Если бы целью гидравлического разрыва пласта были не углеводороды, а окаменелости, то скважины, пронизывающие сланцевое месторождение газа Марселлус в Пенсильвании, выдавали бы на поверхность фонтаны улиток и раковин моллюсков. Правда, среди них не нашлось бы ни одного семени. Не только потому, что эта горная порода сформировалась на дне моря, лишенном растительности, но и из-за того, что она появилась за миллионы лет до возникновения семян в ходе эволюции. Как и любое другое новое приспособление, семена сначала казались просто причудой природы, играя эпизодические роли в масштабном театральном представлении, идущем на подмостках эволюции. Первые семена появились в начале каменноугольного периода (от 360 до 286 млн лет назад), когда большинство растений размножалось спорами. Эти споровые растения, сформировавшие в карбоне обширные заболоченные леса, знакомы нам по их окаменелым остаткам — блестящему черному полезному ископаемому, которое мы называем углем. В Пенсильвании месторождения угля находятся в более молодых отложениях, непосредственно над сланцами, образуя слой такой толщины, что смогли обеспечить топливом промышленную революцию в Америке. Это вдохновило американских ученых весь соответствующий геологический период назвать «пенсильванским». Чтобы получить представление об эволюции семян, нефтяникам пришлось бы просто делать менее глубокие скважины и внимательно изучать отходы.
Шахтеры всегда знали, что живут в мире окаменелостей, а ученые только недавно подхватили эту идею. Последнее время группы палеоботаников — специалистов по окаменелым остаткам растений — исследуют и наносят на карты шахты старых рудников, меняя наше представление о том, где и как появились семена в процессе эволюции. Ученые осознали, что лучший способ понять экосистему каменноугольного периода — проникнуть в нее, а единственное место, где это можно сделать, — угольная шахта.
Семена объединяют
Научные принципы и законы не лежат на поверхности. Они укрыты в природе, и их надо добыть у нее при помощи энергичных и искусных приемов исследования.
Джон Дьюи.
Реконструкция в философии (1920)
Глава 4. Что умеет плаунок
Огромное количество растительных остатков, которое необходимо для образования даже одного месторождения угля, породило убеждение, что растительность каменноугольного периода была обильнее и пышнее, чем в любую другую эпоху истории Земли, и что она росла на обширных болотах в жарком и облачном климате.
Эдвард Уилбер Берри.
Палеоботаника (1920)
«Сделать так, чтобы вы попали в угольную шахту, практически невозможно», — Билл ДиМишель сказал именно то, что мне совсем не хотелось услышать. «Угледобывающие компании находятся под двойным прессингом: им постоянно предъявляют обвинения в нарушении правил техники безопасности и проклинают за глобальное потепление, — пояснил он. — Поэтому они не слишком приветствуют появление новых лиц в команде, особенно любопытных биологов, пишущих книги».
Это лишало меня надежды на прогулку по лесу каменноугольного периода, но я не смог предугадать следующий шаг Билла. Как куратор отдела ископаемых растений в Смитсоновском институте, он годами возглавлял палеоботанические экспедиции, проводившие исследования в угольных шахтах. Вместе с коллегами из всевозможных университетов и правительственных учреждений Билл обнаружил в Иллинойсе долину древней реки длиной 100 миль, где каждая деталь древнего леса сохранилась на каменном своде шахты. «Мы просто смотрим вверх и отмечаем растения на картах, — рассказал он. — Выясняем, что там росло». На словах это выглядело просто, но на самом деле лес, представленный на этих картах, переворачивал все прежние представления о происхождении семян. «Что не может меня не радовать, — продолжил Билл свой рассказ, — так это то, что существует множество других мест, где те же самые окаменелости можно увидеть практически на поверхности. Скажите, что вас интересует, и я постараюсь все разузнать».
Шесть месяцев спустя я стоял рядом с Биллом на дне пустынного каньона, наблюдая за несколькими десятками палеонтологов со всего мира, карабкающихся вверх по склону к темной полосе на скале. «Для кого-то в Нью-Мексико это всего лишь пласт угля», — сказал Билл улыбаясь. Тонкая жила во всю стену над нами хотя и уступала по масштабу той, что была в шахте в Иллинойсе, но во всем остальном мало чем от нее отличалась: образцы окаменелых остатков растений древнего заболоченного леса превосходно сохранились в окружающей их горной породе.
Вскоре каньон наполнился эхом ударов молотков о камни — исследователи добрались до угольного пласта и углубились в него. Шел первый день палеонтологической конференции, посвященной переходу от каменноугольного периода к пермскому — переломному моменту в истории Земли, когда климат резко изменился от жаркого и влажного к сухому и переменчивому. Специалисты традиционно считают, что триумф семян начинается с этого момента. Гигантские хвощи и другие споровые растения, преобладавшие на болотах каменноугольного периода, зависели от теплой и влажной окружающей среды. Они не смогли приспособиться к изменившимся условиям пермского периода, предоставившего семенным растениям возможность размножиться, одержать верх над споровыми и занять ведущее положение в мировой флоре. Это и в самом деле увлекательная история, но для Билла и некоторых других специалистов у нее есть один недостаток — она совершенно не соответствует действительности. Никто не отрицает, что в пермском периоде начался упадок споровых растений, но, по всей видимости, настоящее победное шествие семян по планете началось гораздо раньше.
«Я занимался полевыми исследованиями, ожидая конкретных результатов», — рассказывал Билл, объясняя, как азбучная истина может отяготить сознание предвзятым мнением. «Теперь я отправляюсь в поле наблюдать. Я считаю более продуктивным просто выкопать яму и посмотреть, что там найду». За 30 лет работы палеонтологом в Смитсоновском институте Билл ДиМишель выкопал множество ям. В своей одежде цвета хаки и бейсбольной кепке, крепкий и подтянутый, он перемещается по раскопкам в Нью-Мексико как опытный профессионал, редко размахивая молотком, но всегда оказываясь в нужном месте, чтобы обсудить новую находку. «У вас все хорошо получается, ребята, — кричит он кому-то. — Все идет отлично!» Билл подогревает энтузиазм молодых ученых, но после двух часов общения я понимаю, что в основе его долгой карьеры действительно лежит неисчерпаемая любознательность. На каждый вопрос, который задаю я, у него находится дюжина собственных вопросов. Он просто фонтанирует свежими идеями, призванными помочь избавиться от наслоений старого мышления. Как палеонтолог, работающий на раскопках, он делает свои интеллектуальные открытия, удаляя кучу переработанной породы.
Именно такой подход открыл Биллу глаза и помог уловить нечто новое, когда он проводил исследования в угольной шахте в Иллинойсе. Бо́льшая часть ископаемой растительности выглядела как типичный лес каменноугольного периода, в котором преобладали древовидные споровые растения, родственные современным хвощам и плаунам. Но везде, где древний рельеф повышался даже незначительно, Билл и его коллеги находили окаменевшие остатки преимущественно семенных растений. А когда они обнаружили боковое русло, наполненное обломками с соседнего склона, оказалось, что все это остатки хвойных растений. Никто не сомневается в преобладании споровых растений в заболоченных лесах, образовавших залежи угля, но болота занимали лишь незначительную часть ландшафтов каменноугольного периода. А что росло на склонах холмов, на возвышенностях, в горах?
