Глава 17 Электронные микроскопы, черные дыры и возвращение в Хадар

Глава 17

Электронные микроскопы, черные дыры и возвращение в Хадар

Во время охоты ловкость и целесообразность наших действий и является, в сущности, той дичью, за которой мы охотимся: если мы ведем охоту плохо, неумело — для нас нет извинения. А уж поймаем ли мы дичь или не поймаем — дело совсем другое. Ибо мы рождены для поисков истины. Обладание же ею дано лишь более высокому и мощному духу.[17]

Мишель Монтень

Хотя добытый за последние двадцать лет богатый улов ископаемых остатков гоминид вместе с приобретенными знаниями о них можно уподобить реке в сравнении с маленьким ручейком, который струился в прошлом столетии, в этой области по-прежнему остается огромное количество несделанной работы. Тот, кто думает, что золотой век палеоантропологии уже позади, ошибается. Я мог бы весь остаток своей жизни провести в Афаре и только-только подобрался бы к его сокровищам. Конечно, теперь вряд ли что-нибудь может так потрясти умы, как яванский обезьяночеловек — первая действительно древняя находка ископаемого человека — или как «бэби из Таунга», наш первый двуногий родственник, который не был человеческим существом. Я не раз слышал, как молодые люди говорили, что в палеоантропологии уже все сделано, что все великие находки уже в прошлом. Это сущая чепуха. Палеоантропология еще никогда не была на таком подъеме, как сегодня, не привлекала к себе такого внимания широкой публики. Никогда раньше на нее не тратились такие огромные средства и никогда еще перед нею не стояли такие задачи, как сегодня. Только в одном Хадаре мы должны решить две грандиозные проблемы. Во-первых, мы должны получше ознакомиться с тем материалом, который у нас уже есть. Для этого нужно вернуться назад и найти новые ископаемые остатки лучшего качества, а также завершить интерпретацию находок. Мы закончили работу над челюстями и зубами, но предстоит еще долгий путь изучения остального скелета.

Во-вторых, определив древность нового вида приблизительно в 3,5 млн. лет, мы тем самым подчеркнули существование двух «черных дыр», находящихся по обе стороны от этой даты. Эти дыры как будто спрашивают:

— Что происходило между 3,5 и 2 млн. лет?

— Что происходило до 3,5 млн. лет?

Это вопросы первостепенной важности. Чтобы ответить на них, нужно вернуться к полевой работе. А у нас даже прежние находки из Хадара были не до конца изучены.

Работа над хадарской коллекцией шла не совсем гладко. Сказывалась нехватка времени и квалифицированного персонала. Мы с Тимом Уайтом провели доскональный анализ челюстей, поскольку зубы и челюсти были нашей специальностью и именно на них базировалось выделение нового вида. Работа над остальными частями скелета Australopithecus afarensis двигалась медленно, а между тем здесь могли скрываться ответы на вопрос, как, почему и когда обезьяна превратилась в гоминида. Детальное изучение этих частей было еще не завершено, и многие важные проблемы пока оставались неразрешенными. Например, Брюс Лэтимер, один из моих аспирантов, занимался, как я уже упоминал, анализом стопы афарского австралопитека — самой древней из находок, способных пролить свет на истоки прямохождения.

Стопа эта была поистине уникальной — мир не знал другой такой находки. Она состояла из тринадцати костей, принадлежащих одной особи и замурованных в каменную глыбу. Лэтимеру и Уайту понадобилось несколько месяцев, чтобы извлечь их оттуда и очистить. Еще больше времени ушло на то, чтобы как следует изучить эти кости. Это главным образом основные фаланги пальцев и кости плюсны, с которыми они сочленялись. Были найдены все пять пар упомянутых костей, что позволяло в точности восстановить способ их соединения. В этом и состояла уникальность находки.

Кое-кто, глядя на эти маленькие шероховатые темные предметы, удивится — что вообще можно по ним сказать? Но ученым типа Лэтимера они могут поведать о многом, прежде всего о том, что Люси и ей подобные ходили полностью выпрямившись и их стопы функционировали так же, как у современного человека. Разница была столь невелика, что она даже не позволяла ничего сказать о предшествующей эволюции человеческой стопы.

Размышляя об эволюционных изменениях, нужно прежде всего ответить на вопрос, какой была стопа у предков гоминид. Правда, на этот счет возможны только гипотезы — костных остатков стопы предковых форм не найдено. Ближайшим прототипом может, вероятно, служить стопа шимпанзе, поскольку есть основания думать, что она мало изменилась в ходе эволюции. Во многих отношениях шимпанзе — это наименее специализированная из всех человекообразных обезьян. Чем подробнее знакомишься с эволюцией понгид и их образом жизни, тем больше поражаешься отсутствию у шимпанзе каких-либо отклонений от основной линии развития. Это «универсальная» обезьяна, в строении которой мы с растущей уверенностью ищем анатомические черты, быть может унаследованные ею от гипотетического общего предка всех антропоидов.

Вторая причина, которая делает интересным изучение стопы шимпанзе, — то, что она почти идентична стопе гориллы. Хотя в других отношениях эти животные значительно дивергировали, стопы их чрезвычайно сходны. Это тоже означает, что по строению стопы они, вероятно, близки к предковому типу.

Так или иначе, Лэтимер счел возможным принять стопу шимпанзе за исходный прототип, от которого шла эволюция стопы гоминид. Иными словами, нужно было проследить, как конечность, отчасти приспособленная для хватания, превратилась в такую, которая могла служить только для передвижения и опоры, обеспечивала толчок во время шага и полностью утратила свои хватательные функции.

«Как представить себе эту перестройку? — спрашивал себя Лэтимер. — Прежде всего нужно удлинить большой палец и привести его в один ряд с другими, чтобы он не торчал в сторону, как на руке. Затем надо повернуть его так, чтобы пальцевая подушечка смотрела вниз, а не в сторону других пальцев».

У Люси, рассуждал он, все это уже произошло. Означает ли это, что ее стопа была такой же, как у современного человека? В общем — да. В функциональном отношении они похожи, сходен был тип походки, сходны и отпечатки стоп. Но в строении их было небольшое отличие. У афарского австралопитека фаланги изогнутые и относительно более длинные, чем у современного человека. Их можно было ошибочно принять за кости пальцев рук. Изгиб фаланг был обусловлен той же причиной, что и сводчатая конструкция мостов: нужно было укрепить кости, чтобы они лучше могли противостоять усилиям мощных мускулов, следы прикрепления которых видны на обеих сторонах фаланг.

На основании этих данных Лэтимер сделал вывод, что Australopithecus afarensis был на редкость хорошим ходоком и что его удлиненные пальцы могли быть особенно полезны при передвижении по неровной каменистой местности или по грязи, т. е. там, где могли пригодиться остатки хватательных способностей.

Хотя у шимпанзе кости фаланг тоже изогнуты и на них имеются следы прикрепления мускулов, что связано с уменьем лазать по деревьям, Лэтимер предостерегал против поспешного вывода, будто афарский австралопитек тоже мог взбираться на деревья. Тщательное изучение суставов Australopithecus afarensis показало ошибочность такого предположения. Примыкающие к фалангам плюсневые кости расширяются на концах, значительно ограничивая тем самым подвижность фаланг. Люси, вероятно, шевелила пальцами ног ничуть не лучше современной женщины, но зато и ходила ничуть не хуже — наверное, целый день напролет, не зная усталости. Могла ли она так же быстро бегать — это спорный вопрос. Весь скелет афарского австралопитека указывает на такие качества, как крепость, сила, выносливость, но не на быстроту. По сравнению с ним скелет современного человека кажется утонченным и хрупким. Мы легче, изящнее, подвижнее, но гораздо менее сильны для своего роста и, конечно, менее выносливы.

Селати, проводник-афар, во время экспедиции 1980 года дежурит на крыше лендровера, охраняя лагерь.

В строении стопы Australopithecus afarensis. как будто бы содержался ключ к решению другой проблемы, все еще остававшейся открытой: какие изменения костей стопы были связаны с прямохождением? У человека суставные поверхности костей плюсны расширены вверху и сужены внизу. Для шимпанзе характерно обратное соотношение. Афарский австралопитек в этом смысле занимает как бы промежуточное место. Возможно, что его кости представляют собой переходную стадию и что способность манипулировать пальцами могла утрачиваться постепенно, по мере изменения формы концевых участков плюсневых костей. И вновь Лэтимер предупреждает, что этот вывод может оказаться ошибочным. Стопа шимпанзе — это одно, она предназначена для действий, которые свойственны обезьяне. Стопа человека — совсем другое: это специфическая структура, приспособленная уже для иного образа жизни. Стопа афарского австралопитека, по мнению Лэтимера, может быть чем-то третьим, и вовсе не обязательно — переходной стадией от одной эволюционной ступени к другой, более высокой. Ее можно рассматривать как оптимальную конструкцию для данного вида гоминид, ведущих определенный образ жизни в определенных местах. Мы не знаем, насколько быстро эволюционировала стопа гоминид, когда и как происходил этот процесс. Чтобы ответить на эти вопросы, говорит Лэтимер, нужны новые и притом более древние находки.

Рядом с Лэтимером за другим лабораторным столом расположился Билл Кимбел. Он целый год работал над неполным черепом подростка, одной из находок с участка 333. В 1979 году он возил его слепок в Южную Африку, чтобы сравнить с черепом «бэби из Таунга». Прежде никто этого не делал, так как ничего сопоставимого с «бэби из Таунга» не было найдено. Среди ископаемых остатков, обнаруженных в Южной и Восточной Африке после 1924 года, до сих пор нет других черепов, которые принадлежали бы детенышам австралопитеков.

Результаты произведенного Кимбелом сравнения очень интересовали меня и Тима. Нас задевали возражения Ричарда и Мэри Лики против предложенного названия Australopithecus afarensis, а также утверждение Лоринга Брейса, будто новый вид слишком близок к Australopithecus africanus, чтобы беспокоиться об их разграничении. Примерно в том же духе высказывался и Филип Тобайес, который в молодости был ассистентом у Дарта, а теперь стал профессором анатомии в университете Витватерсранд в Йоханнесбурге.

В детском возрасте сходство между шимпанзе, австралопитеками и людьми больше, чем во взрослом состоянии; поэтому, рассуждали мы с Тимом, если окажется, что подросток с участка 333 заметно отличается от «бэби из Таунга», то оснований для выделения нового вида Australopithecus afarensis будет значительно больше. После возвращения Кимбела мы с радостью узнали из его отчета, что между двумя формами есть очень много морфологических различий, позволяющих без труда провести разграничение.

Тем временем Оуэн Лавджой в Кентском университете продолжал анализ костей таза и нижних конечностей Люси. Лавджой очень вдумчив и наделен богатым воображением, он говорит: «Если вы проводите с окаменелостями 24 часа в сутки, то в конце концов вас начинают постоянно мучить два вопроса: что и почему?».

Таз Люси задал ему пищу для размышлений. Около года ушло на его реконструкцию. Закончив ее, Лавджой увидел, что получилось нечто необычное: пропорции и форма таза нуждались в объяснении, так как не соответствовали прежним теориям относительно строения таза, прямо-хождения и развития детенышей.

Согласно общепринятому представлению, в процессе эволюции таз у гоминид расширялся, чтобы их большеголовые детеныши могли проходить через родовые пути. Эта теория процветала до открытия Люси, таз которой по своей форме приближался скорее к человеческому, чем к обезьяньему, хотя был не очень большим и сама Люси не отличалась крупным мозгом. Однако этот таз, будучи небольшим в передне-заднем направлении, достигал значительной ширины, что придавало ему своеобразную овальную форму.

Как обычно, Лавджой подошел к решению этой проблемы, задавшись вопросом относительно механических функций, в данном случае: каковы были соотношения между тазом и мышцами, приводившими в движение нижние конечности? Для начала он изучил таз шимпанзе и отметил, что подвздошные кости (большие уплощенные кости, примыкающие с обеих сторон к нижнему отделу позвоночника, к которым прикрепляются мышцы, управляющие движениями бедра) расположены так, как это должно быть при четвероногом, а не двуногом способе передвижения. Шимпанзе может иногда выпрямиться и пройти в таком положении короткое расстояние. Однако обезьяна быстро устает, потому что мышцы, которые идут от ноги к крыльям таза, расположены не совсем так, как было бы нужно при этом типе локомоции. Чтобы эти мышцы лучше работали, подвздошная кость должна выступать не вбок, как у шимпанзе, а вперед, составляя таким образом относительно большую долю тазового пояса. Тогда мышцы станут короче и будут действовать под более выгодным углом.

Посмотрев на таз Люси, вы сразу увидите, что крылья подвздошной кости повернуты у нее именно так, как следовало бы ожидать, если бы расположение мышц было лучше приспособлено для прямохождения.

Но ничто не дается так просто. Измените форму или положение одной части — и это повлечет за собой изменения в других частях. Поворот крыльев подвздошных костей вперед привел бы к тому, что они сдавили бы весь нижний отдел живота. Поэтому, поворачиваясь, они должны были становиться шире и длиннее. Именно это мы и наблюдали у Люси, наряду со значительным увеличением ширины крестца. В результате достигается эффективная походка, достаточный объем живота и своеобразное, вытянутое тазовое кольцо, которое при таком объяснении уже не кажется странным.

Сравнение черепа и таза шимпанзе (слева) и афарского австралопитека (справа) подтверждает, что последний похож на существо с телом человека и головой человекообразной обезьяны. У шимпанзе надбровные дуги сильно выступают, свод черепа низкий, мозг невелик, лицо прогнатное. У A. afarensis череп в основном такой же (хотя есть одно очень важное отличие — зубы человеческого типа). Однако ниже шеи скелеты разительно несходны: у шимпанзе таз четвероногой обезьяны, у A. afarensis — почти как у современного человека.

Короче говоря, Люси демонстрирует первый из двух шагов, которые должны быть сделаны в процессе эволюции от обезьяны к человеку. Ее таз изменился настолько, что она могла стать двуногим существом. Но второй шаг — дальнейшая эволюция таза, которая позволила бы рожать детенышей с большой головой, — был еще впереди.

Лавджою не удалось пока хорошо объяснить строение кисти и всей руки Люси. По сравнению с человеческими руки у нее довольно длинные. Лавджой вновь задается вопросом: для чего Люси были нужны эти длинные руки? Обезьянам длинные и сильные верхние конечности необходимы для того, чтобы взбираться на деревья. Но эволюционная стратегия превратила Люси в двуногое существо. Приходилось ли ей залезать на деревья? И если да, то как часто? Логично предположить, что не так уж редко, поскольку нужно было спасаться от хищников и добывать пищу. Но как объяснить тогда строение ее кисти? Люси должна была бы иметь длинные пальцы, как у человекообразных обезьян. Однако они у нее довольно короткие. Кроме того, хотя большой палец у Люси, как и у людей, мог полностью противопоставляться остальным, мышцы, прикреплявшиеся у его основания, были, по-видимому, невелики. Это значит, что пальцы, уже способные, вероятно, к точным хватательным движениям, не обладали достаточной силой. Подобный вывод прямо противоположен тому, что прежде думали ученые. Преобладало мнение, что вначале развивался силовой захват, а уж потом, в качестве последней адаптации вполне развитой человеческой кисти, добавилась точность движений. Лавджой признает, что для окончательного решения проблемы, возможно, понадобятся годы.

Один из наиболее серьезных пробелов в хадарской коллекции костей — отсутствие целого черепа Australopithecus afarensis, который мог бы соперничать с зинджем, черепом 1470 или «миссис Плез». Каждая из этих находок в свое время произвела сенсацию в силу своей новизны и относительной сохранности. Осенью 1979 года Тим Уайт решил восполнить этот пробел. Он попытался сложить череп Australopithecus afarensis из имевшихся в хадарской коллекции фрагментов. Эта работа оказалась чрезвычайно трудной и длительной.

В окончательную реконструкцию вошли костные фрагменты, принадлежавшие нескольким индивидуумам, хотя большая часть черепа составилась из остатков трех особей. Очень важную роль сыграл фрагмент с участка 333, найденный Майком Бушем. Как вы помните, сначала Буш заметил только два зуба, торчавшие из куска породы. Каменную глыбу перевезли в Кливленд, и впоследствии оказалось, что в ней скрывается часть лицевого черепа, которую удалось извлечь техническому сотруднику после шести месяцев расчистки. Второй важной деталью, использованной Тимом для реконструкции, была хорошо сохранившаяся неполная нижняя челюсть, а третьей — тот самый разбитый «странный» череп, глядя на который Тим в свое время клялся, что он не мог принадлежать Homo. Эти три части были выбраны Тимом и помогавшим ему Биллом Кимбелом по двум соображениям: 1) все они принадлежали взрослым особям примерно одинаковых размеров; 2) хотя сами они не составляли целого черепа, но содержали достаточно костного материала, чтобы оба ученых смогли поверить в осуществимость реконструкции.

Первоочередная задача состояла в том, чтобы «починить» череп, который был расплющен, разломан на множество фрагментов, а затем сцементирован вкраплениями горного хрусталя в необычную форму. Тим и Билл вынимали обломки кусок за куском (всего 107), очищали от породы, а затем снова складывали из них череп, на этот раз правильной формы. Для этого потребовался месяц непрерывной работы. Они снова и снова переделывали реконструкцию, пока Тим наконец не удовлетворился ею. Затем был изготовлен гипсовый муляж. Так была создана основа реконструкции, к которой в дальнейшем добавлялись другие фрагменты.

Затем они превратили половину нижней челюсти в целую челюсть. Для этого отливали и вырезали недостающие зубы и кусочки кости, создавая зеркальное подобие по образцу уже имеющихся.

Когда нижняя челюсть была закончена, ее включили в генеральную реконструкцию, так как эта кость сочленяется прямо с черепом. Когда череп и челюсти были соединены, определилось точное положение нижних зубов. После этого можно было добавить лицевой фрагмент, найденный Майком Бушем, разместив его так, чтобы немногие оставшиеся в нем верхние зубы заняли надлежащее положение над нижними.

Хотя прямого перехода между лицевыми костями и фрагментами черепа не было из-за отсутствия лба, Тим Уайт счел возможным восстановить верхнюю часть лица, определив величину, форму и расположение глаз по фрагменту нижнего края глазницы, к счастью сохранившегося у «странного» черепа.

Когда все встало на свои места, подтвердилась первоначальная идея Тима о «странной» находке. Конечно, это был не Homo. Каждый, кто признавал реконструкцию, должен был с этим согласиться. Это существо скорее походило на некрупную самку гориллы, если забыть о зубах, которые были как у гоминид.

Реконструкция Тима, одна из самых добросовестных и трудоемких среди всех когда-либо выполненных в палеоантропологии, была продемонстрирована коллегам в один из декабрьских дней. Все поражались, как Тиму удалось создать ее, — ведь они не видели отдельных этапов работы. Тим удалился из лаборатории и все последние недели трудился на самодельном столе в моем подвале. Здесь с красными от усталости глазами, в перепачканной гипсом одежде он вновь и вновь то добавлял, то соскабливал излишки гипса на реконструкции, пока в конце концов не был удовлетворен результатом. Наконец, он принес ее в лабораторию и развернул. Он показал коллегам все находки, которые использовал, объяснил все способы подгонки частей, к которым ему пришлось прибегнуть. Для него это был момент наивысшего удовлетворения: месяцы работы привели к созданию необычно выглядевшего черепа, почти целого, за исключением небольшого фрагмента скуловой кости, которую еще нужно было восстановить.

На другой день утром он пришел в лабораторию, чтобы заняться этим делом, на мгновенье повернулся спиной — и гипсовая реконструкция скатилась со стола, разбившись от удара на множество осколков.

Тим был этим так удручен, что какое-то время не был даже в состоянии подобрать обломки, не говоря о том, чтобы попытаться соединить их. В конце концов он позвонил мне, и я примчался в лабораторию. Вместе мы мрачно смотрели на разбросанные по полу фрагменты и гипсовые крошки, из которых, казалось, уже ничего нельзя было воссоздать.

Тим Уайт создал реконструкцию черепа A. afarensis, использовав костные фрагменты различных индивидуумов Затылочная часть — это тот самый разбитый череп, о котором упоминается в тексте Он состоял из 107 осколков.

— Оставь меня, — сказал Тим. — Я не могу ни с кем разговаривать. Я не знаю, что делать.

— Ты еще раз восстановишь реконструкцию, — сказал я.

— Нет, нет. Я не смогу.

Я напомнил ему о Томасе Карлейле, который завершил труд своей жизни, книгу «Французская революция», а служанка по ошибке бросила всю рукопись в огонь.

— К черту Карлейля, — сказал Тим и захлопнул дверь в комнату, где отливались муляжи. Я остался снаружи.

Через некоторое время он принялся подбирать лучше сохранившиеся осколки, а к вечеру начал составлять их вместе. В конце концов он восстановил всю реконструкцию.

Позднее художник и антрополог Джей Мэттернс сделал на основе этой реконструкции серию рисунков. Будучи знатоком анатомии, он мог воссоздавать мышцы, ткани и внешний вид древних гоминид, опираясь на специфические особенности ископаемых костей. Его реконструкции облика афарского австралопитека и других ранних гоминид выглядят довольно правдоподобно, хотя он сам признает, что нельзя точно установить, какой была форма носа, распределение волос на лице, величина молочных желез у самок. Как бы то ни было, работы Мэттернса повторили то, что раньше сказали кости — небольшое, худощавое, необычайно сильное человеческое тело, увенчанное, как заметил Шервуд Уошберн, обезьяньей головой.

Кто же это в целом — гоминид? Да, потому что он передвигался на двух ногах. Но это был переходный тип со многими загадочными чертами. Прояснить их сможет лишь последующее десятилетие лабораторных исследований, которые уже начаты.

— Нужно быть терпеливыми, — говорит Лавджой. — Иногда нельзя получить прямого ответа. Приходится искать косвенные пути, быть может, применить новый метод, о котором еще никто даже и не думал.

Методы исследования, несомненно, будут совершенствоваться, и помощь будет приходить с неожиданной стороны. Датировка с помощью радиоактивных элементов — этот абсолютно непредвиденный луч света, озаривший 60-е и 70-е годы, — была побочным продуктом атомных исследований, которые велись на протяжении тридцати предшествующих лет. Сейчас можно ожидать, что вскоре этот метод станет более надежным и область его применения расширится. Сегодня во многих местонахождениях ископаемых остатков найдены образцы вулканических пород, которые годились бы для датировки, если бы не были сильно изменены и загрязнены. Много лет специалисты по датированию мечтали найти способ их очистки и использования. Этим занялся и Боб Уолтер — коллега Джеймса Аронсона, применявший метод следов распада. Уолтер обнаружил, что каждый вулкан оставляет свой «автограф» в виде определенной комбинации элементов, которые сплавляются в его лаве при определенной температуре и определенном давлении во время извержения, не говоря уже о том, что в районе каждого вулкана состав находящихся в недрах земли пород своеобразен. Поэтому нет двух абсолютно сходных вулканов, каждый оставляет свои «отпечатки пальцев». Уолтер работает над методом идентификации этих «отпечатков», анализируя отдельные зерна или кристаллы из вулканических выбросов.

Если ему удастся освоить этот метод, то он сможет очищать образцы, отбраковывая «плохие» зерна. Это даст огромные преимущества. В Хадаре можно будет точно определить возраст таких сильно загрязненных туфов, как ВКТ-1 и ВКТ-3, — в дополнение к бесценным датировкам, полученным для слоя ВКТ-2, единственного, который можно использовать в настоящее время.

Одна из трудностей со знаменитым туфом KBS в районе озера Туркана заключается в том, что он не только сильно загрязнен, но и расположен не там, где найдены ископаемые остатки. Поэтому, помимо сомнений в точности его датировки, возникает дополнительная проблема — вычислить путем сопоставления стратиграфических данных возраст находок, собранных на расстоянии 30 километров от места залегания этого туфа. Между тем в ряде мест близ озера Туркана имеются следы других вулканических событий различной древности. Если их возраст можно будет определить, крайне запутанная геология этого района станет более ясной.

Подобно тому как «калий-аргоновый аппарат» и масс-спектрометр неожиданно упростили проблему датировки, другой прибор обещает рассказать о том, что ели гоминиды и как двигались их челюсти. Это сканирующий электронный микроскоп. Подобно всякому микроскопу, он дает сильное увеличение, при желании — в несколько тысяч раз. Но его главное достоинство состоит в том, что он обеспечивает поразительную глубину поля зрения. Обычно, когда смотрят через какой-либо сверхмощный увеличитель, видят только один слой, тонкий, как лезвие бритвы. Если микроскоп фокусируют на кожу инфузории-туфельки, то реснички, которые торчат из нее, остаются вне фокуса, и наоборот. В отличие от этого сканирующий электронный микроскоп позволяет получить четкое изображение объектов в гораздо более толстом «слое» трехмерного пространства. Верхняя и боковые части инфузории, реснички, выступающие в разных направлениях, будут видны одинаково хорошо.

Используя реконструкцию Уайта в качестве модели, художник-иллюстратор научной литературы Джей Мэттернс сделал эти рисунки, чтобы показать, как мог выглядеть A afarensis. Двадцать лет Мэттернс специализируется в этой области. Его работы основаны на прекрасном знании анатомии. Первый шаг состоял в том, чтобы определить положение головы. Для этого художник провел горизонтальную линию, соединяющую нижний край глазницы и точку на черепе, называемую «порион». В результате получилась голова с выступающими вперед челюстями; значит, для ее поддержания нужны удлиненные остистые отростки шейных позвонков и мощно развитая мускулатура шеи. Следующий шаг — это наложение мышц. Голова постепенно приобретает окончательный облик. Детальное описание всех стадий воссоздания внешней формы см. в приложении.

Вид A. afarensis спереди — следующий этап восстановления его облика. Глаза помещены в глазницах, рот плотно сжат, губы сомкнуты чуть ниже линии верхних резцов. Поскольку у человекообразных обезьян углы рта расположены как раз позади клыков, Мэттернс выбрал для А. afarensis такую же ширину рта. Он снабдил своего подопечного мясистой ушной мочкой, характерной для гоминид, но не для обезьян. Он считает, что кожа А. afarensis была темной и покрыта довольно редкими волосами, так как животное, обитавшее в жарком климате в открытой саванне, должно иметь темный цвет кожи.

Этот замечательный прибор недавно был применен для того, чтобы изучить под большим увеличением поверхности зубов ископаемых гоминид. Доктор Алан Уокер из Университета Джонса Хопкинса пришел к выводу, что отполированные участки, обнаруженные им на зубах массивных австралопитеков и современных шимпанзе, указывают на то, что австралопитеки, как и шимпанзе, питались плодами.

Эта новость вызвала удивление. Об австралопитеках было известно, что они проводили много времени в саванне, на земле, а не на деревьях, ходили на двух ногах. Все это позволяло предполагать, что они были всеядными. Конечно, они питались плодами и, без сомнения, в достаточном количестве, особенно в сезон плодоношения. Но они, вероятно, поедали также много ягод, семян, корней, клубней и наряду с этим пережевывали немало грязи и песка. Если их рацион составляли в первую очередь плоды, как предполагает изучавший их зубы Уокер, то наши представления об австралопитековых и их эволюционном пути неверны.

Второе, более позднее и более основательное исследование зубов гоминид с помощью сканирующего электронного микроскопа было предпринято Элом Райаном, докторантом Мичиганского университета. В исследовании Райана была использована более обширная контрольная группа, чем в работе Уокера. Он изучил большое количество зубов индейцев, добытых в результате раскопок погребальных курганов на Среднем Западе США. Затем он изучил зубы современных эскимосов. В обеих группах он обнаружил следы микроповреждений, сколов небольших кусочков эмали, что было результатом обычной практики представителей этих народов: они использовали челюсти как тиски, зажимая предметы при плетении корзин, разрезании шкур, завязывании узлов, обработке кусков дерева или кости. Сегодня эскимосы пользуются своими зубами так, что это может повергнуть в ужас любого дантиста, — открывают ими канистры с бензином и закручивают болты. Все это служит причиной микросколов.

Затем Райан занялся изучением зубов человекообразных обезьян. Он обнаружил, что шимпанзе благодаря своей фруктовой диете имеют гладко отполированные резцы, а гориллы — нет. Гориллы живут на земле и питаются грубой растительной пищей. К тому же они протаскивают через зубы грубые стебли, снимая с них наружный слой. Из-за песчинок, прилипших к растению, а также из-за абразивного действия содержащегося в растительных клетках кремния на жевательных поверхностях передних зубов появляются легко различимые щербинки и царапины. Даже направление царапин представляет интерес: они идут с внутренней стороны зуба к наружной, ослабевая, как хвост кометы. Зубы гориллы не так отполированы, как у шимпанзе. Гориллы едят меньше плодов, в их рационе слишком много грубой пищи.

Третья форма стертости возникает при измельчении небольших твердых предметов, таких как семена. В результате происходит постепенное обнажение дентина и образование в нем углублений, поскольку дентин мягче, чем эмаль. Человек, у которого дентин обнажен и сильно стерт, может ощутить языком небольшие щербинки на жевательном крае резцов.

Выделив типы изношенности зубов у различных антропоидов и человека, Райан затем исследовал с помощью сканирующего электронного микроскопа зубы Australopithecus afarensis и обнаружил на них все три типа повреждений: микросколы, ямки и царапины. По его мнению, эти ранние гоминиды не питались исключительно плодами, а были всеядными, на что указывали также другие исследования и косвенные соображения.

Райан хотел углубить свой анализ и попытаться определить составные части сложного рациона австралопитековых. Он уже усовершенствовал прибор, с помощью которого можно установить связь между размерами частиц твердой пищи и величиной царапин на зубах. Этот прибор позволил также показать, что различные способы функционирования зубов — перетирание пищи, откусывание, соскабливание верхнего слоя и т. д. — приводят к разному характеру их износа. Если удастся достаточно точно определить размеры кремневых частиц, которые содержатся в различных растениях, то можно будет судить о происхождении микроскопических царапин различной величины на зубах. Райан предполагает начать с человекообразных обезьян, пища которых ему известна. Установив содержание в ней кремнезема, он попытается выявить определенные корреляции. Если ему это удастся, он применит эти данные к австралопитековым, опираясь на то, что известно о характере растительности во время плио-плейстоцена. Кажется почти невероятным, что какой бы то ни было лабораторный метод позволит выяснить, чем обедали животные три миллиона лет назад. Но Райан полон надежд. Другие ученые следят за его работой с большим интересом.

Когда узнаешь о людях, подобных Элу Райану и Бобу Уолтеру, начинаешь понимать: палеоантропология делает только первые шаги. Я не могу себе даже представить, что будут делать в науке нынешние школьники, когда они вырастут. Методы и достижения будущей науки кажутся нам столь же непредсказуемыми, как для Дарвина то, что сегодня привычно для нас. Места хватит всем: и любителям лабораторных исследований, таким как Райан и Уолтер, и энтузиастам полевой работы, как я. В особенности экспедиционным работникам. Те две «черные дыры», о которых я говорил раньше, требуют к себе внимания. Я уверен, что исследования в Афаре могут пролить на них свет.

Черные дыры получили свое название от гипотетических небесных тел, недоступных для обычных методов астрономических наблюдений. Астрономы предполагают, что черная дыра представляет собой массу вещества, до такой степени сжатого, что ее сверхмощная гравитация не позволяет лучам света выйти наружу. Это как бы Земля, упакованная в чемодан. Эти выводы носят теоретический характер, поскольку черные дыры нельзя непосредственно наблюдать. Отсюда и метафора для палеоантропологии: завеса незнания так прочно закрывает определенные участки прошлого, что они абсолютно темны для нас.

Одна «черная дыра», о которой практически нет ископаемых свидетельств, — это период между тремя и двумя миллионами лет. В Восточной Африке найдено несколько окаменелостей массивных австралопитеков возрастом чуть больше двух миллионов лет и несколько крайне спорных фрагментов из Омо и других мест, относящихся, по-видимому, к грацильному типу. В Южной Африке также найдены грацильные формы, которым приписывают древность около 2,5 млн. лет, но эта цифра требует уточнения. В остальном эта дыра действительно черная. В ней начисто отсутствуют следы существования Homo, если не считать каменных орудий, обнаруженных Элен Рош и Харрисом. Исходя из предположения, что нарождающийся Homo изготовлял каменные орудия, а австралопитеки — нет, любые костные остатки гоминид, сопутствующие древнейшим найденным орудиям, следует считать костями древнейшего известного Homo.

Будет ли это существо, стоящее на грани между животным и человеком, больше похоже на Н. habilis или А. afarensis? Это вопрос, на который я очень хотел бы ответить.

И другой вопрос: что находится по ту сторону Люси, за пределами 3,5 млн. лет?

Тот, кто хотел бы это знать, попадает в другую «черную дыру». Если первая дыра глубокая и темная, то вторая в три или четыре раза глубже и абсолютно беспросветна. Она простирается за пределы отложений Хадара и Летоли примерно на шесть миллионов лет, устремляясь прямо в миоцен. Исследователь, идущий вспять по тропе развития гоминид, впервые встречается здесь с существами, которые уже не гоминиды. Где-то в этой второй дыре находятся формы, слишком примитивные для классификации в связи с вопросом о наших предках. Это окаменелости, которые начинают встречаться на дальнем конце «черной дыры» около 9-10 миллионов лет назад. Они принадлежат человекообразным обезьянам.

В промежутке, в самой «дыре», почти ничего нет. От всего огромного периода в шесть миллионов лет в Восточной Африке и Эфиопии сохранились только три фрагмента, предположительно относящиеся к гоминидам: плечевая кость из Канапои (немного больше 4 млн. лет), обломок челюсти с единственным моляром из Лотагама (5,5 млн. лет) и еще один моляр из Лукейно (6 млн. лет). Эти три окаменелости так фрагментарны, так ветхи, так затеряны в пустыне времени, что не могут ничего сказать о себе, кроме того, что подсказывает логика: в этот период в Восточной Африке развивался какой-то переходный вид от человекообразной обезьяны к гоминиду. Когда и каким образом это происходило, так же неясно, как неясны и сами эти окаменелости.

На уровне 9-10 миллионов лет на дальнем конце «черной дыры» снова появляются ископаемые свидетельства: ученым удалось найти в нескольких местах продуктивные слои такого возраста. Там они обнаружили человекообразных обезьян, несколько их типов. Будучи примитивными, они не соответствуют ныне живущим формам, но обладают признаками, как бы предвосхищающими современных антропоидов, хотя связь эта не настолько ясна, чтобы можно было сказать, какая именно из древних обезьян была предком орангутана, гориллы или шимпанзе. Одна из них — рамапитек — имеет зубы, как будто уже намекающие на эволюцию в сторону гоминид. Здесь мы встречаем первые признаки того загадочного увеличения моляров с утолщением их эмали, которое в конце концов достигает почти гротескной формы у поздних массивных австралопитеков.

Очевидно, что рамапитек и пара других обезьян со сходными особенностями зубной системы делали что-то такое, чего не могли делать остальные миоценовые антропоиды. Каким было это особое поведение и как оно соотносилось с поведением их предшественников или одновременно живших с ними обезьян — вот круг вопросов, интересующих англичанина Дэвида Пилбима, эрудита с тихим голосом, который преподает антропологию в Йельском университете и пытается разобраться в путанице проблем, связанных с миоценовыми антропоидами.

Работу Пилбима затрудняют плохая сохранность ископаемых остатков, их относительная редкость и нечеткая датировка. Они поступают с трех континентов и разбросаны во времени в пределах около 10 миллионов лет. Почти целое столетие собирали их специалисты и любители. Снабженные противоречивыми названиями, эти окаменелости осели в хранилищах дюжины музеев и были практически забыты. Другой йельский антрополог, Элвин Саймонс (ныне он работает в Университете Дюка), потратил немало сил, чтобы извлечь их оттуда. Он установил, что по меньшей мере две находки, фигурировавшие под различными названиями, можно отнести к роду Ramapithecus. Таким образом, в его распоряжении оказались сносные образцы как верхней, так и нижней челюстей и соответствующих зубов. В реконструкции Саймонса рамапитек отличался не только пресловутыми крупными молярами с толстым слоем эмали, но также небольшими клыками и гоминидоподобной дугообразной формой нёба. Не известно, ходил ли он прямо и каков был его череп. Подобно многим другим миоценовым человекообразным обезьянам, рамапитек представлен только остатками челюстей и зубами.

Если, как утверждает Оуэн Лавджой, чтобы знать окаменелости, надо жить среди них, то лучший пример тому — Дэвид Пилбим. Двадцать с лишним лет он поглощен изучением небольшой коллекции давно исчезнувших предков человекообразных обезьян. Пытаясь понять их, он изменяет свои прежние взгляды по мере того, как растет это понимание. В 1978 году с трибуны того самого Нобелевского симпозиума, на котором я впервые публично заявил об афарском австралопитеке, Пилбим прочел длинный и интересный доклад об антропоидах миоцена. Просто удивительно, сколько ценной информации он умудрился извлечь из этих древних фрагментов. Он крайне осторожный человек и все время подстраховывает свои выводы оговорками, что они могут оказаться ошибочными. Но он все-таки нарисовал картину, которая выглядит примерно так, как мы сейчас опишем.

Миоценовые человекообразные обезьяны появляются около 20 миллионов лет назад. Одна из древнейших форм — Dryopithecus africanus[18] — была найдена Луисом Лики на берегу озера Виктория. Другие подобные дриопитеку существа появились позднее, их находят в интервале от 18–17 до 9 миллионов лет. Они различались по форме и размерам тела и были широко распространены в Африке, Центральной и Южной Европе и Азии. Подобно всем человекообразным обезьянам, они обитали в лесах, и их ареал совпадал с зоной великих тропических лесов, которые опоясывали Землю в начале миоцена. Пилбим объединил несколько форм в одно семейство и назвал его «дриопитециды» по самому известному представителю группы.

Судя по общему впечатлению, эти существа несколько напоминали шимпанзе в крупных и мелких вариантах. Но это не были шимпанзе — они отличались по многим важным особенностям. Пилбим считает, что ранние дриопитециды на самом деле были ближе к низшим обезьянам, чем к современным антропоидам. И все-таки не следует отвергать предположения, что они были предками современных человекообразных обезьян. Некоторые из них даже как бы предвосхищают орангов, другие — горилл, третьи — шимпанзе. Но доказать это невозможно. Ископаемые остатки дриопитеков исчезают 8 или 9 миллионов лет назад. Промежуточные типы между ними и современными антропоидами неизвестны. После 8 миллионов лет нигде не найдено окаменевших костей человекообразных обезьян. Одной из причин этого могла быть малочисленность самих обезьян. В миоцене площадь тропических лесов стала сокращаться, вслед за тем сократилось и количество дриопитековых. Может быть, попав в далеко не идеальные условия среды, они стали испытывать неблагоприятные последствия предельно выраженной К-стратегии. Но, конечно, более важная причина, объясняющая редкость находок костных остатков лесных жителей — будь то обезьяны или кто-нибудь другой, — состоит в том, что они плохо сохраняются в тропических лесах. Слишком кислая почва вместе с бактериями «съедает» кости еще до того, как они начинают фоссилизироваться.

Во всяком случае, современные гориллы, орангутаны и шимпанзе возникают как будто ниоткуда. Сегодня они с нами, но вчерашнего дня у них нет, если не считать отдаленных черт сходства, намечающихся у дриопитековых. Пилбим полагает, что связь существует, он отразил это в составленной им схеме (с. 270), но счел нужным оставить в ней большой разрыв и не сделал попытки связать какого-либо конкретного представителя дриопитековых с тем или иным из ныне живущих антропоидов. Он ограничился выводом, что дриопитециды — это примитивные антропоиды, обладающие рядом общих черт, которые отделяют их от второй группы антропоидов миоцена. Пилбиму удалось вычленить и эту группу, которую он назвал «рамапитециды», так как к ней относится упомянутый выше рамапитек.

В чем же состоит различие? Оно очень простое, но необычайно важное. За исключением премоляров, имеющих сходство с обезьяньими, остальные зубы рамапитековых имеют своеобразное, уже не обезьяноподобное строение: крупные, покрытые толстым слоем эмали моляры, небольшие клыки. Они предвосхищают гоминид. Дриопитеки с зубами обезьяньего типа — предвестники современных антропоидов.

Так просто и в то же время так сложно. Двадцать лет исследований и перетасовок привели к созданию обманчиво простой схемы. Существенно в ней то, как Пилбим расположил различные типы, распределив их по горизонтали в соответствии со степенью близости к человекообразным обезьянам или к гоминидам. Так, существо, названное Limnopithecus, заняло в его схеме крайнее левое положение, так как это наиболее обезьяноподобная из всех миоценовых форм, a Ramapithecus благодаря наибольшему сходству с гоминидами оказался на правом краю — он явно претендует на роль нашего предка.

Главное, о чем говорит нам схема Пилбима, — это то, что разделение человекообразных обезьян на две группы произошло намного ранее 10 миллионов лет. Из-за скудости ископаемых остатков это казалось не столь очевидным, пока Пилбим не свел воедино материал, относящийся к разным регионам, пока он не отправился в Пакистан (где находится ряд наиболее продуктивных слоев с остатками рамапитеков) и не увеличил там свою коллекцию, пока не нашел несколько ископаемых костей еще одного представителя рамапитековых — Sivapithecus — и не счел нужным на основании особенностей зубной системы поместить его в группу обезьян, близких к гоминидам. После того как он сделал все это, он смог сказать: «Ископаемые существа, которых я объединил в семейство Ramapithecidae, обладают уникальным, неизвестным ранее сочетанием признаков».

Самая недавняя попытка разобраться в путанице с миоценовыми антропоидами была сделана Дэвидом Пилбимом. Он делит их на две большие группы: Dryopithecidae (дриопитековые — те, которые не имеют зубов гоминидного типа и, возможно, являются предками современных антропоидов) и Ramapithecidae (рамапитековые, Среди последних, по мнению Пилбима, наиболее близок к человеку Ramapithecus, поэтому на схеме он занимает в данной группе крайнее правое положение. Сам Пилбим не слишком уверен в правильности своей схемы. Истинных гоминид он помещает гораздо правее, так что от рамапитека их отделяет большой разрыв.

Если не считать этого главного разделения на две группы и размещения их на «обезьяноподобном» и «человекоподобном» полюсах горизонтальной шкалы, Пилбим, по его собственному признанию, еще плохо представляет себе эволюционные отношения. Он не знает, как были связаны различные формы внутри групп и могли ли одни перейти в другие, хотя последнее кажется ему сомнительным. Он считает ситуацию с миоценовыми антропоидами невероятно сложной и уверен, что со временем будут найдены еще новые их представители. Родословное древо, построенное Пилбимом, отражает эту сложность. Оно, как плодами, усыпано странными названиями. Когда добавятся новые названия, оно будет выглядеть еще более сложным.

На самом деле это своего рода упрощение. Схема показывает, что какая-то одна группа существ делала что-то в чащобах тропического леса, а миллионы лет спустя в тех же лесах появились современные человекообразные обезьяны. Другая группа занималась чем-то иным — по-видимому, вырабатывала ряд приспособлений к жизни в условиях редеющего леса, а затем в еще более открытой саванне, осваивая новую среду обитания с новыми источниками пищи, новыми возможностями, новыми опасностями.