Путь длиною в миллионы лет - [2]

Так, в конце XVII столетия лондонский аптекарь Джон Коньерс, большой любитель собирать древности, обнаружил недалеко от Лондона скелет слона и рядом с ним хорошо обработанный камень грушевидной формы. Находку он передал своему приятелю, знатоку древностей Джону Бегфорду, который определил этот камень как «кремневый наконечник копья». По мнению Бегфорда, такими наконечниками пользовались бритты — коренные обитатели острова в ту пору, когда еще не знали железа и других металлов. Найденный же скелет, по мнению Д. Коньерса и Д. Бегфорда, принадлежал одному из боевых слонов, привезенных римлянами во время нашествия на Британию. Спустя столетие англичанин Джон Фрер обнаружил подобные каменные орудия в древней долине Хоксни (графство Суффолк) вместе с костями вымерших животных. Д. Фрер открыто заявил, что эти орудия созданы руками человека в отдаленные геологические периоды. Эта смелая по тому времени и близкая к истине догадка не получила поддержки современников Фрера, она была доказана значительно позже.

Особенно интенсивно изучение истории развития живых организмов и человека началось с того периода, когда было установлено, что такое окаменелости и как они возникли.

Современная наука палеонтология к ископаемым остаткам относит кости, раковины, зубы, окаменевшие части растений, а также любые отпечатки и следы, оставленные некогда существовавшими организмами. Ископаемые остатки превращаются в окаменелости вследствие замещения чаще всего твердых частей или, что случается реже, мягких тканей минеральными веществами. Окаменелости сохраняются в земных слоях бесконечно долго.

Возраст горных пород ученые в наши дни определяют по количеству распавшихся радиоактивных элементов и образованию из них других элементов. Например, распад урана и образование из него свинца происходит за 4,5 миллиарда лет. Таким образом, определив относительное содержание урана и свинца в изучаемой горной породе, мы можем достаточно точно установить ее абсолютный возраст. Именно этим методом установлен возраст нашей планеты Земли (он равен примерно 4,5 миллиарда лет) и самых древних ее эр — архейской и протерозойской. Однако возникновение живых организмов вообще, а особенно более высокоорганизованных и в том числе предков человека происходило сравнительно недавно в геологическом отношении. Для установления времени их появления и существования используют другие методы. Хорошие результаты дает использование радиоактивного углерода (С14). Ученые выяснили, что в атмосфере Земли обычный молекулярный углерод (С12) под действием космических лучей может превратиться в радиоактивный (С14), который, оказывается, очень неустойчив: едва возникнув, он начинает снова распадаться. Было установлено, что процесс образования радиоактивного углерода и его полураспада протекает за время, равное 5760 лет.

Каким же образом радиоактивный углерод попадает в живые организмы и что с ним там происходит? Хорошо известно, что зеленые растения «питаются» углекислым газом (СО2), в состав которого входит в основном обычный углерод (С12), но включается и радиоактивный углерод (С14). Таким образом, в процессе ассимиляции зеленые растения улавливают и радиоактивный углерод. Растительную пищу, как известно, употребляют травоядные животные, а все плотоядные и всеядные питаются не только мясом, но и растительной пищей.

В результате радиоактивный углерод попадает во все живые организмы, в том числе и в ткани человека. Пока организм живет, а значит и питается, содержание в нем радиоактивного углерода постоянно пополняется. С момента же смерти организма количество всех веществ в его органических остатках будет постепенно убывать вследствие их распада.

По содержанию обычного и радиоактивного углерода, а также их соотношению в органических остатках (костях, стеблях, листьях и других окаменелостях) растений, животных и человека ученые определяют время жизни этих организмов.

Но методом радиоактивного углерода можно определить возраст существ, живших не ранее 50–70 тысяч лет назад. Предки же человека жили миллионы лет назад! Можно ли установить с точностью, когда именно они жили, как видоизменялись в процессе эволюции и когда сформировался человек современного вида? Оказывается, можно. Советские ученые разработали метод, который позволяет заглянуть в прошлое, отдаленное от нас любым количеством лет. Что же это за метод? Основан он на использовании инертного газа аргона, который содержится в разных минералах. В природе имеются два его изотопа: аргон-38 и аргон-40. Вот эта вторая разновидность (аргон-40) и играет решающую роль в методе, о котором мы говорим. Дело в том, что аргон-40 содержится не только в минералах, но и в ископаемых костных остатках (окаменелостях). Причем образуется этот изотоп из калия-40 путем захвата одного электрона. Одновременно с этим происходит образование кальция-40 из того же калия-40. Определив количество и соотношение числа атомов аргона-40 и калия-40 в той или иной окаменелости, мы можем высчитать и назвать время жизни животного или растения по их окаменелым остаткам.

Окаменелости долгое время тоже считались «игрой природы». Первым, кто научно объяснил происхождение окаменелостей, процессов образования янтаря, каменного угля и других органических остатков, был великий русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов (1711–1765 гг.). Многие другие передовые ученые XVIII века также пришли к выводу, что окаменелости имеют органическое происхождение.