Turinys 1
Kas yra tikrovė? Kas yra magija?
12
2
Kas buvo pirmasis žmogus?
32
3
Kodėl tokia gyvūnų įvairovė?
54
4
Iš ko viskas sudaryta?
76
5
Kodėl būna naktis ir diena, žiema ir vasara?
96
6
Kas yra Saulė?
118
7
Kas yra vaivorykštė?
140
8
Kada ir kaip viskas prasidėjo?
160
9
Ar mes vieni?
182
10
Kas yra žemės drebėjimas?
204
11
Kodėl nutinka blogi dalykai?
226
12
Kas yra stebuklas?
246
Rodyklė
267
Padėka
271
Nuotraukų šaltiniai
271
Tai gali jus nustebinti, bet pirmojo žmogaus niekada nebuvo – nes bet kuris žmogus turi tėvus, o tie tėvai taip pat turėjo būti žmonės! Tas pat tinka ir triušiams. Nebuvo pirmojo triušio, nebuvo pirmojo krokodilo, nebuvo pirmojo laumžirgio. Visi kada nors atėję į šį pasaulį gyvūnai priklausė tai pat rūšiai kaip jų tėvai (kelių labai retų išimčių čia neminėsiu). Vadinasi, visi kada nors atsivesti padarai priklausė tai pat rūšiai kaip ir jų seneliai. Ir proseneliai. Ir proproseneliai. Ir taip toliau iki amžinybės. Iki amžinybės? Na, ne viskas taip paprasta. Teks šiek tiek paaiškinti, o pradėsiu nuo minčių
38
eksperimento. Minčių eksperimentas yra eksperimentas jūsų vaizduotėje. Fiziškai padaryti tai, ką įsivaizduosime, neįmanoma, nes mums teks nukeliauti labai toli atgal laiku – gerokai prieš mums gimstant. Bet tai įsivaizdavę suprasime šį tą svarbaus. O štai koks tas mūsų minčių eksperimentas. Jums tereikia įsivaizduoti, kad sekate šiomis instrukcijomis. Paimkite savo nuotrauką. Tada ant viršaus uždėkite tėvo nuotrauką. Tada suraskite jo tėvo, savo senelio, paveikslėlį. Ant jo uždėkite senelio tėvo, jūsų prosenelio, paveikslą. Galbūt prosenelių nė nebuvote matę. Aš saviškių niekad nebu-
vau sutikęs, bet žinau, kad vienas jų buvo kaimo mokyklos direktorius, vienas – kaimo gydytojas, dar vienas buvo girininkas britų Indijoje, o vienas, grietinėlę mėgstantis advokatas, žuvo kopdamas uolomis senyvo amžiaus. Vis dėlto net jei nežinote, kaip atrodė jūsų tėvo tėvo tėvas, galite įsivaizduoti jį kaip šešėlyje stovintį vyrą, galbūt kaip išblukusią nespalvotą nuotrauką odiniame rėmelyje. Dabar padarykite tą pat su jo tėvu, jūsų proproproseneliu. Ir vis dėkite tas nuotraukas vieną ant kitos, keliaukite atgal per vis daugiau ir daugiau propropro... Taip galite nukeliauti net į laikus, kai dar nebuvo išrasta fotografija: galų gale tai minčių eksperimentas. Kiek prosenelių reikės mūsų eksperimentui? Ak, pakaks vos kokių 185 milijonų!
Vos?
VOS?
Nelengva įsivaizduoti 185 milijonų nuotraukų krūvą. Kokio ji būtų aukščio? Na, jei
kiekviena nuotrauka būtų atspausdinta normaliame fotografiniame popieriuje, iš 185 milijonų nuotraukų iškiltų maždaug 70 tūkstančių metrų aukščio bokštas: tai yra daugiau nei 180 vienas ant kito sustatytų Niujorko dangoraižių. Jis būtų per aukštas įkopti, net jei ir nenuvirstų ant šono (o jis nuvirstų). Todėl saugiai paguldykime jį ant šono ir sudėkime nuotraukas į vieną lentyną. Kokio ilgio būtų ta lentyna? Maždaug 70 kilometrų. Artimiausiame lentynos kampe stovi jūsų nuotrauka. Tolimiausiame – jūsų 185-milijonasis prosenis. Kaip jis atrodė? Senas vyrukas retais plaukais ir baltomis žandenomis? Urvinis žmogus su leopardo odos strėnraiščiu? Meskite tokias mintis iš galvos. Nežinome, kaip jis atrodė, bet fosilijos leidžia mums gana neblogai numanyti. Jūsų 185-milijonasis prosenis atrodė maždaug taip
39
Taip, tai tiesa. Jūsų 185-milijonasis prosenis buvo žuvis. Taip pat ir jūsų 185-milijonoji promotė; ir gerai, kitaip nebūtų galėję daugintis ir jūsų čia nebūtų. Pasivaikščiokime palei tą septyniasdešimties kilometrų lentyną ir pasidairykime į nuotraukas. Kiekvienoje nuotraukoje padaras, priklausantis tai pačiai rūšiai kaip ir padarai gretimose nuotraukose. Kiekvienas atrodo visai kaip jo kaimynai – bent jau tokie panašūs kaip bet kuris tėvas ir sūnus. Tačiau jei pamažu eitumėte nuo vieno lentynos galo iki kito, viename gale
40
matytumėte žmogų, o kitame – žuvį. Ir daug kitų įdomių pro... prosenelių per vidurį, tarp kurių, kaip netrukus pamatysime, rasime panašių į žmogbeždžiones, panašių į beždžiones, kirstukus ir t. t. Kiekvienas jų kaip jo kaimynai, bet jei paimsite du labai tolimus, jie bus labai skirtingi – o jei nueisite gana toli nuo žmonių, išvysite žuvį. Kaip čia nutiko? Po teisybei, visai nesunku suvokti. Mes pratę prie tolygių ir lėtų pokyčių, žingsnelis po žingsnelio lemiančių didelį pokytį. Kadaise jūs buvote kūdikis. Dabar nebe. Kai pasensite, vėlgi atrodysite visai kitaip. Tačiau kiekvieną dieną pabudę esate tas pat žmogus, kuris vakar nuėjo gulti. Kūdikis žengia pirmą žingsnį ir pradeda vaikščioti, tada tampa vaiku, paaugliu; tada jaunuoliu, paskui suauga ir sulaukia senyvo amžiaus. O pokyčiai vyksta taip pamažu, kad nė vieną dieną nepasakysite: „Šis kūdikis staiga virto vaiku.“ O vėliau nepastebėsite dienos, kai galėsite pasakyti: „Šis žmogutis jau nebe vaikas, šiandien jis tapo suaugusiu.“ Nebus dienos, kai pašiurpsite: „Vakar tas žmogus buvo pagyvenęs, o šiandien jau suseno.“ Šitai padeda mums suvokti minčių eksperimentą, nukeliantį mus atgal per 185 milijonų protėvių kartų, kol pamatome žuvį. O vėl pasukę atgal į priekį, matote, kad žuviškas jūsų protėvis turėjo žuvišką vaiką, tas – kitą žuvišką vaiką, šis irgi turėjo vaiką... kuris po 185 milijonų (vis mažiau žuviškų) kartų˜ tapo jumis. Taigi, viskas vy ko labai lėtai – taip lėtai, kad, nuėję atgal
tūkstantį metų, skirtumo nepastebėtumėte; ar net dešimt tūkstančių metų, nes ten susidurtumėte maždaug su 400-uoju savo proseneliu. Ar, tiksliau, pastebėtumėte daug mažų pokyčių, nes nė vienas žmogus nėra toks identiškas kaip tėvas. Bet nepastebėtumėte bendros krypties. Dešimt tūkstančių metų atgal nuo dabartinio žmogaus per maža laiko atskleisti tendencijai. Jūsų dešimties tūkstančių metų senumo protėviai niekuo nesiskirtų nuo šiandienos žmonių, jei nekreiptume dėmesio į aprangos, šukuosenos ir žandenų madų skirtumus. Jis nuo mūsų skirtųsi tiek pat, kiek skiriamės nuo kitų modernių žmonių. O kaip šimtas tūkstančių metų, ten rastume jūsų 4000-ąjį prosenelį? Na, čia gal ir pastebėtume šiek tiek ryškesnį skirtumą. Galbūt kaukolė būtų šiek tiek storesnė, ypač antakių srityje. Bet skirtumas tebebūtų menkas. Dabar ženkime šiek tiek toliau laiku. Nuėjus palei lentyną per milijoną metų, 50-tūkstantojo jūsų prosenelio nuo-
trauka skirtųsi gerokai, ten jau kita rūšis – Homo erectus. Kaip žinote, šiandien esame Homo sapiens. Homo erectus ir Homo sapiens tikriausiai negalėtų poruotis ir daugintis; net jei ir galėtų, jų vaikai tikriausiai neturėtų vaikų – visai kaip mulas, kurio tėvas buvo asilas, o motina kumelė, niekaip negali turėti palikuonių. (Kodėl, pamatysime kitame skyriuje.) Bet ir vėl viskas vyko pamažu. Jūs esate Homo sapiens, o jūsų 50-tūkstantasis prosenelis buvo Homo erectus. Bet nė vienas Homo erectus staiga nepagimdė Homo sapiens kūdikio. Todėl klausimas, kas buvo pirmieji žmonės ir kur jie gyveno, neturi tikslaus atsakymo. Jis neaiškus, visai kaip atsakymas į klausimą, kada nustojai būti kūdikiu ir tapai vaiku. Kadaise, tikriausiai mažiau nei prieš milijoną, bet daugiau nei prieš šimtą tūkstančių metų, mūsų protėviai gerokai skyrėsi nuo mūsų, ir šiuolaikinis žmogus negalėtų su jais daugintis.
Jūsų 50 000-asis proprotėvis
Jūsų 4000-asis proprotėvis
41
Visai kitas klausimas, ar Homo erectus jau galime vadinti asmeniu, žmogumi. Čia svarbu, kokią prasmę įdedate vartodami žodžius, tai jau semantinis klausimas. Vieni žmonės norėtų vadinti zebrą dryžuotu arkliu, o kiti žodį „arklys“ norėtų taikyti tik mūsų jojamoms rūšims. Tai būtų dar vienas semantinis klausimas. Galbūt jūs norite palikti žodžius „asmuo“, „vyras“ ir „moteris“ Homo sapiens rūšiai. Jums spręsti. Bet niekas nenorėtų pavadinti jūsų 185-milijonojo žuviško prosenelio vyru. Būtų tiesiog kvaila, nors jus su juo ir sieja nuosekli grandinė, kurioje kiekvienas narys yra tos pat rūšies kaip jo kaimynai.
Paversti akmeniu O iš kur žinome, kaip atrodė tolimi mūsų protėviai, iš kur žinome, kada jie gyveno? Daugiausia iš fosilijų. Visi šiame skyriuje pateikti mūsų protėvių paveikslai yra rekonstrukcijos, atkurtos iš fosilijų ir nuspalvintos atsižvelgiant į dabartinius gyvūnus. Fosilijos yra iš akmens. Jos yra akmuo, įgavęs mirusių gyvūnų ar augalų pavidalą. Dauguma gyvūnų miršta neturėdami vilties tapti fosilijomis. Jei norite virsti fosilija, svarbu būti užkastam tinkamame purve ar sąnašose, kurios kada nors sukietės ir taps nuosėdinėmis uolienomis. Ką tai reiškia? Uolienos būna trijų tipų: vulkaninės, nuosėdinės ir metamorfinės. Metamorfines uolienas paliksiu ramybėje, nes jos kadaise buvo vienos iš pirmų dviejų rūšių – vulkaninės arba nuosėdinės, o vėliau dėl slėgio ir / arba karščio pakito. Vulkaninės uolienos (lotyniškai
42
ignis – „ugnis“*) kadaise buvo skystos, bet išsiveržusi iš ugnikalnių ta karšta lava vėliau sustingo į kietą akmenį. Visos kietos uolienos, veikiamos vėjo ir vandens, virsta (suyra) mažesniais akmenukais, žvirgždu, smėliu ir dulkėmis. Smėlį ir dulkes nuneša vanduo, o tada jūros, ežero ar upės dugne jie sugula nuosėdų sluoksniais. Per labai ilgą laiką nuosėdos dažnai sukietėja į nuosėdinių uolienų sluoksnius. Nors visi sluoksniai iš pradžių formuojasi plokšti ir horizontalūs, kai juos pamatysime, jie jau gali būti pasvirę, apvirtę ar išsikraipę (kaip tai nutinka, perskaitysite 10 skyriuje apie žemės drebėjimus.) Įsivaizduokite, kad negyvą gyvūną vanduo nuplukdo ir jis kitų sąnašų palaidojamas, tarkim, purve upės žiotyse. Jei purvas vėliau sukietėja ir virsta nuosėdinėmis uolienomis, gyvūnas gali supūti ir kietėjančiame akmenyje palikti tuščią savo pavidalo atspaudą, kurį vėliau ir rasime. Tai viena rūšis fosilijų – gyvūno „negatyvas“. Arba tuščias atspaudas gali tapti forma, į kurią prineša naujų sąnašų, šios vėliau sukietėjusios sukuria „pozityvą“ – gyvūno išorės kopiją. Tai antra fosilijų rūšis. Dar yra ir trečia rūšis fosilijų, jose gyvūno kūno atomus ir molekules vieną po kito pakeičia vandenyje ištirpusių mineralų atomai ir molekulės, šios vėliau kristalizuojasi ir suformuoja akmenį. Tokios fosilijos yra geriausios, nes pasisekus jose gali būti atkartotos pačios smulkiausios gyvūnų dalelės, visas jų vidus. Galime netgi nustatyti fosilijų amžių. Kiek joms metų, dažniausiai nustatome matuodami radioaktyviuosius uolienų izotopus. Kas yra izotopai ir atomai, sužinosime 4 skyriuje. Trumpai
* Vulkaninės – angliškai igneous.
sakant, radioaktyvieji izotopai yra atomai, kurie suyra į kitus atomus: pavyzdžiui, urano-238 ato mas virsta švino-206 atomu. Kadangi žinome, per kiek laiko tai nutinka, izotopus galime laikyti radioaktyviuoju laikrodžiu. Radioaktyvieji laikrodžiai – visai kaip vandens ar žvakių laikrodžiai, kuriuos žmonės naudojo iki išrandant laikrodžius su švytuoklėmis. Vanduo iš rezervuaro pro skylutę apačioje išbėgs per tam tikrą laiką. Jei rezervuarą pripilsite auštant, išmatavę vandens kiekį galėsite pasakyti, kiek dienos praėjo. Šitai tinka ir žvakės laikrodžiui. Žvakė dega tam tikru greičiu, todėl pamatavę, kiek liko dagties, galite nustatyti, kiek laiko ji dega. Naudodami urano-238 laikrodį žinome, kad pusė urano-238 švinu-206 virsta per 4,5 milijardo metų. Tai urano-238 pusamžis. Išmatavę, koks švino-206 ir urano-238 santykis uolienoje, apskaičiuosime, prieš kiek laiko joje visai nebuvo švino-206, o tebuvo urano-238: kitaip tariant, prieš kiek laiko laikrodis buvo paleistas. O kada laikrodis paleidžiamas? Na, šiuo atveju „paleisti“ galime tik vulkaninių uolienų laikrodį, jis ima tiksėti tą akimirką, kai išsilydęs akmuo sukietėja į uolieną. Nuosėdinės uolienos neturi tokio „paleidimo mechanizmo“; ir gaila, nes fosilijų randama tik nuosėdinėse uolienose. Todėl šalia nuosėdinių sluoksnių turime rasti vulkaninių uolienų ir naudoti jas kaip laikrodį. Tarkim, jei fosilija yra nuosėdiniame sluoksnyje, virš kurio yra 120 milijonų metų vulkaninės uolienos, o po apačia – 130 milijonų metų tokios uolienos, mums aišku, kad fosilija yra iš 120–130 milijonų metų laikotarpio. Taip apskaičiuotos visos šiame skyriuje mano minimos datos. Šios datos spėjamos, jų negalima laikyti labai tiksliomis.
43
Uranas-238 nėra vienintelis radioaktyvusis izotopas, kurį galime naudoti kaip laikrodį. Yra aibė kitų, turinčių nuostabiai skirtingus pusamžius. Pavyzdžiui, anglies-14 pusamžis tėra 5730 metų, todėl ji naudinga archeologams, tiriantiems žmonijos istoriją. Nuostabu ir tai, kad daugelio skirtingų radioaktyviųjų laikrodžių laiko skalės susikerta, todėl jomis galime patikrinti viena kitą. Ir jos visada sutinka viena su kita. Anglies-14 laikrodis veikia skirtingai nei kitų radioaktyviųjų izotopų. Jis rodo ne vulkaninių uolienų, o mirusių organizmų, pavyzdžiui, senos medienos, amžių. Nors tai vienas tiksliausių ir trumpiausiai veikiančių radioaktyvių laikrodžių, 5730 metų vis tiek yra kur kas dau-
44
giau už žmogaus gyvenimą, todėl jums gali kilti klausimas, iš kur žinome, kad anglies-14 pusamžis yra toks, tuo labiau iš kur žinome, kad urano-238 pusamžis – 4,5 milijardo metų! Atsakymas paprastas. Mums nereikia laukti, kol skils pusė atomų. Galime pamatuoti vos mažytės atomų dalies skilimo greitį ir apskaičiuoti pusamžį (kaip ir vienos ketvirtosios ar vienos šimtosios amžių ir t. t.).
Kelionė atgal laiku Padarykime dar vieną minčių eksperimentą. Su keletu draugų sėskite į laiko mašiną. Įjunkite variklį ir nulėkite dešimt tūkstančių metų atgal.
Atidarykite duris ir pažiūrėkite į visus sutiktus žmones. Jei nusileisite ten, kur dabar yra Irakas, jūsų sutikti žmonės bus pirmieji, susidomėję žemdirbyste. Daugelyje kitų vietų žmonės bus medžiotojai ir rinkėjai, keliaus iš vietos į vietą, medžios žvėris ir rinks uogas, riešutus ir šaknis. Nesuprasite, ką jie kalba, jie vilkės visiškai kitokius drabužius (jei išvis bus apsirengę). Vis dėlto jei aprengsite juos šiuolaikiniais drabužiais ir šiuolaikiškai apkirpsite, jie niekuo nesiskirs nuo šiandienos žmonių (tiek pat skirsis nuo kai kurių šiuolaikinių žmonių, kaip šiuolaikiniai žmonės skiriasi vieni nuo kitų). Ir jie galės laisvai daugintis su dabarties žmonėmis jūsų laiko mašinoje.
Raskite iš jų savanorį (galbūt jūsų 400-osios kartõs protėvį, tikriausiai gyvenusį maždaug tuo metu) ir vėl iškeliaukite laiko mašina dar dešimt tūkstančių metų atgal: iš viso per dvidešimt tūkstančių metų, ir sutiksite savo 800-osios kartõs protėvį. Ten visi žmonės bus medžiotojai ir rinkėjai, bet ir jų kūnas bus visai kaip šiuolaikinių žmonių, jie galės laisvai daugintis su šiandienos žmonėmis ir susilaukti vaisingų palikuonių. Paimkite vieną jų į savo laiko mašiną ir nukeliaukite dar per dešimt tūkstančių metų atgal. Kartokite tai dešimties tūkstančių metų šuoliais ir, kiekvienoje stotelėje paėmę po naują keleivį, kartu keliaukite į praeitį.
45
Galų gale po daugelio dešimties tūkstančių metų šuolių, nukeliavę gal milijoną metų į praeitį, išlipę iš laiko mašinos pamatysite, kad sutikti žmonės aiškiai skiriasi nuo jūsų ir negali daugintis su tais, kuriuos paėmėte kelionės pradžioje. Bet jie galės daugintis su naujesniais pakeleiviais, kurie ir patys bus kone tokie pat seni. Tik papildau ankstesnę savo mintį (kad laipsniškas pokytis nepastebimas kaip judanti valandinė laikrodžio rodyklė), bet papildau dar vienu eksperimentu. Verta tai nusakyti dviem būdais, nes ši mintis labai svarbi, tačiau – visai suprantama – daugeliui žmonių sunku ją įsisąmoninti.
Vėl leiskimės į kelionę laiku ir žvilgtelėkime į kelias stoteles sukant link tos žavingos žuvies. Sakykim, kad laiko mašina ką tik atvykome prie stotelės, pavadintos „prieš šešis milijonus metų“. Ką ten rasime? Jei būsime Afrikoje, rasime 250-tūkstantuosius proprosenelius (plius minus šiek tiek kartų), jie bus žmogbeždžionės, galbūt net kiek panašūs į šimpanzes. Bet jie nebus šimpanzės. Jie pernelyg skirsis nuo mūsų, kad galėtume daugintis, pernelyg skirsis ir nuo šimpanzių, kad galėtų su jomis daugintis. Bet jie galės daugintis su pakeleiviais, kuriuos būsime paėmę stotelėje prieš penkis milijonus devynis šimtus devyniasdešimt tūkstančių metų. Tikriausiai ir su pakeleiviais iš stotelės prieš penkis milijonus devynis šimtus tūkstančių metų. Bet vargu ar galės daugintis su tais, kuriuos paėmėme stotelėje prieš keturis milijonus metų. Toliau keliaukime dešimties tūkstančių metų šuoliais iki pat stotelės prieš dvidešimt penkis milijonus metų. Ten rasime jūsų (ir mano) pusantro milijono kartų prosenius – skai-
Jūsų 250 000-asis proprotėvis (prieš 6 milijonus metų)
46
čiuojant apytiksliai. Jie nebus žmogbeždžionės, nes turės uodegas. Sutikę juos šiandien, pavadintume beždžionėmis, nors jie ne ką artimesni šiuolaikinėms beždžionėms nei mums. Jie labai nuo mūsų skirsis ir negalės daugintis nei su mumis, nei su šiuolaikinėmis beždžionėmis, mielai dauginsis su kone identiškais pakeleiviais, prie mūsų prisidėjusiais stotelėje prieš dvidešimt keturis milijonus devynis šimtus devyniasdešimt tūkstančių metų. Laipsniškas pokytis, visą kelią laipsniškas pokytis. Keliaujam toliau, vis į praeitį ir į praeitį, dešimties tūkstančių metų šuoliais, kiekvienoje stotelėje nerasdami pastebimų pokyčių. Stabtelėkime pažiūrėti, kas mus pasveikins stotelėje prieš šešiasdešimt tris milijonus metų. Ten galėsime paspausti ranką (leteną?) mūsų septynimilijoniesiems proseniams. Jie atrodys kaip lemūrai arba galagai, ir jie iš tiesų yra visų šiuolaikinių lemūrų ir galagų protėviai, taip pat visų beždžionių, žmogbeždžionių ir mūsų protėviai. Jie skiriasi nuo šiuolaikinių
žmonių, kaip ir nuo šiuolaikinių beždžionių, ne ką artimesni ir šiuolaikiniams lemūrams ar galagams. Jie negalėtų poruotis su jokiais mūsų laikų gyvūnais. Bet jie galėtų daugintis su pakeleiviais, kuriuos paėmėme stotyje prieš šešiasdešimt du milijonus devynis šimtus devyniasdešimt tūkstančių metų. Priimkime juos į laiko mašiną ir lėkime toliau.
Jūsų 7 000 000-asis proprotėvis (prieš 63 milijonus metų)
Jūsų 1 500 000-asis proprotėvis (prieš 25 milijonus metų)
47