В обществе весьма популярен миф о том, что радиоактивные методы датирования являются независимыми свидетельствами, подтверждающими геологический масштаб времени и теорию эволюции человека. Этот миф включает идею, что именно независимость различных методов является надежной гарантией результата. Методы кажутся настолько внушительными, что даже многие креационисты приняли их в качестве доказательства древнего возраста земли. Возможно, лучший способ показать, что подобные вещи являются научной фикцией – это рассказать историю датирования восточноафриканского туфа KBS и известной окаменелости, черепа KNM-ER 1470, основываясь на том, как это изложено в научной прессе, в частности, британском журнале Nature.
Ричарду Лики (Richard Leakey), сыну знаменитых палеоантропологов Луиса и Мэри Лики (Louis and Mary Leakey), был только двадцать три года, когда он арендовал вертолет и впервые посетил богатые окаменелостями отложения к востоку от озера Рудольф (теперь Озеро Туркана) в северной Кении. Это было в 1967 году. Он был так ошеломлен увиденным, что немедленно организовал экспедицию в эту область для поисков окаменелостей гоминид. Результатом стало открытие стоянки, известной как Кооби Фора, где была сделана одна из самых поразительных находок во всей истории палеонтологии.
Самая важная обнаруженная здесь окаменелость, которая при всей ее известности так никогда и не получила своего имени, это – KNM-ER 1470. Аббревиатура «KNM» указывает место, где этот экспонат хранится (Кенийский Национальный Музей); «ER» (Восточный Рудольф) – это название места находки; и «1470» – номер в каталоге музея. Череп 1470 продемонстрировал весьма прогрессивную внешность*, но при этом, как тогда считали, имел возраст порядка 2,9 млн. лет. Это противоречие между его современной внешностью и древним возрастом было серьезным вызовом всем прежним и нынешним схемам эволюции человека. В связи со своим значительным возрастом находка породила конфликт, который длился десять лет.
Одним из первых геологов, работавших с Ричардом Лики в районе Восточного Рудольфа, была молодая сотрудница из Йельского Университета, Кэй Беренсмейер (Kay Behrensmeyer). Изучая запутанную геологию области, она обнаружила слой вулканического пепла или туфа, который, как оказалось, был маркирующим для датирования окаменелостей и экспонатов, найденных в ассоциации с ним. Участок, на котором она первоначально обнаружила туф, стал известен как участок Кей Беренсмейер (Kay Behrensmeyer Site). А вулканический туф стал именоваться с тех пор как туф KBS. Ричард Лики в своей Денверской лекции отметил с юмором, что Кей Беренсмейер – единственная женщина в мире, в честь которой назвали вулканический пепел.
Если бы туф KBS находился где-нибудь на другом участке, то никто не придал бы ему особого значения. Однако на Восточном Рудольфе это имело значение решающее. В первую очередь то, что если человеческие окаменелости и артефакты не могут быть непосредственно датированы радиометрическими методами, то туф KBS – может. Туф содержит радиоактивный калий-40, который распадается в аргон-40. Во-вторых, артефакты (каменные инструменты) были найдены в непосредственной близости от туфа KBS. Из этого следует, что возраст туфа можно соотнести с возрастом каменных инструментов. В-третьих, сотни фрагментов окаменелостей Homo и австралопитеков были найдены как выше, так и ниже туфа KBS. Возраст туфа таким образом становится максимальным возрастом для окаменелостей, найденных выше него и минимальным возрастом для окаменелостей, найденных под ним. Из всех окаменелостей, найденных в ассоциации с туфом KBS, череп 1470 являлся наиболее важным.
Туф KBS – часть формации Кооби Фора, мощность отложений которой составляет приблизительно триста футов (~90 м), плотных, простирающихся на восток до береговой линии озера Рудольф. Эти отложения охватывают пространство приблизительно в пятьдесят миль (~76 км) к северу и югу по берегу озера и тянутся от него приблизительно на двадцать миль (~30 км) к востоку. Толщина самого туфа KBS – всего приблизительно три фута (~90 см). Два других тонких слоя вулканических отложений залегают выше KBS, это туфы Карари и Окоте (Karari, Okote), и один лежит ниже KBS – туф Тулу Бор (Tulu Bor). Бóльшая часть отложений, в которых найдены окаменелости, к вулканическим туфам не относятся. Четыре перечисленных туфа можно сравнить с перекрытиями четырехэтажного здания, окаменелости в котором лежат как бы в районе комнат, между полами и потолками разных этажей.
Ричард Лики на раскопках в 1970 году.
© Image by American Academy of Achievement
Хотя туф KBS имеет вулканическое происхождение, он не является первичным отложением, то есть образовавший его пепел не осаждался на землю из атмосферы непосредственно после извержения вулкана. Озеро Рудольф имело в те времена намного бóльшие размеры. Подавляющее количество пепла во время извержения вулкана попало в озеро и осело на дно. Часть была принесена в озеро рекой. Таким образом, вулканический пепел еще перемещался в воде и там же, в водной среде, был осажден. По этой причине он изначально имел в себе много посторонних вкраплений, что создает определенные трудности с получением чистых образцов для датирования.
Первое датирование окаменелого вулканического слоя, известного сегодня как туф KBS, было произведено с полным научным обоснованием еще в 1969 году, задолго до открытия черепа 1470. Ричард Лики предоставил образцы туфовой породы Ф.Дж. Фитчу (J. Fitch) из лондонского Биркбек-колледжа, Университет Лондона (Birkbeck College, University of London) и Дж. Миллеру (J.A. Miller) из Кембриджского университета (Cambridge University), которые были признанными авторитетами в области калий-аргонового (K-Ar) датирования. Множество видов млекопитающих уже было найдено ниже туфа KBS, также как окаменелостей австралопитеков и орудий труда человека. Необходимо было разместить эти находки в их надлежащих хронологических нишах.
В своем сообщении в журнале Nature1, Фитч и Миллер в первую очередь рассмотрели возможные источники ошибки в датировании. «Одной из самых серьезных причин ошибки, – заметили они, – может быть посторонний аргон, содержащийся в присутствующих более старых фрагментах породы»2. Чтобы проверить эту версию избыточного аргона, они исследовали образцы, представленные им Лики. Анализ дал результаты от 212 до 230 миллионов лет возраста. «Этот анализ показал, что из-за присутствия избыточного аргона искажение возраста имело место»3.
Первый вопрос, который мог бы задать посторонний наблюдатель, это – откуда им это стало известно? Ответ – это «подсказали» им присутствующие рядом в отложениях окаменелости. Несмотря на всю нашу уверенность, что имеющиеся методы датирования представляют собой объективное и независимое от других подтверждение теории эволюции, окаменелости одним фактом своего присутствия определили границы для дат, которые могут считаться «подходящими». Базируясь на своих представлениях о предполагаемой эволюции австралопитеков и других млекопитающих, найденных в виде окаменелостей ниже туфа KBS, ученые решили, что возраст исследуемых отложений должен быть где-нибудь между двумя и пятью миллионами лет. Все иное должно было считаться очевидным результатом влияния избыточного аргона.
Даты в 212–230 млн. лет были без сожаления отклонены. Их принятие поместило бы туф KBS в триасовый период мезозойской эры – времена первых динозавров. Отсюда уже по умолчанию следовало, что эти даты были неверны. Вообще, при отсутствии руководящих окаменелостей у геолога нет никаких других надежных способов определить – являются ли предполагаемые даты «хорошими» или «плохими». Поэтому при других обстоятельствах, не будь в породе этих самых руководящих окаменелостей, геологи, возможно, приняли бы возраст туфа KBS как безусловно «подходящий». Необходимое требование эволюции – чтобы все геологические слои, залегающие на обширных географических пространствах, демонстрировали определенную последовательность, а находящиеся в них окаменелости соответствовали бы этой последовательности в хронологическом плане.
В качестве компенсации за свою очевидную ошибку в датировании туфа KBS, Фитч и Миллер заявили: «…единственная возможность правильной датировки туфа – это аккуратное изъятие из образцов для анализа несомненно молодых компонентов»4. Иными словами, ученые стали избирательно изымать из образцов породы только те компоненты, которые, как они думали, были «несомненно» молодыми, и которые не имели признаков внешнего воздействия и загрязнения. Опять же, посторонний наблюдатель, без риска показаться назойливым, может задать еще один вопрос – а откуда ученым в точности стало известно, какие компоненты породы являются «несомненно молодыми»?
Но этот факт положил начало долгой истории датирования туфа KBS – процессу, основанному на эволюционных и других философских предпосылках, в соответствии с которыми исследователь, имеющий дело с геохронологией, направляет или «прессует» результаты анализа, чтобы гарантированно получить подходящий возраст. Я хочу подчеркнуть, что такой ученый-геохронолог совершает это в абсолютной искренности. Он настолько верен теории эволюции, что весь его опыт как бы сам неявно подсказывает ему «правильное» решение, требуя удалить «ошибку» из неожиданных данных, чтобы получить настоящий правильный результат. Очевидная субъективность этого действия самому ученому не видна. Это – прекрасная иллюстрация догматического кругового мышления в рамках проводимых исследований. Экспериментатор сам направляет «истину» в нужном направлении. На языке программистов это называется – «шум на входе дает шум на выходе».
Фитч и Миллер попросили Лики представить им новые образцы туфа, содержащие «более свежие» («fresher») куски пемзы и кристаллы полевого шпата. Замеры проводились на пемзе и кристаллах полевого шпата отдельно, с использованием трех разных методик – определение возраста по K-Ar, полной дегазации 40Ar-39Ar и 40Ar-39Ar-возрастному спектру. Фитч и Миллер заключили, что туф KBS был «очень близок к возрасту 2,6 млн. лет (2,61±0,26 млн. лет)»5. Эта цифра – 2,61 млн. лет получила широкое освещение в научной и популярной прессе. Ричард Лики заявил, что череп 1470 был найден ниже отложения, которое было «аккуратно датировано»6, и «надежно датировано»7 возрастом 2,6 млн. лет.
В 1972 году, незадолго до того как череп 1470 был обнаружен (или, по крайней мере, до того как о находке было объявлено), Винсент Маглайо (Vincent Maglio) из Принстонского университета (Princeton University) опубликовал в Nature8 свою хронологию связанных с находками гоминид слоев к востоку от озера Рудольф, включающих также туф KBS. Его работа была основана на анализе фауны позвоночных. Несколько видов животных, казалось, демонстрировали картину значительных морфологических изменений в зависимости от их стратиграфического положения в колонке. Это интерпретировалось как свидетельство быстрых эволюционных процессов. Очевидно, что быстрые морфологические изменения в популяциях более пригодны для точного сравнения и анализа, чем медленные или вообще никакие. Исследуемые популяции животных включали два вида свиньи и один вид слона. Хотя с датировками Маглайо и существовали некоторые проблемы, но его даты (~2,5 млн. лет) отчасти совпадали с результатом, полученным Фитчем и Миллером с помощью радиометрии, и поэтому, как полагали, также подтверждали их результат.
В 1974 году в Nature9 Брук (Brock) из Университета Найроби, Кения (University of Nairobi, Kenya) и Айзек (Isaac) из Калифорнийского университета Беркли (University of California, Berkeley) представили третью хронологическую версию этой области. Измерения были проведены с использованием палеомагнитного метода, на 247 образцах, взятых из отложений ниже туфа KBS. Они объявили свои заключения для группы окаменелостей, включающих и череп 1470, следующим образом: «возраст от 2,7 до 3,0 млн. лет для этой группы твердо установлен («strongly indicated»)»10. Поскольку эта дата относилась к отложениям, в которых непосредственно был найден череп 1470, а туф KBS, лежащий выше, был датирован возрастом 2,61 млн. лет, то это заключение представлялось весьма эффектной иллюстрацией согласования трех различных методов. Заголовок статьи сообщал, что полученные результаты «обеспечены надежной проверкой с помощью других методов датирования»11. Позже ученые сказали, что именно из-за того, что изотопный и палеомагнитный возрасты так хорошо согласуются, «…эти независимые свидетельства значительно укрепляют предложенную нами хронологию»12.
При этом Брук и Айзек дали следующий комментарий:
«Корреляции, показанные на рисунке 4, не являются полностью независимыми, и полагаются частично на K-Ar и фаунистические свидетельства, также как и на основные данные по полярности.
Отправная точка для корреляции – возраст 2,61±0,26 млн. лет, полученный Фитчем и Миллером по отобранным кристаллам калиевого полевого шпата из образцов пемзы туфа KBS»13.
Этот комментарий показывает, что результат Брука и Айзека не был столь уж независимым от других методов датирования, как это ими утверждалось.
Также в 1974 году Энтони Херфорд (Anthony Hurford) из Биркбек-колледжа, Университет Лондона, предпринял исследование отложений Восточного Рудольфа, используя еще один метод – трековое датирование (fission-track dating) с использованием урана. Цель ученого заключалась в проверке неопубликованной гипотезы Фитча и Миллера о том, что обширные области отложений Восточного Рудольфа приблизительно 1,75 млн. лет назад подверглись воздействию высокой вулканической температуры или горячих грунтовых вод, что частично или полностью оказало влияние на завышение измеряемого возраста. И что это гипотетическое температурное воздействие стерло или затушевало предыдущие события.
По поводу своего образца, датированного трековым методом, Херфорд сделал заключение, что:
«Образец или вообще не испытывал никакого термического воздействия, или полностью (во всем объеме) был обожжен 1,8 млн. лет назад.
Поскольку этот туф находится в пределах формации Куби Алги (Kubi Algi) и стратиграфически ниже 2,6-миллионного туфа KBS, вторая альтернатива принята как правильная интерпретация»14.
Херфорд согласился с гипотезой Фитча и Миллера, что отложения были подвергнуты какому-то внешнему термическому воздействию в период приблизительно от 1,75 до 1,8 млн. лет назад. Нашему стороннему наблюдателю в очередной раз было бы позволительно задать вопрос – а почему обжиг более низких отложений возрастом 1,8 млн. лет не поставил под сомнение дату туфа KBS в 2,6 млн. лет?
Рассмотренные методы Херфорда являются иллюстрацией того, как догма проникает в науку. Ученый начинал с того, что назвал возраст туфа KBS «твердой датой». Очевидно, эта дата стала такой твердой потому, что Хелфорд чувствовал – она поддержана ископаемыми и палеомагнитными свидетельствами. Его не смущало, что ископаемая корреляция была только самого общего характера, и что палеомагнитная дата была основана на радиометрической. Несмотря на очевидную потребность в более критическом подходе, принятие Херфордом даты туфа KBS стало той точкой отсчета, на которой он базировал свои собственные интерпретации датировок, полученных методом трекового датирования урана.
Херфорд продемонстрировал какой-то странный сценарий. В отсутствие убедительных доказательств обратного, формация Куби Алги, находящаяся ниже туфа KBS, должна считаться, очевидно, все-таки старше, чем туф KBS, как это и было установлено изначально. Трудно понять, как могла формация Куби Алги испытать какие-то запутывающие датировку процессы 1,8 млн. лет назад, а затем позже перекрыться сверху туфом KBS, имеющим возраст 2,61 млн. лет. И если эти формации были отложены в их существующей последовательности, а затем некий тепловой фактор дополнительно воздействовал на Куби Алги 1,8 млн. лет назад, то – как мы узнаем, что туф KBS не был также затронут? Это, похоже, поставило бы под угрозу и «надежную дату» туфа KBS. Во всяком случае, становится ясно, что различные методы датирования всегда тесно связаны, а полученные результаты весьма зависимы друг от друга.
В конце 1974 года Фитч и Миллер опубликовали результаты нового уточняющего исследования, которое подтвердило их первоначальную датировку туфа KBS в 2,61±0,26 млн. лет. Они также сообщили о широком расхождении дат для десяти различных выборок в диапазоне от 0,52 до 2,64 млн. лет. Что касается других исследований, они заявили: «совместимость независимого свидетельства – очень сильный аргумент для принятия хронологии, предложенной теперь для Восточного Рудольфа»15. Однако мы видели на примере других исследований, что они весьма зависимы, будучи связанными с первоначальной радиометрической датой Фитча и Миллера.
Таким образом, к концу 1974 года, спустя два года после того, как череп 1470 был представлен миру, туф KBS был датирован пять раз четырьмя различными методами. Предполагаемая совместимость четырех разных методов, казалось, стала осуществившейся мечтой ученых. Какого лучшего доказательства надежности датировок, подтвержденных независимыми методами, можно было еще желать? Поскольку 1470-й был найден ниже отложения, датированного в 2,61 млн. лет и выше отложения, датированного 3,18 млн. лет, череп, как его оценивали тогда, имел невероятные 2,9 млн. лет возраста. Ричард Лики нашел самую старую в мире окаменелость, принадлежащую роду Homo. Палеоантропологический мир, казалось, все еще сохранял былую безмятежность. Но – только внешнюю, поверхностную.
А «под ковром» уже всё бурлило и клокотало. Череп 1470 с его предполагаемой датой 2,9 млн. лет ставил эволюционный мир совершенно в невозможное положение. Ричард Лики вовсе не преувеличивал, когда заявил: «Или мы выбрасываем этот череп, или мы выбрасываем все наши теории происхождения человека»16. Проблема была крайне остра. Теория эволюции не допускала, чтобы череп столь современной морфологии был настолько древним. Это было абсолютно очевидно для каждого, кто присутствовал при развитии событий. Только три вещи, случись они на деле, могли бы снять напряжение, которое испытывала теория эволюции:
1). Если бы возраст черепа 1470 был пересмотрен;
2). Если бы череп 1470 получил статус самого дальнего родственника или примитивной формы Homo;
3). Если бы череп 1470 рассматривался в качестве представителя австралопитековой линии.
Надо отметить, что все три этих варианта в дальнейшем так или иначе осуществились. В конечном итоге датировка черепа 1470 была пересмотрена, окаменелость была назначена на Homo habilis, а некоторые из близких партнеров Ричарда Лики, например, Алан Уокер (Alan Walker), отнесли череп 1470 к роду австралопитеков. Когда эти перемены произошли, палеоантропологический мир вздохнул с явным облегчением.
Ричард Лики, однако, продолжал борьбу за первоначальную дату. Хотя он посвятил себя делу эволюции и хорошо понимал, какую проблему для нее создает датировка черепа 1470, его собственное положение в этой истории было всё же особенным. Он считался автором открытия, находки черепа 1470. (Хотя в строгом смысле череп был обнаружен Бернардом Нженео (Bernard Ngeneo), членом его команды).
Никто особо не удивится, если вы обнаружите самую старую в мире окаменелость, скажем, капусты брокколи, но если вы достаточно удачливы, чтобы обнаружить окаменелость самого древнего человека, мир будет устилать ваш путь ковровыми дорожками. Признание и престиж будут вашими спутниками – это вне всякого сомнения. Ведь древние человеческие окаменелости обладают волшебством особого рода. А Ричард Лики очень нуждался в этом волшебстве. Ему было всего двадцать восемь лет, когда череп 1470 был обнаружен, и Лики не имел никакого, даже формального научного образования. Он, что называется, впитал палеоантропологию с молоком матери, вырос в семье археологов, Луиса и Мэри Лики. Некоторые палеоантропологи так никогда и не простили ему того, что он вошел в их профессиональную область через черный ход.
Если черепу 1470 было 2,9 млн. лет, то выходило, что Ричард обнаружил самого старого в мире представителя рода Homo. И если бы 1470-й не был столь древним, он бы сразу потерял всё свое волшебство. Поэтому проблемы, которые возраст 1470-го ставил перед теорией эволюции, были даже не столь важны для Ричарда Лики, как важен был сам статус первооткрывателя черепа 1470, отводящий ему особое место в палеоантропологии. Понятно, что Лики сопротивлялся любым попыткам снижения возраста черепа.
Покуда Фитч и Миллер были заняты подтверждением своих первоначальных результатов, полным ходом шло уже новое исследование – Дж. Кертиса (G. Curtis) и его партнеров из Университета Калифорнии, Беркли. В 1975 году они использовали стандартное датирование по K-Ar на пемзе, взятой из трех отдельных областей туфа KBS. Они утверждали, что выделили две области туфа, различные по возрасту. Один туф – на участках 10 и 105 дал возраст 1,6 млн. лет, а другой, на участке 131, где был найден череп 1470, возраст 1,82 млн. лет. Эти даты были значительно моложе тех, что были получены пятью предыдущими сериями датирования.
Большое расхождение с результатами Фитча и Миллера Кертис объяснил так:
«Аномально старые даты могут быть объяснены загрязнением древнего слоя в течение отложения туфов, тогда как аномально молодые даты могут быть объяснены последующими изменениями, избыточным воздействием (судя по фрагментам пемзы, используемых для датирования) щелочных и, возможно, горячих грунтовых вод – как результат частичной потери радиоактивного аргона»17.
Поскольку целью ученого было установить истинный возраст туфа KBS, нелишним было бы задать еще один вопрос – а откуда Кертис узнал, что более старые даты или даты более молодые – были аномальными? Аномальными – в отношении чего? Слишком очевидно, что главным критерием тут стало лишь определение «подходящего» возраста. Каким образом этот «хороший» возраст должен быть получен? Ответ – в соответствии с концепцией эволюции. Туф KBS и череп 1470 должны были помолодеть по определению.
Комментариев нет:
Отправить комментарий