Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №10 за 2005 год

Феномен: Свидетельства ложных форм

В прекрасном и богатом царстве Камня есть небольшая провинция, где происходят удивительные превращения. Это своего рода Диснейленд, Королевство кривых зеркал, бал-маскарад. Здесь пирит с удивительной точностью повторяет форму древней раковины, лимонит создает скульптурный портрет рака, агат вдруг становится деревом, а малахит и вовсе превращается в мышь или детскую туфельку.

Оглянувшись, жена Лота мгновенно превратилась в соляной столб. Так говорится в Библии. Правда это или нет, теперь уж мы не узнаем, но в природе подобные чудеса случаются, хоть и требуют они для своего совершения гораздо больше времени, нежели одно мгновение. Но, наверное, самое сенсационное «остолбенение» человека произошло в средневековой Швеции, в XVII веке. Горняки из города Фалун спустились в шахту, где, как обычно, им предстояло добывать медную руду в одном старом колодце, куда уже много лет никто не заглядывал. В тусклом свете факелов они увидели лежащего на полу человека в сверкающей, как из чистого золота, одежде. Люди в ужасе бросились вон из шахты, но позже вернулись и опознали «тело». Им оказался пропавший 40 лет назад местный шахтер Метс Израелсон. Все это время его останки, клетку за клеткой, поглощал пирит (сульфид железа), пока окончательно не вытеснил органическую материю. Судя по сохранившимся рисункам, каменное изваяние передавало мельчайшие детали фигуры и одежды погибшего. «Окаменевший рудокоп» – это типичная псевдоморфоза, то есть ложная форма, если переводить латинский термин точно. Как бронза или чугун заполняют литейную форму, изготовленную заранее скульптором, так и многие минералы могут в определенных условиях принимать облик различных объектов природы и даже вытеснять друг друга из кристаллической обители.

Примеров здесь бесчисленное множество. О судьбе несчастных динозавров, вымерших «внезапно» (хотя на самом деле мучились они два миллиона лет), знает каждый. Но сохранились кости древних ящеров только благодаря псевдоморфизму. Их химический состав не имеет ничего общего с костной тканью. Ископаемые кости рептилий по сути – это слепки, изготовленные в природной мастерской из подручного материала. В одном случае они получаются халцедоновыми, как у монгольских динозавров, в другом – апатитовыми, как у ящеров с территории штата Колорадо.

Взгляните повнимательнее на колонны станции «Комсомольская» Московского метро, вы увидите сотни раковин, впаянных в мраморовидный известняк из подмосковного карьера. Носившие их моллюски жили более 300 млн. лет назад, и первичный материал раковин не сохранился, но форма спиралей и створок осталась неприкосновенной благодаря внедрению минералов. Лет 20 назад в Австралии обнаружили необычных белемнитов – головоногих моллюсков, широко распространенных на Земле в мезозойскую эру. Но в отличие от своих подмосковных собратьев, чьи остатки выполнены из арагонита, австралийские белемниты замещены драгоценным опалом, которым так славится Зеленый континент. Стоят такие окаменелости целое состояние, и спрос на них постоянно превышает предложение. Каждый крупный музей и тем более богатый коллекционер считают за честь приобрести такую псевдоморфозу.

А как прекрасно выглядят шишки араукарий – гигантских хвойных деревьев, росших на территории нынешней Аргентины во времена динозавров. Агат так тщательно повторил все детали строения шишек, будто они только что упали с дерева. В разрезе явственно видны зерна, которые так и хочется посадить в землю.

Как правило, после смерти организма его плоть быстро разлагается или поедается другими существами. Но если он был погребен под слоем каких-нибудь осадков или лав, то у него есть шанс окаменеть и таким образом приобщиться к вечности. Происходящие при этом химические превращения невероятно сложны, их изучение представляет немалые трудности. Проникновение камня в тело происходит по крайней мере двумя путями. В одном случае органическое вещество полностью замещается минералом. Окаменелость сохраняет первоначальную форму объекта, но теряет его внутреннюю структуру. Это наиболее распространенный тип псевдоморфоз. Бывает и по-другому, когда минерал проникает в клетки и пустоты тела, повторяя детали устройства тканей и органов. Например, многие растения активно накапливают в своих клетках кремний, получается, что еще при жизни они буквально каменеют. Когда трава или дерево гибнет, в земле от него остаются крошечные камушки в виде клеток – фитолиты. Сквозь тысячелетия эти псевдоморфозы несут информацию о виде исходного растения, чем несказанно радуют почвоведов: чтобы узнать природную обстановку в древние времена, достаточно взглянуть в микроскоп, сделать фотографию фитолитов и сравнить их с современными аналогами.

На востоке штата Аризона в США находится парк Петрифайд-Форест, или Окаменелый лес, – уникальное место, где прямо на поверхности лежат остатки вымерших ныне видов секвой. Их принесли реки с плато Могойон еще 225 млн. лет назад. Постепенно стволы, листья, семена деревьев и попутная живность погружались в ил, что стало первым шагом к их консервации. Позже находящиеся неподалеку вулканы засыпали кладбище деревьев тоннами пепла. Прошли века, и грунтовые воды начали потихоньку вымывать из пепла кремний. Кремневые растворы проникали в остатки растений и, соединяясь с кислородом, порождали мелкие кристаллы кварца. Большинство погребенных стволов оказалось заполнено этим твердым минералом. В дуплах или трещинах деревьев рост кристаллов не был ограничен, и там расцвели друзы аметистов, розового и дымчатого кварца, горного хрусталя.

Чаще всего формы животных и растений занимает кварц, вернее, различные его разновидности – агат, сердолик, халцедон, карнеол и яшма. Редчайший случай – окаменелые деревья из долины Верджин в штате Невада, где растительные ткани замещены благородным опалом. Под Пермью в сульфидных осадочных породах активным элементом была медь, поэтому там появились псевдоморфозы из азурита, малахита и халькопирита, а по соседству встречаются окаменелости из гетита и гематита – железистых минералов. Кажется, что, используя псевдоморфозы, природа умышленно опечатывала в земных слоях остатки обитателей планеты и создавала из них великую книгу Жизни, страницы которой постепенно открылись людям.

Михаил Лейбов, кандидат физико-математических наук | Фото автора

Зоосфера: Одинокий скиталец

За миллиарды лет эволюция породила множество странных, непонятного вида существ. Но одно дело – полипы причудливой формы и совсем другое, когда внешностью босховской химеры обладает пушистый муравьед – представитель млекопитающих отряда неполнозубых. Хотя зоологический термин «неполнозубые» безбожно ему льстит: зубов у муравьеда нет вовсе.

Вся история муравьедов связана с особым географическим положением Южной Америки: почти до конца кайнозойской эры этот континент был отделен от прочих материков и жил по своим собственным законам. Благодаря этому обстоятельству огражденные от конкуренции с более совершенными существами, неполнозубые, к которым помимо муравьедов относятся не менее оригинальные звери – ленивцы и броненосцы, да и другие местные эндемики, пережили бурный расцвет и породили множество разнообразных форм. Но как только Панамский перешеек замкнулся, вольготной жизни животных пришел конец: в их естественный гигантский заповедник хлынула современная агрессивная фауна. Притеснения удалось выдержать не всем: от былого богатства этого отряда остались буквально считанные виды. И, как это ни удивительно, но продолжили свое существование именно обладатели уникальных экологических «профессий», требующих особых инструментов и навыков.

Гигантский муравьед в списке этих необычных животных занимает одну из верхних строк. Его своеобразный вид и внутреннее «устройство» сформированы под очень узкую задачу – поедание насекомых, в основном муравьев и термитов. Огромные, до 10 сантиметров длиной, когти сильных передних лап муравьеда без труда проламывают стены самых прочных термитников. Дальше в дело вступает вытянутое в жесткий хобот рыло с крохотным ротиком на конце, через который с невероятной частотой – до 160 раз в минуту – вылетает длинный тонкий язык.

Язык этого животного – особое изобретение Природы. При ширине менее сантиметра у основания он достигает 60 см в длину – больше, чем у слона или жирафа. Относительно же собственных величин муравьеда язык и вовсе вне конкуренции: его длина составляет почти половину длины тела, правда, без хвоста. Даже непомерно вытянутая трубкообразная морда – слишком тесное вместилище для языка, задний конец которого крепится аж к грудине. Туда же, до грудины, простираются огромные слюнные железы, секрет которых придает поверхности языка непревзойденную клейкость. Нёбо и внутренняя сторона щек муравьеда покрыты роговой щетиной, соскребающей с языка прилипших насекомых. Измельчением пищи занимается мускулистый желудок с мощными мышечными стенками и ороговевшей выстилкой внутри. Песок и камешки, которые муравьед, подобно птицам, регулярно заглатывает, помогают эффективнее перетирать деликатес из насекомых.