velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Раскопки

Палеонтология – наука о всей совокупы старой исчезнувшей жизни. Ученых заинтересовывают и закаменевшие останки крохотных моллюсков, и следы микробов, живших сотки миллионов годов назад, и пыльца немыслимо издавна отцветших растений. Но все таки ничто так не поражает наше воображение с самых детских лет, как чудом сохранившиеся скелеты старых позвоночных животных





Рассматривая этих зубастых страшилищ в витринах музеев, хоть какой непосвященный непременно поинтересуется: как вышло так, что эти таинственные кости пережили 10-ки миллионов лет? Как их удалось отыскать? Как из разрозненных останков собираются целые скелеты? И в конце концов, вправду ли то, что мы лицезреем в музеях, – истинные кости доисторических ящеров и млекопитающих? Чтоб ответить на все эти вопросы по порядку, нам придется сначала обратиться к тафономии – поддисциплине палеонтологии, занимающейся вопросами появления и сохранения остатков древних созданий в геологических слоях.

Одним из корифеев российскей палеонтологии и фактическим основоположником и систематизатором тафономии был Иван Антонович Ефремов (1907–1972), в главном узнаваемый широкой публике как писатель-фантаст, создатель бессмертной «Туманности Андромеды». Тафономия обрисовывает последовательность и закономерности появления захоронений остатков животных и растений. 

Сначало биоценоз – общество современных друг дружке
живущих организмов – дает начало танатоценозу – совокупы погибших созданий.
Обычно, под воздействием хим и био агентов останки этих
организмов распадаются и исчезают без следа: мягенькие ткани поедаются
падальщиками и микроорганизмами, а кости истлевают в труху. Но если
органические останки, составляющие танатоценоз, покрываются осадками (к примеру,
илом либо песком), то появляются условия для долгого захоронения, либо
тафоценоза. Осадок прекращает доступ кислорода, ограждает от воздействия других
хим причин и препятствует поеданию остатков «соседями» по пищевой
цепочке.

 

С течением времени мягенький осадок перебегает в горную породу, потом
сверху возникают новые наслоения, и постепенно начинается процесс
перевоплощения захороненных остатков в окаменелости (фоссилии). Органика
вымывается из костей циркулирующими в породе грунтовыми водами и заменяется
присутствующими в этих водах солями. Для растительных остатков имеет место
процесс обугливания.

 

Чем древнее остатки, тем меньше в их органического
вещества. Если в четвертичных отложениях еще сохранилось, к примеру,
истинное мясо мамонтов, то для созданий, обитавших на Земле, скажем, в меловой
либо юрский периоды, ни о каких органических остатках речи быть не может, так
что клонирование динозавров из ископаемого ДНК – это удел не совершенно научной
фантастики.

 

Опасные ямы

 

Закаменевшие остатки морских организмов можно повстречать фактически
везде, где когда-то плескались воды старых океанов, в том числе в Москве
и Подмосковье. Это логично – морское дно повсевременно покрывается слоями
осадка, который делает условия для захоронения аква флоры и фауны. Еще
ужаснее дело обстоит с континентальной живностью. Труп животного, погибшего в густом
лесу, вероятнее всего, стопроцентно пропадет. Шанс палеонтологам дают реки и озера,
где донные осадки могут захоронить остатки жителей этих водоемов или животных
из прибрежного ареала. Но что это будут за остатки? Вероятнее всего, под илом либо
песком окажутся только недоеденные и недоглоданные куски скелета, отдельные
кости и черепа, которые не дадут полного представления о старом животном.
Чтоб в захоронение попал целый скелет либо даже части мягеньких тканей
пресмыкающиеся либо млекопитающего, требуется воистину счастливое для ученых стечение
событий. Тело животного должно быть покрыто осадком сходу после смерти и
в очень маленький срок.

 

Именитые местопребывания (конкретно так в науке называются
залежи старых окаменелостей) в Китае, где обнаружены отпечатки перьев и мягких
тканей птерозавров, смогли появиться в итоге собственного рода «мезозойских
Помпей», когда огромные местности оказались практически одномоментно засыпаны
вулканическим пеплом. Другие уникальные примеры – захоронения туш мамонтов
в вечной мерзлоте либо именитые асфальтовые ямы ранчо Ла-Брея недалеко
от Лос-Анджелеса. 10-ки тыщ годов назад большие слоны и мастодонты
увязали в вязком липком гудроне, на их клики сбегались львы и саблезубые тигры.
Но ни хищникам, ни их жертвам уже не судьба было вырваться из ловушки
огромное количество самых различных животных оказались полностью захороненными в
Ла-Брея, ставшим реальным местом паломничества палеонтологов всего мира.

 

Подарок в пустыне

 

Поиск увлекательных остатков сродни кладоискательству, в
котором важную роль играют как научный расчет, так и опыт и интуиция.
Очевидно, есть отлично разработанные методики, дозволяющие представить, в
каких конкретно местах и геологических слоях необходимо находить остатки тех либо других
животных либо растений прошедших эпох. Если нас заинтересовывают морские ящеры, то
нужно исследовать темные юрские глины морского происхождения. Зубы старых акул,
кораллы либо морские лилии разумно выискать в известняках каменноугольного
периода, тех, из которых сложили белокаменную Москву. Сначала
палеонтологов заинтересовывают осадочные породы, потому что представить наличие
остатков животных либо растений в породах, сформированных раскаленной
магмой, фактически нереально – там все сгорело дотла.

 

Если понятно, что в данном районе находятся, например,
отложения интересующей нас прошедшей геологической эры – к примеру, песчаники
либо известняки, то туда отчаливает разведочная экспедиция и палеонтологи
исследуют все геологические обнажения, другими словами места, где данная порода выходит
наружу. Это могут быть карьеры, овраги либо высочайшие берега рек. После того как в
осадочной породе будут обнаружены следы окаменелостей, можно начинать раскопки.

 

Пустыня Гоби, где еще сам Ефремов организовал после Величавой Российскей
войны советско-монгольскую экспедицию, – безупречное место для палеонтолога. Там
вода и ветер миллионы лет не давали нарасти слою земли и появиться
растительности, так что фактически вся площадь пустыни – это оголенное
дно мелового озера. Костные остатки меловой фауны – в основном
динозавров – лежат там практически у самой поверхности, и конкретно в Гоби были
изготовлены выдающиеся находки – целые скелеты больших ящеров. Но такие подарки
природа делает ученым нечасто, и в процессе раскопок приходится снимать верхние
слои земли и породы, чтоб добраться до так именуемого костеносного слоя.

 

Но отыскать кости либо, если повезет, даже целый скелет – это
полдела. Другая половина – извлечь остатки из породы, да так, чтоб они
остались в целости и сохранности. Нечасто случается, что кость можно просто
вынуть из грунта, не повредив и не сломав ее. Окаменелости часто
достаточно точно воспроизводят строение кости – более жесткий наружный слой,
губчатая масса либо полость снутри. Сохраняются даже мелкие отверстия, через
которые проходили кровяные сосуды либо нервишки, что дает палеонтологам очень
ценную информацию о строении старого организма. При всем этом, но, сама
окаменелость по прочности может существенно уступать реальной кости. Некие
фоссилии не просто ломаются, но даже рассыпаются в пыль при мельчайшем
прикосновении.

 

Пироги на раскопках

 

До того как пробовать так либо по другому извлечь кость из породы,
выступающую часть фоссилии подвергают пропитке – процедуре, цель которой зафиксировать
и сцементировать форму. Для пропитки употребляется 10%-ный раствор клея 
обычно применяется клей полихлорвинилбутираль. Пипеткой либо резиновой
клизмочкой раствор аккуратненько наносят на поверхность окаменелости. Так как
пропитка имеет маленькую вязкость, она просачивается через пористую структуру
фоссилии вовнутрь, что присваивает ей крепкость.

 

Если порода, окружающая окаменелость, довольно мягенькая и
рыхловатая, можно попробовать извлечь из нее кость прямо на месте раскопок. Но это
удается нечасто – в почти всех случаях окружающая фоссилию порода не уступает, а
то и превосходит ее по твердости. Тогда окаменелость извлекают из земли совместно
с частью породы, а окончательную ее чистку, либо препаровку, проводят уже
не в полевых критериях, а в лаборатории.

 

В данном случае употребляется разработка «пирога», либо
гипсового футляра. Выступающую часть окаменелости пропитывают, обкапывают,
оконтуривают, потом на нее аккуратненько накладывают бумагу, чтоб гипс не прилип к
кости, позже обкручивают узкой тканью, пропитанной водянистым гипсом. Процедура
схожа той, что делают доктора со сломанной рукою либо ногой пациента,
чтоб зафиксировать кость.

 

Когда гипс застынет, необходимо приступить к отделению нижней
стороны кости от нижележащей породы. Для этого вокруг кости делают углубление в
10–15 см, а позже равномерно выбирают породу снизу – с таким расчетом,
чтоб снизу до кости оставалось 5–6 см. Когда это изготовлено, необходимо осторожно
повернуть кость гипсом вниз, снять лишнюю породу, пропитать выступающую часть
кости клеевым веществом, потом обложить бумагой и обмотать пропитанной водянистым
гипсом тканью. Таковой гипсовый «пирог» подходящ для транспортировки окаменелости
в лабораторию.

 

Если же ставится задачка вытащить из земли прочно застывший в
породе целый скелет, время от времени употребляют способ монолита. Участники раскопок
обозначают прямоугольный участок, снутри которого скелет помещается полностью, и
выкапывают по его периметру канавку, куда вставляют древесные доски, нечто
вроде опалубки. Скелет либо кости также обкладывают бумагой, заливают гипсом, а
весь монолит сверху забивают досками, чтоб вышел крепкий ящик. Потом
из-под участка выбирают породу и извлекают всю прямоугольную глыбу из грунта,
ее низ также заливают гипсом и забивают досками снизу. Известны случаи, когда
монолит имел размеры 3х4 м, так что поднять и транспортировать его можно
было только при помощи тяжеленной техники – крана и грузовика. Это непростая и
достаточно рискованная операция – ведь под лежащим наверху скелетом полностью могут
оказаться другие ценные окаменелости, которые безизбежно будут повреждены.

 

Битва с камнем

 

Препаровка – этим не очень обычным на слух термином
обозначается сложнейший процесс отделения породы от окаменелости. Сотрудник
препараторской мастерской должен соединять внутри себя познания ученого, точность
движений доктора и даже талант архитектора.

 

Есть два главных метода чистки костей от породы: хим
и механический. Хим метод основан на различии хим параметров
окаменелости и окружающей ее породы. Если порода содержит карбонатный
(известковый) цемент, то его можно растворить в пятидесяти процентной уксусной
кислоте. При всем этом кость начально имеет фосфатную минеральную базу и к уксусной
кислоте в целом устойчива. Но хим метод следует использовать с большой
осторожностью, потому что фоссилия может также содержать другие минеральные соли,
тогда и совместно с породой начнет разрушаться и она. Не считая того, если идет речь,
к примеру, об ажурном черепе, снутри которого порода может делать
цементирующую функцию, хим препаровка способна нарушить целостность
находки. Лишившись скрепляющей базы, череп рассыплется по линиям микротрещин.

 

Механический метод, как это следует из наименования,
подразумевает механическое воздействие на породу. В качестве простых
инструментов могут выступать молоточек, малюсенькое зубило, швейное шило и
кисточка либо зубная щетка. Извлекать кости из породы нужно очень аккуратненько, со
познанием анатомии старых ящеров и с чутьем архитектора, видящего камень изнутри
и отсекающего только избыточное. Неправильный удар молотком по зубилу либо резкий нажим
препараторской иголкой могут разрушить уникальный эталон – раскрошить край
кости либо бросить царапинку на ее поверхности. В других случаях, когда кость
собрана в экспедиции в виде кучи обломков, перед препаратором стоит также
сложная задача – собрать и склеить эту трехмерную мозаику. Сначало
создают детализированный осмотр осколков. Рассматривают нрав изломов, наличие
пятен, частей текстуры – все эти данные посодействуют отыскать примыкающий элемент палеонтологического
«паззла». Из маленьких обломков поначалу собирают и склеивают более большие
куски, и только потом из их делается окончательная «сборка». Сейчас,
очевидно, в арсеналах препараторских мастерских есть и поболее совершенные
инструменты. К примеру, маленькие отбойные молоточки. К ним выпускается
огромное количество насадок, некие из их способны долбить даже так
именуемые конкреции – сгустки плотной породы, выросшие вокруг кости,
которая стала для их центром кристаллизации. К примеру, кремниевые конкреции
фактически не поддаются воздействию железных инструментов, но насадки из
жестких сплавов полностью с ними управляются. Другой инструмент современной
препараторской мастерской – маленький пескоструй, выбрасывающий под воздействием
сжатого воздуха струю маленького абразива, к примеру соды либо талька.

 

Обработка фоссилии делается в специальной камере с
прозрачными стенами, к боковым отверстиям которой подсоединены «рукава», – в них
сотрудник лаборатории продевает руки. Все это кое-чем припоминает применявшийся в
прежние времена фотографами ящик для перезарядки пленки в мгле, только «рукава»
защищают не от света, который мог бы просочиться вовнутрь, а от абразивной пыли,
которая обязательно вылетала бы наружу. Это очень дорогой метод обработки
фоссилий – и не только лишь из-за того, что сама аппаратура стоит дорого, но
и поэтому, что абразивные порошки (также дорогие) стремительно расходуются и не могут
быть применены повторно. Но обработка мини-пескоструем дает возможность
отделять породу от кости деликатно и заботливо. Этот метод практически имитирует
естественное выветривание – ведь многие обнажения костных останков в природе
появились в результате работы ветра, годами и веками обрабатывающего
грунт песочной взвесью.

 

Работа препаратора таит внутри себя не только лишь бессчетные
трудности, да и опасности. Дело в том, что в неких фоссилиях органический
материал замещается солями радиоактивных металлов. Есть даже ископаемые
кости, с которыми просто небезопасно работать, и их посылают в особые
хранилища. Но, даже работая со немного «фонящими» находками, препаратор
должен решать меры предосторожности – а именно, надевать
респиратор, чтоб не наглотаться радиоактивной пыли.

 

Архитекторы и живописцы

 

Непосвященный часами может рассматривать ископаемые кости,
но так и не осознать хотя бы примерно, какому животному они
принадлежат и из какой части скелета происходят. Настоящую наглядность работа палеонтологов
приобретает на шаге монтировки. До того как смонтировать из собранных костей
скелет, их нужно разложить в правильном порядке и оценить, чего же в этом наборе
не хватает. Так как, как уже говорилось, целый сочлененный скелет 
очень редчайшая находка, приходится прибегать к скульптурной реконструкции
отдельных костей. Тут палеонтологическая наука в первый раз встречается с
искусством. Обычно, в штате музеев и институтов есть
скульпторы-реставраторы. Владея подходящими познаниями и талантами, они способны
сделать недостающие кости либо их части. Очевидно, за базу берутся некоторые
эталоны. К примеру, если у животного сохранились закаменевшие остатки правой
лапы, а левая потерялась в толще времен, архитектор воспроизводит правую лапу в
зеркальном отображении. Если не хватает позвонка, из гипса либо пластика лепится
нечто среднее меж примыкающими позвонками.

 

Потом искусство пластическое уступает место искусству
изобразительному. Живописец по наброску ученого отрисовывают общую картину-схему
скелета. Тут почти все зависит не только лишь от воображения художника, да и от
современных научных представлений. Вот соответствующий пример. В столичном
Палеонтологическом институте РАН скелеты тарбозавров (родственников
знаменитого тираннозавра) поставлены практически вертикально на задние лапы, их
длинноватые томные хвосты лежат «на земле». Приблизительно до середины прошедшего века
числилось, что эти плотоядные динозавры – копотливые пресмыкающиеся, ходившие
вертикально и волочившие хвост за собой.

 

Крокодилостраус

 

Но еще в XIX веке некие палеонтологи увидели, что
задние лапы динозавров практически схожи птичьим, кости их пустотелы, они поставлены
вертикально, а бедро имеет медиальную головку. И еще. Там, где обнаружены следы
задних лап такого же тарбозавра, нет следов хвоста, хотя если он волокся по
земле, то следы безизбежно должны были остаться. Все это в конце концов навело
на идея о том, что животные эти передвигались подобно страусу, держа
туловище горизонтально. Хвост же употреблялся как противовес тяжеленной фронтальной
части тела и оставался на весу. Сейчас в науке доминирует мировоззрение о
том, что динозавр по собственному строению и биомеханическому типу есть нечто среднее
меж своими наиблежайшими родственниками – крокодилами – и птицами, так что
в современных музейных экспозициях скелеты этих ящеров ставят «по-страусиному»,
горизонтально.

 

Для сборки скелета сначало делается железная
опора, каркас. Она содержит в себе вертикальную стойку, металлическую полосу либо
трубу, идущую параллельно позвоночному столбу, – «бочку» для ребер. Если скелет
собирается не из реальных костей, а из их копий, слепков, то железную
арматуру пропускают через отверстия в муляжах костей. С аутентичными
окаменелостями приходится быть бережнее. Никаких отверстий – укрепляющие
скелет конструкции идут параллельно костям и обжимают их. Изящнее всего
смотрятся смонтированные скелеты, которые держатся вроде бы сами по для себя, без
вертикальных стоек, но такое может быть только при маленьких размерах
животного. Не стоит забывать, что фоссилии – это камень, и вес их очень
существен. К примеру, черепа огромных динозавров, обычно, являются точными
копиями, изготовленными из легких материалов типа дерева либо пластика. Для
удержания тяжеленной глыбы на высоте пришлось бы делать специальную сильную стойку,
что повредило бы общему виду экспоната.

 

Как найти, верно ли смонтирован скелет? Таким ли
было в реальности реконструированное животное? Ведь случались в истории
палеонтологии казусы, когда по ошибке из костей различных животных создавались
истинные химеры. По сути ответить на эти вопросы со стопроцентной
уверенностью не всегда может быть. Когда идет речь об эрах, удаленных на
10-ки либо даже сотки миллионов лет, место для неопределенности остается
всегда. Принципиально только держать в голове, что в природе все гармонически и целенаправлено, в ней
нет места нелепости. И если с виду приобретенный итог не производит
воспоминания чего-то уродливого и искусственного, означает, как дает подсказку
интуиция исследователя, правда кое-где рядом.

 

Андрей Герасимович Сенников – кандидат био наук,
старший научный сотрудник Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН.

 

Редакция благодарит управление и служащих
Палеонтологического института РАН (г. Москва) за содействие в подготовке
данного материла





Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments