Гиганты глубин

Когда-то киты были таинственными морскими монстрами и героями множества страшных легенд. Но углубление знаний привело к тому, что сегодня мы не только любим китов, но и можем узнать историю изменения Мирового океана и влияние человека на его состояние через изучение ископаемых китообразных. В статье рассказывается о происхождении китов, их месте в сознании людей прошлого и науке настоящего.

Если бы вы жили в начале 19 века и решили бы обзавестись морским чудищем, его запросто можно было бы сотворить из останков кита. Исполинское ребро, закрученный спиралью бивень нарвала, глазные яблоки серого кита, ус горбача или его тяжелый длинный язык — легко представить, какое впечатление производили отходы китобойного промысла на людей, которые в глаза не видели кита целиком. Останки собирались с палубы китобойных судов или покупались у предприимчивого бродяги с побережья, и могли стать хорошим подспорьем для имитации мифического зверя. Остальное — дело талантливого рассказчика.

В полумраке таверн и подворотен мошенники выдавали останки китов за части тела еще более диковинных тварей: тут тебе и океанская сороконожка, и солоноводная саламандра, и морской змей. А вот то, что осталось от русалки, гигантской черепахи размером с дом, или водяных сов, которые, по преданию, подстерегали рыбацкие лодки в Северном полушарии. На глазах завороженной публики пенис кашалота (белесый и увесистый, как японская редька, но при этом гибкий) превращался в омертвевшее щупальце кракена.

А разве мы, современные образованные люди, не погружаемся в мир чудес и фантазий, стоя под скелетом кита в городском музее? Не пытаемся представить себе размеры хвостового плавника (тот уже давно разложился)? Почувствовать, каково это — быть такой громадиной: испытывать массу ощущений, передвигать по воде такую тушу? Узнать, какие секреты таит багряное сердце кита? Нику Пайенсону, палеобиологу и хранителю фонда ископаемых морских млекопитающих в Смитсоновском институте, хорошо известно, как останки китов будоражат воображение. В своей первой книге «Наблюдение за китами: прошлое, настоящее и будущее самых удивительных существ Земли» (Spying on Whales: The Past, Present, and Future of Earth’s Most Awesome Creatures) Пайенсон ставит перед собой задачу связать эволюцию китов с изменениями в среде их обитания и предсказать реакцию животных на ухудшение современной экологической обстановки. От рассмотрения анатомии современных китообразных (китов, дельфинов и морских свиней) автор переходит к рассказу о предках этих морских млекопитающих. И что это были за предки: целый сонм самых настоящих химер — под стать любым чудовищам из сказок.

Начать хотя бы с такого неочевидного факта: давным-давно, в эоценовую эпоху, киты передвигались на четырех конечностях — по суше! Предполагается, что один из предков китообразных — пакицет — был размером с собаку, имел собачий хвост и когтистые лапы, обитал на побережье. Вероятно, был покрыт мехом (мех не сохраняется в виде окаменелостей, поэтому достоверных доказательств нет). Из-за крошечных, широко посаженных глаз пакицет на изображениях выглядит застенчивым — как будто стыдится того, что вымер.

Пайенсон описывает еще одного из прародителей китов — базилозавра. Он представлял собой нечто среднее между гигантским крокодилом и морским леопардом. Сила укуса базилозавра была больше, чем у любого ныне живущего животного. У него сохранились рудиментарные задние конечности, с помощью которых его предки отталкивались от берега и рыскали на мелководье. Однако сам базилозавр обитал уже в открытых водах океана, где, как полагают, охотился на других доисторических китов. Несколько лет назад в Египте был найден скелет базилозавра, а внутри скелет еще одного кита, — своего рода окаменелая матрешка из китообразных. Кости базилозавра до сих пор можно обнаружить на юге США (базилозавр — официальный палеонтологический символ штата Алабама). Иногда позвонки животного находили не в осадочных горных породах и не на размытых берегах рек, а узнавали в подставке для дров в камине, фундаменте дома или мебельной фурнитуре. Люди, сами того не зная, одомашнили этого морского монстра.

Одни киты, жившие 40 млн лет назад, походили скорее на современную игуану, только крупнее. Другие имели больше сходства с рыбами. Некоторые напоминали бегемота, только тело у них было вытянутое и переходило в узкую хихикающую морду хорька-переростка. Ко временам одобеноцетопса (китообразного из миоценовой эпохи с головой моржа), эволюция придала телу китов обтекаемую форму и избавилась от задних конечностей. Из мясистой морды одобеноцетопса торчали два бивня разной длины: по неизвестным причинам правый бивень был в два раза длиннее левого. Возможно, разница обусловлена рационом из моллюсков или брачной церемонией самцов. На мой взгляд, ассиметричные бивни придают этим животным несуразное обаяние загадочных персонажей из мультфильмов Хаяо Миядзаки.

Насколько известно исследователям, современные океаны и устья рек, впадающих в море, населяет более 80 видов китообразных. Однако наблюдения затрудняет глубина. Возможно, некоторые киты обитают глубже и только ожидают своего открытия. Генетический анализ позволяет выявить неверно классифицированные останки: владельцами костей и образцов ткани оказываются доселе неизвестные виды. В геологическом разрезе, который намеревается изучить Пайенсон, сохранились останки 600 видов вымерших доисторических китообразных, а также свидетельства того, что в давние эпохи киты занимали множество экологических ниш по всему миру. Часто кости, имеющие большое значение для подтверждения гипотез об эволюции китообразных, по размеру не больше фишки из настольной игры.

В нижнем отделе позвоночника современных полосатиковых китов имеются рудиментарные задние конечности, сложенные как шасси самолета. Снаружи их можно увидеть только на непродолжительном этапе формирования эмбриона (когда эмбрион кита больше похож на поросенка). Магия китов заключается в поразительном сочетании хорошо знакомого и поразительного. Изучая внутренности малого полосатика в Исландии, Пайенсон обнаружил орган, функция которого остается загадкой. Он представляет собой желеобразную сферу размером с волейбольный мяч. Расположена сфера в самом кончике подбородка. Пучки клеток в ней оказались рецепторами давления. Сейчас Пайенсон с коллегами пытаются выяснить, как этот орган помогает животным воспринимать среду обитания, и как у китов развивались органы чувств. Как бы тщательно ни изучалось внутреннее строение кита, вопросов становится все больше.

Очень легко погрузиться в полный странностей мир доисторических китообразных и забыть о том, что книга «Наблюдение за китами» по сути о современных технологиях. Пайенсон поначалу рассказывает о том, как физиология и эволюция китов приоткрывает завесу тайны над особенностями исчезнувших экосистем, но затем на первый план выходит относительно недолгая история человеческих инноваций. В фокусе внимания оказываются уже не внушительные размеры китов, а внушительные возможности и удивительная точность приборов, позволяющих вести за ними наблюдение.

С помощью лазера палеонтологи сканируют окаменелости китообразных, обнаруженные в пустыне Атакама на побережье Южной Америки. Это позволяет увидеть на экранах мониторов взаимное расположение перекрывающихся скелетов, а также мелкие грани хрупких фрагментов. Результаты тщательной визуализации костей китов из музейных коллекций и непрочных окаменелостей, которые невозможно транспортировать с мест их обнаружения, передаются по сети в любую точку мира и печатаются на 3D-принтерах. Большие белые киты выныривают из принтера благодаря процессу, который умещает самое большое млекопитающее из всех живших на планете в STL-файл. На протяжении 19 века наши подсознательные отношения с китами порождали фантазии о морских чудовищах. Теперь китообразные становятся призраками цифровой природы.

Китов можно преобразовывать в сигналы, а можно получать сигналы от них. Раньше радиодатчики помогали установить только самые незначительные факты миграции животных: измерить пройденное расстояние и длительность миграционного периода. Современные биодатчики (некоторые из них передают данные через спутник) усовершенствованы до такой степени, что ученые способны изучать питание отдельной особи по мышечным сокращениям, индивидуальным для каждого животного. Китов теперь оснащают видеокамерой, устройством GPS и акселерометром. Пайенсон предполагает, что в будущем серых китов, которые веками обитали исключительно в Тихом океане, можно будет переселить в Атлантический — и помогут в этом дроны.

Описанные Пайенсоном технологии мониторинга позволяют сделать доступ к подводному миру более детальным, погружают нас в труднодоступные и порой недосягаемые для человека уголки океана. Биодатчики предназначены для временного использования и спадают с тела животного по истечению заданного срока, не причиняя ему особого вреда. Пролетая сквозь сформированный китом столб конденсированного пара, дроны берут пробы выдыхаемого воздуха на бактериологический анализ, а для сбора образцов ткани используются дротики. Раздражает ли кита гудение дрона и вызывает ли боль попадание дротика? Неизвестно. Ученые ничего не знают о том, как киты мыслят и воспринимают окружающий мир.

Современные технологии не только удовлетворяют наше желание пошпионить за диким животным миром, но и позволяют увидеть признаки нашего влияния на океан. Наблюдение за китами превращается в наблюдение за людьми: животные вместе с устройствами демонстрируют нам, как океаны меняются под воздействием человека. Может, физически мы и не находимся в местах обитания китов, но следы нашей промышленной деятельности добрались и туда. В заключительных главах книги Пайенсон рассматривает тела китов под другим углом: на них сказываются утечки загрязняющих веществ, в них можно обнаружить изотопный отпечаток от сжигания ископаемого топлива и от достижений ядерного века.

Получается, части тела кита сами по себе устройства мониторинга. Ученые анализируют китовый жир и волокнистый китовый ус, помогающий животным отцеживать из океанской воды добычу. Так можно установить факт использования агрохимикатов, выбросов углекислого газа и даже испытания оружия в атмосфере. В музейных архивах хранятся старые кусочки китового уса, существующие отдельно от своего хозяина уже десятилетия, с тех времен, когда китовый жир использовался при смазке механизмов и в масляных лампах. Эти порядком разлохмаченные роговые пластинки (некоторые из них длиной с доску для серфинга) приобрели неожиданную значимость. Пайенсон считает, что китовый ус хранит в себе информацию об экологической обстановке, существовавшей до начала промышленных выбросов углекислого газа. Другими словами, музейные экспонаты представляют для экологов собой ценный набор данных, отражающий масштабы изменений, происходящих с океанами.

Китовый ус — пережиток эпохи китобойного промысла, предшествовавшей формированию глобального рынка нефтяного сырья. Кто бы мог подумать, что он может свидетельствовать о современном влиянии энергетики и добывающей промышленности на природу. Когда Пайенсон приступил к раскопкам беспрецедентного количества китовых останков в Чили, работа по изучению доисторической экосистемы натолкнулась на насущные заботы людей еще сильнее. Древние киты в этом месте рассказывают нам о динамике изменений океана: о вспышках распространения токсичных водорослей и циркуляции вод, богатых питательными веществами (со временем этот процесс развился в течение Гумбольдта). Течение Гумбольдта — одно из самых холодных течений планеты, в нем всегда много морской рыбы. Возвышенность Серро-Баллена («Китовый холм») наглядно демонстрирует, как океаническое биоразнообразие реагирует на изменение климата. В то время как Пайенсон изучал окаменелости, чтобы проанализировать доисторическое состояние океана, острой проблемой стало сохранение, документирование и транспортировка останков. В этом месте начали расширять Панамериканское шоссе, чтобы обеспечить проезд крупногабаритной горной технике. Строительство шоссе скоро займет весь участок раскопок. Проект по изучению давно исчезнувшей экосистемы уступает место новому индустриальному ландшафту.

Хоть Пайенсон и биолог, для описания китов он часто использует техническую лексику. Киты у него то «машины времени», то «космические корабли». Серые киты — «конструкторы экосистемы», а другие крупные киты — биологические «насосы», которые перемещают питательные вещества, питаясь на глубине, а отходы жизнедеятельности оставляя на поверхности. Это уже не киты-чудовища, которых изображали на старинных морских картах: символы всего неизвестного за пределами изученного мира. Такой выбор слов говорит о том, что киты в понимании Пайенсона — если не физически, то в метафорическом смысле — творение человека.

Эта мысль подводит нас к главной идее книги Пайенсона. Люди постоянно перестраивают свои отношения с китами, как современными, так и доисторическими. Мы продолжаем менять экосистемы, непреднамеренно определяя, какие виды китов будут процветать, а какие вымирать. Информация, которую мы получаем от этих животных, проливает свет не только на тайны их величественной и таинственной жизни, но и на чудеса нашего технического прогресса. Собранные данные свидетельствуют и о степени нашего воздействия на организм, повадки и среду обитания других морских животных: даже на тех, кто живет в самых отдаленных морях. Исследуя древний мир, не виданный человеческим глазом, Пайенсон возвращает нас в далекое прошлое, чтобы обратить наше внимание на ответственность за далекое будущее природного мира.

Оригинал: The Atlantic.

Автор: Ребекка Гиггз, писательница из Сиднея, сейчас работает в Центре изучения общества и окружающей среды Рейчел Карсон в Мюнхене.

Источник