Geum.ru

Перевод с английского под редакцией Я. А. Рубакина ocr козлов М. В

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   44

Прежде чем мы станем искать объяснения этих явлений, взглянем на различные второстепенные причины, обусловливающие перерывы в геологической последовательности органических форм. Мы начнем с более общих, изменяющих климат, а через изменение климата - и распределение органической жизни. Между этими причинами можно указать одну, о которой, сколько нам известно, но упоминал никто из писавших об этом предмете. Причина эта заключается в известном медленном астрономическом ритме, вследствие которого Северное и Южное полушария поочередно подвергаются большим крайностям температуры. Вследствие слабой эллиптичности земной орбиты расстояние Земли от Солнца изменяется приблизительно на 3 000 000 миль. В настоящее время афелий совпадает с нашим северным летом, а перигелий с летом Южного полушария. Но вследствие медленного движения земной оси, которое производит предварение равноденствий, с течением времени должно произойти обратное: Земля будет всего ближе к Солнцу в течение лета Северного полушария и всего дальше от него в течение лета Южного полушария или в течение северной зимы. Период, необходимый для завершения того медленного движения, которое обусловливает эти изменения, составляет приблизительно около 26 000 лет; и если бы не было другого процесса, несколько видоизменяющего первый, оба полушария поочередно испытывали бы это совпадение своего лета с наименьшим расстоянием Земли от Солнца по истечение периода, продолжающегося 13 000 лет. Но дело в том, что в то же время происходит еще более медленное изменение в направлении большой оси земной орбиты, вследствие чего вышеизложенные изменения, происходящие поочередно в обоих полушариях, завершают свой цикл приблизительно в 21 000 лет. Другими словами, если в данное время наибольшая близость Земли к Солнцу совпадает с серединой нашего лета, а наибольшая отдаленность от Солнца - с серединой нашей зимы, то через 10 500 лет Земля будет всего далее от Солнца в середине нашего лета и всего ближе к нему в середине нашей зимы. Разница расстояний Земли от Солнца в двух предельных положениях этих поочередных изменений составляет одну тридцатую долю; следовательно, разница между количествами теплоты, получаемыми от Солнца в летний день при этих противоположных условиях, доходит до одной пятнадцатой. Относя эти изменения не к нулю нашего термометра, а к температуре небесного пространства, сэр Джон Гершель вычисляет, что "23o Фаренгейта составляют наименьшее изменение температуры при таких условиях, которые можно разумно приписывать существующим изменениям в расстоянии от Солнца". Итак, каждое полушарие имеет эпохи, в которых за коротким и чрезвычайно жарким летом следует продолжительная и очень холодная зима. Вследствие медленного изменения в направлении земной оси эти крайности постепенно смягчаются. К концу 10 500 лет достигается противоположное состояние, умеренно жаркое, продолжительное лето сменяется теплой и непродолжительной зимой. В настоящее время преобладание моря в Южном полушарии в значительной мере способствует смягчению тех крайностей, которым подвергается это полушарие вследствие астрономических своих условий. С другой стороны, значительное преобладание материка в Северном полушарии способствует усилению разницы, которая существует на этом полушарии между летом и зимой; так что в настоящее время климат обоих полушарий не очень резко отличается друг от друга. Но через десять тысяч лет Северное полушарие подвергнется гораздо сильнейшим годовым колебаниям температуры, чем в настоящее время.

В последнем издании своих Очерков астрономии сэр Джон Гершель признает это обстоятельство важным элементом в геологических процессах и считает весьма вероятным, что оно отчасти влияло на те климатические изменения, на которые указывают памятники прошлого Земли. Чтобы обстоятельство это играло важную роль в наиболее резких переменах климата, о которых свидетельствуют нам фактические данные, едва ли вероятно, так как мы имеем повод думать, что изменения эти происходили гораздо медленнее и продолжались долее; но что оно могло повлечь за собой ритмическую крайность или большую умеренность климатов, обусловленных другими причинами, кажется нам несомненным фактом. Столь же несомненным представляется нам и тот факт, что согласно с этими изменениями в климате происходили и известные ритмические изменения в распределении организмов, и на эти-то ритмические изменения мы желали бы обратить внимание читателя, как на одну из причин меньших перерывов, замечаемых в преемственности ископаемых остатков. Каждый вид животных и растений имеет свои границы холода и жара, в пределах которых он только и может существовать; и пределы эти в значительной мере определяют географическое положение данного вида. Он не может простираться севернее известной широты, потому что он не переносит более суровой зимы и в то же время не может простираться и южнее, потому что лето для него было бы слишком жарким. Бывает еще и так, что действие температуры на влажность воздуха или на распределение организмов, которыми известный вид питается, косвенным образом мешают ему распространяться за известные пределы. Спрашивается теперь, какой результат принесет медленное изменение климата, происходящее как было описано выше? Предположим, что мы взяли точкой отправления эпоху, когда времена года наименее резко отличаются одно от другого; очевидно, что во время перехода к эпохе наиболее резких противоположностей каждый вид животных и растений будет постепенно изменять границы своего распределения, отодвигаемый далее где возрастающим зимним холодом, где возрастающими летними жарами, и будет удаляться в такие местности, которые еще представляют благоприятные условия для его существования. Таким образом, в продолжение десяти тысяч лет для каждого вида произойдет отлив от известных областей, обитаемых им прежде, а в продолжение новых десяти тысяч лет снова произойдет прилив в эти области. Остатки его исчезнут из пластов, образующихся в этих местностях, и не будут появляться в течение нескольких последующих пластов; затем они снова появятся в пластах, лежащих поверх последних. Но в каком виде появятся они снова? Будучи подвержены в течение 21 000 лет своего медленного отступления и столь же медленного возвращения переменяющимися условиями жизни, они, конечно, и сами подвергнутся изменениям и, по всем вероятиям, во время вторичного своего появления будут представлять некоторые отличия в строении, а может быть, и во внешнем виде образуют новые видоизменения, а может быть, и новые подвиды.

К этой причине второстепенных пробелов в последовательном ряде органических форм, причине, на которой мы остановились потому, что она до сих пор не была принимаема в соображение, присоединяются еще многие другие. Кроме этих периодически возвращающихся перемен климата бывают еще и другие, неправильные, перемены, обусловливаемые новыми распределениями моря и суши. Эти перемены, являющиеся порой более значительными, порой менее значительными, чем ритмические изменения, должны, подобно последним, обусловливать в каждой области прилив и отлив видов, а следовательно, и большие или меньшие, смотря по обстоятельствам, перерывы в палеонтологическом ряде организмов. Другие, более частные, геологические изменения должны производить и другие, более местные, пробелы в последовательности ископаемых остатков. Так, вследствие повышения почвы, происшедшего во внутренности материка, естественный дренаж страны видоизменяется, и вместо того осадка, который она прежде доставляла морю, большая река начинает приносить осадок, неблагоприятный для различных животных и растений, обитающих в ее дельте; вследствие чего эти породы исчезают из этой местности; по прошествии же долгого периода времени они, быть может, снова в ней появятся в измененной форме. Повышения или понижения берегов или морского дна, влекущие за собой уклонения морских течений, по необходимости должны перемещать и место жительства многих пород, для которых эти течения благоприятны или вредны; далее, это новое распределение течений должно изменять и распределение осадочных пластов, приостанавливая таким образом зарытие органических остатков в одних местностях и начиная его в других.

Объем настоящей статьи не позволяет нам вычислить множество других подобных причин, к которым можно отнести пробелы, поражающие нас в палеонтологических памятниках прошлого. Но вычислять здесь эти причины было бы совершенно бесполезно; они великолепно изложены и объяснены примерами в Основаниях геологии сэра Чарльза Ляйеля.

Но если эти второстепенные изменения земной поверхности производят небольшие пробелы в ряде ископаемых остатков, то не должны ли более крупные перевороты производить и большие пробелы? Если местное повышение или понижение почвы обусловливает на том тесном пространстве, которым оно ограничивается, исчезновение нескольких звеньев в цепи ископаемых форм, то не явствует ли из этого, что повышение или понижение почвы, обнимающее значительную часть земной поверхности, должно обусловить на большом протяжении исчезновение значительного количества подобных звеньев?

Когда в течение длинного периода медленно оседавший материк уступает место широкому океану, имеющему несколько миль глубины, на дне которого не могут образоваться осадки, приносимые реками или смываемые с берегов, и когда, по прошествии другого громадного периода времени, дно этого океана снова начинает медленно подниматься и становиться местом образования новых пластов, не очевидно ли, что ископаемые остатки, содержащиеся в этих новых пластах, будут, по всей вероятности, иметь очень мало общего с ископаемыми остатками пластов, лежащих под ними? Возьмем для примера северную часть Атлантического океана. Мы уже упоминали о том факте, что между Англией и Соединенными Штатами дно океана покрывается осадочным меловым слоем, начало этого процесса восходит, по всей вероятности, еще к тому времени, когда произошло великое оседание земной коры, вследствие которого и появился Атлантический океан в отдаленную геологическую эпоху. Этот мел состоит из крошечных панцирей многодырочных раковинок (Forammifera), к которым примешиваются остатки небольших мягкокожих ракообразных (Ento mostraca) и, по всем вероятиям, небольшое количество раковин крылоногих (Pteropoda), хотя зонд до сих пор еще не приносил ни одного экземпляра последних Таким образом, эта новая меловая формация в отношении высших органических форм является совершеннейшим пробелом. Изредка разве кости какого-нибудь полярного медведя, приплывшего на льдине, могли упасть на морское дно или мертвый разлагающийся кит мог подобным же образом оставить по себе следы. Но подобные остатки должны быть до такой степени редки, что, предположив даже эту новую меловую формацию доступной непосредственному наблюдению, целые сто лет могут пройти прежде, чем их откроют в ней Но предположим теперь, что через несколько миллионов лет дно Атлантического океана поднимется и поверх него залягут слои береговых или лиманных осадков, осадки эти будут содержать в себе остатки флоры и фауны, до того отличных от всего, попадающегося в нижележащих пластах, что их очень легко принять за новосозданные формы.

Итак, мы видим, что рядом с непрерывностью жизни на поверхности земли не только могут, но и должны существовать большие перерывы в цепи ископаемых остатков, вот почему эти перерывы отнюдь не могут быть рассматриваемы как доводы, говорящие против теории постепенного развития.

Нам осталось разобрать еще одно распространенное учение, и это учение более всякого другого влияет на отношение к вопросу постепенного развития.

С самого начала спора доводы спорящих сторон вращались около тех свидетельств, указывающих на постепенное усовершенствование органических форм, которые мы видим в восходящем ряде наших осадочных формаций. С одной стороны, люди, которые утверждают, что высшие организмы развились из низших, так же как и приверженцы мнения, что прогрессивно высшие организмы были созданы последовательно в позднейшие периоды, указывают на свидетельство палеонтологических фактов, как говорящих в пользу их воззрений. С другой стороны, униформисты, которые не только отвергают гипотезу развития, но отрицают и тот факт, что современные жизненные формы стоят выше форм прошлого, возражают, что палеонтологические свидетельства в настоящее время еще очень неполны, что, хотя мы и не нашли до сих пор остатков существ с высшей организацией в пластах наиболее глубокой древности, это еще не дает нам права утверждать, что подобных существ вовсе не существовало в то время, когда эти пласты оседали, и что, по всем вероятиям, геологические исследования со временем откроют искомые существа.

Нельзя не сознаться, что до сих пор свидетельства оказываются в пользу последней партии. С каждым годом геологические открытия показывают, как мало вообще можно давать цены отрицательным фактам. Убеждение, что в древнейших слоях нет следов высших организмов, явилось не вследствие отсутствия подобных остатков, а вследствие неполного исследования. В образчике этой неполноты сэр Чарльз Ляйель, на стр 460 своего Руководства к элементарной геологии, приводит список. Из этого списка оказывается, что в 1709 г. не знали о существовании рыб в пластах, лежащих ниже пермской системы. В 1793 г. их нашли в лежащих ниже каменноугольной системы, в 1828 г. - в девонской, в 1840 г. - в верхней силурийской. О пресмыкающихся мы читаем, что в 1710 г самое нижнее найдено в пермской системе, в 1844 г. - в каменноугольной, в 1852 г. - в верхней девонской. С другой стороны, список млекопитающих показывает, что в 1798 г. не было еще открыто ни одного млекопитающего ниже среднего эоцена; но что в 1818г. они были открыты в нижней оолитовой, а в 1847 г. - в верхнем триасе.

Но дело в том, что обе стороны основываются на недопустимом постулате. Между униформистами не только такие писатели, как Гуго Миллер, но даже и такие, как сэр Чарльз Ляйель {Сэр Чарльз Ляйель в настоящее время не принадлежит уже более к униформистам. После того как была написана эта статья, он с редким и достойным высокого уважения чистосердечием сдался на доводы Дарвина.}, рассуждают так, как будто мы и в самом деле отыскали древнейшие или даже приблизительно древнейшие пласты. Противники их, включая сюда как сторонников гипотезы развития, так и простых прогрессионистов, почти без исключений поступают точно так же. Сэр Р. Морчисон, который принадлежит к прогрессионистам, называет нижайшие из пластов, содержащих ископаемые остатки, "протозоическими" пластами. Профессор Анстэд употребляет тот же термин. Явно или скрытно, все спорящие опираются на это положение, как на общую им почву.

А между тем положение это не может устоять против здравой критики, что как нельзя лучше известно многим из прибегающих к нему. Против него можно привести не один факт, выказывающий, что оно не только сомнительно, но и невероятно: с другой стороны, доказательства, приводимые в его пользу, не выдерживают критики.

На основании того факта, что в Богемии, Великобритании и Северной Америке ближайшие из неметаморфических пластов, открытых до сих пор, содержат лишь слабые следы органической жизни, сэр Р. Морчисон заключает, что они образовались в то время, когда еще не было создано ни животных, ни растений или когда их было создано лишь небольшое количество; и вследствие этого он классифицирует эти пласты под рубрикой "азойских". А между тем из страниц, вышедших из-под его же пера, явствует вся неосновательность предположения, будто в этот период органическая жизнь существовала лишь в незначительных размерах. Такие же следы жизни, какие были найдены в лонгмайндских горных породах, считавшихся долгое время лишенными всяких ископаемых остатков, были открыты и в некоторых нижайших слоях; а между тем двадцать тысяч футов пластов, лежащих над этими слоями, до сих пор еще не дали ни одного ископаемого органического остатка. Если же эти верхние слои, на глубину четырех миль, лишены ископаемых остатков, между тем как слои, лежащие под ними, свидетельствуют о начавшейся уже жизни, то что же становится с выводом сэра Р. Морчисона? В Siluria на стр. 189 мы находим еще более знаменательный факт. "Гленгарифские песчаники" и другие смежные с ними пласты, толщина которых, по словам автора, простирается до 13 500 футов, не представляют никаких следов современной им органической жизни. А между тем сэр Р. Морчисон относит их к девонскому периоду, периоду, обладавшему обширной и разнообразной морской фауной. Как же после этого можем мы из-за отсутствия ископаемых остатков в лонгмайндских пластах и других, соответствующих им, заключить, что Земля была "азойской" во время образования этих пластов?

Но нас спросят, быть может, "почему, если живые организмы существовали в то время, мы не находим пластов с ископаемыми остатками, принадлежащих к этой эпохе или другой, более древней?". На это можно ответить только одно, что несуществование подобных пластов есть не более как отрицательный факт, - мы не нашли их. А принимая в соображение, как скудны наши сведения даже о двух пятых земной поверхности, находящейся в настоящее время над уровнем океана, и как глубоко наше незнание относительно трех пятых, покрытых морем, мы едва ли имеем право положительно сказать, что подобных пластов не существует. А главное наше возражение состоит в том, что эти памятники древнейшей истории Земли были большей частью разрушены действием тех сил, которые постоянно стремятся к разрушению подобных памятников.

Одна из самых несомненных геологических истин состоит в том, что осадочные пласты могут подвергаться более или менее полным видоизменениям через действие огня Горные породы, которые сначала классифицировались как "переходные", потому что они представляли по отличительным своим признакам как бы посредствующее звено между породами огненного происхождения, лежащими под ними, и осадочными пластами, лежащими поверх их, оказываются в настоящее время не чем иным, как осадочными пластами, видоизменившимися как в составе своем, так и во внешнем виде от сильного жара смежного с ними расплавленного вещества, вот почему эти породы и названы "метаморфическими". Новейшие исследования показали также, что эти метаморфические породы не все одинаковой древности, как думали прежде. Кроме первичных и вторичных пластов, видоизмененных действием огня, существуют видоизмененные подобным же образом пласты и третичного происхождения, и встречаются они нередко на расстоянии какой-нибудь четверти мили от точки соприкосновения с соседним гранитом. Процессом этим, само собой разумеется, ископаемые остатки истребляются. "В иных случаях, - говорит сэр Чарльз Ляйель, - темные известняки, содержавшие в изобилии раковины и кораллы, превращались в белый статуйный мрамор, а твердая глина, содержавшая растительные и другие остатки, преобразовывалась в шифер, известный под название смоляного сланца или сланцевой роговой обманки; от органических тел не осталось и следа." Далее оказывается почти уже бесспорной истиной, что всевозможные горные породы плутонического происхождения суть продукт осадочных пластов, подвергшихся полному расплавлению. Мы имеем несколько примеров того, что гранит и гнейс, химический состав которых совершенно одинаков, переходили один в другой; так, в Валорсине, близ Монблана, где обе породы приходят в соприкосновение одна с другой, замечено, что "каждая из них представляет известные видоизменения своих минеральных признаков. Гранит, все еще оставаясь ненаслоенным, начинает перемешиваться с зелеными частичками; с другой стороны, тальковатый гнейс принимает гранитообразное устройство, сохраняя свою наслойку". В абердинском граните нередко встречаются комки нерасплавленного гнейса, наконец, мы сами можем засвидетельствовать, что берега Лох-Сунарта представляют обильные доказательства того, что гранит этой местности, когда он был в расплавленном состоянии, содержал не вполне расплавленные глыбы осадочных пород. И это еще не все. Пятьдесят лет тому назад полагали, что все гранитные породы первобытны или существовали прежде каких бы то ни было осадочных пластов, но в настоящее время "весьма трудно указать хотя бы на одну гранитную массу, относительно которой можно было бы, на основании фактических данных, сказать, что она древнее всех известных нам пластов, заключающих ископаемые остатки". Словом, многочисленные доказательства ясно свидетельствуют, что все слои осадков могут через соприкосновение с расплавленным веществом, составляющим ядро земного шара, или хотя бы только через близость к этому веществу быть совершенно расплавлены, или расплавлены только отчасти, или же накалены до той степени, какая нужна, чтобы произвести сплавление их частиц, и что, смотря по температуре, до которой они были нагреты, и по обстоятельствам, при которых они остывают, они принимают форму то гранита, то порфира, то трапа, то гнейса, то какой-либо другой горной породы. Далее мы ясно видим, что, хотя пласты различной древности подвергались подобного рода изменениям, тем не менее сильнее всего изменялись наиболее древние пласты, как потому, что они обыкновенно ближе лежали к центру огненного действия, так и потому, что они были дольше подвергнуты этому действию. Отсюда явствует, что осадочные пласты, древность которых переходит за известный предел, вряд ли могут быть находимы в непревращенном состоянии и что пласты еще более древние, чем эти последние, наверное, были в прежнее время расплавлены. Итак, если в течение прошлого времени, продолжавшегося неопределенный период, действовали те же силы - водная и огненная, которые действуют и в настоящее время, то и состояние земной коры могло быть такое же, каким оно является нам теперь. Мы не имеем никаких данных, на основании которых могли бы постановить точные пределы периода, в продолжение которого происходило образование и разрушение пластов. Свидетельство фактов так неопределенно, что процессы эти могли продолжаться в течение периода, в десять раз большего, чем тот, который измеряется всеми нашими группами осадочных пластов.

Но мало того, что настоящий вид земной коры не представляет нам никаких данных для определения начала этих процессов, мало того, что некоторые обстоятельства позволяют нам предполагать, что начало это относится к неизмеримо далекому от нас прошлому, - неизмеримо далекому даже по отношению к огромным геологическим периодам, - у нас нет недостатка даже в положительных доказательствах, дающих нам право принимать неизмеримую отдаленность этого начала Новейшая геология возвела в неопровержимую истину такие факты, которые несовместимы с верованием, что образование и разрушение пластов начались в то время, когда образовалась кембрийская горная порода, или вообще в другой какой-нибудь недавний период. Чтобы доказать это, достаточно будет привести один факт из Siluria. Сэр Р. Морчисон вычисляет, что вертикальная толщина силурийских пластов в Валлисе колеблется между 26 000 и 27 000 футов, другими словами, равняется приблизительно пяти милям, если к этому мы прибавим вертикальную толщину кембрийских пластов, над которыми силурийские лежат, сообразуясь с ними в изгибах и направлении, то мы, полагая наименьшие цифры, получим в итоге глубину приблизительно в семь миль. Всеми геологами принято, что это огромное накопление пластов должно было происходить на медленно оседавшей плоскости. Эти пласты не могли бы лечь один над другим в таком правильном порядке, если б земная кора в этом месте не оседала или непрерывно, или посредством прерывистых, небольших понижений. Но такое громадное оседание не могло бы произойти, если б земная кора не имела значительной толщины Расплавленное ядро земного шара постоянно стремится принять форму правильного приплюснутого сфероида всякое сдавление его коры ниже поверхности равновесия, а также всякое возвышение коры над этой поверхностью должны встречать огромное сопротивление. Из этого неизбежно следует, что при тонкой коре были бы возможны только незначительные повышения и оседания и что, наоборот, оседание, простирающееся на семь миль глубины, заставляет предполагать кору, обладающую сравнительно значительной силой или, другими словами, значительной толщиной. И точно, сравнивая это предполагаемое оседание силурийского периода с оседаниями и повышениями, происходящими в современных нам океанах и материках, мы не видим никакого основания предполагать, чтобы земная кора была заметно тоньше в то время, чем теперь. Что же мы из этого должны заключить? Если, как большинство геологов утверждают, земная кора действительно образовалась вследствие того медленного остывания, которое продолжается и по настоящее время, если мы не видим никаких следов, на основании которых можно бы было заключить что земная кора была заметно тоньше во время образования древнейших кембрийских пластов, чем теперь - то не явствует ли из этого, что период, когда она приобрела толщину, которой она уже обладала во время образования кембрийских пластов, был громаден в сравнении с промежутком, отделяющим кембрийский период от нашего. Но в течение этого неизмеримого ряда эпох, на которые указывают нам вышеизложенные факты существовали и океан, и прилив, и отлив, и ветры, и волны, и дождь и реки. Эти деятели, производившие постоянно смывание берегов и выполнение морского дна, были так же деятельны тогда, как и в настоящее время. Бесконечные ряды слоев должны были образоваться. Если же мы спросим, где они, природа ответит нам они были разрушены тем самым действием огня, которое расплавило и преобразило такую значительную долю древнейших из известных нам пластов.