Янтарь – окаменевшая много тысячелетий назад смола древних хвойных деревьев. Столетия подряд деревья выделяли смолу, она падала на землю или в воду, густела и веками твердела там до состояния камня. Так что неудивительно, что янтарь в мире вовсе не редкость.
Этот удивительный поделочный камень использовали в качестве украшения еще в доисторические времена. И на протяжении почти всей истории человечества он стоил довольно дорого. Например, в Древнем Риме за кусок янтаря размером со сливу платили больше, чем за молодого раба. Но сейчас украшения из застывшей смолы стоят не так уж дорого.
Однако истинная ценность янтаря известна не всем. Только недавно ученые поняли, что кусочки окаменевшей смолы – это не просто красивые камешки, а настоящие посылки из прошлого. В них нередко находят так называемые инклюзы – останки доисторических животных и растений, попавших в свое время в смолу и прекрасно сохранившихся в ней до наших дней. Поразительно, но подобные находки уже помогли узнать много нового о прошлом нашей планеты.
Растения в янтаре
Одним из первых и самых простых открытий, сделанных учеными благодаря органическим остаткам, сохранившимся в янтаре, стало строение тех самых янтароносных сосен, которые подарили миру эти удивительные камни. И неудивительно, ведь именно их иголки и кусочки коры чаще всего попадали в капельки смолы и застывали там навеки.
Древний хвойный лес отличался от привычных нам сосновых боров. Рос он преимущественно на территории нынешней Швеции и на месте нынешнего Балтийского моря. Все известные нам сегодня месторождения янтаря в Прибалтике и южнее сформированы как раз в том регионе – сюда кусочки янтаря принесли воды рек, текших с севера на юг. Ученые смогли воссоздать внешний вид деревьев, источавших янтарную смолу, по сохранившимся в янтаре шишкам и иглам. Они напоминали сосны, и их существовало несколько разновидностей. А судя по размерам некоторых кусков янтаря, а стало быть, и по количеству единовременно выделявшейся смолы, эти древние хвойные деревья были намного выше и толще своих сегодняшних потомков.
Благодаря все тем же инклюзам ученые сумели распознать и другие виды деревьев, произраставших бок о бок с янтароносными соснами в доисторических лесах. Они утверждают, что в смешанных лесах того времени произрастали дубы, буки, клены, ясени, платаны, лавры и магнолии, а их подлесок состоял не из привычных нам кустарников и папоротников, а из небольших пальм, среди которых уже тогда встречались и банановые. А самыми выдающимися деревьями в этих лесах были гигантские секвойи высотой не менее 100 м.
Нам наиболее известны прибалтийские месторождения янтаря, но кусочки окаменевшей смолы находят по всему миру и добывают в промышленных масштабах на пяти континентах. В 1986 году профессор Джордж Пойнер из Университета Орегона вел раскопки в янтарной шахте в Доминиканской Республике и нашел ни много ни мало 500 образцов с различными инклюзами. Среди них преобладали мелкие насекомые, но в некоторых камнях ученый сумел рассмотреть и частички каких-то растений. Правда, он был куда больше заинтересован в изучении доисторических животных и в первую очередь обратил свое внимание на заключенных в янтаре членистоногих. И лишь спустя несколько лет пришла очередь неизвестного растения.
Так, в одном из кусков янтаря он нашел несколько полностью сохранившихся доисторических цветков, которые попали в смолу по крайней мере 15 млн. лет назад. При этом, по словам профессора, они «…выглядели так, будто они только что упали с дерева». Цветки похожи на трубку с пятью вывернутыми наружу лепестками и пятью пыльниками длиной не более 2 см. По мнению Пойнера, такое строение много говорит об условиях их произрастания. «Исходя из различных данных о насекомых и других растениях, найденных в янтаре, я делаю вывод, что лес был тропическим и влажным, богат лианами, кустарниками и большими деревьями», – считает он.
Поначалу профессор Пойнер предположил, что эти цветки могли принадлежать растениям из рода Strychnos. Однако не будучи специалистом в палеоботанике, он решил обратиться к более опытной в этой области коллеге, профессору Лене Струве из Ратгерского университета. Он отправил ей детальные фотографии своей находки, и та установила, что найденные цветки не принадлежат ни одному из 200 уже известных видов этого рода. Это оказался совершенно новый, неизвестный ранее вид, какой-то древний родственник таких современных растений, как кофе, перец и мята. Ученые решили назвать новый вид доисторического растения Strychnos electri, в честь янтаря, в котором они были найдены, ведь по-гречески «электрон» означает «янтарь».
Огромный интерес у ученых вызвала и найденная в цветках пыльца, также сохраненная янтарем. Правда, профессор Струве считает, что она не сохранила своих свойств – опылить ею современные растения родственных видов, увы, не удастся.
Подобные находки случаются повсеместно. В 2014 году исследователи из Хукавнга в долине Мьянмы обнаружили в янтаре веточку растения полностью вымершего вида Micropetasos burmensis. Она прекрасно сохранилась, и исследователи смогли тщательно изучить все 18 похожих на розы цветков, которые на ней росли. Рассмотрев их под микроскопом, они сумели установить, что один из цветков в момент попадания в смолу как раз находился в процессе создания новых семян. При многократном увеличении внутри цветка видны многочисленные тычинки различной длины и даже пыльцевая трубка, которая вырастает из двух зернышек пыльцы. По словам зоолога Джорджа Пойнара, это демонстрирует, что способ размножения цветковых растений не изменился с доисторических времен. Более того, ученым показалось, что сохранившиеся в янтаре частички пыльцы липкие, что может косвенно свидетельствовать о том, что уже в меловом периоде опыление происходило при помощи насекомых.
Еще одно важное открытие было сделано благодаря изучению извлеченных из янтаря частиц листков и коры. Выяснилось, что в клетках доисторических растений кислорода было больше, чем в современных, из чего сделали однозначный вывод: в палеогеновом периоде кислорода в атмосфере было больше, чем сейчас. А последующее целенаправленное изучение и спектральный анализ пузырьков воздуха, сохранившихся в янтаре, позволили ученым узнать и точный состав доисторического воздуха.
Самые многочисленные находки
Самые многочисленные из находок в янтаре – инклюзы мелких членистоногих. Это объясняется в первую очередь небольшими размерами и малой силой насекомых и паукообразных. Крошечные существа, угодившие в капельку липкой вязкой смолы, не утопали в ней, но и выбраться уже не могли и покрывались новыми слоями смолы, пока полностью не погружались в нее. Исключение составляли разве что пауки-сенокосцы, имевшие длинные и легко отделимые от тела лапы. Ступив в смолу, они просто отбрасывали прилипшую часть тела на радость ученым далекого будущего и отправлялись дальше по своим делам.
Смола застывала довольно быстро, поэтому отлично сохранила даже самые крохотные части тела и органы членистоногих. Поэтому ученые всего мира считают инклюзы в янтаре самыми многообещающими источниками сведений о доисторических насекомых и паукообразных. Ведь крохотные беспозвоночные, имевшие только хитиновые оболочки вместо костных скелетов, не сохранились больше нигде. Их панцири быстро распадались, не успевая превратиться в окаменелость. И долгое время археологи находили лишь редкие отдельные отпечатки на окаменелостях, позволяющие разве что представить себе форму тела древних насекомых и пауков, но никак не разобраться в их строении.
Только с началом изучения инклюзов ситуация изменилась: они дали ученым огромный массив информации. На данный момент в янтаре найдены 12 родов и 9 семейств скорпионов, 41 семейство пауков и бесчисленные следы их жизнедеятельности, например, ниточки паутинки с капельками воды и высохшими тельцами насекомых, 29 семейств клещей, 51 вид бабочек, а также муравьи, пчелы, осы, комары, клопы, многоножки и многие другие.
Янтарь с инклюзами находят повсеместно. Но порой ученым особенно везет и им удается отыскать большое количество диковин такого рода в одном месте. Это позволяет не только изучить древних насекомых, но и сделать предположения о том, как все они взаимодействовали между собой. Так в северо-западной части Эфиопии были обнаружены куски янтаря возрастом 95 млн. лет с застывшими в них насекомыми, жившими в меловом периоде. Примечательно то, что эта область Африки была тогда частью одного из двух суперконтинентов – Гондваны. А большинство образцов янтаря с инклюзами, относящихся к меловому периоду, до сих пор находили на территориях, составлявших другой континент – Лавразию. Так что ученым несказанно повезло изучить 30 новых видов членистоногих, относящихся к 13 различным семействам насекомых и паукообразных.
Но куда более значительная находка была сделана командой ученых из Университета Ренна и Европейского центра синхротронного излучения в окрестностях французской реки Шаранта. Здесь нашли 640 кусков янтаря, лежащих в слоях почвы, датируемых меловым периодом. В двух килограммах бесценного для науки камня обнаружились ни много ни мало 356 ископаемых существ, живших около 100 млн. лет назад, в числе которых были осы, мухи, муравьи, пауки и даже клещи. Пока ученые смогли однозначно отнести к уже известным науке видам и семействам только 53% находок, остальных существ еще предстоит изучить и классифицировать.
Именно благодаря инклюзам ученые смогли выяснить ряд фактов, которые они никогда не установили бы, не застынь доисторические организмы однажды в смоле. К примеру, стало известно, что пауки стали плести паутину около 120 млн. лет назад. Именно к этому периоду относятся самые старые образцы янтаря с попавшими в него представителями семейства кругопрядов, или Araneidae, и их круглые паутинки, найденные учеными на юге Испании. Более древние представители паукообразных подобным «рукоделием» не занимались и охотились из засады. Именно умение плести паутину помогло паукам-кругопрядам пережить родственников, не умевших плести охотничьи сети, и распространиться повсеместно – сегодня на земле существует 160 родов и 2800 видов этих членистоногих.
Другой уникальный инклюз помог ученым изучить доисторических пчел. Группа исследователей из Гарвардского университета обнаружила кусок янтаря возрастом 15 – 20 млн. лет, в котором прекрасно сохранилась не только древняя родственница современных пчел, но и цветок орхидеи, с которого она как раз собирала пыльцу. Так что ученые смогли доподлинно установить, что доисторические растения уже в те времена эволюционировали до перекрестного опыления и опылялись пчелами, и к тому же впервые изучить останки древней орхидеи: цветки и пыльца этих растений были очень нежными и быстро разлагались, так что до этого ни одной окаменелости этого цветка найти так и не удалось.
Еще один кусок янтаря предоставил ученым для изучения сразу 21 муравья-рабочего. Это довольно редкая находка, поскольку муравьи встречаются в янтаре не так уж и часто. Однако этот инклюз позволил ученым установить, что обитатели муравейника разделились на специализированные группы еще во времена динозавров. Многие ученые считают, что это стало одной из причин, почему они до сих пор не вымерли и выживают настолько эффективно.
Кроме того инклюзы в янтаре позволяют ученым открыть и изучить некоторые виды членистоногих, которых уже давно не существует в природе и останков которых не найти нигде, кроме как в окаменевшей смоле. Например, муху-единорога, обитавшую на Земле около 100 млн. лет назад – она была найдена в Мьянме. На ее прекрасно сохранившейся голове ученые с удивлением обнаружили вырост, похожий на рог, увенчанный тремя дополнительными глазами. Это необычное приспособление позволяло мухе-единорогу лучше видеть приближающихся хищников, однако даже оно не спасло ее от полного вымирания.
Древняя кровь
Благодаря найденным в инклюзах членистоногим было сделано и еще оно уникальное открытие. Исследователи из Университета Орегона обнаружили в одной из шахт в Кордильерах кусочек янтаря возрастом около 20 – 30 млн. лет. Внутри находится раздутый насосавшийся крови клещ с двумя проколами на брюшке, из которых как раз и вытекло немного крови. Случай уникальный – ведь как уже говорилось ранее, обнаружить в янтаре части подобных существ практически невозможно, а уж кровь доисторического существа найдена впервые в истории.
Ученые сошлись во мнении, что она принадлежала ископаемому примату. Во-первых, клещ, попавший в смолу, наверняка питался кровью животных, обитавших недалеко от деревьев или даже в их кронах. Во-вторых, два характерных прокола в брюшке клеща говорят о том, что его сняли с носителя во время груминга – перебирания и чистки шерсти, а такое поведение весьма характерно для обезьян.
Обычно ученые стараются не повреждать янтарь, чтобы не разрушить спрятанные внутри ископаемые сокровища, и изучают свои находки через прозрачную поверхность застывшей смолы. Но на этот раз они решили все-таки расколоть камень, чтобы добраться до бесценной крови. К их огромной радости, янтарь сохранил эритроциты практически в идеальном состоянии, и их исследование подтвердило догадку ученых о том, что клещ укусил какого-то доисторического примата. Клетки крови могли бы принадлежать еще зайцеобразным или волкам, но ни те, ни другие в то время в тех местах не водились, а вот приматы обитали там уже около 35 млн. лет назад.
Кроме этого, ученые смогли обнаружить в крови еще кое-что интересное. Образцы оказались заражены паразитными протистами, которые сегодня относятся к роду Babesia из отряда пироплазмид. «Окаменелые клетки крови, зараженные этими паразитами, просто поразительны в своих подробностях. Это единственное свидетельство ископаемых патогенов типа бабезии. Формы жизни, которые мы открыли в янтаре, могут раскрыть нам много информации об истории и эволюции болезней, с которыми мы боремся и сегодня. Этот паразит, например, жил за миллионы лет до людей и, по всей видимости, эволюционировал вместе с приматами», – говорит ведущий эти исследования профессор из Университета Орегона.
Удивительно, но подобные паразиты и сегодня обитают на нашей планете и вызывают у людей и животных сходные по симптомам с малярией заболевания, названные бабезиозами. Исследователи верят, что обнаруженные в янтаре паразиты помогут как минимум изучить эволюцию этого заболевания, а может и найти ключ к ее быстрому и эффективному лечению.
К слову, несколько лет назад подобным образом были обнаружены и бактерии, вызывающие болезнь Лайма. Они нашлись в крови в брюшке клеща, который пролежал в янтаре 15 – 20 млн. лет. Эта находка доказала, что болезнь Лайма старше самого человечества.
Птенец Белоне
Однажды в янтарных месторождениях долины Хукон в северной части Мьянмы нашли 9-сантиметровый кусок окаменевшей смолы с необычным инклюзом. Рассмотрев в добыче что-то незнакомое, сборщики выставили ее на продажу. В 2014 году она была приобретена директором китайского музея янтаря в городе Тэнчун в провинции Юньнань. На некоторое время покупка отправилась в запасники, но наконец пришло и ее время.
Изучив находку получше, ученые из Тэнчуна пришли к выводу, что в янтаре видна какая-то когтистая лапа, и сразу же передали кусочек в Китайский университет геологических наук в Пекине. Там он попал к палеонтологу Лиде Син, которая уже имела немалый опыт работы с разнообразными инклюзами.
Доктор Син приступила к изучению находки, но янтарь оказался довольно мутным, и рассмотреть то, что он скрывал, никак не удавалось. Поначалу была заметна только небольшая лапка с когтями, похожая на первый взгляд на лапу динозавра, и пара перышек. Тогда решено было прибегнуть к новейшему методу – компьютерной томографии. Тогда-то и выяснилось, что в янтаре заключена невероятная редкость – прекрасно сохранившийся птенец доисторической птицы длинной почти 6 см. «До того как мы прибегли к компьютерной томографии, я считал, что мы нашли всего лишь пару лап и несколько перьев. Для нас был очень, очень большой сюрприз обнаружить все остальное, почти половину тела, – радостно рассказывала журналистам доктор Син. – Еще больше мы удивились, когда приступили к изучению распределения перьев и поняли, что там присутствуют также мягкие ткани и полупрозрачные лоскуты кожи, которая соединяла части тела, ставшие видимыми лишь в ходе сканирования методами КТ», – добавляет ее коллега Райан Маккеллар из Королевского музея провинции Саскачеван в Канаде.
Так была найдена самая полная окаменелость птицы в янтаре. Ученые приступили к дальнейшим анализам. Вскоре стало понятно, что инклюз содержит почти полное тело доисторического птенца, включая голову, крылья, кожу, перья и когтистые лапы. Янтарь позволил сохранить не только структуру скелета, но и тончайший кожный покров, оперение, веки и ушные отверстия. Ни один образец животного при обычном способе мумификации и окаменения не сохраняется настолько хорошо. Так что при помощи 3D-моделирования ученым удалось с легкостью восстановить прижизненный вид доисторической птицы. Более того, сохранившиеся в янтаре перышки помогли ученым даже установить его окраску. Выяснилось, что цвет его оперения варьировался от белого и коричневого до темно-серого, и внешне птичка чем-то напоминала жаворонка. И ей дали имя Белоне – так по-бирмански называют малого полевого жаворонка.
Доисторический птенец, пролежавший в янтаре 65 – 70 млн. лет, когда-то принадлежал к довольно распространенному виду птиц, живших во времена динозавров и вымерших вместе с ними в конце мелового периода. Сам же несчастный Белоне не прожил на свете и недели, попав в смолу всего через несколько дней после своего рождения во время первой же линьки. Но даже в столь юном возрасте он имел полный набор маховых перьев на крыльях и уже мог летать. Это выгодно отличало доисторических птиц от их сегодняшних потомков, птенцы которых нуждаются в куда более длительном выхаживании и тренировках.
Пернатый динозавр
Недавно китайским палеонтологам повезло еще раз. Один из ученых Пекинского геологического университета, будучи на отдыхе в Мьянме, едва ли не случайно совершил сенсационную покупку на рынке. Ему удалось заполучить кусок янтаря с застывшим внутри фрагментом хвоста небольшого пернатого динозавра. При этом торговец считал, что в куске янтаря находятся обыкновенные фрагменты какого-то растения, поэтому продал свою находку не слишком дорого.
Едва добравшись до института, палеонтолог выяснил, что в янтаре находится самый настоящий хвост, состоящий из 8 позвонков и покрытый хорошо сохранившимися перьями. Дальнейшие исследования показали, что он некогда принадлежал мелкому хищному динозавру, жившему примерно 99 млн. лет назад. Найденный фрагмент не так уж и велик – всего чуть более 3 см в длину – зато он отлично сохранился. Потому удалось выяснить, что позвонки и перья принадлежали представителю группы пернатых динозавров под названием энанциорнисовые – древних предков современных птиц. Эти звероящеры были чем-то похожи на современных пернатых, но имели и ряд существенных отличий. Например, строение скелета и особенно крыльев, прикрепленных к телу как бы задом наперед и оснащенных рудиментарными пальцами с когтями, или удлиненную пасть, полную зубов, вместо клюва.
В прошлом палеонтологи неоднократно встречали окаменевшие останки этих пернатых динозавров, однако находка в янтаре смогла принести новые открытия. Так ученые впервые смогли установить окраску перьев этих древних обитателей Земли. Верхняя сторона их хвоста была темно-коричневой, а нижняя – почти белой. Кроме того, под микроскопом прекрасно видны сохранившиеся в янтаре перья. Удивительно, но у перьев энанциорнисовых динозавров не было привычного нам центрального стержня, к которому крепится пух. Бородки и бородочки этих перьев просто соединены между собой напрямую, что делает их куда мягче и гибче, чем у всех современных видов птиц.
Этот хвост стал первой найденной мумифицированной частью скелета пернатого динозавра, до этого изучать приходилось только окаменелости или следы в известняке. При этом ученые оптимистично считают, что эта находка лишь первая из целого ряда – и вскоре будут найдены новые фрагменты пернатых динозавров в янтаре. А они, в свою очередь, позволят сделать целый ряд новых открытий, например, выяснить, наконец, как же летали эти удивительные животные с их вывернутыми наизнанку крыльями.
Порой бывает так, что предметы, высоко оцененные предками, оказываются бесполезными для потомков. Но это не касается янтаря. Кусочки застывшей смолы, издавна изумлявшие людей своей красотой, с течением времени и развитием палеонтологии в буквальном смысле раскрываются перед исследователями и дарят им все новые знания. Сколько же еще удивительных тайн прошлого скрыто в янтаре?
