Первые шаги: Как прямохождение сделало нас людьми

Люси жила и умерла предположительно около 3,18 млн лет назад. По сравнению с расчетами Ашера, эта оценка достоверная, но очень неточная. Как бы мне ни хотелось иметь возможность написать, что Люси скончалась в 8:10 утра 11 июля 3 181 824 года назад, я не могу этого сделать. Наши методы датирования окаменелостей дают приблизительные, округленные цифры, если повезет, с точностью до 10 000 лет. Чтобы понять, почему это так, придется еще раз углубиться в химию.

Вулкан при извержении выбрасывает расплавленные горные породы и пепел. В этом ядовитом вареве, излившемся из вязкой мантии Земли, содержится изотоп химического элемента калия (К). Бóльшая часть калия на Земле представлена изотопом ³⁹К, но изотоп, помогающий нам датировать окаменелости, имеет в атоме лишний нейтрон, превращающий его в ⁴⁰К. При распаде он преобразуется в другой элемент, аргон (⁴⁰Ar), – безобидный инертный газ, испаряющийся из камня в атмосферу{104}. К счастью для нас, испаряется не весь аргон.

Горные породы и пепел, созданные в адской топке извергающегося вулкана, часто содержат кристаллы полевого шпата, в которых также присутствует радиоактивный калий. Однако аргон, образующийся при распаде этого калия, оказывается запертым в кристаллах. Со временем в них накапливается все больше аргона, и это происходит с постоянной скоростью, характеризуемой так называемым периодом полураспада. По мере своего исчезновения распадающиеся изотопы калия ведут отсчет времени, обеспечивая нам калий-аргоновый метод датировки с характерным названием «каменные часы». Датировка радиоуглеродным методом основана примерно на том же принципе, но применима лишь для объектов не старше 50 000 лет. Для более старых находок, таких как скелет Люси, нам нужны изотопы, подобные ⁴⁰К.

Чтобы понять, как это работает, представьте себе кружку пива. Когда бармен наливает Guinness, образуется много пены. Пена медленно «распадается» и превращается в пиво. Это происходит с равномерной скоростью. Половина пены превращается в пиво примерно за одну минуту. Второй половине нужна еще одна минута, и так до тех пор, пока не останется лишь тонкая пленочка пены. Если перед нами кружка, где полно пены, значит, ее только что налили. Очевидно, что кружка без пены была налита раньше. То же самое происходит с ⁴⁰К и ⁴⁰Ar. Камень, содержащий много радиоактивного калия, относительно молод. Камень, где много аргона, старше. Измерив, в каком количестве содержится каждый элемент, можно определить, насколько второй камень старше первого.

Разумеется, кости Люси не состоят из вулканического пепла, поэтому датировать их невозможно. Однако эти кости были найдены в осадочных породах, лежащих поверх слоя затвердевшего вулканического пепла – туфа. Геологи взяли образцы туфа, выделили кристаллы полевого шпата и с помощью масс-спектрометра измерили содержание в них ⁴⁰К и ⁴⁰Ar. Исходя из соотношения этих элементов, был примерно определен их возраст – 3,22 млн лет назад.

Поскольку кости Люси были обнаружены выше этого слоя, мы знаем, что она умерла не позже, чем 3,22 млн лет назад, но не знаем, когда именно{105}. Это могло случиться 3 млн лет назад, 1 млн лет назад, 50 000 лет назад или в 1965 г. Этой информации нам явно недостаточно.

К счастью, Восточная Африка – тектонически активный регион, и извержение вулкана произошло снова, в результате чего еще один слой туфа образовался непосредственно над костями Люси. Значит, она, скорее всего, погибла в какой-то момент между этими извержениями. Возраст верхнего слоя пепла – 3,18 млн лет.

Это позволяет поместить момент смерти Люси во временное окно продолжительностью 40 000 лет между отметками 3,22 млн и 3,18 млн лет назад. Поскольку ее кости находились намного ближе к туфу возрастом 3,18 млн лет, мы полагаем, что она погибла ближе к этому времени. Нашему методу датирования окаменелостей не хватает точности, зато он дает достаточно достоверный результат.

В 1974 г., когда Джохансон раскопал кости Люси, это был самый древний из когда-либо найденных на тот момент частичный скелет вымершего гоминина. Собственный рассказ Джохансона об этом открытии – книга «Люси. Истоки рода человеческого» (Lucy: The Beginnings of Humankind)[9] – стал бестселлером по версии газеты The New York Times и вдохновил многих будущих палеоантропологов. Точные копии скелета Люси – непременная часть экспозиции научных музеев во всем мире. Рестораны в Эфиопии часто носят название «Люси». Она даже стала героиней серии комиксов «Дальняя сторона». Во время поездки в Эфиопию в 2015 г. президент США Барак Обама изъявил желание ее повидать. На официальном ужине в тот вечер он сказал следующее: