Английское слово fossil (окаменелость, ископаемое) происходит от латинского fossilis («выкопанный», «извлеченный из земли»). Таким образом, говоря об ископаемых, мы всегда имеем в виду объекты, некогда погребенные в земных слоях. Это останки животных или растений, когда-то живших на суше или в воде. Обычно ископаемые останки — это кости, но часто ими оказываются отпечатки растений, или насекомых, или раковин, или даже следы лап вымерших животных. Некоторым окаменелостям «от роду» уже много миллионов лет. Другие совсем «молодые», им всего несколько тысяч лет.
Древние ископаемые останки дают нам сведения о тех далеких временах, когда на земле не было ни памятников письменности, созданных человеком, ни самого человека. Эти сведения о прошлом позволяют нам лучше разобраться в настоящем и представить себе, как будет развиваться в дальнейшем жизнь на нашей планете.
Кости, не погребенные в земле, рано или поздно разрушаются. Солнце, дождь, мороз, снег и ветер превращают их в мелкую пыль. Хищные звери и птицы: собаки, волки, кошки, гиены, орлы и стервятники — разрывают трупы на части и растаскивают кости, и не менее разрушительную работу ведут грызуны — мыши и крысы. Таким образом, кость не уцелеет, если только ее вовремя не скроют какие-либо осадки.
Почти все ископаемые останки мы находим в так называемых «осадочных породах». Наиболее обычные осадочные породы — это глинистые сланцы, которые образуются при уплотнении глин, и песчаники, которые представляют собой уплотненные пески. Еще одна осадочная порода, известняк, образуется за счет извести, растворенной в воде или содержащейся в останках животных и растений.
На суше кости редко сохраняются и редко превращаются в окаменелости. Хорошо, если пыльная или песчаная буря пронесется вскоре после гибели животного. Песок надежно захоронит его останки, но такие бури случаются не везде и не часто. Бывает, однако, что животные гибнут в зыбучих песках, болотах, грязевых ямах. Такая судьба постигла, например, зверей, угодивших в асфальтовую трясину Ла-Бреа.
Животные часто умирают на берегу реки или озера. Дождевые потоки или полые воды смывают их тела в водоемы. Если течения нет, то на дне эти останки постепенно покрываются илом. Чаще, однако, трупы сносятся вниз по течению, пока не попадают в заводь или водоворот. Там они опускаются на дно и постепенно кости обнажаются, а затем тонкий ил, словно роса на траве, оседает на них и одевает их в плотный саван.
В реке, несущей много рыхлого материала, такой покров образуется быстро, но порой для этого нужны месяцы и годы. Бывает и так, что быстрые речные воды разрушают скелет. Тогда отдельные кости далеко уносятся течением. При этом они все время перекатываются по дну и сильно истираются; сохраняются только наиболее твердые (например, зубы) или же самые крупные кости.
Каждая кость состоит из твердого и мягкого вещества. Когда животное умирает, мягкое вещество костей обычно сгнивает, а твердое рассыпается в пыль. Но если кости находятся в земле, изменяются они очень медленно. Мягкое вещество, исчезая, оставляет полости и каналы, которые заполняют минеральные соли. Источники минеральных солей — горные породы, в которых покоятся кости. Если эта порода — известняк, полости заполняются известковыми солями. Иногда полости в костях замещаются песчаником, порой — окислами железа. Во всех случаях происходит процесс окаменения — кость становится окаменелостью. Однажды я нашел совершенно «ожелезненный» скелет динозавра; очевидно, скелет этот долго пролежал в воде, в которой было растворено много железа. Железо полностью заместило в костях органическое вещество. В асфальтовых ямах Ла-Бреа полости в костях заполнены асфальтом.
Дерево, превращаясь в окаменелость, изменяется еще больше, чем кости, и растительное вещество нацело замещается минералами. Однако под микроскопом удается порой разглядеть отдельные клеточки.
В штате Аризона есть место, которое называется «Каменный Лес». Там покоятся сотни стволов с каменной сердцевиной.
Часто мы находим камни, которые представляют собой естественные слепки различных твердых тел, например морских раковин. Обычно эти слепки образуются так: створки раковины, погребенные в песке или в иле, постепенно растворяются, а пустое пространство заполняет известковое или кремнистое вещество, которое, отвердев, превращается в ископаемый слепок. Этот слепок — точное подобие давно растворившейся раковины.
«Ископаемые листья» — это не что иное, как отпечатки на камне. Лист падает на спокойную поверхность водоема. Затем он медленно погружается на дно и там заносится ялом. Растительное вещество со временем полностью перегнивает. Остается лишь след листа на поверхности уплотнившегося ила. Минеральное вещество, осаждаясь из водных растворов, замещает пустоты, затем материал затвердевает, превращается в камень, и перед нами ископаемый отпечаток листа растения. Так происходит не только с самыми разнообразными растениями, но и с насекомыми. Их маленькие тельца нацело замещаются тонким глинистым материалом, и нежное насекомое превращается в камень.
Изучая ископаемые деревья, травы, насекомых и животных, ученый может сказать, какой климат был в той или иной местности миллионы лет назад. Дело в том, что для различных местностей характерны и различные разновидности животных и растений. Если ученому попадаются окаменелые остатки хвойных деревьев, сосны или ели, он может с уверенностью сказать, что климат в этих местах был холодный или умеренный; остатки же пальм явно указывают на тропический климат. Таким образом по ископаемым останкам животных и растений можно воссоздать картины далекого прошлого Земли.
То, что стало окаменелостью, некогда было таким же живым существом, как и мы с вами, как ваша собака или кошка. И ничто так живо не подтверждает этот факт, как ископаемые отпечатки звериных лап. Эти отпечатки — само «движение, застывшее в камне». По ним видно все: здесь зверь бежал, здесь прыгнул, здесь сидел, а вот здесь древняя тропа вела к давно исчезнувшему пастбищу.
В Американском Музее естественной истории, в Нью-Йорке, выставлен скелет громадного динозавра. А позади, на затвердевшей глине протянулась цепочка глубоких следов. Эти отпечатки были целиком извлечены из земли и расположены в музее так, что кажется, будто гигантское пресмыкающееся только что прошло по тропе. И динозавр оживает на музейном стенде.
Множество следов динозавров обнаружено было в долине реки Коннектикут. Этим отпечаткам уже более двухсот миллионов лет!
Но не только растения или животные оставляют на камне свои следы. Иногда даже погода «расписывается» в каменной книге. «Ископаемая погода!» Невероятно, но тем не менее факт! Давным-давно, миллионы лет назад, где-то прошел дождь. Это был короткий, но сильный ливень. Тяжелые капли падали на мягкую глинистую поверхность и оставляли на ней маленькие круглые ямки. Затем солнце быстро высушило влажную глину. Ветром или водой на нее нанесло новые слои осадков. Прошли тысячи и тысячи лет, глина давно уже превратилась в твердый камень, и только маленькие ямки на его поверхности напоминают о ливне, который прошел в незапамятные времена.
Окаменение — процесс обычно очень медленный. Порой для его завершения требуются миллионы лет. Но при удачном стечении обстоятельств кость превращается в камень за несколько тысяч или даже несколько сот лет.
Приступая к поискам окаменелостей, люди часто спрашивают: «А как же узнать, где именно надо копать?» Ответ прост: копать не надо; по крайней мере делать это приходится не часто. Сперва охотнику за окаменелостями надо найти осадочные породы. Породы эти должны быть хорошо обнаженными. В пустынях и засушливых областях потому и хорошо искать окаменелости, что скудная растительность там почти не закрывает горных пород. Кроме того, в таких местах часто встречаются овраги и ущелья. Их образуют ветры, дожди, морозы и внезапные наводнения. Эти ущелья — самые удобные места для «охоты за ископаемыми»: здесь земные слои видны как бы в разрезе. Идя вдоль обрывов, нетрудно заметить выступающие наружу полуобнаженные кости. Вам остается только извлечь находку полностью, действуя метелочкой и особыми маленькими инструментами.
Изучать окаменелости начали всего лишь полтораста лет назад. Первые ископаемые кости были найдены случайно. Но около 1800 года великий французский натуралист Жорж Кювье всерьез заинтересовался изучением окаменелостей. Он собрал множество костей и описал их в своих книгах. Мы можем по праву назвать Кювье основателем науки об окаменелостях — палеонтологии. Буквально слово «палеонтология» означает «наука о живших в древности животных».
В Соединенных Штатах поиски окаменелостей начаты были только после окончания Гражданской войны 1861–1865 годов. Американское правительство послало тогда на Дальний Запад поисковые партии. Прежде всего надо было дознаться, какие ценные руды имеются в этих, тогда еще совсем не исследованных местах. Почти в каждой партии был по меньшей мере один специалист-геолог, который должен был изучать почвы, горные породы и минералы. В ходе этих поисков геологи открыли много ископаемых костей.
Эти находки чрезвычайно заинтересовали двух ученых: профессора Коупа из Филадельфии и профессора Марша из Иэльского университета — они были закадычными друзьями. Оба обладали изрядным состоянием и на протяжении четверти века, с 1870 по 1895 год, не раз посылали на собственные средства специальных сборщиков окаменелостей. И Коуп и Марш изучили и дали названия многим вновь открытым животным. Но вскоре между этими замечательными учеными разгорелось соперничество. Обоим казалось, что на долю каждого не хватит окаменелостей. И они стали злейшими врагами…
Ученые установили, что ископаемые останки попадаются во всех частях света. Если бы на всех континентах удалось найти одинаковые окаменелости, то можно было бы легко заключить, что повсюду на земном шаре растения и животные развивались одинаково. Кроме того, изучение окаменелостей позволяло восстановить историю жизни в далеком прошлом. И вот музеи начали посылать экспедиции за окаменелостями во все части света.
Центральная Азия долго оставалась для палеонтологов «белым пятном». Никто из них не знал, есть ли там кости ископаемых животных. Однако ученые давно уже убедились в сходстве многих древних животных Европы и Северной Америки. А Центральная Азия лежит как раз между этими двумя материками. Не исключена была возможность, что некоторые из животных появились сперва именно в Центральной Азии, а из этой обширной области они могли переселиться и в Европу и в Америку.
Несколько лет назад я осуществил давнюю мою мечту о Центральной Азии: я отправился в этот далекий край на поиски окаменелостей. Работы начаты были в пустыне Гоби и затем стали проводиться на территории протяженностью три тысячи километров — во всей центральной Монголии. Это одна из самых сухих и страшных пустынь земного шара.
Гоби — одна из самых сухих и страшных пустынь земного шара.
В то время в Гоби путешествовали только на верблюдах. Но эти животные передвигаются слишком медленно. За день они проходят всего лишь километров пятнадцать. Поэтому я решил заменить верблюдов автомобилями. Все думали, что экспедиция завершится крахом и что никому из нас не суждено будет возвратиться на родину. Но автомобили выдержали испытание, и мы успешно преодолели с их помощью тысячемильные пустыни.
В нашей экспедиции было сорок человек, восемь автомобилей и сто пятьдесят верблюдов. На верблюдах доставлялось горючее и разное снаряжение. Многие ученые с мировым именем приняли участие в этом походе. Мы открыли большие «месторождения» окаменелостей и нашли в них кости до той поры неведомых животных. Некоторые из этих зверей, как мы и ожидали, очень сходны были с животными, которые некогда обитали в Северной Америке, в Европе или на обоих этих материках.
В книге «Все о динозаврах» я рассказал об открытых нами костях динозавров. Эти громадные существа жили в Век Пресмыкающихся, задолго до того, когда владыками Земли стали млекопитающие.
Мы открыли также ископаемые кости многих удивительных животных, которые пришли на смену пресмыкающимся. В этой книге я расскажу о некоторых диковинных зверях, останки которых удалось найти в песках Гоби. Рассказ этот позволит читателю представить себе картину жизни на нашей планете в Век Млекопитающих. А что это за век и когда он начался, вы узнаете из следующей главы.
