«Дискурсы: Биологические и геологические эссе»

Как объяснить существование этой длинной последовательности различных видов крокодилов? Нам кажутся открытыми только два предположения: либо каждый вид крокодила был специально создан, либо он возник из какой-то ранее существовавшей формы в результате действия естественных причин. Выбирайте свою гипотезу; я выбрал свою. Я не нахожу никаких оснований верить в отдельное сотворение множества последовательных видов крокодилов в течение бесчисленных веков. Наука не поддерживает такую дикую фантазию; и даже извращенная изобретательность комментатора не может претендовать на то, чтобы обнаружить этот смысл в простых словах, которыми автор Книги Бытия записывает события пятого и шестого дней Творения.

С другой стороны, я не вижу веских причин сомневаться в необходимой альтернативе, что все эти разнообразные виды развились из ранее существовавших крокодилоподобных форм в результате действия причин, столь же полностью являющихся частью общего порядка природы, как и те, что вызвали изменения в неорганическом мире. Немногие осмелятся утверждать, что рассуждение, применимое к крокодилам, теряет свою силу среди других животных или среди растений. Если одна серия видов возникла в результате действия естественных причин, кажется глупостью отрицать, что все они могли возникнуть таким же образом.

Малое начало привело нас к великому концу. Если бы я поместил кусочек мела, с которого мы начали, в горячее, но тусклое пламя горящего водорода, он бы вскоре засиял, как солнце. Мне кажется, что эта физическая метаморфоза — не ложный образ того, что стало результатом нашего подвергания его сегодня вечером потоку пылкой, хотя и отнюдь не блестящей мысли. Он стал светящимся, и его ясные лучи, проникая в бездну далекого прошлого, открыли нашему взору некоторые стадии эволюции Земли. И в изменчивом «без спешки, но без отдыха» движении суши и моря, как и в бесконечном разнообразии форм, принимаемых живыми существами, мы не наблюдали ничего, кроме естественного продукта сил, изначально присущих субстанции Вселенной.

II

ПРОБЛЕМЫ ГЛУБОКОГО МОРЯ

[1873]

21 декабря 1872 года H.M.S. «Челленджер», восемнадцатипушечный корвет водоизмещением 2000 тонн, вышел из гавани Портсмута в трех-, а возможно, и четырехлетнее плавание. Ни один военный корабль никогда прежде не покидал этот знаменитый порт с таким необычным оснащением. Две из восемнадцати 68-фунтовых пушек вооружения «Челленджера» остались, чтобы позволить ему эффективно разговаривать с морскими разбойниками, возможно, лишенными всякого уважения к науке, в отдаленных морях, куда он направляется; но главная палуба была по большей части очищена от военного снаряжения и оборудована физическими, химическими и биологическими лабораториями; фотография получила свою темную каюту; в то время как аппаратура для дноуглубительных работ, траления и зондирования, для фотометров и термометров заполнила пространство, ранее занимаемое пушками и пушечными снастями, пистолетами и абордажными саблями.

Экипаж «Челленджера» соответствует его оснащению. Капитан Нэрс, его офицеры и матросы готовы заботиться об интересах гидрографии, управлять кораблем и, если нужно, сражаться на нем, как подобает морякам; в то время как имеется штат научных гражданских лиц под общим руководством доктора Уайвилла Томсона, члена Королевского общества (профессора естественной истории в Эдинбургском университете по праву, но в настоящее время откомандированного для службы in partibus), чья задача — использовать все чудесно упакованные запасы приборов и накопить до возвращения корабля в Англию такие дополнения к естественным знаниям, которые оправдают труд и затраты, связанные с оснащением и содержанием экспедиции.

Под умелым и усердным руководством гидрографа, адмирала Ричардса, были приняты все меры предосторожности, которые могли подсказать опыт и предусмотрительность, чтобы обеспечить экспедицию материальными условиями успеха; и казалось бы, ничто, кроме кораблекрушения или эпидемии, — оба события крайне маловероятны, — не могло помешать «Челленджеру» проделать великолепную работу и открыть новую эру в истории научных путешествий.

Отправка этой экспедиции является кульминацией серии таких предприятий, постепенно увеличивающихся в масштабах и важности, которые Адмиралтейство, к его большой чести, осуществляло в течение последних нескольких лет; история которых изложена доктором Уайвиллом Томсоном в прекрасно иллюстрированном томе под названием «Глубины моря», опубликованном после его отъезда.

«Весной 1868 года мой друг доктор У. Б. Карпентер, в то время один из вице-президентов Королевского общества, был со мной в Ирландии, где мы вместе изучали строение и развитие криноидей. У меня давно было глубокое убеждение, что землей обетованной для натуралиста, единственным оставшимся регионом, где были бесконечные новинки чрезвычайного интереса, готовые для руки, у которой есть средства их собрать, является дно глубокого моря. Я даже мельком видел некоторые из этих сокровищ, ибо годом ранее я видел вместе с профессором Сарсом формы, которые я уже упоминал, выловленные его сыном на глубине от 300 до 400 саженей у Лофотенских островов. Я изложил свои взгляды своему коллеге, и мы много раз обсуждали этот предмет над нашими микроскопами. Я настоятельно призывал доктора Карпентера использовать свое влияние в штаб-квартире, чтобы побудить Адмиралтейство, вероятно, через Совет Королевского общества, предоставить нам судно, должным образом оснащенное дноуглубительным снаряжением и всей необходимой научной аппаратурой, чтобы многие важные вопросы о состоянии дел в глубинах океана, которые все еще оставались в состоянии неопределенности, могли быть окончательно решены. После всестороннего рассмотрения доктор Карпентер пообещал свое сердечное сотрудничество, и мы договорились, что я напишу ему по его возвращении в Лондон, указав в общих чертах результаты, которые я предвидел, и наметив то, что я считал многообещающей линией исследования. Совет Королевского общества горячо поддержал это предложение; и я привожу здесь в хронологическом порядке короткую и в высшей степени удовлетворительную переписку, которая привела к тому, что Адмиралтейство предоставило в распоряжение доктора Карпентера и меня канонерскую лодку «Лайтнинг» под командованием штаб-командира Мэя, Королевский флот, летом 1868 года для пробного плавания к северу от Шотландии, а впоследствии — для гораздо более широких исследований на H.M.S. «Поркьюпайн», капитан Калвер, Королевский флот, которые были проведены с дополнительным участием мистера Гвина Джеффриса летом 1869 и 1870 годов».[1]

[Сноска 1: «Глубины моря», стр. 49-50.]

Простые люди могут быть озадачены, пытаясь понять, почему доктор Уайвилл Томсон, не будучи циником, должен отводить «Землю обетованную» на дно глубокого моря; они могут еще больше удивляться тому, какого рода «молоко и мед» «Челленджер» ожидает найти; и их недоумение может достичь своего максимума, когда они попытаются угадать, каким образом этот молоко и мед должны быть извлечены из столь недоступного Ханаана. Поэтому я постараюсь дать некоторый ответ на эти вопросы в порядке, обратном тому, в котором я их изложил.

Помимо крючков, лесок и обычных сетей, рыбаки с незапамятных времен использовали два вида орудий для добычи морских существ, живущих за пределами приливных зон, — это «драга» и «трал». Драга используется рыбаками, добывающими устриц. Представьте себе большой мешок, рот которого имеет форму вытянутого параллелограмма и прикреплен к железной раме той же формы, причем две длинные стороны этого обода выполнены в виде скребков. Цепи прикрепляют концы рамы к толстой веревке, так что когда мешок тащится за веревку, край одного из скребков опирается на землю и скребет все, к чему прикасается, в мешок. Устричный драгер берет одну из этих машин в свою лодку, и когда он достигает устричной банки, драга выбрасывается за борт; как только она опускается на дно, веревка выдается настолько, чтобы предотвратить ее прямое вытягивание вверх, а затем закрепляется, пока лодка идет вперед. Таким образом, драга тащится по дну и скребет устриц и других морских животных и растения, камни и ил в мешок. Когда драгер решает, что он полон, он вытаскивает его, выбирает устриц, выбрасывает остальное за борт и начинает снова.

Дноуглубительные работы на мелководье, скажем, от десяти до двадцати саженей, — операция довольно легкая; но чем глубже идет драгер, тем тяжелее должно быть его судно и прочнее снасти, в то время как операция вытягивания становится все более трудоемкой. Дноуглубительные работы на 150 саженях — очень тяжелая работа, если ее приходится выполнять вручную; но благодаря использованию паровой лебедки для обеспечения мощности[2] и приспособлений, известных как «аккумуляторы», чтобы уменьшить риск разрыва дражной веревки из-за качки и килевой качки судна, драга работала все глубже и глубже, пока, наконец, 22 июля 1869 года H.M.S. «Поркьюпайн», находясь в Бискайском заливе, ее командир капитан Калвер не совершил беспрецедентный подвиг, проведя дноуглубительные работы на глубине 2435 саженей, или 14 610 футов, что почти равно высоте Монблана. Драга «была быстро вытащена на палубу в час ночи 23-го числа, после отсутствия в течение 7 1/4 часов и пути более восьми статутных миль», с полутора центнерами твердого содержимого.

[Сноска 2: Эмоциональная сторона научной натуры имеет свои особенности. Многие вспомнят нежность одного философа к своим часам — «маленькому существу», — которые были так удивительно потеряны и снова найдены. Но доктор Уайвилл Томсон превосходит владельца часов в своей любви к паровой лебедке. «Этот маленький двигатель был утешением нашей жизни. Раз или два он был перенапряжен, и тогда мы жалели это старательное маленькое существо, тяжело дышащее, как перегруженная лошадь».]

Трал — это своего рода сеть для ловли тех рыб, которые обычно живут на дне моря, таких как морской язык, камбала, тюрбо и морской петух. Рот сети может быть тридцать или сорок футов шириной, и один край его рта прикреплен к деревянному брусу той же длины. Два конца бруса поддерживаются изогнутыми кусками железа, которые приподнимают брус и край сети, прикрепленный к нему, на небольшое расстояние, в то время как другой край рта сети волочится по земле. Закрытый конец сети имеет форму большого мешка; и, когда брус тащится, рыба, потревоженная со дна движением сети, легко проходит в ее рот и скапливается в мешке на ее конце. После дрейфа с приливом в течение шести или семи часов трал вытаскивают, товарную рыбу выбирают, остальную выбрасывают, а трал отправляют за борт для следующей операции.

Более тысячи хорошо оснащенных траулеров постоянно заняты тем, что бороздят моря вокруг нашего побережья таким образом, и именно им мы обязаны очень большой долей нашего снабжения рыбой. Трудность траления, как и дноуглубительных работ, быстро возрастает с глубиной, на которой выполняется операция; и до недавнего времени, вероятно, траление на такой большой глубине, как 100 саженей, было чем-то неслыханным. Но первые новости с «Челленджера» открывают новые возможности для трала.

Доктор Уайвилл Томсон пишет («Nature», 20 марта 1873 г.):—

«Для первых двух или трех подъемов на очень большой глубине у побережья Португалии драга поднялась, заполненная обычным «атлантическим илом», вязким и однородным повсюду, и часы работы по просеиванию дали самый минимальный результат. Мы очень хотели получить некоторое представление об общем характере фауны и, в частности, о распределении высших групп; и после различных предложений по модификации драги было предложено попробовать обычный трал. У нас на борту был компактный трал с 15-футовым брусом, и мы опустили его у мыса Сент-Винсент на глубину 600 саженей. Эксперимент выглядел рискованным, но, к нашему большому удовлетворению, трал поднялся в полном порядке и содержал, наряду со многими более крупными беспозвоночными, несколько рыб... После первой попытки мы пробовали трал несколько раз на глубинах 1090, 1525 и, наконец, 2125 саженей, и всегда с успехом».

Для коралловых рыбаков Средиземноморья, которые ищут драгоценный красный коралл, растущий прочно прикрепленным к скалам на глубине от шестидесяти до восьмидесяти саженей, и драга, и трал были бы бесполезны. Поэтому они прибегают к своего рода раме, к которой прикреплены длинные пучки слабо связанных пеньковых веревок, и которая опускается на веревке на глубину, где пеньковые веревки могут прочесывать поверхность скал и отламывать коралл, который поднимается, запутавшись в веревках. Подобное приспособление возникло из потребностей глубоководных исследований.

В ходе дноуглубительных работ на «Поркьюпайне» часто обнаруживалось, что, хотя в драгу попадало мало интересных объектов, многие живые существа поднимались, прилипнув к внешней стороне дражного мешка и даже к первым нескольким саженям дражной веревки. Рот драги, несомненно, быстро заполнялся илом, и таким образом вещи, которые она должна была поднять, оказывались отсечены. Чтобы исправить это неудобство, капитан Калвер разработал устройство, не сильно отличающееся от того, что используется коралловыми рыбаками. Он прикрепил к драге полдюжины швабр, подобных тем, что используются для сушки палуб. Швабра — это нечто вроде того, чем была бы березовая метла, если бы ее прутья были сделаны из длинных грубых пеньковых нитей. Они волочились за драгой по поверхности ила и запутывали живущих там существ — множество которых, скрученных в прядях швабр, поднимались на поверхность вместе с драгой. Дальнейшее улучшение было сделано путем прикрепления длинного железного стержня к нижней части дражного мешка и прикрепления больших пучков распушенной пеньки к концу этого стержня. Эти «путаницы» поднимают огромное количество таких животных, у которых есть длинные руки, шипы или выступы, которые легко запутываются в пеньке, но они очень разрушительны для хрупких организмов, которые они заключают в тюрьму; и теперь, когда трал может успешно работать на самых больших глубинах, можно ожидать, что он вытеснит их; по крайней мере, везде, где грунт достаточно мягкий, чтобы позволить траление.

Очевидно, что между драгой, тралом и «путаницами» у любого организма, кроме тех, что способны быстро зарываться, мало шансов остаться в безопасности на дне любой части моря, которую «Челленджер» берется исследовать. И впервые в истории научных исследований у нас есть хороший шанс узнать, на что похоже население глубин моря в самых разных частях мира.

А теперь возникает следующий вопрос. Поскольку средства исследования вполне адекватны, каких форм жизни можно ожидать на этих огромных глубинах?

Систематическое изучение распределения живых существ является самой современной отраслью биологической науки и возникло задолго после того, как морфология и физиология достигли значительного развития. Это, естественно, не означает, что с тех пор, как люди начали наблюдать природные явления, они не знали о том, что животные и растения одной части мира отличаются от тех, что в других регионах; или что обитатели холмов отличаются от обитателей равнин в том же регионе; или, наконец, что некоторые морские существа встречаются только на мелководье, в то время как другие населяют глубины. Тем не менее, только после открытия Америки внимание натуралистов было сильно привлечено к удивительным различиям между животным населением центральных и южных частей Нового Света и тех частей Старого Света, которые лежат под теми же параллелями широты. Еще в 1667 году Авраам Милиус в своем трактате «De Animalium origine et migratione, populorum» утверждает, что, поскольку в Америке существуют бесчисленные виды животных, которых нет больше нигде, они должны были быть созданы и помещены туда Божеством: Бюффон не менее решительно настаивает на различии между фаунами Старого и Нового Света. Но первая попытка собрать факты такого порядка в единое целое и скоординировать их в серию обобщений, или законов географического распределения, не насчитывает и столетия и содержится в «Specimen Zoologiae Geographicae Quadrupedum Domicilia et Migrationes sistens», опубликованном в 1777 году ученым брауншвейгским профессором Эберхардом Циммерманом, который иллюстрирует свою работу тем, что он называет «Tabula Zoographica», являющейся старейшей известной мне картой распределения.

Что касается фактов, главная цель Циммермана — показать, что среди наземных млекопитающих некоторые встречаются по всему миру, в то время как другие ограничены определенными областями большего или меньшего размера; и что обилие видов следует за температурой, будучи наибольшим в теплых и наименьшим в холодных климатах. Но морские животные, считает он, не подчиняются такому закону. Арктические и Атлантические моря, говорит он, так же полны рыб и других животных, как и моря тропиков. Поэтому ясно, что холод не влияет на обитателей моря так, как на наземных животных, и что это должно быть так, следует из того факта, что морская вода, «propter varias quas continet bituminis spiritusque particulas», замерзает с гораздо большим трудом, чем пресная вода. С другой стороны, тепло экваториального солнца проникает лишь на небольшое расстояние под поверхность океана. Более того, согласно Циммерману, непрерывное возмущение массы моря ветрами и приливами так перемешивает теплое и холодное, что жизнь равномерно распределена и обильна по всему океану.

В 1810 году Риссо в своей работе по ихтиологии Ниццы заложил основу того, что с тех пор называют «батиметрическим» распределением, или распределением по глубине, показав, что регионы морского дна разной глубины можно различать по рыбам, которые их населяют. Существовал литоральный регион между приливными отметками с его песчанками, рыбами-иглами и собачками: регион морских водорослей, простирающийся от отметки отлива до глубины 450 футов, с его губанами, скатами и плоской рыбой; и глубоководный регион, от 450 футов до 1500 футов или более, с его спинорогами, акулами, морскими петухами, треской и рыбой-меч.

Более двадцати лет спустя М.М. Одуэн и Мильн-Эдвардс гораздо более детально реализовали принцип различения фаун разных зон глубины в своих «Recherches pour servir à l'Histoire Naturelle du Littoral de la France», опубликованных в 1832 году.

Они делят область, заключенную между отметкой прилива и отметкой отлива весенних приливов (которая очень обширна из-за большого подъема и падения прилива на побережье Нормандии около Сен-Мало, где проводились их наблюдения), на четыре зоны, каждая из которых характеризуется своими специфическими беспозвоночными обитателями. За четвертым регионом они выделяют пятый, который никогда не обнажается и населен устрицами, морскими гребешками, крупными морскими звездами и другими животными. За пределами этого они, по-видимому, думают, что животная жизнь отсутствует.[3]

[Сноска 3: «Enfin plus bas encore, c'est-à-dire alors loin des côtes, le fond des eaux ne paraît plus être habité, du moins dans nos mers, par aucun de ces animaux» (1. c. tom. i. p. 237). «Ces animaux» оставляет смысл авторов сомнительным.]

Одуэн и Мильн-Эдвардс первыми увидели важность влияния знания о том, как морские животные распределены по глубине, на геологию. Они предполагают, что с помощью этого можно будет судить, сформировался ли ископаемый пласт на берегу древнего моря, и даже определить, отложился ли он на мелководье или на глубине на этом берегу; ассоциация раковин животных, которые живут в разных зонах глубины, докажет, что раковины были перенесены в то положение, в котором они найдены; в то время как, с другой стороны, отсутствие раковин в отложении не оправдает вывод о том, что воды, в которых оно сформировалось, были лишены животных обитателей, поскольку они могли быть просто слишком глубокими для обитания.

Новая линия исследования, таким образом открытая французскими натуралистами, была продолжена норвежцем Сарсом в 1835 году, Эдвардом Форбсом в нашей стране в 1840 году[4] и Эрстедом в Дании несколько лет спустя. Гений Форбса в сочетании с его обширными знаниями в области ботаники, зоологии беспозвоночных и геологии позволил ему сделать больше, чем любому из его коллег, в привлечении внимания к важности распределения по глубине; и его исследования в Эгейском море, и еще более его замечательная статья «О геологических отношениях существующей фауны и флоры Британских островов», опубликованная в 1846 году в первом томе «Мемуаров Геологической службы Великобритании», привлекли всеобщее внимание.

[Сноска 4: В статье в «Мемуарах Геологической службы», цитируемой далее, Форбс пишет:—

«В эссе «Об ассоциации моллюсков на побережьях Британии, рассматриваемой в связи с плейстоценовой геологией», напечатанном в [Edinburgh Academic Annual за] 1840 год, я описал моллюсков, распределенных по нашим берегам и морям, в четырех великих зонах или регионах, обычно называемых «Литоральная зона», «Регион ламинарий», «Регион коралловых водорослей» и «Регион кораллов». Обширная серия исследований, в основном проведенных членами комитета, назначенного Британской ассоциацией для исследования морской геологии Британии с помощью драги, не опровергла эту классификацию, а исследования профессора Ловена в Норвежском и Лапландском морях подтвердили их правильность. Первые два из вышеупомянутых регионов были ранее замечены Ламуру в его отчете о распределении (вертикально) морских водорослей, Одуэном и Мильн-Эдвардсом в их «Наблюдениях по естественной истории побережья Франции» и Сарсом в предисловии к его «Beskrivelser og Jagttagelser»».

На побережьях Британских островов Форбс выделяет четыре зоны или региона: Литоральный (между приливными отметками), Ламинариевый (между отметкой отлива и 15 саженями), Коралловый (от 15 до 50 саженей) и Глубоководный или Коралловый регион (от 50 саженей до более чем 100 саженей). Но в более глубоких водах Эгейского моря, между берегом и глубиной 300 саженей, Форбс смог выделить не менее восьми зон жизни, в ходе которых количество и разнообразие форм постепенно уменьшались, пока за пределами 300 саженей жизнь не исчезла совсем. Таким образом, казалось, что спуск в море имеет почти такой же эффект на жизнь, как подъем на суше. Недавние исследования, по-видимому, показывают, что Форбс был достаточно прав в своей классификации фактов распределения по глубине, как они наблюдаются в Эгейском море; и хотя во время, когда он писал, существовало одно или два наблюдения, которые могли бы предупредить его не обобщать слишком широко на основе своего эгейского опыта, его собственная работа с драгой была гораздо более обширной и систематической, чем у любого другого натуралиста, поэтому неудивительно, что он чувствовал себя оправданным, строя на ней. Тем не менее, что касается предела диапазона жизни по глубине, вывод Форбса был полностью опровергнут, и самые большие глубины, достигнутые до сих пор, не показывают даже приближения к «нулю жизни»:—

«Во время нескольких плаваний кораблей Ее Величества «Лайтнинг» и «Поркьюпайн» в 1868, 1869 и 1870 годах, — говорит доктор Уайвилл Томсон, — было сделано пятьдесят семь подъемов драги в Атлантике на глубинах более 500 саженей и шестнадцать на глубинах более 1000 саженей, и во всех случаях жизнь была обильной. В 1869 году мы сделали два заброса на глубинах более 2000 саженей. В обоих жизнь была обильной; и при самом глубоком забросе, 2435 саженей, у устья Бискайского залива, мы взяли живые, хорошо выраженные и характерные примеры всех пяти подцарств беспозвоночных. И таким образом вопрос о существовании обильной животной жизни на дне моря был окончательно решен для всех глубин, ибо нет оснований полагать, что глубина где-либо превышает от трех до четырех тысяч саженей; и если нет ничего в условиях глубины 2500 саженей, что препятствовало бы полному развитию разнообразной фауны, невозможно предположить, что даже дополнительные тысяча саженей имели бы какое-то большое значение».[5]

[Сноска 5: «Глубины моря», стр. 30. Результаты подобного рода, полученные предыдущими наблюдателями, подробно изложены в шестой главе, стр. 267-280. Дноуглубительные работы, проведенные графом Пурталасом под руководством профессора Пирса, суперинтенданта Береговой службы Соединенных Штатов, в 1867, 1868 и 1869 годах, особенно примечательны, и, вероятно, не будет преувеличением сказать, словами профессора Агассиса, «что мы обязаны береговой службе первой широкой и всеобъемлющей основой для исследования морского дна в больших масштабах, открывающей новую эру в зоологических и геологических исследованиях».]

Как показывает недавнее письмо доктора Уайвилла Томсона, процитированное выше, использование трала на больших глубинах выявило еще большее разнообразие жизни. Рыбы поднимались с глубины от 600 до более чем 1000 саженей, все в особом состоянии из-за расширения воздуха, содержащегося в их телах. При их освобождении от экстремального давления их глаза, особенно, имели странный вид, выпячиваясь, как большие шары, из их голов. Двустворчатые и одностворчатые моллюски, по-видимому, редки на самых больших глубинах; но морские звезды, морские ежи и другие иглокожие, зоофиты, губки и простейшие изобилуют.

Очевидно, что «Челленджер» имеет привилегию открыть новую главу в истории живого мира. Он не может опускать свои драги и тралы в эти девственные глубины великого океана, не принося открытия. Даже если сама вещь может быть ни «богатой, ни редкой», тот факт, что она пришла с этой глубины, в этой конкретной широте и долготе, будет новым фактом в распределении и, как таковой, будет иметь определенное значение.

Но можно с уверенностью предположить, что поднятые вещи будут очень часто зоологическими новинками; или, что еще лучше, зоологическими древностями, которые в спокойных и мало изменившихся глубинах океана избежали причин разрушения, действующих на мелководье, и представляют собой преобладающее население прошлой эпохи.

Было замечено, что Одуэн и Мильн-Эдвардс предвидели общее влияние изучения распределения по глубине на интерпретацию геологических явлений. Форбс связал два порядка исследования еще более тесно; и в глубоком эссе «О связи между распределением существующей фауны и флоры Британских островов и геологическими изменениями, которые повлияли на их территорию, особенно во время эпохи Северного дрифта», на которое уже была сделана ссылка, он выдвинул весьма многозначительное предложение.

В некоторых частях морского дна в непосредственной близости от Британских островов, как в районе Клайда, среди Гебридских островов, в заливе Мори-Ферт и в Немецком море, есть пониженные области, образующие своего рода подводные долины, центры которых имеют глубину от 80 до 100 саженей или более. Эти депрессии населены скоплениями морских животных, которые отличаются от тех, что встречаются в прилегающем и более мелком регионе, и напоминают тех, что встречаются гораздо дальше на север, на норвежском побережье. Форбс назвал эти скандинавские отряды «Северными аутлайерами».

Каким образом эти изолированные участки северной популяции оказались в столь глубоких местах? Чтобы объяснить эту загадку, Форбс напомнил о том факте, что в эпоху, непосредственно предшествовавшую нынешней, климат был гораздо холоднее (отсюда и название «ледниковая эпоха»), и что раковины, обнаруживаемые в виде ископаемых или субфоссилий в отложениях того времени, в точности соответствуют тем, которые сегодня можно встретить только в скандинавских или еще более арктических регионах. Несомненно, в ледниковую эпоху общая популяция наших морей повсеместно имела северный облик, который сейчас представлен только «северными анклавами»; точно так же, как растительность суши, вплоть до уровня моря, имела северный характер, который в настоящее время проявляется только у растений, обитающих на вершинах наших гор. Но по мере того как ледниковая эпоха уходила в прошлое и складывались современные климатические условия, северные растения смогли сохраниться только на суровых высотах, где южные формы не могли с ними конкурировать. Подобным же образом Форбс предположил, что после ледниковой эпохи северные животные, населявшие тогда море, оказались ограничены глубинами, где они могли удержать свои позиции против пришельцев с юга, лучше приспособленных к процветанию в более теплых водах мелководья. Таким образом, глубина в море по своему влиянию на распределение соответствовала высоте на суше.

Та же идея применяется для объяснения аналогичной аномалии в фауне Эгейского моря:

«В самых глубоких регионах Эгейского моря сохраняется представительство северной фауны, частично за счет идентичных, а частично за счет викарных форм... Присутствие последних в основном обусловлено законом (представительства параллелей широты зонами глубины), тогда как присутствие первых видов зависело от их переноса из родных морей в прошлую эпоху и последующей изоляции. Этой эпохой, несомненно, была поздняя плиоценовая или ледниковая эра, когда Mya truncata и другие северные формы, ныне вымершие в Средиземном море и найденные в ископаемом состоянии в сицилийских третичных отложениях, проникали в это море. Изменения, которые уничтожили там мелководные ледниковые формы, не затронули тех, что обитали на глубине и выжили до сих пор»[6].

[Сноска 6: Memoirs of the Geological Survey of Great Britain, том i, стр. 390.]

Концепция о том, что обитатели локальных впадин морского дна могут быть остатком древней популяции этой области, удержавшейся в этих глубоководных убежищах против наступающей фауны, подобно тому как бритты и гэлы удержались в Уэльсе и Шотландии против наступающих тевтонов, — концепция, выдвинутая таким образом Форбсом, — получила более широкое применение, чем Форбс мог предполагать, когда лот впервые поднял образцы ила с глубокого морского дна. Как я отмечал в другом месте[7], сразу стало очевидно, что известковый липкий ил Атлантики состоит, в основном, из раковин глобигерин и других фораминифер, идентичных тем, из которых сложен настоящий мел, причем это сходство распространяется даже на присутствие тех своеобразных тел — кокколитов и коккосфер, истинная природа которых до сих пор не установлена. Итак, перед нами организмы, столь же древние, как меловая эпоха, которые все еще живы и продолжают свою работу по созданию горных пород на дне существующих морей. Что, если глобигерины и кокколиты — не единственные выжившие представители ушедшего мира, скрытые под тремя милями соленой воды? Письмо, которое доктор Уайвилл Томсон написал доктору Карпентеру в мае 1868 года, из которого выросли все эти экспедиции, показывает, что этот вопрос уже тогда стал для доктора Томсона практической проблемой; и желательность решения этой проблемы выдвигается на первый план среди его доводов в пользу того, чтобы побудить правительство предпринять работу по исследованию:

[Сноска 7: См. выше, «О куске мела», стр. 13.]

«Два года назад М. Сарс, инспектор рыболовства шведского правительства, имел возможность по долгу службы проводить драгирование у Лофотенских островов на глубине 300 морских саженей. Я посетил Норвегию вскоре после его возвращения и имел возможность изучить вместе с его отцом, профессором Сарсом, некоторые из его результатов. Животные формы были многочисленны; многие из них были новыми для науки; и среди них была одна, представляющая исключительный интерес, — маленький криноид, образец которого у вас есть, и который мы сразу распознали как деградировавший тип Apiocrinidae, отряда, до сих пор считавшегося вымершим, который достиг своего максимума в грушевидных энкринитах юрского периода и чьим последним известным представителем до сих пор был Bourguettocrinus из мела. Несколькими годами ранее г-н Абсйорнсен, проводя драгирование на глубине 200 саженей в Хардангер-фьорде, добыл несколько экземпляров морской звезды (Brisinga), которая, по-видимому, находит своего ближайшего союзника в ископаемом роде Protaster. Эти наблюдения вне всякого сомнения доказывают, что животная жизнь в океане обильна на глубинах от 200 до 300 саженей, что формы на этих больших глубинах сильно отличаются от тех, что встречаются при обычном драгировании, и что, по крайней мере в некоторых случаях, эти животные тесно связаны с фауной раннего третичного периода и, по-видимому, являются ее прямыми потомками».

«Я думаю, что последний результат можно было почти предвидеть; и, вероятно, дальнейшие исследования значительно дополнят этот класс данных и дадут нам возможность проверить наши определения зоологического положения некоторых ископаемых типов путем изучения мягких тканей их современных представителей. Основной причиной уничтожения, миграции и сильной модификации типов животных, по-видимому, является изменение климата, главным образом зависящее от колебаний земной коры. Эти колебания, по-видимому, в северной части Северного полушария не превышали 1000 футов с начала третичной эпохи. Температура глубоких вод, по-видимому, постоянна для всех широт и составляет 39°; так что огромная область Северной Атлантики должна была сохранить свои условия неизменными, несмотря на третичные или посттретичные колебания»[8].

[Сноска 8: The Depths of the Sea, стр. 51-52.]

Как мы увидим, предположение о том, что температура глубокого моря везде составляет 39° F. (4° C.), является ошибкой, которую доктор Уайвилл Томсон заимствовал у выдающихся физиков; но общая справедливость рассуждений не затрагивается этим обстоятельством, и ожидания доктора Томсона в некоторой степени уже подтвердились.

Таким образом, помимо глобигерин, существует восемнадцать видов глубоководных фораминифер, идентичных видам, найденным в мелу. В меловом иле глубокого моря во многих местах вкраплены бесчисленные чашевидные губки, снабженные шестилучевыми кремневыми спикулами, расположенными так, что стенка чаши образована кружевом из кремневых нитей. Не менее обильны в некоторых частях меловых отложений ископаемые, известные как Ventriculites, хорошо описанные доктором Томсоном как «изящные вазы или чаши с ветвящимися корнеподобными основаниями или группами регулярно или нерегулярно расходящихся трубок, тонко украшенных на поверхности вдавленной сетью, подобной тончайшему кружеву»; и он добавляет: «Когда мы сравниваем такие современные формы, как Aphrocallistes, Iphiteon, Holtenia и Askonema, с определенными сериями меловых Ventriculites, не может быть ни малейшего сомнения в том, что они принадлежат к одному семейству — в некоторых случаях к очень близким родам»[9].

[Сноска 9: The Depths of the Sea, стр. 484.]

Профессор Дункан находит «несколько кораллов с побережья Португалии, более близких к меловым формам, чем к любым другим».

Стебельчатые криноиды или морские лилии, столь обильные в древние времена, теперь исключительно ограничены глубоким морем, и недавние исследования дали формы древнего родства, существование которых до сих пор не подозревалось. Общий характер группы морских звезд, заключенных в белом мелу, почти такой же, как в современной фауне глубокой Атлантики. Морские ежи глубокого моря, хотя ни один из них не является видово идентичным какой-либо меловой форме, принадлежат к тем же общим группам, и некоторые из них близко подходят к вымершим меловым родам.

Принимая эти факты в совокупности с неоспоримыми доказательствами существования в меловую эпоху глубокого океана там, где сейчас лежит суша Центральной и Южной Европы, Северной Африки, а также Западной и Южной Азии; и постепенного уменьшения этого океана в течение ранней третичной эпохи, пока он не представлен в наши дни такими «чашками», как Каспийское, Черное и Средиземное моря, — предположение докторов Томсона и Карпентера о том, что то, что сейчас является глубокой Атлантикой, было глубокой Атлантикой (хотя и слитой с обширным восточным расширением) в меловую эпоху, и что глобигериновый ил накапливался там с того времени до наших дней, кажется мне весьма вероятным. И я согласен с доктором Уайвиллом Томсоном против сэра Чарльза Лайеля (нам двоим нужно объединиться, чтобы иметь хоть какой-то шанс против его авторитета) в возражении против утверждения, что «говорить о том, что мел непрерывно формировался в Атлантике, столь же недопустимо в географическом, сколь и в геологическом смысле».

Если слово «мел» должно использоваться как стратиграфический термин и ограничиваться глобигериновым илом, отложившимся в меловую эпоху, то, конечно, неправильно называть точно такой же ил более позднего времени мелом. Если же, с другой стороны, его использовать как минералогический термин, я не вижу, как можно разделить современный и древний мел, — и, глядя на дело географически, я не вижу причин сомневаться в том, что буровой снаряд, опущенный с поверхности ила, образующего дно центральной части Атлантики, прошел бы через одну непрерывную массу глобигеринового ила: сначала современного, затем третичного, а затем мезозойского возраста; «мела» разных глубин и возрастов различаются лишь разными формами других организмов, ассоциированных с глобигеринами.

С другой стороны, я думаю, следует признать, что вера в преемственность современного мела с древним не имеет ничего общего с утверждением, что мы можем в каком-либо смысле считаться все еще живущими в меловую эпоху. Когда трал «Челленджера» поднимает ихтиозавра вместе с несколькими живыми экземплярами белемнитов и туррилитов, можно признать, что он наткнулся на меловой «анклав». Геологический период характеризуется не только присутствием тех существ, которые жили в нем, но и отсутствием тех, которые появились позже; и как бы велика ни была доля истинно меловых форм, обнаруженных в глубоком море, современные типы, ассоциированные с ними, должны быть исключены, прежде чем фауну в целом можно будет с полным основанием назвать меловой.

Я указал некоторые из основных направлений биологических исследований, в которых «Челленджер» имеет особые возможности для оказания полезных услуг, и следуя которым, он продолжит работу, уже начатую «Лайтнингом» и «Поркьюпайном» в их плаваниях 1868 года и последующих лет.

Но биология, в конечном счете, опирается на физику, и первое условие для создания обоснованной теории распределения в глубоком море — это точное установление условий жизни; или, другими словами, полное знание всех тех явлений, которые охватываются понятием физической географии океана.

Отличная работа уже была проделана в этом направлении, главным образом под руководством доктора Карпентера, судами «Лайтнинг» и «Поркьюпайн»[10], и некоторые данные, имеющие фундаментальное значение для физической географии моря, были установлены вне всяких сомнений.

[Footnote 10: Proceedings of the Royal Society, 1870 and 1872]

Так, хотя верно, что морская вода постоянно сжимается при охлаждении до точки замерзания, вместо того чтобы расширяться перед достижением точки замерзания, как это делает пресная вода, эта истина постоянно игнорировалась даже высшими авторитетами в области физической географии, а ошибочные выводы, сделанные из их ошибочных предпосылок, широко принимались как установленные факты. Конечно, если бы морская вода, подобно пресной, была наиболее тяжелой при температуре 39° F. и становилась легче по мере приближения к 32° F., вода на дне глубокого моря не могла бы быть холоднее 39°. Но одним из первых результатов тщательного определения температуры на разных глубинах с помощью термометров, специально сконструированных для предотвращения ошибок, вызванных давлением, стало доказательство того, что ниже 1000 морских саженей в Атлантике, вплоть до самых больших глубин, которые удалось измерить, вода имеет температуру всегда ниже 38° по Фаренгейту, независимо от температуры воды на поверхности. И то, что эта низкая температура глубочайших вод, вероятно, является универсальным правилом для глубин открытого океана, показывают, среди прочих, недавние наблюдения капитана Чиммо в Индийском океане, между Цейлоном и Суматрой, где при температуре поверхностных вод от 85° до 81° по Фаренгейту температура на дне, на глубине от 2270 до 2656 морских саженей, составляла всего от 34° до 32° по Фаренгейту.

Поскольку среднюю температуру поверхностного слоя земной коры можно принять примерно за 50° по Фаренгейту, из этого следует, что донный слой глубокого моря в умеренных и жарких широтах в среднем намного холоднее, чем любое из тел, с которыми он контактирует; ибо температура земли постоянна, в то время как температура воздуха редко опускается так низко, как температура донной воды в рассматриваемых широтах; и даже когда это происходит, она успевает воздействовать лишь на сравнительно тонкий слой поверхностной воды до возвращения теплой погоды.

Как возникает это кажущееся аномальным положение вещей? Если мы предположим, что земной шар покрыт универсальным океаном, вряд ли можно сомневаться в том, что холод регионов вблизи полюсов должен способствовать тому, что поверхностная вода этих регионов сжимается и становится удельно тяжелее. В этих обстоятельствах у нее не было бы иного выбора, кроме как опуститься и распространиться по морскому дну, в то время как ее место заняла бы более теплая вода, притекающая из соседних регионов. Таким образом, возникли бы глубокие холодные полярно-экваториальные течения и поверхностные более теплые экваториально-полярные течения; и поскольку первые имели бы меньшую скорость вращения с запада на восток, чем регионы, к которым они направляются, это были бы не чисто южные или северные течения, а юго-западные в северном полушарии и северо-западные в южном; в то время как по аналогии рассуждений экваториально-полярные теплые течения были бы северо-восточными в северном полушарии и юго-восточными в южном. Следовательно, поскольку северо-восточное течение имеет то же направление, что и юго-западный ветер, направление северного экваториально-полярного течения во внетропической части своего пути довольно точно совпадало бы с направлением пассатов. Замерзание поверхности полярного моря не помешало бы движению, возникшему таким образом. Ибо, каким бы плохим проводником тепла ни был лед, незамерзшая морская вода, непосредственно контактирующая с нижней поверхностью льда, должна быть холоднее, чем вода дальше от него; и, следовательно, будет постоянно стремиться опускаться сквозь подстилающую более теплую воду.

Таким образом, представляется неизбежным, что поверхностные воды северной и южной холодных зон должны рано или поздно найти путь ко дну остальной части океана; и там накапливаться до толщины, зависящей от скорости, с которой они поглощают тепло от земной коры снизу и от поверхностной воды сверху.

Если эта гипотеза верна, то из нее следует, что если какая-либо часть океана в теплых широтах отрезана от влияния холодного полярного придонного течения, температура ее глубин должна быть менее холодной, чем температура соответствующих глубин в открытом море. Теперь, в Средиземном море, природа предлагает замечательное экспериментальное доказательство именно того рода, который необходим. Это замкнутое море, которое простирается почти с востока на запад между двадцать девятой и сорок пятой параллелями северной широты. Грубо говоря, средняя температура воздуха над ним составляет 75° по Фаренгейту в июле и 48° в январе.

Этот обширный водоем разделен полуостровом Италия (включая Сицилию), продолжением которого является подводное возвышение с глубиной менее 1200 футов, простирающееся от Сицилии до мыса Бон в Африке, на два больших бассейна — восточный и западный. Восточный бассейн быстро углубляется до более чем 12 000 футов и направляет на север свои сравнительно мелкие ответвления — Адриатическое и Эгейское моря. Западный бассейн менее глубок, хотя достигает около 10 000 футов. И точно так же, как западный конец восточного бассейна сообщается через мелкий проход, не достигающий и шестой части его наибольшей глубины, с западным бассейном, так и западный бассейн отделен от Атлантики хребтом, который проходит между мысами Трафальгар и Спартель, где глубина едва достигает 1000 футов. Таким образом, вся вода Средиземного моря, лежащая глубже примерно 150 морских саженей, отрезана от воды Атлантики, и нет никакого сообщения между холодным слоем Атлантики (ниже 1000 саженей) и Средиземным морем. В этих обстоятельствах какова температура Средиземного моря? Повсюду ниже 600 футов она составляет около 55° по Фаренгейту; и, следовательно, на своих наибольших глубинах оно примерно на 20° теплее, чем соответствующие глубины Атлантики.

Представляется крайне трудным объяснить эту разницу каким-либо иным способом, кроме как приняв взгляды, столь решительно и убедительно отстаиваемые доктором Карпентером, что при существующем распределении суши и воды такая циркуляция океанских вод действительно происходит, как теоретически она должна происходить в универсальном океане, с которого мы начали.

Однако совсем другой вопрос, способна ли эта теоретическая циркуляция, какой бы истинной причиной она ни была, порождать такие движения морской воды в массе, как те течения, которые обычно рассматривались как северные продолжения Гольфстрима. Я не рискну касаться этой сложной проблемы; но я могу воспользоваться случаем, чтобы заметить, что причина гораздо более простого явления — потока атлантической воды, который устремляется через Гибралтарский пролив на восток со скоростью две или три мили в час или более, — по-видимому, не столь ясно установлена, как хотелось бы.

Факты, по-видимому, таковы, что вода Средиземного моря лишь немного плотнее воды Атлантики (1,0278 против 1,0265), и что глубокая вода Средиземного моря немного плотнее поверхностной; в то время как глубокая вода Атлантики, если что-то и меняется, легче поверхностной. Более того, в то время как быстрое поверхностное течение устремляется (всегда, за исключением исключительно сильных восточных ветров) через Гибралтарский пролив из Атлантики в Средиземное море, глубокое подповерхностное течение (вместе с переменными боковыми течениями) устремляется наружу через пролив из Средиземного моря в Атлантику.

Доктор Карпентер без колебаний принимает точку зрения, что причину этого притока атлантической воды следует искать в гораздо более быстром испарении, которое происходит с поверхности Средиземного моря, чем с поверхности Атлантики; и таким образом, понижая уровень первого, это вызывает приток из последней.

Но есть ли какое-либо прочное основание для трех предположений, включенных сюда? Во-первых, что испарение из Средиземного моря в целом намного больше, чем из Атлантики на соответствующих параллелях; во-вторых, что количество осадков над Средиземным морем компенсирует испарение в меньшей степени, чем над Атлантикой; и в-третьих, если предположить, что на эти два вопроса даны утвердительные ответы: не покрываются ли эти источники потерь в Средиземном море колоссальным количеством пресной воды, которое вливается в него великими реками и подводными источниками? Учтите, что воды Эбро, Роны, По, Дуная, Дона, Днепра и Нила текут прямо или косвенно в Средиземное море; что объем пресной воды, который они вливают в него, настолько огромен, что пресную воду иногда можно зачерпнуть с поверхности моря у дельты Нила, когда суша еще не видна; что вода Черного моря наполовину пресная, и что течение со скоростью три или четыре мили в час постоянно устремляется из него в сторону Средиземного моря через Босфор; — учтите, кроме того, что известно не менее десяти подводных источников пресной воды, бьющих в Средиземном море, некоторые из них настолько велики, что адмирал Смит называет их «подземными реками поразительного объема и силы»; и, на первый взгляд, кажется, что у солнца должно быть достаточно работы, чтобы удерживать уровень Средиземного моря от повышения; и что, возможно, нам придется искать причину небольшого превосходства солености воды Средиземного моря в каком-то ином условии, чем солнечное испарение.

Опять же, если гибралтарский приток является следствием испарения, почему он продолжается зимой так же, как и летом?

Все это вопросы, которые легче задать, чем на них ответить; но на них необходимо ответить, прежде чем мы сможем с уверенностью принять Гибралтарский поток как пример течения, вызванного притоком.

Средиземное море не включено в маршрут «Челленджера», но он посетит один из самых многообещающих и малоизученных гидрографических регионов — северную часть Тихого океана, между Полинезией и берегами Азии и Америки; и, несомненно, запас наблюдений за течениями этого региона, который он накопит, при сравнении с тем, что мы знаем о Северной Атлантике, прольет яркий свет на нынешнюю неясность проблемы Гольфстрима.

III

О НЕКОТОРЫХ РЕЗУЛЬТАТАХ ЭКСПЕДИЦИИ H.M.S. «ЧЕЛЛЕНДЖЕР»

[1875]

В мае 1873 года я обратил внимание[1] на важные проблемы, связанные с физикой и естественной историей моря, на решение которых, как были все основания надеяться, плавание H.M.S. «Челленджер» даст важные материалы. Выраженное тогда ожидание не было обмануто. Отчеты Адмиралтейству, статьи, представленные Королевскому обществу, и обширные коллекции, которые уже были отправлены домой, показали, что сотрудники «Челленджера» превосходно использовали свои огромные возможности; и что по возвращении экспедиции в 1874 году их результаты будут полностью соответствовать их обещаниям. Более того, я готов зайти так далеко, чтобы сказать, что если бы от экспедиции «Челленджера» не было получено ничего, кроме того, что уже дало исследование природы морского дна на больших глубинах, был бы получен полный научный эквивалент затраченных усилий и расходов на ее оснащение.

[Сноска 1: См. предыдущее эссе.]

Чтобы оправдать это утверждение и в то же время не приписывать профессору Уайвиллу Томсону и его коллегам большего, чем они заслуживают, я должен дать краткую историю наблюдений, которые предшествовали их исследованию этой сложной области исследований, и попытаться прояснить, каково было состояние знаний в декабре 1872 года и какие новые факты были добавлены научным персоналом «Челленджера». Насколько мне удалось выяснить, первая успешная попытка поднять с больших глубин больше морского дна, чем могло прилипнуть к лоту, была предпринята сэром Джоном Россом в экспедиции в арктические регионы, которую он предпринял в 1818 году. В приложении к описанию этого путешествия можно найти отчет об очень остроумном аппарате под названием «clams» — своего рода двойном ковше — его собственной конструкции, который сэр Джон Росс заказал у корабельного кузнеца; и с помощью которого, находясь в заливе Баффина, на 72° 30' с.ш. и 77° 15' з.д., он сумел поднять с глубины 1050 морских саженей (или 6300 футов) «несколько фунтов» «мелкого зеленого ила», который составлял дно моря в этом регионе. Капитан (ныне сэр Эдвард) Сэбин, сопровождавший сэра Джона Росса в этом плавании, говорит об этом иле, что он был «мягким и зеленоватым, и что лот погружался в него на несколько футов». Подобный «мелкий зеленый ил» был обнаружен Гудсиром в 1845 году на дне моря в проливе Дэвиса. Ничего достоверно не известно о точной природе полученного таким образом ила, но мы увидим, что ил со дна антарктических морей описывается доктором Хукером в удивительно похожих терминах, и нет никаких сомнений относительно состава этого отложения.

В 1850 году капитан Пенни собрал в заливе Ассистанс, в заливе Кингстон и в заливе Мелвилл, которые лежат между 73° 45' и 74° 40' с.ш., образцы остатка, оставленного растаявшим поверхностным льдом, и морского дна в этих местах. Доктор Дики из Абердина отправил эти материалы Эренбергу, который установил[2], что остаток растаявшего льда состоял по большей части из кремневых панцирей диатомовых растений и кремневых спикул губок; в то время как в смеси с ними находилось некоторое количество столь же кремневых скелетов тех низших животных организмов, которые были названы Эренбергом Polycistineae, но теперь известны как Radiolaria.

[Сноска 2: Ueber neue Anschauungen des kleinsten nördlichen Polarlebens. — Monatsberichte d. K. Akad. Berlin, 1853.]

В 1856 году очень примечательное дополнение к нашим знаниям о природе морского дна в высоких северных широтах было сделано профессором Бэйли из Вест-Пойнта. Лейтенант Брук из ВМС Соединенных Штатов, который занимался съемкой Камчатского моря, сумел получить образцы морского дна с больших глубин, чем когда-либо прежде, а именно с 2700 морских саженей (16 200 футов) на 56° 46' с.ш. и 168° 18' в.д.; и с 1700 морских саженей (10 200 футов) на 60° 15' с.ш. и 170° 53' в.д. При микроскопическом исследовании профессор Бэйли обнаружил, как и Эренберг в случае с илом, полученным на противоположной стороне арктического региона, что мелкий ил состоял из раковин Diatomaceae, спикул губок и Radiolaria с небольшой примесью минеральных веществ, но без следов каких-либо известковых организмов.

Еще более полная информация была получена относительно природы морского дна в холодной зоне вокруг Южного полюса. В период между 1839 и 1843 годами сэр Джеймс Кларк Росс совершил свою знаменитую антарктическую экспедицию, в ходе которой он проник в двух широко удаленных точках антарктической зоны в высокие широты берегов Земли Виктории и Земли Грейама и достиг параллели 80° ю.ш. Сэр Джеймс Росс сам был натуралистом не самого низкого уровня, а доктор Хукер[3], нынешний президент Королевского общества, сопровождал его в качестве натуралиста экспедиции, так что наблюдения за фауной и флорой антарктических регионов, сделанные во время этого плавания, должны были иметь особую ценность и важность, даже если бы внимание путешественников не было специально направлено на важность фиксации появления мельчайших форм животной и растительной жизни в океане.

[Сноска 3: Ныне сэр Джозеф Хукер. 1894.]

Среди научных инструкций для плавания, составленных комитетом Королевского общества, однако, есть примечательное письмо фон Гумбольдта лорду Минто, тогдашнему Первому лорду Адмиралтейства, в котором, среди прочего, он останавливается на значении исследований микроскопического состава горных пород и открытии той большой роли, которую микроскопические организмы играют в формировании земной коры в наши дни, сделанном Эренбергом в 1836-39 годах. Эренберг, по сути, показал, что обширные пласты «гнилого камня» или «триполи», которые встречаются в различных частях мира, и особенно в Билине в Богемии, состоят из скоплений кремневых панцирей и скелетов Diatomaceae, губок и Radiolaria; он доказал, что подобные отложения формируются Diatomaceae в прудах Тиргартена в Берлине и в других местах, и указал, что, если бы это было коммерчески выгодно, гнилой камень можно было бы производить путем культивирования диатомей. Наблюдения, проведенные в Куксхафене в 1839 году, выявили существование на поверхности вод Балтийского моря живых диатомей и Radiolaria тех же видов, что и те, которые в ископаемом состоянии составляют обширные породы третичного возраста в Кальтаниссетте, Занте и Оране на берегах Средиземного моря.

Более того, в пресноводных пластах гнилого камня в Билине Эренберг проследил метаморфоз, вызванный, по-видимому, действием просачивающейся воды, первоначально рыхлого и рассыпчатого отложения органических частиц, в которых кремнезем существует в гидратированном или растворимом состоянии. Кремнезем, по сути, подвергается растворению и медленному переотложению, пока в конечном итоге чрезвычайно мелкозернистый песок, каждая частица которого является скелетом, не превращается в плотный опаловый камень, лишь кое-где с признаками организма.