История Земли. От звездной пыли – к живой планете. Первые 4 500 000 000 лет

Ископаемые свидетельства древних клеток в лучшем случае разрознены. Бесценные и малочисленные сохранившиеся следы микроорганизмов в течение миллиардов лет подвергались погребению, разогреву, сдавливанию и химическим воздействиям. То, что сохранилось, находится в переработанном и раздробленном состоянии, часто в таком виде, который требует известной доли воображения, чтобы усмотреть в нем биологическую природу. Скопления окаменелых микроорганизмов нередко выглядят как россыпь миниатюрных черных пятнышек, поэтому неудивительно, что всякое сообщение о микроорганизмах возрастом более 2 млрд лет сопровождается скептическим, чтобы не сказать откровенно насмешливым откликом.

В последние 40 лет одним из самых скрупулезных палеонтологов является Уильям (Билл) Шопф, профессор Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе. Основываясь на своих исследованиях древних окаменелых микроорганизмов, он составил контрольный перечень признаков, необходимых и достаточных для подтверждения живой природы образцов. Вначале сосредоточившись на более близких по времени и хорошо сохранившихся, а потому не подлежащих сомнению экземплярах, Шопф уверенно продвигался в изучении все более и более древних окаменелостей, отдаляясь за 3 млрд лет, в область архейского эона.

Критерии, выдвинутые Шопфом, отличаются простотой и логичностью: окаменевшие микроорганизмы должны соотноситься с точно датированными осадочными слоями, залегающими в древней среде обитания этих микроорганизмов. Ископаемые остатки должны иметь единообразную форму и размер, например отчетливую форму шара, стержня или цепочки, в отличие от различного рода бесформенных черных сгустков или полосок, которые можно найти во многих древних горных породах. Кроме того, Шопф и его ученики применяют статистические методы, чтобы исключить любую субъективность, присущую исследователям древнейших осадочных пород.

Этот перечень важнейших признаков для всякого набора ископаемых микроорганизмов неплохо послужил Шопфу. Ему удалось опубликовать безупречные описания новейших ископаемых находок, а попутно подвергнуть сомнению некоторые неподтвержденные претензии конкурентов на обнаруженные следы древнейших живых организмов. Его самое знаменитое выступление состоялось в 1996 г., когда ученые НАСА объявили, что обнаружены следы микроорганизмов в одном из марсианских метеоритов. В исполненной драматизма пресс-конференции, организованной НАСА в августе того же года, Шопф оказался единственным раскольником. С едва завуалированным презрением он отметил, что марсианские «окаменелости» слишком малы по размеру, лишены необходимых химических и биологических признаков и вдобавок обнаружены в несоответствующей породе. Несмотря на убедительность доводов Шопфа, президент Клинтон отозвался с похвалой об этом открытии, которое, возможно, послужило толчком для финансирования исследований НАСА в области астробиологии – деньги важны для всех нас (включая самого Шопфа), занимающихся вопросами происхождения жизни.

По иронии судьбы, сам Шопф вскоре столкнулся с весьма скептическим отношением к заявлению, которое он сделал еще в 1993 г., когда объявил об обнаружении древнейших на Земле ископаемых микроорганизмов в сланце Aпекс, пачке осадков, сформировавшейся почти 3,5 млрд лет назад на северо-западе Австралии. Фотографии весьма любопытных продолговатых структур черного цвета с ячеистой сегментацией выглядели достаточно убедительно. Описание их, опубликованное в солидном научном журнале Science, содержало их художественно выполненные рисунки, расположенные рядом с фотографиями современных сине-зеленых водорослей, внешне похожих на окаменелые образцы. Шопф даже предположил, что найденные им окаменелости, возможно, вырабатывали кислород. В течение нескольких лет эти фотографии наиболее часто использовались в качестве самых популярных палеонтологических иллюстраций и, сопровождаемые надписью «древнейшие окаменелости», украшали многочисленные учебники, нередко вместе с предположением о том, что это были микроорганизмы обладающие фотосинтезом.

Как правило, всякое выдающееся открытие в науке должно сопровождаться выдающимися доказательствами, а также самыми придирчивыми проверками. Все образцы окаменелостей, найденные Шопфом, хранились в Британском музее в Лондоне, в виде скрупулезно каталогизированных тонких прозрачных пластинок породы, приклеенных к предметным стеклам. В 2000 г. палеонтолог Мартин Брейзер из Оксфорда предпринял критический повторный осмотр этого сланцевого материала и пришел к совершенно иному выводу.