Но интенсивная работа «героического периода» велась в основном на материале Западной Европы. В трудах выдающихся естествоиспытателей XIX столетия часто можно встретить сетования на то, что огромные пространства Земли остаются неизученными. Российская геологическая наука имела свой «героический период», пришедшийся на 40-е годы XIX в. За одно десятилетие (1839-1849 гг.) для стратиграфического изучения просторов России было сделано столько же, сколько за предыдущие тридцать лет. Одним из выдающихся подвижников, благодаря усилиям которых была осуществлена эта колоссальная работа, был замечательный естествоиспытатель Карл Францевич Рулье.

палеонтология, геология, Россия
 

СЕМЬЯ И ОБРАЗОВАНИЕ

 

Карл Рулье родился в 1814 г. в Нижнем Новгороде в семье небогатого французского иммигранта. Его отец занимался ремеслом сапожника, мать была акушеркой. Возможно, именно пример матери заставил Карла избрать медицину в качестве профессионального поприща. В 1829 г. пятнадцатилетний Рулье поступил в Московскую Медико-хирургическую академию, тесно связанную со старейшим в России Московским университетом. В 1833 г. он закончил академию с серебряной медалью.

 

 

Уже в годы учебы стало ясно, что по складу характера и интересам Рулье больше подошел бы естественно-научный факультет университета. Его привлекала не столько практическая медицина, сколько фундаментальные исследования. Но финансовое положение не позволило будущему светилу российской эволюционной биологии с самого начала посвятить себя чистой науке. После окончания академии он три года отслужил военным лекарем в рижском драгунском полку. В 1836 г. преподаватели Медико-хирургической академии смогли подыскать своему бывшему любимому студенту место репетитора на кафедре естественной истории. Год спустя двадцатитрехлетний Рулье защитил диссертацию и стал доктором медицины.

 

«СОМНЕНИЯ В ЗООЛОГИИ, КАК НАУКЕ»

 

В 1841 году Рулье был командирован в Германию, где познакомился с рядом научных центров и крупными европейскими естествоиспытателями. Отдавая должное коллегам на Западе, он в то же время нашел в их подходе много поводов для критики. По возвращении на родину Карл Францевич изложил свои взгляды в статье «Сомнения в зоологии, как науке», опубликованной в журнале «Отечественные записки».

Карл Рулье, зоология, эволюционная биология
Карл Рулье (1814-1858)

Рулье писал: «Одно из существенных условий каждой науки есть стремление к ее внутреннему единству, к ее стройной целости, которые нарушаются противоречиями. Что противоречия существуют, были и всегда будут между писателями данной науки, это известно каждому знакомому слегка с ее историею. Мы хотим говорить о противоречиях другого рода, о несообразностях в понятиях одного и того же писателя, противоречиях в науке, как окончательном результате трудов многих писателей, очищенном критически». Ученый указывал, что зоология в ее современном состоянии не является такой целостной системой, а зачастую сводится к механическому описанию добытых натуралистами разрозненных экземпляров. При этом основной упор делается на анатомию животного и незаслуженно мало уделяется внимания его среде обитания, поведению, взаимодействию с другими видами. Часто описатель вообще видел описываемый объект только убитым и препарированным.

 

В статье очень много говорится о ненадежности критериев вида, что в свою очередь связано с незнанием условий жизни животного: «Человек, как существо, не могущее освободиться из-под влияния бесконечного разнообразия наружных деятелей, должен изменяться наружно и внутренно: может, например, утратить зубы, волосы, пальцы, может вследствие ушиба, нароста и проч., получить изменения в форме, может иметь родимые пятна, веснушки, может заболеть различными органическими, материальными болезнями и проч. Множество людей может, вследствие эпидемической болезни, претерпеть одинаковые изменения... и никто не почтет этих изменений достаточным для того, чтобы по видам творить новые виды и видоизменения в роде человека. Животному же мы не позволяем иметь ни веснушки, ни облысеть, ни обеззубеть, ни захворать и пр. Лишнее пятнышко, бугорок, отверстие, присутствие или отсутствие волос, перьев, игл на животных различных классов, особенно низших, почитаем мы достаточным для разграничения видов».

 

Что касается такого известного критерия вида, как скрещиваемость и наличие плодовитого потомства, то Рулье замечает, что оно крайне редко используется на практике, поскольку опять-таки требует тщательного наблюдения за животным в его родной среде: «Большей частью вид бывает утвержден и о размножении его ничего не известно. Следовательно, с этой стороны нет верных границ между видами».

 

 

Ученый останавливается также на том, что принципы, по которым ведется классификация живых организмов, весьма смутны. Так, существеннейшим признаком, отличающим животных от растений, считается способность первых к произвольному (осуществляемому по собственной воле) движению. Из чего, по мнению Рулье, должно следовать, что «и в утверждении вида, деле столь важном в науке, мы также будем обращать внимание на нравы, на психологию животных, а между тем сторона эта упущена почти во всех видах. Мы этим изучаем животное в природе; а вместо того изучаем их в кабинетах по остаткам, шкуркам, чучелам и проч.». Рассмотрев ряд известных ему классификаций, естествоиспытатель замечает: «Мы смеемся над человеком, подбирающим в своей библиотеке книги по цвету бумаги, чернил, обрезу, переплету и пр., а между тем не то ли мы делаем с животными?».

окаменелость, ихтиозавр, животные
Окаменелость ихтиозавра

Отсутствие в зоологии целостной системы представлений, по мнению Рулье, часто приводит к тому, что музеи пополняются по принципу внешней эффектности экспоната. Однако бывает так, что невзрачное и довольно обыкновенное с точки зрения обывателя животное может больше рассказать своим видом истинному ученому, чем, к примеру, экзотическая райская птица: «Украшать музей одними иностранными или красивыми экземплярами, — писал Рулье, — значит унижать науку на степень ее недостойную, делать из нее предмет любопытства и забавы». В одной из более поздних работ он развивал эту же мысль несколько иначе: «Вместо путешествий в отдаленные страны, на что так жадно кидаются многие, приляг к лужице, изучи подробно существа — растения и животных ее населяющих, в постепенном развитии и взаимно непрестанно перекрещивающихся отношениях организации и образа жизни, и ты для науки сделаешь несравненно более, нежели многие путешественники, издавшие великолепно описания и изображения собранных естественных произведений, которые часто имеют одно главнейшее значение для науки — указаний или вопросов на то, что остается сделать, что нужно изучить будущим деятелям в стройной органической связи. Полагаем задачей, достойной первого из первых ученых обществ, назначить следующую тему для ученого труда первейших ученых: «Исследовать три вершка ближайшего к исследователю болота относительно растений и животных, и исследовать их в постепенном взаимном развитии организации и образа жизни посреди определенных условий».»

 

Опубликованная в «Отечественных записках» статья принесла молодому естествоиспытателю широкую известность. Вскоре его пригласили читать лекции и в Московский университет. Рулье неизменно напоминал своим ученикам о влиянии среды на внешний облик животного. В это же время Карл Францевич серьезно увлекся геологическими исследованиями Подмосковья.

 

Его все больше интересуют «животные первозданные, называемые иногда ископаемыми, и совершенно неправильно — допотопными». «Если разрезать мысленно землю, от поверхности по направлению к центру, настолько, насколько человек знает состав наружной коры ее, — писал он в одной из статей, — то нас невольно поразят два явления. Во-первых, слои, ближайшие к центру земли, то есть более глубоко лежащие, не содержат в себе, по наблюдениям, произведенным на различных точках земли и в различных частях света, ни малейшего следа остатков растений или животных. Во-вторых, в толщах земли, лежащих между упомянутыми древнейшими слоями и самым наружным пахотным слоем, в которых укореняются почти все ныне живущие растения, встречаются различные остатки растений и животных, отличных от нынешних; причем остатки сих последних и самого человека никогда не были найдены вместе с первыми (т.е. первозданными) в подпахотных слоях; и наоборот, первозданные животные никогда не были находимы в слоях пахотных; никогда не находили в одном и том же слое первозданных животных вместе с остатками ныне живущих и самого человека.» Далее Рулье объясняет, почему, по его мнению, ископаемым животным не подходит название допотопные: «Мы весьма мало знаем положительного о причинах, которые истребили первозданных животных. Вероятнее всего, что они подлежали одной участи с животными, на памяти человека вырождающимися, то есть, что и те и другие вымерли вследствие изменения климата или вообще наружных физических условий. Но не подвержено сомнению, что не общий потоп истребил ископаемых животных; против такого мнения говорит священное писание, передавшее нам, что от допотопных животных сохранилось по паре; то же подтверждают и свидетельства науки. Ископаемые животные погибли не от общего потопа уже и потому, что до него обитали в земле и нынешние животные, и самый человек, а между тем мы их никогда не находим вместе с ископаемыми существами. Вот почему название допотопных (animaux antidiluviens) не прилично для первозданных животных».

 

 

Изучая слои, содержащие окаменевшие остатки живых организмов, и неустанно наблюдая жизнь животных в их родной среде, Рулье пришел к выводу о постоянной изменяемости всего живого под влиянием внешних условий, об образовании одних видов из других. «Все последующее, — утверждал он, — образуется из повторения предыдущего с прибавлением нового. Все образуется путем постепенного медленного развития». «Система одних нынешних животных, — писал он также, — как и равно система одних первозданных, не полна сама по себе: одна служит необходимым и естественным дополнением другой. Классификация ныне живущих животных была бы не полна, если бы в первозданных не было вставочных, переходных членов: между нынешними птицами и ящерицами существовал бы огромный промежуток в относительной организации, если бы в числе первозданных не было птице-ящерицы (Pterodactyle), связывающей оба класса между собою. Между ящерицами и рыбами был бы не менее промежуток, ежели бы первозданная рыба-ящерица не связывала двух отдаленных отделений нынешней фауны. Изучение первозданных животных может идти успешно только тогда, когда идет неразрывно, рука об руку, с изучением нынешних животных. Палеонтология есть часть зоологии». Сходную мысль можно встретить и в «Происхождении видов» Чарльза Дарвина, но там она проработана подробнее. В целом взгляды Рулье более сходны со взглядами его старшего современника, выдающегося французского естествоиспытателя Жана Батиста Ламарка, создавшего первую в европейской науке целостную теорию эволюции.

скелет, естествоиспытатель, Жан Батист
Скелет ихтиозавра (Ундоровский палеонтологический музей)

Таким образом, концепция, которую исповедовал Рулье, не была абсолютно новой и оригинальной, но не была и общепринятой в современной ему биологии. Многие видные ученые того времени были убеждены в неизменности видов. Говоря об их изменяемости, Рулье в значительной степени опирался на собственные наблюдения и не боялся спорить с авторитетами — даже с великим Жоржем Кювье. Он утверждал: «Первоначально явилась не одна какая-либо простейшая форма животных, и не осложнялась постепенно во все ныне известные формы, восходя в линейном порядке. Нет, первоначально явились вдруг животные лучистые, слизняки, членистые и позвоночные. У первых, как и нынешних морских звезд, единичное главное орудие лежит в центре тела, и около него расположены лучами остальные орудия. У вторых, как у наших улиток, тело беспозвоночное, слизистое, без сочленений. Третьи, как ныне раки и насекомые, имели тело беспозвоночное, разделенное поперечно на членики и конечности суставчатые. Последние представляли тело членистое, в основании которого лежал позвоночный столб, или его принадлежности. Эти четыре отдела животного царства составляют основные его формы и все вместе равно необходимы для стройной органической жизни». Такое мнение не вполне отвечает современным представлениям и классификации, но было весьма плодотворным для осмысления зоологического материала. Далее в той же статье сказано: «Остановимся потому на позвоночных животных, как более совершенных и нам более знакомых, и заметим, что их постепенное появление означалось на земле последовательным преобладанием рыб, гад и зверей. Сообразно тому и вторая эпоха образования нашей планеты, или эпоха доисторической жизни на ней, естественно распадается на три периода, отличаемые относительным преобладанием одного класса позвоночных животных над другими»

 

УВЛЕЧЕНИЕ ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИМИ ИССЛЕДОВАНИЯМИ

 

В середине 40-х годов Карл Францевич сосредоточил свои усилия на создании целостной картины геологии Подмосковья. Этот регион довольно сложен для изучения в силу общей сглаженности рельефа, но Рулье организовывал многочисленные выезды ко всем имеющимся в Московской губернии обнажениям. Много информации удалось получить, проанализировав материалы, полученные при строительстве Николаевской железной дороги, соединяющей Москву и Петербург. Было также проведено тщательное изучение пород, извлекаемых из каменоломен. В одной из статей Рулье писал: «За отсутствием рудокопных работ и по мелкости рек в нашей губернии нет значительных обнажений, больших разрезов коры земной, и потому мы можем только гадательно судить о глубочайших слоях земных, лежащих под Москвой. Самый глубокий слой, обнаженный близь столицы, есть известковая толща, которая обнаружена на берегу Москвы-реки под селом Мячковым, и которая доставляет весь белый камень, всю известь и бут, употребляемый в нашей столице при постройках и мощении тротуаров. В этой извести находятся в большом количестве раковины и полипники, которым подобные не находятся во всей Европе. Ближайшие к ним нынешние существа живут в странах тропических, в Тихом океане и Красном море. В черной же почве, которая так часто видна на берегу Москвы-реки (на Воробьевых горах, под Шелепихой и особенно под селом Хорошовым) и лежит на указанном выше известковом слое (что можно видеть под Драгомиловским кладбищем на берегу Москвы-реки, и под селом Павшином, близ с. Архангельского, также под самым Мячковым) попадаются уже животные умеренных стран и притом часто прибрежные. Подобные им существа живут и в наше время по берегам Средиземного и Атлантического морей. Наконец, в серовато-желтоватой глине, под Троицким селом, против Щукиной деревни, встречаются почти те же ископаемые речные рыбы, которые и в наше время живут в наших водах. Наконец, в рассыпчатом песке, покрывающем почти всю поверхность нашей губернии, находят ископаемых слонов, мамонтов, носорогов, лошадей и вообще животных, на суше живущих».

 

В 1845 г. Рулье опубликовал подробную таблицу стратиграфических слоев Подмосковья. В ней содержалась информация о пластах, относящихся к каменноугольному, юрскому, меловому геологическим периодам. Было дано и более дробное деление. К примеру, юрские отложения были подразделены еще на четыре «этажа».

 

 

ПОДМОСКОВНЫЙ РЫБО-ЯЩЕР

 

Как бы ни увлекала Карла Францевича исследовательская работа, он всегда оставался преподавателем. Его многочисленные лекции и статьи предназначались не только для узких специалистов, но и просто для людей интересующихся. В числе прочего Рулье опубликовал ряд работ, описывающих конкретных ископаемых животных. Одна из них была посвящена ихтиозавру.

морской ящер, гигантская рыба, хищник
Воссозданный облик ихтиозавра

Хищный морской ящер, получивший за свое сходство с гигантской рыбой название ихтиозавр, был впервые обнаружен в 1811 г. юной англичанкой Мэри Эннинг. Шестиметровый скелет древней рептилии оказался вмурованным в скалу над Ла-Маншем. Это была первая находка, за ней последовали другие. Три десятилетия спустя палеонтологи располагали некоторым количеством неплохо сохранившихся останков рыбо-ящера, найденных в различных европейских странах. В том числе ихтиозавров удалось обнаружить и в юрских отложениях близ Москвы, в частности в черных юрских глинах речного обрыва под Драгомиловским кладбищем. Другие экземпляры были найдены у села Хорошова, по Звенигородке, под Мневниками. В музее Московского университета имелся полный скелет, так что Рулье имел возможность самостоятельно исследовать животное, не полагаясь на чужие описания. Но в своей статье он предлагал читателям на какое-то время забыть о наличии целого скелета и попытаться предположить, как должно выглядеть все животное по его отдельным фрагментам, чтобы потом сравнить предполагаемое с действительным. На примере ископаемого морского хищника он решил показать читателю, как применяется метод Кювье, который, как известно, учил, что используя сравнительную анатомию, можно достоверно воссоздать облик животного по одной его кости. «Зуб рыбо-ящерицы — пишет Рулье, — имеет коническое очертание, острую верхушку, и вообще схож с зубами крокодила, которых, как известно, у него бывает значительное число... Он годен только для раздирания животной пищи и вообще твердых веществ. Животное, которому он принадлежал, было плотоядное.» Далее следует целый ряд предварительных выводов, из которых мы здесь приведем только часть: «По величине зубов должно полагать, что оно было прожорливо... Чрево животного не должно быть обширно, выпукло, потому что таковым оно бывает только у травоядных (корова, верблюд, слон) животных, которые, поглощая малопитательную пищу, принимают ее очень много. У хищных животных желудок и кишки тонки, а потому чрево поджарое (кошка, тигр, куница, собака)... Будучи весьма хищным животным и раздробляя весьма твердые вещества и большие куски, оно должно иметь широкую пасть; челюсти должны расходиться на большое расстояние... Нижняя челюсть, как наиболее слабая, вероятно, состояла не из одной кости , а из нескольких, потому что известно из устройства крокодила и других весьма хищных животных, что таковые челюсти могут с большей силой прижимать жертву к верхней челюсти, не ломаясь. Это простой закон механики, прилагаемый везде в человеческих машинах». Рассуждая дальше об образе жизни, которое могло бы вести подобное животное, Рулье полагает, что исходя из формы зуба можно делать предположение об устройстве глаза и о его размере (глаза у ихтиозавра очень большие — до 20 см в диаметре. Это — глаза ночного хищника).

 

Выжав все что можно из зуба рыбо-ящера, Рулье переходит к его позвонку. «Из устройства позвонка, — говорит он, — мы извлечем не менее важные посылки и подтвердим уже указанные. Он имеет весьма рыхлую костную ткань, а это устройство особенно свойственно нынешним водяным животным. Вода тяжелее воздуха, следовательно, сильнее препятствует свободному движению животного. Для облегчения его все части тела имеют возможно меньшую плотность и тяжесть.

 

Позвонок имеет в форме наибольшее сходство со столовой чашкою, т.е. при значительной ширине имеет малую глубину, как это бывает у рыбы. Другое и еще большее сходство с ними выражается воронкообразными углублениями, по одному глубокому на передней и задней поверхности позвонка, указывающими, что позвонки соединялись между собою особенно толстыми хрящами. Это устройство в рыбах, очевидно, имеет целью доставить позвоночному столбу наибольшую гибкость, удобоподвижность и силу — условия, нужные для свободного движения в густой среде, в воде.

 

 

Позвонков, очевидно, было, как у рыбы, большое количество.»

 

Исходя из формы зубов и позвонков, Рулье делал вывод, что животное весьма быстро двигалось в воде, а следовательно, его конечности «не могли оканчиваться раздельными пальцами», они должны быть ластообразными, а в задней части тела должна находиться широкая ударная поверхность. «Мы теперь даже можем, — пишет Рулье, — набросать эскизное изображение рыбо-ящерицы, никогда не видав ее. Конечно, ныне известны почти все наружные и некоторые внутренние части ее, найденные в различных странах. Но мы не станем говорить о сих весьма важных приобретениях кабинетов; скажем только, что они все подтверждают указанные нами выводы науки. Так сильна ныне наука: она уже предсказывает, угадывает, а это указывает на значительную степень совершенства.»

останки белемнитов, анатомия, гиганты
Останки белемнитов

Желающих увидеть полный скелет ихтиозавра Рулье отсылает в музей Московского университета. Правда, хранящаяся там особь была довольно мелкой — три с половиной аршина (менее 3 м) в длину. Экземпляр, обнаруженный Мэри Эннинг, достигал 6 м, а самый крупный из ныне известных ихтиозавров был найден в Канаде в 2003 г. Его длина равнялась 23 м.

 

БЕЛЕМНИТЫ, ИЛИ «ГРОМОВЫЕ СТРЕЛЫ»

 

Однако среди ископаемых существ не одни только гиганты достойны нашего внимания, и Рулье понимал это как никто другой. В числе его работ имеется статья, посвященная белемнитам — животным не слишком крупным, но в свое время очень многочисленным. Их окаменелые останки в изобилии встречаются в мезозойских отложениях и могут служить так называемыми руководящими ископаемыми, т. е. при их помощи слой удобно датировать.

 

Попадающиеся в породе останки белемнитов в народе называют «чертовы пальцы», «громовые стрелы» или «чертовы стрелы». С ними связано множество любопытных поверий и преданий. Само слово белемнит в переводе с греческого означает«стрелообразный камень». Современный человек скорее пришел бы к выводу, что эти странные образования похожи не на стрелы, а на патроны или снаряды — тонкие каменные цилиндры, заостренные с одного конца. Средняя длина такой «стрелы» — 10-15 см. Не так-то просто догадаться, что «чертовы пальцы» — все что осталось от представителей полностью вымершего отряда головоногих моллюсков. Их ближайшими ныне здравствующими родичами являются осьминоги, кальмары и каракатицы. Находимые в мезозойских толщах «стрелы» — часть внутренней раковины моллюска.

 

 

К счастью, в распоряжении ученых имеются также отпечатки мягких частей тела белемнитов. На их основании можно сделать вывод, что животные имели десять щупалец и внешним видом более всего напоминали кальмаров, но в отличие от последних обладали мощной внутренней раковиной. Раковина состояла из трех частей — тонкой пластинки над телом — проостракума, разделенного на камеры фрагмокона и ростра на конце тела, за фрагмоконом. Именно ростр, чаще всего сохраняющийся благодаря своей прочности, и получил имя «громовая стрела». Считается, что он был необходим для выравнивания тела в воде — как противовес голове и щупальцам животного и для лучшего управления движением — чтобы белемнит, плывущий острым концом вперед, не вилял из стороны в сторону. Видимо, к ростру крепились и хрящи, служащие основанием плавников. Белемниты были активными хищниками. Они вели образ жизни, похожий на образ жизни современных кальмаров — плавали огромными стаями, состоящими из особей одного размера и возраста.

 

Подробное описание окаменелых останков белемнитов, в изобилии находимых под Москвой, имеется в статье Рулье: «Белемнит в том виде, как он встречается всего чаще, имеет цилиндрическую заостренную форму... На тупом, обыкновенно обломанном конце его лежит углубление в виде воронки. Ежели переломить белемнит близко к верхушке заостренной воронки (что очень легко по хрупкости белемнита), то увидим, что он состоит из нескольких концентрических слоев известкового серо-белого вещества, расположенного волокнами, идущими от окружности к центру. Поперечный разлом белемнита напоминает поперечный разрез молодой древесной ветви. Центр волокон белемнита находится не в самой середке, но ближе к одному боку его, обыкновенно несколько сплюснутому, на котором часто лежит борозда или углубленный канал... Эту сторону, по ее вероятному отношению к самому животному, мы назовем спиною».

белемнит, палеонтологи, каракатицы
Предположительный облик белемнита

Как уже было сказано, палеонтологи знакомы не только с рострами, но и с отпечатками мягких частей белемнита. Но Рулье, по своему обыкновению, стремился показать своим ученикам, что вполне обоснованные предположения об общем облике можно делать и по небольшому фрагменту ископаемого животного. Он проводит аналогии между внутренней раковиной белемнита и остовом каракатицы, а также деталями внутреннего строения некоторых других ныне живущих моллюсков. Об образе жизни доисторических головоногих ученый пишет следующее: «Это был сильный морской хищник, который при продолговатом, сплюснутом теле быстро плавал в воде и щупальцами своими, имевшими крючки, сдерживал свою жертву. Значительная длина остова белемнита показывает, что и животное его имело таковую же форму, следовательно, плавало быстро в открытом море... Но вообще животные белемнитов были прибрежные хищники. Действительно, в ту эпоху, когда жило животное белемнита (среднюю доисторическую эпоху, обнимавшую юрскую и меловую), море было населено многими низшими животными, доставлявшими ему обильную пищу. Само же животное, в свою очередь, служило пищею большим хищникам тогдашнего моря — исполинским морским ящерицам, поражающих нас и величиною, и фантастическими формами, и неожиданным сочетанием частей, которые ныне мы встречаем отдельно в различных животных».

 

Палеонтология не была единственным и даже главным направлением деятельности Карла Рулье. Он стал первым директором комитета акклиматизации животных и растений, издавал при Обществе испытателей природы первый естественно-исторический популярный журнал в России «Вестник естественных наук», его считают одним из основоположников зоопсихологии и экологической науки. Влияние Рулье на российскую естественнонаучную мысль XIX в. было огромным. После его ранней смерти в 1858 г. исследования ученого-эволюциониста были продолжены многочисленными учениками.

 

Статья была опубликована в октябрьском номере журнала "Наука и техника" за 2013 год

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!