходит «само по себе», то, что никаким образом не контролируется, неуправляемо, кибернетику слабо интересует. Скажем, движение планет в небе (небесная механика). Или погода на Земле (теория хаоса). Или разрушение механических конструкций (теория упругости). Или даже азартные игры (теория вероятности).
«А как же информатика?» – спросите вы. Ах, да, конечно... Труднее найти в школьной программе предмет более разнообразный – то учитель рассказывает про роботов и автоматы, умеющие классно играть в шахматы, то про видеоигры и 3D-графику, то показывает, как с помощью компьютера можно рисовать картинки, делать мультфильмы, сочинять музыку или просто писать электронные письма, то учит тому, как составлять программы на разных компьютерных языках – от детского «ЛОГО» до солидных взрослых «Пайтона» или «Паскаля»...
Так вот, изначально «информатика» – просто одна из вспомогательных дисциплин кибернетики. Каких-то 50 лет назад вместо слова «информатика» использовали более понятное русское слово «документалистика». Это наука, которая занимается вопросами накопления, хранения, преобразования и автоматического поиска информации. Вот базы данных – это как раз информатика в чистом виде...
А дальше – почти анекдот. Когда в начале 80-х годов в СССР принималось решение о том, чтобы ввести обучение детей в школах работе на компьютере, сперва предлагали назвать эти уроки «компьютерная наука» – ну, в точности как в школах США: «computer science». Решили, что так будет «непатриотично». Большинство учёных вполне разумно предлагали назвать этот предмет «основы кибернетики». Но партийное руководство заартачилось – слово «кибернетика» там многим не нравилось. Вот тогда и приняли предложение академика Андрея Ершова («первый советский учитель информатики») назвать предмет торжественно «Основы информатики и вычислительной техники», сокращённо ОИВТ. Ну а потом постепенно всё сократилось до просто «информатики».
«А почему советские руководители так не любили кибернетику?» – спросите вы. Это можно попробовать объяснить. Дело в том, что в своей книге «Кибернетика» Норберт Винер писал не только о том, как работают компьютеры и вообще вычислительные машины; не только о том, как управление и самоуправление работают в живой природе; но также о том, что законы кибернетики могут применяться для изучения поведения людей, развития общества, взаимодействия социальных групп. А это для советских коммунистов было самое настоящее «табу» – все законы развития общества у них были раз и навсегда «объяснены» в книгах по марксизму-ленинизму. И вдруг какой-то там американский «вундеркинд» предлагает исследовать поведение общества, ту же самую «священную» борьбу классов, с помощью каких-то там математических формул?! Ересь!!!
Именно поэтому первая реакция на кибернетику (в конце 40-х и начале 50-х годов) в СССР была крайне негативной. «Лженаука», «буржуазное реакционное идеалистическое учение» и так далее.
При этом исследования по вычислительным машинам и компьютерам в стране велись, и успешно – они были как воздух нужны и военным, и народному хозяйству. Но само слово «кибернетика» при этом отовсюду тщательно вымарывалось. «Вычислительная техника» – и ничего больше! К 60-м годам партийные идеологи немножко остыли, слово «кибернетика» стало вполне себе модным. Оно попало даже в сказку «Незнайка в Солнечном городе» – правда, со слегка юмористическим оттенком:
При словах «теория хаоса» многие вспоминают математика из фильма «Парк Юрского периода». Тот пытался объяснить смысл теории хаоса с помощью капли воды, скатывающейся по большому или указательному пальцу.
Последовавшие затем в фильме события заставили многих думать, что теория хаоса – это что-то вроде Закона Мерфи: если неприятность может случиться, то она случается. Это неправильно. Математик в фильме говорил о другом. Почему случается неприятность? Потому что всё предусмотреть невозможно.
Вот это в целом правильно и совершенно понятно. Непонятно только, для чего же тут понадобилась целая теория? Вот это мы и попробуем объяснить. (читать дальше)
Предположим, человечество послало разведывательный зонд на какую-нибудь далёкую планету, и он обнаружил не встречающуюся на Земле субстанцию. Что ему с ней делать? Провести химический анализ? А вдруг оно живое – и химический анализ его убьёт? Как узнать?
В науке имеется около сотни определений того, что такое жизнь. А когда определений так много, это означает, что учёные сами не до конца понимают, что же это такое.
Во многих определениях упоминаются «белки» и «клетки», которые не обязательно будут присутствовать в инопланетной жизни. Более того, похоже, что в начале земной жизни они тоже отсутствовали (но об этом – позже).
Если попробовать взять из этих определений общую часть, то выйдет, что живое обменивается веществами с окружающей средой (обмен веществ), имеет способность к росту, реакции на внешние условия, размножению...
Давайте проверим эти положения.
Обмен веществ. Это свойство почти любого химического процесса. Тот же огонь свечи, например, берёт из среды кислород и отдаёт углекислый газ, точь-в-точь как и мы. Делает ли это его живым?
Размножение. Размножается и компьютерный вирус.
Рост. Кристаллы тоже растут. А опрокинув ту же свечку, можно случайно «разрастить» огонь по всей комнате.
Реакция на внешние условия. Кристаллы льда растут быстрее при низкой температуре – реагируют на внешние условия.
А значит, всех этих признаков – обмена веществ, способности к размножению и росту, реагирования на внешнюю среду – недостаточно.
Учёные дополнили определение жизни новым условием: живое существо в процессе обмена создаёт более сложные вещества.
Кристалл растёт, компьютерный вирус размножается, огонь создаёт сложные вещества. Но это всё не жизнь!
С одной стороны, условие верное: всё множество живых белков (а их миллионы разных) создаётся из двадцати с небольшим аминокислот. С другой – в том же пламени свечи создаются случайным образом весьма сложные вещества: антрацен, фенантрен...
Есть, однако, принципиальная разница.
То, что синтезируется в пламени, огню не нужно, даже вредно (от сажи, например, он гаснет). А вот то, что синтезируется в живом организме, идёт на его постройку, на помощь в том же синтезе, на защиту от внешней среды. Оно остаётся, а потом может перейти к потомкам.
Это условие, которое назвали «накопление и передача информации», сейчас считается основным свойством жизни. А уж как эта информация накапливается – синтезом нужных для выживания веществ, передачей антител, врождёнными инстинктами или печатным словом (как это происходит с тобой сейчас), – это уже вторично.
Как неживое могло стать живым?
Как возникла жизнь? На этот вопрос тоже есть множество ответов. «Принесена из космоса», «высажена в виде эксперимента некой цивилизацией» – такие ответы лишь снова вызывают те же самые вопросы: а как тогда жизнь возникла на родной планете этой некой цивилизации?
Наблюдая живой мир вокруг нас, очень трудно представить, что вся эта сложность и разнообразие могли каким-то образом возникнуть сами по себе. А если предположить, что в какие-то давние времена всё живое было представлено всего лишь одной разновидностью жизни?
Сейчас геологи во множестве находят слоистые камни, строматолиты, которые образованы многолетними колониями цианобактерий. Так вот, самые старые из этих камней имеют возраст три с половиной миллиарда лет. Больше никаких следов деятельности живых существ того времени неизвестно. То есть похоже, что единственными, кто тогда жил на Земле, были цианобактерии.
Строматолиты
Но даже бактерия – уже очень сложный организм. В ней синтезируется множество разных белков, в ДНК хранится наследственная информация, а для передачи и транспорта используется РНК (рибонуклеиновая кислота). Разве могло быть так, что все эти вещества вдруг случайно возникли и соединились вместе?
Цианобактерии
Учёные не так давно открыли, что есть биохимические реакции, для которых белок не обязателен. Эти реакции могут идти с участием одних только РНК, так называемых рибозимов.
Представим себе такой живой организм. Он больше всего напоминает каплю с раствором нуклеиновых кислот внутри. Одни молекулы хранят наследственную информацию, на других происходит синтез новых РНК. Третьи образуют оболочку.
Как же в таком организме происходит питание и размножение? Подходящие молекулы из внешней среды образуют пару с молекулами оболочки и втягиваются внутрь. Внутри они точно так же образуют пары с уже существующими «длинными» цепочками РНК. Естественно, чтобы новая цепочка связалась химическими связями, нужно очень много времени, или кратковременная высокая температура, или помощь другой РНК–рибозима.
Молекула РНК под электронным микроскопом
Но главная задача при этом худо-бедно выполняется – такая капля раствора уже может накапливать и передавать полезную информацию, то есть уже живёт.
Н что заставляет подходящие молекулы объединиться?
Случайность?
Языковая теория жизни
Итак, мы выяснили, что жизнь возникает в результате соединения неживых элементов, а её главным признаком является способность к сохранению и передаче информации.
А теперь – внимание. Существует явление, которое ведёт себя точно так же, хотя живым мы его не считаем. Правда, мы часто называем это явление «живым», но в переносном смысле. Что это за явление? Посмотрите на рисунок.
Попробуйте прочитать, что здесь написано. Ничего не написано! Это просто буквы, и никакого смысла в их случайном скоплении нет. Можно сказать, что эта совокупность букв «мёртвая».
А теперь те же самые буквы соединяются в определённом порядке:
Догадались, какое явление обладает теми же свойствами, что и жизнь? Язык! Обыкновенный язык, на котором мы разговариваем, думаем, читаем и пишем. И даже иногда называем его «живым»:
Он накапливает и передаёт информацию, а смысл (жизнь) возникает в нём в результате соединения бессмысленных (неживых) элементов…
И это ещё не всё! Язык способен «расти» (в нём увеличивается количество слов и значений), «размножаться» (образовывать диалекты, наречия, жаргоны, слэнги, литературные жанры) и создавать «сложные вещества» (поступки людей).
И наконец: многие поэты и философы всерьёз утверждают, что не мы «говорим языком», а язык «говорит нами». То есть – не у нас есть язык, а мы есть у языка.
То есть язык использует людей как инструмент и питательную среду. Мы произносим для него звуки и пишем буквы, а мысли для этих слов и букв язык сам вкладывает нам в головы…
А если бы язык использовал в качестве «обслуживающего персонала» не людей, а, например, молекулы? Хотя – стоп, стоп...
Он же их и использует, мы же только что об этом читали! Именно в результате использования азотистых оснований для образования слов – ДНК и возникла жизнь на Земле!.. Получается, философы и поэты правы. Язык создал людей.
От живого к неживому и обратно
Для возникновения жизни необходим обмен и синтез веществ. Когда эти процессы прекращаются, считается, что и жизнь прекратилась тоже. Всегда ли это прекращение – насовсем?
Зелёная лягушка
Возьмём обычную зелёную лягушку. Они часто зимуют там же, где и живут, на дне пруда. Когда наступает зима и водоём промерзает, лягушки часто замерзают вместе с ним. Сердце у них не бьётся, дыхания нет, обмен веществ практически отсутствует. Жизнь закончилась?
Нет, она прекратилась на время. Стоит такую лягушку отогреть, она зашевелится, оживёт. Тритон сибирский углозуб вообще замерзает каждую зиму и в таком состоянии может провести до девяноста лет (а может, и больше).
Тритон сибирский углозуб
Мы сами и множество существ вокруг нас – многоклеточные организмы. Считается, что такие организмы обладают индивидуальностью, способностью запоминать и накапливать опыт. Что случится, если нарушить все связи между клетками? Что случится с индивидуальностью?
Простое многоклеточное существо гидру обучили защитной реакции – втягивать щупальца в ответ на вспышку света. Затем гидру аккуратно протёрли сквозь марлю, разбив её тело на отдельные клетки. Клетки гидр и губок способны воссоединяться вместе после такой операции. Оказалось, что воссоединённая гидра помнит, чему научилась, и так же втягивает щупальца.
Гидра (слева) и червь планария
У червей планарий клетки не способны соединяться после разделения, но одна планария может поглощать клетки другой. Оказывается, таким образом опыт тоже передаётся. То есть, обучив чему-нибудь планарию, а потом скормив её кусочек другой, можно таким способом передать выученное. (Это не значит, что и ты, съев учителя математики, выучишь теорему Пифагора: у нас пищеварение и память устроены по-другому.)
А можно ли самому создать жизнь из составных частей? Оказывается, можно. Летом прошлого года группа учёных создала с нуля ДНК, спрятала её в оболочку, наполнила эту оболочку рибосомами и всем необходимым – и новая, никогда прежде не существовавшая бактерия стала жить, питаться, делиться.
Другая группа учёных уже научилась заменять «буквы алфавита» ДНК – азотистые основания – на совершенно новые.
Учёные мечтают, что новые созданные ими организмы смогут жить на других планетах в совершенно других условиях. Кто знает, может, мы и станем той самой цивилизацией, сеющей жизнь на других планетах…
В 1892 году американский палеонтолог Эрвин Барбур, исследовавший миоценовые песчаники формации Гаррисон в северо-западной части штата Небраска, наткнулся на нечто удивительное и потрясающее. Местные жители обратили его внимание на странной формы обнажения, чем-то напоминающие полустёртые вертикальные «колонны» или «сосульки».
Один из объектов, обнаруженных экспедицией Барбура
Опытный глаз учёного сразу же разглядел окаменелость, сложенную из более плотной породы – причём окаменелость, совершенно не похожую ни на что известное науке. Бережно и осторожно, буквально сантиметр за сантиметром, Барбур удалял окружающие загадочный объект слои песчаника – пока, наконец, окаменелость не предстала перед участниками экспедиции «во всей красе». И было на что полюбоваться – представьте себе «штопор» или изящную «спираль» толщиной в руку и высотой почти три с половиной метра!
Очистка объектов
Удивительную находку назвали «даймонеликс», то есть, в переводе с греческого, «дьявольский штопор». За несколько последующих месяцев Барбур обнаружил более двадцати подобных объектов – одинаково длинные и изящные спирали, закрученные как вправо, так и влево. Сперва учёный предположил, что обнаруженный объект – остатки гигантской пресноводной губки. Однако, исследуя саму спираль, Барбур обнаружил внутри остатки растительного происхождения – и тогда решил, что имеет дело с вымершим неизвестным науке растением. Именно эту версию учёный изложил в своём отчёте.
Однако с Барбуром не согласились два крупнейших американских специалиста по позвоночным – Эдуард Коуп и Теодор Фукс. Внимательнейшим образом изучив загадочные «штопоры», они пришли к выводу, что это никакое не растение, а... нора – «домик» миоценового грызуна, похожего на суслика! Давным-давно эту нору засыпало землёй, а за миллионы лет земля спрессовалась в прочный камень, сделав изумительно точный «слепок» норки животного.
Эрвин Барбур сдаваться не собирался. «Камни формации Гаррисон в Небраске» – написал он в ответной статье – «представляют собой дно древнего озера. Получается, что миоценовый суслик профессора Фукса устроил себе уютную выстланную сухим сеном норку под водой на глубине нескольких сотен метров».
В спор вмешался ещё один американский палеонтолог, Олаф Петерсон. Он также приехал в Небраску на раскопки – чтобы раздобыть несколько «дьявольских штопоров» для музея Карнеги в Питтсбурге. Внутри спиралей он обнаружил кости животного – а именно древнего бобра палеокастора. Таким образом, теория «норки грызуна» получила новое подтверждение.
"Дьявольский штопор" с останками палеокастора
Палеокастор. Реконструкция предполагаемого облика и кости черепа
Но и тут Барбур был непреклонен. «Скажите на милость, какой гениальный бобр или суслик в состоянии копать норки в форме совершенной спирали? – издевался он над своими оппонентами. – Постоянство шага спирали, намотанной с математической точностью на безукоризненно прямую линию – где вы видели подобные безупречно симметричные норки сусликов? Даймонеликс – это древнее растение, безусловно и однозначно!».
Этот научный спор оставался неразрешённым долгие десятилетия. Наконец, в 1977 году Ларри Мартин, эксперт по вымершим млекопитающим, сумел дать окончательный ответ. Прежде всего он обратил внимание на то, что отложения формации Гаррисон вовсе не являются остатками древнего озера. Более современные исследования геологов показали, что эти тонкозернистые песчаники образовались не под водой, а на воздухе – в засушливой степной зоне. Проведя тщательнейшие раскопки, Мартин обнаружил сохранившиеся в песчанике не только «дьявольские штопоры», но и корни растений, и даже норки насекомых. Сами «дьявольские штопоры» в самом низу, как оказалось, не обрывались, а переходили в прямой, идущий под углом вверх, «рукав».
Реконструкция норки палеокастора
Но что самое главное – Мартин и его студент Деб Беннетт тщательнейшим образом сравнили зубы бобра-палеокастора с тонкими отметинами на поверхности «дьявольских штопоров» и показали, что они идеально подходят друг к другу. Таким образом, миоценовый бобр копал свою норку в основном зубами!
Однако откуда в норках грызунов появились растительные остатки? Учёные построили математическую модель спиральной норки палеокастора – оказывается, в условиях жаркого сухого климата многочисленные витки спирали позволяли лучше удерживать влагу, поэтому стены тоннеля неизбежно должны были зарастать растениями! Скорее всего, древним бобрам время от времени даже приходилось «пропалывать» свои норки, чтобы они не заросли окончательно.