Основа всего. Зачем нужен скелет
Машина безвременьяХорошо было бы перенестись куда-нибудь в начало кембрийского периода и посмотреть, как все на самом деле происходило. К сожалению, машина времени навсегда останется достоянием лишь писателей-фантастов. Да и попади она нам в руки, что бы это изменило? Попробуй отследить событие, которое длится миллионы лет. Всех жизней всего человечества не хватит. Но если нельзя попасть туда, куда хочется, можно хотя бы попытаться подъехать поближе…
И вот на черно-белых экранах телевизоров перемежаются новости далеко не первой свежести, произносимые бодро-ледянящими голосами, кинофильмы пятидесятилетней давности, музыкальные заставки с цветочками и трудящимися массами, репортажи о спортивных соревнованиях и речи одних и тех же людей. А на улицах вас окружают портреты этих же людей, пристально буравящие мир суровым взглядом со стен домов, лобовых стекол автобусов и такси, из глубины будок чистильщиков обуви, с подарочных тарелок и, конечно, с первых страниц газет. И ваш внедорожник — копия знаменитого армейско-кол-хозного «газика-козлика» — поворачивает с улицы имени лидера нации на одноименную площадь, а затем ныряет в переулок все с тем же именем… Этот мир — Тегеран, столица нынешнего Ирана.
Внедорожник, промчавшись по встречной полосе длинного, забитого транспортом туннеля, попадает на шоссе, запруженное всевозможными средствами передвижения — от арб с впряженными в них ишаками до небольших грузовичков. Пятница: все едут на кебаб в горы. Семьи размерностью в одну жену перемещаются на мотоцикле без коляски: впереди ребенок постарше, затем муж, двое детей поменьше и жена — замыкающая. Расширенные ячейки общества едут на микроавтобусах и грузовичках-пикапах. Все они разгружаются у водохранилища, а наш караван уходит на север, все выше взбираясь по серпантину на хребет Эльбурс. Последние километры пути, как по горизонтали, так и по вертикали — от горного аула Далир до снежников на высоте 3,5 тысячи метров — проделываем на лошадях и мулах.
У кромки ледника обнажается слой горных пород, который 540 миллионов лет назад накапливался на глубине в несколько десятков метров ниже нынешней поверхности океана. Интересен он тем, что представляет собой окаменелый кембрийский ракушняк, переполненный трубочками, колпачками, завитками, шипами, крючками и прочими скелетными остатками. Ниже горные породы тоже морского осадочного происхождения, образовавшиеся в докембрии, пусты. Ни единой раковинки — во всей по-луторакилометровой толще.
И такую резкую смену— от бесскелетного докембрия к скелетному кембрию — можно наблюдать по всей планете: в горах Ирана, Монголии, Марокко и Западной Канады, вдоль живописных скалистых берегов Янцзы и Алдана, на морском дождливом побережье Ньюфаундленда и в иссушающей Долине смерти под Лас-Вегасом, в заброшенных карьерах Центральной Англии и Южной Швеции, на покрытых миндалем и персиками склонах Иберийских гор… Раннекембрийская скелетизация мира произошла будто в одночасье.
Коллекция минераловПри слове «скелет» большинство читателей наверняка представят себе костяк с ребрами, позвоночником, конечностями и черепом. И некоторые, возможно, усомнятся в принадлежности черепа к скелету. Относить ли к скелету зубы — задумаются, а предложение назвать скелетом почечные или зубные камни сочтут за издевку. Тем не менее все это — скелет, то есть биоминеральные структуры, образовавшиеся за счет жизнедеятельности организма. В данном случае — человеческого.
Наш скелет состоит из фосфата кальция, часто с примесью карбоната (гидроксилапатит — Са5[(РO4, СO3)3 (ОН)]), как и у других позвоночных. Этот же минерал встречается в раковинах некоторых брахиопод, панцирях высших раков и чешуйках зеленых водорослей. У многих других организмов скелет сложен карбонатом кальция (кальцит — СаСO3), в кристаллах которого часть атомов кальция может быть замещена магнием (магнезиальный кальцит) или стронцием (арагонит). На химической формуле минерала эта ничтожная доля иных атомов не отражается, а вот для облика (габитуса) кристаллов, их химических и физических свойств имеет огромнейшее значение, а для организмов, обладающих скелетами, — решающее. Из этих минералов построены раковины двустворок и улиток, панцири лангустов и крабов, чашечки морских лилий и иглы морских ежей, веточки кораллов и морских водорослей, микроскопические раковинки большинства амеб фораминифер и почти невидимые скелетики водорослей кокколитофорид, парящих в толще океана. Всего же на основе карбоната кальция организмы научились образовывать свыше 300 разных кристаллических и аморфных форм и складывать их в тысячи различных структур. Третьим по значимости минералом в живой природе является кремнезем — аморфная разновидность кварца (SiO2). Из него сложены иголочки — спикулы, которые образуют скелеты стеклянных и обыкновенных губок, ажурные раковинки амеб радиолярий и диатомовых водорослей, а также фитолиты — игольчатые образования в стеблях и листьях травы. И у травы есть скелет. Кстати, стеклянные губки получили свое название не случайно: аморфный кремнезем — это и есть стекло. И используют его губки по назначению: спикулы служат световодами, направляющими солнечные лучи к одноклеточным водорослям, запрятанным глубоко среди губковых клеток.
