Первые шаги: Как прямохождение сделало нас людьми - Джереми Десильва Страница 16

Джохансон нашел левое колено Люси, но оно оказалось раздроблено, и собрать его было бы непросто. Однако за год до обнаружения Люси Джохансон впервые приехал в Хадар, и первая найденная им окаменелость гоминина оказалась коленом{101}. У кости имелся бикондилярный угол. Она могла принадлежать только особи, ходившей на двух ногах.

Мы двуногие существа, и единственная часть нашего тела, непосредственно соприкасающаяся с землей, – стопа. Соответственно, некоторые из ключевых анатомических адаптаций к прямохождению могут обнаруживаться именно в стопе. У нас большая пяточная кость, неподвижная лодыжка и длинное ахиллово сухожилие. В отличие от любого другого примата на планете, у человека большой палец, не приспособленный для хватания, находится на одной линии со всей стопой. Наряду с длинной, жесткой дугообразной подошвой это помогает нам выталкивать свое тело вперед, чтобы сделать следующий шаг. Кроме того, у нас короткие пальцы ног, сгибающиеся вверх, когда мы отталкиваемся от земли. Напротив, пальцы ног человекообразной обезьяны длинные и гнутся вниз, облегчая захват.

Кости стоп Люси и членов Первой семьи поражают сходством с человеческими. Пяточная кость крупная, а лодыжка Люси по форме очень напоминает уменьшенную версию моей. Хотя пальцы ног Люси были длинными и слегка изогнутыми, они могли отгибаться вверх, свидетельствуя о том, что она отталкивалась от земли пальцами, как человек при ходьбе.

Кости Люси подтвердили то, на что лишь намекали предыдущие южноафриканские находки: прямохождение возникло на ранних этапах нашей эволюционной истории.

Окаменелые остатки австралопитеков, найденные Раймондом Дартом и Робертом Брумом в пещерах Южной Африки в 1930-е и 1940-е гг., были фрагментарными – там коленная чашечка, тут нижняя челюсть. Палеонтологи отыскали всего один частичный скелет, который принадлежал молодой самке, получивший каталожный номер Sts 14. Ее таз и позвоночный столб тоже весьма напоминали человеческие, свидетельствуя о том, что она ходила на двух ногах в вертикальном положении, однако ее голову найти так и не удалось{102}.

Окаменелые черепа, обнаруженные в этих южноафриканских пещерах, принадлежали гомининам с объемом мозга примерно как у гориллы. Все выглядело так, словно прямохождение предшествовало началу увеличения головного мозга, но до Люси у нас не было ни одного скелета древнего гоминина, от которого бы сохранились и голова, и тело.

Люси оказалась именно такой – австралопитеком с маленьким, как у человекообразной обезьяны, мозгом и телом, похожим на человеческое. Дюбуа и Буль ошибались. Сгорбленный предок, передвигавшийся наполовину по-человечески, наполовину по-обезьяньи и имевший мозг промежуточного размера между обезьяньим и человеческим, никогда не существовал. Все как раз наоборот, наш большой мозг сформировался относительно поздно, а прямохождение возникло рано.

Но насколько рано?

Теолог XVII в. Джеймс Ашер полагал, что Земля появилась в шесть часов пополудни в субботу, 22 октября 4004 г. до Рождества Христова, – поразительно точная дата! Однако, исходя из всего того, что узнала о мире современная наука, чудовищно далекая от истины. Часто приходится идти на компромисс между точностью и достоверностью{103}. Геологи предпочли последнее.

Люси жила и умерла предположительно около 3,18 млн лет назад. По сравнению с расчетами Ашера, эта оценка достоверная, но очень неточная. Как бы мне ни хотелось иметь возможность написать, что Люси скончалась в 8:10 утра 11 июля 3 181 824 года назад, я не могу этого сделать. Наши методы датирования окаменелостей дают приблизительные, округленные цифры, если повезет, с точностью до 10 000 лет. Чтобы понять, почему это так, придется еще раз углубиться в химию.

Вулкан при извержении выбрасывает расплавленные горные породы и пепел. В этом ядовитом вареве, излившемся из вязкой мантии Земли, содержится изотоп химического элемента калия (К). Бóльшая часть калия на Земле представлена изотопом 39К, но изотоп, помогающий нам датировать окаменелости, имеет в атоме лишний нейтрон, превращающий его в 40К. При распаде он преобразуется в другой элемент, аргон (40Ar), – безобидный инертный газ, испаряющийся из камня в атмосферу{104}. К счастью для нас, испаряется не весь аргон.

Горные породы и пепел, созданные в адской топке извергающегося вулкана, часто содержат кристаллы полевого шпата, в которых также присутствует радиоактивный калий. Однако аргон, образующийся при распаде этого калия, оказывается запертым в кристаллах. Со временем в них накапливается все больше аргона, и это происходит с постоянной скоростью, характеризуемой так называемым периодом полураспада. По мере своего исчезновения распадающиеся изотопы калия ведут отсчет времени, обеспечивая нам калий-аргоновый метод датировки с характерным названием «каменные часы». Датировка радиоуглеродным методом основана примерно на том же принципе, но применима лишь для объектов не старше 50 000 лет. Для более старых находок, таких как скелет Люси, нам нужны изотопы, подобные 40К.

Чтобы понять, как это работает, представьте себе кружку пива. Когда бармен наливает Guinness, образуется много пены. Пена медленно «распадается» и превращается в пиво. Это происходит с равномерной скоростью. Половина пены превращается в пиво примерно за одну минуту. Второй половине нужна еще одна минута, и так до тех пор, пока не останется лишь тонкая пленочка пены. Если перед нами кружка, где полно пены, значит, ее только что налили. Очевидно, что кружка без пены была налита раньше. То же самое происходит с 40К и 40Ar. Камень, содержащий много радиоактивного калия, относительно молод. Камень, где много аргона, старше. Измерив, в каком количестве содержится каждый элемент, можно определить, насколько второй камень старше первого.

Разумеется, кости Люси не состоят из вулканического пепла, поэтому датировать их невозможно. Однако эти кости были найдены в осадочных породах, лежащих поверх слоя затвердевшего вулканического пепла – туфа. Геологи взяли образцы туфа, выделили кристаллы полевого шпата и с помощью масс-спектрометра измерили содержание в них 40К и 40Ar. Исходя из соотношения этих элементов, был примерно определен их возраст – 3,22 млн лет назад.

Поскольку кости Люси были обнаружены выше этого слоя, мы знаем, что она умерла не позже, чем 3,22 млн лет назад, но не знаем, когда именно{105}. Это могло случиться 3 млн лет назад, 1 млн лет назад, 50 000 лет назад или в 1965 г. Этой информации нам явно недостаточно.

К счастью, Восточная Африка – тектонически активный регион, и извержение вулкана произошло снова, в результате чего еще один слой туфа образовался непосредственно над костями Люси. Значит, она, скорее всего, погибла в какой-то момент между этими извержениями. Возраст верхнего слоя пепла – 3,18 млн лет.

Это позволяет поместить момент смерти Люси во временное окно продолжительностью 40 000 лет между отметками 3,22 млн и 3,18 млн лет назад. Поскольку ее кости находились намного ближе к туфу возрастом 3,18 млн лет, мы полагаем, что она погибла ближе к этому времени. Нашему методу датирования окаменелостей не хватает точности, зато он дает достаточно достоверный результат.

В 1974 г., когда Джохансон раскопал кости Люси, это был самый древний из когда-либо найденных на тот момент частичный скелет вымершего гоминина. Собственный рассказ Джохансона об этом открытии – книга «Люси. Истоки рода человеческого» (Lucy: The Beginnings of Humankind)[9] – стал бестселлером по версии газеты The New York Times и вдохновил многих будущих палеоантропологов. Точные копии скелета Люси – непременная часть экспозиции научных музеев во