100 великих тайн Земли

Распад СССР стал подлинной катастрофой для сайгаков. Всего за каких-то 10 лет почти вся огромная популяция была перебита. Уже к 2002 году их оставалось около 20 тысяч, причем количество самцов составляло всего от 1 до 10 % от общего поголовья. Печальный рекорд! К этому времени сайгаков внесли в самую страшную категорию Красной книги – список видов, находящихся под угрозой исчезновения, спасение которых невозможно без осуществления специальных мер.

Сегодня сохранились небольшие популяции сайгаков в Казахстане, Узбекистане, России (в Калмыкии и Астраханской области), а также Монголии. Сайгаки превратились в эндемичный вид. Теперь их можно встретить лишь в отдельных уголках евразийской степи – и больше нигде. Виной всему стало массовое браконьерство, процветающее в независимых республиках Средней Азии.

В последние годы численность сайгаков возросла. В 2010 году их насчитывалось уже, по разным оценкам, от 50 до 100 тысяч особей. Впрочем, в том же 2010 году на границе Волгоградской области и Казахстана от эпидемии погибло 12 тысяч сайгаков.Ни природная осторожность, ни быстрый бег (в минуты опасности сайгак мчится со скоростью 60—80 километров в час) не могут защитить эту антилопу от человека. Что ее ждет в ближайшие годы? Что ожидает степь, эту ускользающую натуру?

Тайны соленых озер

У этих озер, как бы они ни назывались, озеро Моно, Мертвое море или озеро Ассаль, есть одна общая черта. Всё это – внутренние водоемы, но показатель солености их воды таков, что даже морская вода покажется пресной по сравнению с ней. Как правило, соленые озера располагаются в пустынях или засушливых областях.

Как же возникают подобные озера? В самом ли деле они мертвы? Или жизнь может приспособиться даже к таким враждебным для нее условиям?

Ученые давно исследуют соленые озера, открывая в их глубинах самые необычные феномены. Известно, что Мертвое море обладает удивительными целебными свойствами. Купание в его водах помогает излечить даже такие кожные заболевания, как нейродермит или чешуйчатый лишай (псориаз). Химический анализ показывает, что эта вода содержит громадное количество растворенных в ней минералов и солей. Ее соленость достигает 28 % – это почти в 10 раз выше, чем в Мировом океане. Как же образовался такой солевой раствор? Главную роль сыграли геологические условия и климат.

Воды Иордана постоянно приносят в Мертвое море пресную воду, но ни одна река не вытекает из него. Это озеро заполняет громадную впадину, лежащую на границе между Израилем и Иорданией. Климат здесь очень жаркий и засушливый, а потому большая часть свежей воды, попавшей в озеро, вскоре испаряется. Зато минеральные вещества и соли, присутствовавшие в ней, остаются. Ученые полагают, что содержание соли в Мертвом море со временем будет лишь нарастать. К тому же из-за хозяйственной деятельности человека Иордан очень заметно обмелел. Количество пресной воды, притекающей в Мертвое море, теперь заметно ниже количества испаряющейся здесь воды. Уровень Мертвого моря падает, а это лишь повышает его соленость.

И все же Мертвому морю пока далеко до рекорда. Содержание соли в озере Ассаль (оно расположено во впадине Афар, близ побережья Красного моря) составляет 35 %. Из-за чудовищной жары, царящей здесь (порой столбик термометра показывает свыше 50 °С), вода в озере испаряется особенно быстро. Пополняется же она за счет многочисленных подземных источников, которые изобилуют минеральными веществами.

Мертвое море обладает удивительными целебными свойствами

Но и это озеро нельзя назвать самым соленым в мире. Перенесемся в Антарктиду, в долину Райта. Даже в летние месяцы столбик термометра лишь изредка поднимается выше нулевой отметки. В 1961 году в этой сухой долине было открыто небольшое озеро площадью всего 0,03 квадратного километра, заполненное жидкой водой, несмотря на то что температура опустилась до —25 °С. Химический анализ показал, почему озеро Дон-Жуан не замерзает. Содержание соли в его воде составляет 44 %. Такая вода может замерзнуть лишь при —53 °C. Питается это озеро грунтовыми водами, соленость которых очень высока.

В 2010 году удивительное открытие было сделано в Калифорнии, в расположенном здесь соленом озере Моно, чья площадь превышает 180 квадратных километров. Его вода содержит такое большое количество мышьяка, что здесь не могут выжить даже рыбы. В этом озере ученые из НАСА и обнаружили бактерию (она получила условное название GFAJ-1), которая вполне могла бы прижиться на некоторых других планетах Солнечной системы.

Анализ, проведенный с помощью масс-спектрометра, показал, что во фракциях, которые содержат ДНК и РНК этой бактерии, присутствует мышьяк. Исследовательница Фелиса Вольф-Саймон интерпретировала открытие так: в организме бактерии мышьяк встраивается в нуклеиновые кислоты и заменяет здесь фосфор. Иными словами, этот микроб – первый известный нам организм, который построен иначе, чем все остальные живые существа. Может быть, подобные организмы с ДНК, состоящей совсем из других, непривычных для нас химических элементов, населяют далекие миры? Уж не имеет ли бактерия GFAJ-1 внеземное происхождение?

Само по себе озеро Моно словно перенесено на Землю с другой планеты. Его вода не только очень соленая (7,9 %), но и напоминает, скорее, щелочь. Ее водородный показатель равен 10. Только в таком озере, наверное, и могут встретиться организмы, которых нет больше нигде на Земле. Или это не так?

Тайна этой бактерии открылась самым неожиданным образом, когда почти два года спустя были опубликованы результаты повторного анализа. Из них явствовало, что в препарированных образцах ее ДНК действительно присутствует арсенат (соль ортомышьяковой кислоты), но мышьяк никак не встроен в ДНК. Подобные микроорганизмы хорошо переносят мышьяк, но он вовсе не составляет основу их биохимии.

Но, может быть, верно другое предположение? Именно соленые озера едва не погубили жизнь на нашей планете? Около 250 миллионов лет назад произошла одна из крупнейших катастроф в истории Земли. В то время все части суши составляли один громадный континент – Пангею. На его просторах установился резко континентальный климат. Здесь почти не было экологических ниш, где могли бы укрыться отдельные виды животных. В центральных районах материка простиралась гигантская пустыня. Обширные области современной Европы занимало мелководное соленое озеро – Цехштейнское море. Его площадь составляла примерно 600 тысяч квадратных километров, то есть была больше площади современной Франции. Возможно, именно подобные озера (настоящие моря!) и стали причиной массового вымирания животных?

Ученым известно, что среди микробов, населяющих современные соленые озера, есть специфические виды, которые вырабатывают такие ядовитые газы, как хлороформ или трихлорэтан. Эти же газы синтезировали и древнейшие архебактерии, выделяя их потом в воды озер, где они обитали, а поскольку вода в таких озерах быстро испарялась, то ядовитые газы, в конце концов, попадали в окружающую среду.

По расчетам ученых, одно лишь Цехштейнское море каждый год выбрасывало в атмосферу не менее 1,3 миллиона тонн соответственно трихлорэтена и тетрахлорэтена, 1,1 миллиона тонн хлороформа и 0,05 миллиона тонн трихлорэтана. Это во много раз больше того количества, которое поступает в атмосферу сегодня в результате нашей промышленной деятельности.

Все эти газы губительны для растений, которые и без того подвергались сильнейшему стрессу, поскольку росли в очень засушливом климате. Растительность гибла, почва становилась легкой добычей эрозии, и пустыня все расширялась. Около 250 миллионов лет назад площадь, которую занимали соленые озера и моря, была особенно велика. Эти водоемы выделяли громадные количества ядовитых газов – галогенсодержащих углеводородов. Подобные соединения не только уничтожали растительность, но и разрушали озоновый слой в атмосфере, а также были причиной гибели множества животных.

Одновременно началось одно из крупнейших вулканических извержений в истории Земли. Обширные области суши покрылись почти полуметровым слоем лавы. Для животного мира нашей планеты наступили страшные времена. Жертвами «Пермской катастрофы» стало около 90 % всех видов растений и животных. Споры о причинах, породивших ее, продолжаются.

Жизнь же постепенно возвратилась на нашу планету только после того, как большинство соленых озер и морей высохло. Между прочим, эти древние микробы и сегодня живут в таких озерах, например в Мертвом море. Начавшиеся климатические изменения способствуют образованию все новых соленых озер, а значит, в очень отдаленной перспективе та давняя катастрофа могла бы повториться, пусть и не в таких масштабах.

Чудеса пустыни

Почти треть всей суши покрыта пустынями и полупустынями. Их мир враждебен человеку, но бесконечно грандиозен. Пустыня – это окаменевшее море, свободная, но грозная стихия. Пока еще она мало понята нами. Нужно приглядеться к этой бескрайней дали, занесенной песком, чтобы обнаружить там… чудеса.

Среди земных ландшафтов пустынный – один из самых зыбких. Очертания пустынь на географических картах ширятся от столетия к столетию. Их безмолвная даль – это посмертное молчание степи. И потому ученые строят мрачноватые прогнозы.

Самая крупная из пустынь – Сахара – сравнится по площади с США. Каждый год она ведет себя все неспокойнее. Она стирает с географической карты всё новые оазисы, деревни и города. На смену человеческой культуре приходит желтое безмолвие.

Пустыня беспощадна. Там не найти надежду. Взгляд тонет в череде сыпучих волн. Жара, жажда, сушь, безысходность, бессилие, пустота, запустение – вот ключевые слова, вспоминаемые при одном приближении к пустыне. Однако в душах людей, побывавших здесь, рождаются и другие определения; они расплывчаты, неясны, как и сама пустыня: «уникальная», «непостижимая», «величественная». Молчание и покой, царящие всюду; краски и формы, разлитые вокруг, – всё это удивляет, побуждает задуматься.

«Земля же была безвидна и пуста» (Быт. 1: 2), – сказано в Библии. Сказано как о современной пустыне. Однако так было не всегда. Под слоем песка и коростой камня могут скрываться неизвестные миры, отнятые у людей стихией.

За свою историю та же Сахара не раз покрывалась травой, чтобы вновь превратиться в пустыню. Словно легендарный феникс, она умирала и затем воскресала. Так, 10 тысяч лет назад она представляла собой поистине цветущий рай. Однако несколько тысячелетий спустя произошла климатическая катастрофа, и райские сады канули в море песка. Немногие животные приспособились к этой перемене. Слонов в Сахаре не осталось. Зато ее просторы бороздят «корабли пустыни» – верблюды. Они научились запасаться водой, подолгу обходясь без питья.

Среди земных ландшафтов пустынный– один из самых зыбких

Иногда обитателям пустыни хватает смекалки, чтобы добывать влагу… прямо из воздуха. Так, в африканской пустыне Намиб за год выпадает всего 10 миллиметров осадков. Но именно здесь произрастает вельвичия удивительная – карликовое деревце, которое знаменито тем, что научилось «пить» пелену тумана, а он тут нередок. Он образуется, когда холодные воды Бенгельского течения, зародившегося в Антарктике, достигают берегов Африки. Клубы тумана разлетаются в глубь пустыни. Их и ловит вельвичия. На обеих сторонах ее листьев, достигающих в длину от 2 до 4 метров, имеется множество устьиц (до 22 тысяч на квадратный сантиметр). Во время тумана они раскрываются, и влага затекает в них.

В пустыне можно умереть не только от жажды, но и от ожогов. Песок под ногами прямо «горит». Выручают разные хитрости. Так, чакская филломедуза, обитающая в пустынях Южной Америки и принадлежащая к семейству квакш, смазывает себя выделениями, напоминающими воск, – и этим защищается от ожогов. Многие животные в дневные часы попросту зарываются в норы, сохраняя себе жизнь.

А жизнь существует даже в самых непригодных для нее пустынях. Так, в 2012 году испанские ученые обнаружили в пустыне Атакама, в 2—3 метрах от поверхности земли, популяцию архебактерий. Они никак не рассчитывали отыскать их колонию здесь, среди залежей каменной соли, куда не проникают ни кислород, ни свет. Однако особая форма обмена веществ позволяет микроорганизмам обходиться без кислорода. Они поселились на тончайших водяных пленках, которые покрывают кристаллики минералов. Подобные колонии микроорганизмов могли бы прижиться и на Марсе.

Даже песок в пустыне кажется живым. Временами здесь раздается странная музыка: ревут трубы, бьют барабаны, гудит орган. Иногда в этот оркестр вмешиваются посторонние звуки: кажется, будто грохочут пушки или вздрагивает гром. Что это? Обман чувств? Мираж слуха? Нет. Море песка, раскинувшееся вокруг, творит музыку, как искусный композитор.

Итальянский путешественник Марко Поло, пересекший всю Азию, среди чудес, встреченных им, упоминает «таинственные голоса злых духов и демонов», доносившиеся до него из пустыни. Исследователи из США и Италии попытались понять, почему над этим уединенным краем порой разносится симфония невидимого оркестра. Оказалось, когда в пустыне начинается буря и песчинки приходят в движение, они постоянно сталкиваются, цепляются, трутся. Их соударения отзываются неслышным эхом. Но счет ударов идет на миллионы, и они разрывают тишь, складываются в какофонию, в которой мы угадываем трубы, барабаны, а то и пушки.

В старину многие считали волшебством и появление миража – кознями злых демонов, завладевших безлюдной далью пустыни. По одной из гипотез, знаменитая библейская сцена – исход евреев из Египта по водам Красного моря – тоже объясняется не чем иным, как миражом. Когда толпы евреев двинулись вдаль, египтяне увидели, что у горизонта расстилается серебристая полоса воды. Вот уже первые ряды уходивших поравнялись с берегом, вошли в воду, двинулись дальше, но море не погубило их. Свершилось чудо Господне! Прошли «сыны Израилевы среди моря по суше» (Исх. 14: 16).

Наука объясняет феномен миража аномальным преломлением световых лучей. Близ поверхности земли воздух очень сильно прогревается. Это и порождает необычный эффект. Если вдали, например, видны пальмы, то нам кажется, что они растут на берегу озера, и в его водной глади отражаются эти деревья. Так, жарким летним днем, мчась в автомобиле по раскаленному шоссе, видишь, что там, у горизонта, автострада залита водой.

Но иногда в пустыню и впрямь приходит вода, преображая ее. В той же Атакаме после внезапного дождя обнаруживали даже растения, которые считались вымершими, например альстремерию, «лилию инков». В американской Долине смерти после ливня, которого ждут годами, вся пустыня за одну ночь покрывается травами и цветами. Здесь можно встретить более тысячи видов растений, в том числе лилии, орхидеи или калифорнийский мак с его оранжевыми бутонами. В эту краткую пору цветения обнаруживается, как же богат мир животных, населяющих пустыню, чуждую, казалось бы, всему живому.

На самом деле пустыня убивает чужаков. Она – огромная западня, расстеленная для пришлых. Свои же привыкают к ее гневу и милости, как подданные грозного царя. Они научились выживать, потому что даже нрав стихии предсказуем, а опасность ожидаема.

Тысячелетиями кочевники населяют пустыню, и им ее гиблая даль в радость. Они находят здесь кров и пищу. В мелькании барханов они ориентируются так же легко, как мы в символах географической карты. Цвет и форма песчаных холмов – их дорожные знаки, повинуясь которым они уверенно гонят караван от одного оазиса к другому. Кажется, что здесь они не заблудились бы даже на ощупь.

В горниле пустынь были выкованы удивительные племенные культуры. Люди приспособились к хитрому норову песков. Едва они научились различать этих «ползучих демонов» по одной лишь расцветке или прикосновению, как те потеряли власть над людьми, стали неопасны.

Однако в наши дни эти культуры гибнут. В течение последних полутора веков жизнь диких народов Азии и Африки решительно переменилась. Колонизация и цивилизация стали Сциллой и Харибдой, притаившимися у рубежа Нового времени. Минуя их, народы теряли «пережитки прошлого» – традиции, которые копились тысячелетиями.

Загадочная власть гор

С глубокой древности люди селили своих божеств на горных вершинах. Можно вспомнить античный Олимп или гору Синай, где Моисей получил свои «скрижали откровения». Вспомнить японскую гору Фудзи, которую в национальной религии – синтоизме – почитают как святыню, или гору Арарат, приютившую Ноя после потопа.

Неизменно Бог нисходит туда, где небо встречается с землей. Горы – это престол, воздвигнутый Им для себя. Своим размахом и архитектурой горные вершины напоминают знаменитые соборы Средних веков. Только они мощнее и выразительнее, чем все, что способен построить человек. Они соединяют нас с небом, а церковные здания лишь символически намечают эту связь. Если рукотворный шпиль обещает встречу с Богом, то природная круча стремится к Нему.