Кости: внутри и снаружи - Рой Милз

Наверное, самые умелые собиратели костей – совы. Они являются превосходным источником информации для зоологов и тафономистов. В отличие от большинства хищных птиц, совы не рвут добычу клювом и когтями, а проглатывают ее целиком. В организме совы мышцы и жир перевариваются до жидкого состояния, а устойчивые к разложению кости и мех через несколько часов птица отрыгивает в виде погадки – плотного, лишенного запаха серо-коричневого комка размером с большой палец человеческой руки. Кости в составе этих драгоценных отбросов важны для экологов, изучающих питание сов, для молекулярных биологов, занимающихся исследованием ДНК, и для остеологов, которых интересует структура и функция скелета.

Природные стихии также становятся причиной перемещения и разрушения обнаженных костей. Лед и потоки воды двигают кости вниз по склонам холмов, ветер перекатывает их куда вздумается. Волны и приливы стачивают и полируют кость и даже вызывают износ, который может показаться рукотворным. Если кость обглодана, возможно, какое-то маленькое животное пыталось удовлетворить свою потребность в кальции. Следы топора указывают на то, что свои потребности в белке удовлетворяли люди.

Погребенные кости не всегда сохраняются лучше и порой вводят тафономистов в заблуждение. Теплая почва ускоряет разложение костей, а уплотнение грунта сплющивает черепа и грудные клетки. Если труп был захоронен со скрещенными ногами и нижняя конечность приняла на себя всю нагрузку, на трубчатых костях появятся трещины. Бывает, что влажность и кислотность почвы сильно отличаются даже на небольшом участке местности: по этой причине одна часть скелета может оказаться в совершенно иных условиях по сравнению с остальными костями. Из-за очень кислой вулканической почвы в археологической летописи Японии и Гавайских островов не хватает костей.

Кости перемещаются под землей и выходят на поверхность при сдвигах тектонических плит, грязевых и ледяных оползнях и даже при эксгумации и повторном захоронении. Во время археологических раскопок ученые могут не заметить маленькие косточки запястий, пальцев рук и ног, а иногда эти кости просто успевают разложиться, так как их внешние стенки тонкие и легко разрушаются.

Все это усложняет жизнь тафономистам и палеонтологам, которые с помощью анализа костей реконструируют историю. Если наступить на кости, они могут сломаться и создать иллюзию насильственной смерти, хотя по конфигурации отломков специалист сумеет определить, когда произошел перелом – при жизни, в момент смерти или спустя годы. Вытаптывание – это еще одна причина того, что кости нескольких животных оказываются перемешанными и перепутанными. Погребенные кости иногда попадают в более глубокие, старые слои породы, а если почва рядом с захоронением подвергается давлению, кости могут подняться ближе к поверхности, и тогда ученые сделают ошибочный вывод о более позднем происхождении ископаемых останков. Если скелет найден сравнительно нетронутым и в естественной позе, вполне вероятно, что вскоре после смерти труп был занесен илом, и это защитило кости от перемещений.

Погадка сипухи содержит непереваренную шерсть и кости ее добычи (a). Компьютерная томография показывает, что внутри есть перемешанные кости (b). После анализа погадки видно, что комок состоит из костей одного маленького грызуна и трех покрупнее (c)

David A. Rubin, MD, Сент-Луис, Миссури, США (b)

Как же вообще в руки к палеонтологам (фанатам ископаемых останков) и антропологам (любителям людей) попадают эти кости? Главных пути три.

Во-первых, можно «идти за деньгами» и вести раскопки в известных или наиболее вероятных местах погребения, например в ущелье Олдувай в Танзании, в битумных озерах Ла-Брея в Лос-Анджелесе или на индейских кладбищах и курганах по всем Соединенным Штатам. Во-вторых, можно поискать в районах, подвергшихся эрозии и обнажению почв, – скажем, вдоль берегов рек или на дне древнего моря, которое когда-то покрывало, например, центральную часть Северной Америки. Палеонтологи бредут вдоль обнаженных пластов осадочной породы, не отрывая глаз от земли, и проходят километр за километром: за зиму эрозия может обнажить ископаемые, которые в прошлый сезон были не видны. В-третьих, иногда исследователям просто везет. Строители часто наталкиваются на древние остатки, а потом узнают, что их проект приостановили до тех пор, пока взволнованные ученые не спустятся к фундаменту здания, в траншею или к срезу холма под шоссе, чтобы спасти бесценные следы прошлого.

Люси, хотя ее скелет и неполный, как раз такой бесценный след, и найти ее помогло сочетание планирования и удачи. В 1970-е годы палеоантрополог Дональд Джохансон из Кливлендского музея естественной истории предположил, что в долине реки Аваш в Эфиопии есть ископаемые, которые позволят узнать что-то новое о происхождении человека, и организовал туда экспедицию. В 1974 году, во время второго сезона работ, в овраге, который ученый осматривал уже дважды, показался фрагмент кости руки. Находка привлекла внимание палеонтолога. Начались активные поиски. Нам крупно повезло: тело Люси вскоре после ее смерти занесло илом, и следующие три миллиона двести тысяч лет останки никто не тревожил. Более того, Люси показалась на поверхности именно в тот момент, когда рядом был наметанный глаз, способный ее разглядеть.

Куда же делись остальные кости Люси? Возможно, «си» обнажилась раньше и подверглась разрушительному воздействию внешней среды. Возможно, эту часть скелета унесли потоки воды. А возможно, она стала добычей любителей кальция в чужих костях или жертвой других тафономических процессов. У нас есть «Лю» – свидетельство важного этапа развития человека, и это само по себе потрясающий факт. Всего за пять лет до своего обнаружения Люси могла оказаться полностью скрытой от нас, а двумя годами позже палеонтолог, осматривая это же место, вполне вероятно, нашел бы всего лишь «Л» или вообще ничего.

Останки Люси и динозавров часто называют «костями», но на самом деле это окаменелости – каменные «копии» костей. Они образуются в результате сложного сочетания нескольких факторов: размера и пористости самой кости, а также минерального состава, концентрации, кислотности и температуры почвы, которая покрывает скелет. Если условия подходящие, вода будет проникать в поры на поверхности костей и вымывать гидроксиапатит кальция, сразу же замещая его другим растворенным в ней веществом. Кость медленно, молекула за молекулой, превращается в камень – это занимает десятки, а иногда и сотни тысяч лет. Почва вокруг тоже становится камнем, но другим по составу, ведь процесс начинается не с гидроксиапатита. Если осадочная порода, в которой покоится окаменелость, разрушается быстрее кости, то спустя миллионы лет, когда древнее море, озеро или берег реки высохнет, ископаемые останки могут частично обнажиться и попасть на глаза случайному прохожему.

Палеонтологи знают, какие пласты породы богаты окаменелостями, и ищут именно там. Бывает, что месяцы поисков не приносят никаких плодов. Если же сокровище найдено, начинается кропотливая, утомительная работа: окаменелость извлекают, аккуратно откалывая и счищая окружающий камень.