«Введение в изучение палеонтологической ботаники»

ПРИМЕЧАНИЕ ПЕРЕВОДЧИКА

Простые дроби отображаются как ½, ⅓, ¼ и т. д.; другие дроби представлены в виде a/b, например 3/11 или 13/(34×2).

Подпись к иллюстрации в электронной версии текста представлена в виде боковой заметки. В оригинальном тексте она была приведена в качестве постраничной сноски.

Очевидные опечатки и пунктуационные ошибки были исправлены после тщательного сопоставления с другими фрагментами текста и обращения к внешним источникам.

Более подробную информацию можно найти в конце книги.

ВВЕДЕНИЕ В ИЗУЧЕНИЕ ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКОЙ БОТАНИКИ

ВВЕДЕНИЕ

В ИЗУЧЕНИЕ

ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКОЙ БОТАНИКИ

АВТОР:

ДЖОН ХАТТОН БАЛЬФУР, магистр искусств, доктор медицины Эдинбургского университета

Член Королевского общества, секретарь Эдинбургского королевского общества, член Линнеевского общества

Профессор медицины и ботаники Эдинбургского университета, королевский хранитель Королевского ботанического сада и королевский ботаник Шотландии

С четырьмя литографическими таблицами и более чем сотней гравюр на дереве

Эдинбург, Адам и Чарльз Блэк, 1872

Отпечатано в типографии Р. и Р. Кларка, Эдинбург.

ПОСВЯЩАЕТСЯ

ПРОФЕССОРУ ГЕНРИХУ РОБЕРТУ ГЕППЕРТУ, доктору медицины,

ДИРЕКТОРУ БОТАНИЧЕСКОГО САДА В БРЕСЛАУ;

ОДНОМУ ИЗ САМЫХ ВЫДАЮЩИХСЯ ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИХ БОТАНИКОВ ЕВРОПЫ,

Настоящий трактат

ПОСВЯЩАЕТСЯ С ГЛУБОКИМ УВАЖЕНИЕМ ЕГО ОБЯЗАННЫМ ДРУГОМ

АВТОРОМ.

ПРЕДИСЛОВИЕ.

Предмет ископаемой ботаники, или палеофитологии, в течение последних двадцати пяти лет входил в курс ботаники в Эдинбургском университете, и время, отводимое на его изложение, увеличивалось. Недавнее учреждение кафедры геологии и палеонтологической стипендии имени Фальконера в университете, по-видимому, требует от профессоров зоологии и ботаники особого внимания к тому, как их области науки связаны со строением животных и растений прошлых эпох истории Земли. Никто не может быть компетентным в вынесении верного суждения относительно ископаемых остатков, если он досконально не изучил современную фауну и флору земного шара. Чтобы дать обоснованное мнение об исчезнувших существах, необходимо, чтобы наблюдатель был знаком с устройством и развитием ныне живущих на Земле организмов; с их повадками, образом жизни и размножением, микроскопическим строением их тканей, их распространением и их связью с почвой, атмосферой, температурой и климатом.

Не может быть сомнений в том, что для того, чтобы стать хорошим геологом-палеонтологом, студент должен начать с изучения живых животных и растений. Изучение геологии должно быть общим делом петролога, который рассматривает состояние горных пород земного шара, образующие их минералы и способы их формирования; химика, который определяет материалы, входящие в состав минералов и горных пород; натуралиста, который исследует растения и животных, найденных в различных пластах; и, возможно, также естествоиспытателя, который рассчитывает из независимых источников фазы истории Земли. Можно сказать, что таким образом геология объединяет всех этих исследователей науки в одно братство. Многое было сделано усилиями таких людей, как Хаттон и Вернер, которые занимались главным образом рассмотрением минералогического отдела геологии; но ясно, что наука не могла бы достичь своего нынешнего положения без постоянных трудов тех, кто исследовал ископаемые остатки в их связи со временем и пространством. Если бы не исследования палеонтологов, геология не смогла бы достичь своего нынешнего прогресса.

В своем учебнике ботаники я дал введение в палеофитологию, и мне пришла в голову мысль, что было бы полезно для студентов опубликовать его в отдельном виде, с дополнениями как в тексте, так и в иллюстрациях. Учреждение палеонтологической стипендии в память о моем бывшем друге докторе Фальконере привлекло мое особое внимание к этому предмету. Стипендия была учреждена главным образом благодаря моему другу и бывшему ученику доктору Чарльзу Мурчисону, человеку, увлеченному наукой и своей альма-матер, Эдинбургским университетом, где он и Фальконер учились и получили свои ученые степени.

Первое присуждение стипендии было сделано выдающемуся студенту, который проявил себя с самой лучшей стороны в течение трех дней экзаменов по геологии, зоологии и ботанике. Я надеюсь, что стипендия будет и впредь стимулировать наших выдающихся студентов в будущие годы.

Будучи студентом естественных наук вместе с доктором Фальконером, я испытываю особый интерес к тому, чтобы сделать все возможное для содействия изучению предмета, которому он так успешно посвятил свои силы. В моем стремлении сделать это меня поддержал мой друг и бывший ученик г-н Уильям Каррутерс, возглавляющий ботанический отдел Британского музея и бывший студент Эдинбурга, учившийся у покойного профессора Флеминга. Он сделал многое для развития наших знаний об ископаемой ботанике, и я обязан ему двумя таблицами и некоторыми гравюрами на дереве, которые иллюстрируют эту публикацию. Он оказал мне самую эффективную помощь, и я приношу ему свою глубочайшую благодарность за его любезную поддержку. Я также обязан своему коллеге, профессору Гейки, за его ценную помощь.

Окрестности Эдинбурга богаты ископаемыми остатками каменноугольного периода, и многое еще предстоит сделать для иллюстрации его палеонтологии. Можно ожидать, что такие исследователи, как Гейки и Пич, окажут огромную помощь в расширении наших знаний о геологии Шотландии, чтобы сформировать школу, которая возродит репутацию, которой пользовался Эдинбург во времена Хаттона и Джеймсона. Если я смогу быть полезен в поощрении студентов к изучению палеонтологической ботаники и к энергичному продолжению этого дела, я буду считать, что этот вводный трактат был издан не зря. Как один из немногих оставшихся в живых родственников доктора Джеймса Хаттона, я рад возможности проявить интерес к науке, которая может помочь в разъяснении «Теории Земли».

При написании этой работы я исходил из того, что читатель знаком с основами ботаники и знает общее строение растений наших дней. Поэтому я без колебаний использовал обычные ботанические термины без объяснений. Я убежден, что никто не может должным образом изучать ископаемую ботанику, если он не изучил современную ботанику.

Тех читателей, у которых могут возникнуть трудности с техническими терминами, я отсылаю к своему «Спутнику ботаника», где приведен полный глоссарий.

Инверлейт-роу, 27,

Май 1872 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ.

PAGE Introductory Remarks1 Determination of Fossil Plants3 Mode of Preservation of Fossil Plants8 Examination of the Structure of Fossil Plants12 Fossiliferous Rocks20 Natural Orders to which Fossil Plants belong22 Periods of Vegetation among Fossil Plants25 Fossil Flora of the Primary or Palæzoic Period26 Reign of Acrogens26 Flora of the Carboniferous Epoch36 Flora of the Permian Epoch71 Fossil Flora of the Secondary or Mesozoic Period72 Reign of Gymnosperms72 Flora of the Trias and Lias Epochs77 Flora of the Oolitic Epoch80 Flora of the Wealden Epoch84 Fossil Flora of the Tertiary or Cainozoic Period (including the Cretaceous Epoch)87 Reign of Angiosperms87 Flora of the Chalk87

Flora of the Eocene Epoch90 Flora of the Miocene Epoch92 Flora of the Pliocene Epoch98 General Conclusions101 Recapitulation103 Works on Fossil Botany105 Explanation of Plates111 Index113

СПИСОК ГРАВЮР НА ДЕРЕВЕ.

Fig.Page 1.Section of Peuce Withami, Lindley and Hutton3 2.Bark of Araucaria5 3.Markings on Araucaria bark6 4.""7 5.""7 6.Leaf of Araucaria7 7.Nicolia Owenii (Carr.)11 8.Bryson's instrument for slitting Fossils14 9.Tree-fern27 10.Asplenium28 11 a. Bifurcating Trunk of a Tree-fern (Alsophila Perrottetiana)29 11 b. Rhizome of Lastrea Filix-mas29 12.Transverse section of stem of a Tree-fern (Cyathea)29 13.Scalariform vessels from Tree-fern30 14.Sporangia of a Fern30 15.Lycopodium clavatum30 16.Spore-case, containing Microspores of Lycopodium30 17.""Macrospores of Selaginella30 18.Fructification of Equisetum maximum31 19.Polygonal scale of Equisetum32 20.Spore of Equisetum—filaments contracted32 21."""expanded32 22.Marsilea Fabri33 22 bis. Adiantites Lindseæformis41 23.Pecopteris (Alethopteris) aquiline43 24."(Alethopteris) heterophylla43 25.Neuropteris Loshii43 26."gigantean43 27."acuminate43 28.Sphenopteris affinis43 29.Cyclopteris dilatata43

30.Stem of Caulopteris macrodiscus44 31.""Balfouri (Carr.)44 32.""Morrisi (Carr.)44 33."Sigillaria pachyderma45 34.Sigillaria reniformis45 35."pachyderma46 36."(Favularia) tessellate46 37."pachyderma46 38.Stigmaria ficoides47 39.""(S. anabathra of Corda)47 40.Bifurcating stem of Lepidodendron obovatum (elegans)49 41.Stem of Lepidodendron crenatum49 42.Fructification of Lepidodendron50 43.Longitudinal section of Fructification of Triplosporites50 44.(1). Fruit of Selaginella spinulosa, A. Braun (Lycopodium selaginoides, Linn.)51 (2). Scale and sporangium from the upper part of cone51 (3). Antheridian microspores from ditto51 (4). Macrospore51 (5). Scale and sporangium from lower part of cone, containing macrospores51 (6). Fruit of Lepidostrobus ornatus (Hooker)51 (7). Three scales and sporangia of ditto51 (8). Microspores from sporangia of the upper part of the cone of Triplosporites Brownii, Brongn.51 (9). Macrospore from the sporangia of the lower part51 (10). Scales and sporangia of a cone of Flemingites51 45 a. Calamites Suckovii57 45 b. Septum or Phragma of a Calamite57 46.Vertical stems of Calamites—in coal-measures of Treuil, near St. Etienne58 47.Fruits of Equisetum and Calamites60 (1). Equisetum arvense, L.60 (2). Portion of sporangium wall60 (3, 4). Spores—elaters free60 (5). Longitudinal section of part of one side of cone60 (6). Transverse section of cone60 (7). Calamites (Volkmannia) Binneyi (Carr.)60 (8). Portion of sporangium wall60 (9). Two spores60

(10). Longitudinal section of part of one side of cone60 (11). Transverse section of cone60 48.Foliage and fruits of Calamites62 (1, 2). Asterophyllites62 (3, 4). Annularia62 (5, 6). Sphenophyllum62 49.Araucarioxylon Withami, Krauss (Pinites Withami)63 50.Trigonocarpum olivæforme63 51.Cardiocarpum Lindleyi (Carr.)65 52.""65 53.Cardiocarpum anomalum (Carr.)66 54.Pothocites Grantoni (Paterson)67 55, 56. Walchia piniformis (Sternb.)72 57.Pinus sylvestris73 58.Abies excelsa73 59.Larix Europæa73 60.Cedrus Libani73 61.Araucaria excelsa74 62.Woody tubes of fir—single rows of discs74 63."" —double and opposite rows of discs74 64.Woody tubes of Araucaria excelsa—double and triple and alternate rows of discs74 65.Longitudinal section of stem of a Gymnosperm74 66.Linear leaves of Pinus Strobus75 67.Cone of Pinus sylvestris75 68."Cupressus sempervirens75 69.Scale of mature cone of Pinus sylvestris75 70.Fruiting branch of Juniperus communis76 71.Branch of Taxus baccata76 72.Male flower of Yew76 73.Fruit of Yew76 74.Cycas revoluta77 75.Encephalartos (Zamia) pungens77 76.Schizoneura heterophylla78 77.Zamites79 78.Pterophyllum Pleiningerii80 79.Nilssonia compta (Pterophyllum comptum of Lindley and Hutton)80 80.Palæozamia pectinata (Zamia pectinata of Brongniart, and Lindley and Hutton)80

81.Brachyphyllum mammillare81 82.Equisetum columnare81 83.Araucarites sphærocarpus (Carr.)82 84.Termination of a scale of ditto82 85.Section of a scale of ditto82 86.The Dirt-bed of the island of Portland83 87.Cycadoidea megalophylla (Mantellia nidiformis of Brongniart)83 88.Kaidacarpum ooliticum (Carr.)84 89.Pandanus odoratissimus84 90.Fossil wood, Abietites Linkii85 91.Sequoiites ovalis88 92.Pinites ovatus (Zamia ovata of Lindley and Hutton)89 93.Palmacites Lamanonis90 95.Comptonia acutiloba92 96.Acer trilobatum93 97.Ulmus Bronnii93 98.Rhamnus Aizoon94 99.Alnus gracilis95 100.Taxites or Taxodites Campbellii95 101.Rhamnites multinervatus95 102.Equisetum Campbellii96

ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКАЯ БОТАНИКА.

Изучение изменений, произошедших в природе живых существ с момента их первого появления на земном шаре до периода, когда поверхность Земли, приняв свой нынешний вид, была покрыта миром, который населяет ее сейчас, составляет один из важнейших разделов геологии. Это, как отмечает Броньяр, история жизни и ее метаморфоз. Исследования геологов ясно показывают, что земной шар претерпел различные изменения с того «начала», когда «Бог сотворил небо и землю». Эти изменения проявляются в различных осадочных породах, которые образуют внешнюю кору Земли и которые были преимущественно осадочными отложениями, возникшими в результате выветривания обнаженных пород. Остатки растений и животных, живших на земном шаре во время формирования различных пластов, сохранились в них. Поднятия и опускания поверхности Земли влияли на организмы, обитавшие на ней, и придавали последовательным отложениям новые фауны и флоры. Некоторые из этих эпох были отмечены большими изменениями в физическом состоянии нашей планеты, и они сопровождались столь же значительными модификациями в природе населявших ее живых существ. Изучение ископаемых остатков животных называется палеозоологией (παλαιός — древний, и ζῷον — животное), в то время как рассмотрение остатков растений именуется палеофитологией (παλαιός и φυτόν — растение). Оба являются разделами науки палеонтологии, которая послужила средством доведения геологии до ее нынешнего состояния прогресса. Изучение этих вымерших форм дало ценные указания относительно физического состояния Земли и ее климата в различные эпохи. Это изучение требует совместных трудов зоолога, ботаника и петролога.

Растительность земного шара на различных этапах его формирования претерпела весьма очевидные изменения. В то же время нет оснований сомневаться в том, что все растения могут быть отнесены к великим классам, выделяемым в наши дни, а именно: талломные растения (Thallogens), включая такие растения, как лишайники, водоросли и грибы; акрогены (Acrogens), такие как папоротники и плауны; голосеменные (Gymnosperms), такие как хвойные растения и саговники; эндогены (Endogens), такие как пальмы, лилии и злаки; и экзогены (Exogens), такие как обычные деревья Британии (за исключением ели) и большая масса обычных цветковых растений. Однако относительная пропорция этих классов была иной, и преобладание определенных форм придавало характер растительности различных эпох. Чем дальше мы отступаем в геологической истории от наших дней, тем больше разница между ископаемыми растениями и теми, что сейчас покрывают поверхность Земли. Во времена формирования угольных пластов растения, покрывавшие Землю, принадлежали к родам и видам, не существующим в наши дни. По мере нашего продвижения выше сходство между древней и современной флорой возрастает, и в самых поздних осадочных породах мы имеем в некоторых случаях идентичность видов и значительное число существующих родов. В ранние эпохи флора, по-видимому, была однородной, представляла меньшее разнообразие форм, чем в настоящее время, и была схожей в разных частях земного шара. Растительность также указывает на то, что характер климата отличался от того, который характеризует страны, где сейчас находят эти ранние ископаемые растения.

Определение ископаемых растений.

Fig. 1.

Fig. 1. Section of Peuce Withami, after Lindley and Hutton, a fossil Conifer of the coal epoch. Punctated woody tissue seen.

Ископаемые растения исследовать отнюдь не так легко, как современные виды. Они редко встречаются в полном состоянии. Фрагменты стеблей, листьев и плодов — это данные, по которым должно определяться растение. Очень редко удается найти какие-либо следы цветов. Части ископаемых растений обычно отделены друг от друга, и трудно установить, какие именно части следует объединить, чтобы восстановить целое растение. Образцы иногда сохраняются таким образом, что анатомическое строение органов, особенно стебля, можно обнаружить с помощью очень тонких срезов под микроскопом. В случае некоторых стеблей наличие пористой древесины (рис. 1) оказалось очень полезным для ископаемой ботаники; эта структура, наряду с отсутствием крупных точечных сосудов, служит для различения хвойных. Наличие лестничных сосудов указывает на растение, принадлежащее к сосудистым тайнобрачным, из которых папоротник является наиболее известным примером. Меры предосторожности, которые следует соблюдать при определении ископаемых растений, отмечены доктором Гукером в «Записках Геологической службы Великобритании» (том II, стр. 387). В наши дни один и тот же папоротник может иметь разные формы вай, которые, если бы они не были найдены соединенными, могли бы считаться отдельными родами; примечательные примеры можно видеть у Niphobolus rupestris и Lindsæa cordata. Более того, мы находим одну и ту же форму вайи, принадлежащую нескольким разным родам, которые можно различить только по плодоношению; а поскольку это редко встречается у ископаемых папоротников, часто невозможно прийти к окончательному выводу относительно них. Лист Stangeria paradoxa был принят выдающимся ботаником за бесплодную вайю папоротника, но в конечном итоге он оказался листом саговника. Лист Cupania filicifolia, двудольного растения, легко можно было бы принять за лист папоротника; он очень напоминает вайю ископаемого папоротника под названием Coniopteris. Разнообразные листья Sterculia diversifolia, если их рассматривать отдельно, легко можно было бы отнести к разным растениям. У одного и того же папоротника мы также встречаем разные виды жилкования вай. Подобные замечания можно сделать и в отношении других растений. Харви указал на многие трудности в отношении морских водорослей.

Что касается материалов для ископаемой флоры, заслуживают внимания следующие замечания Хью Миллера:—

«Авторам ископаемых флор, какими бы способными или образованными они ни были, часто приходится основывать свои роды и виды и создавать свои реконструкции, когда они пытаются это сделать, на очень неадекватных образцах. Ибо, если бы они приостановили свои труды до появления лучших образцов, они обнаружили бы, что даже самая долгая жизнь слишком коротка для завершения хотя бы малой части их задачи. Большая часть их работы по необходимости должна носить предварительный характер — настолько, что мало найдется владельцев хороших коллекций, которые не оказались бы в состоянии предоставить как дополнения, так и исправления к нашим самым ценным трудам по палеонтологии. И только благодаря свободному обмену этими дополнениями и исправлениями геологи смогут, наконец, адекватно представить себе прошлые творения и ту великолепную флору каменноугольного периода, которая, по-видимому, была самой пышной и удивительной из всех, что когда-либо видела наша подчеркнуто древняя Земля».

Fig. 2.

Fig. 2. Bark of Araucaria imbricata.

Кора деревьев в наши дни часто демонстрирует различные виды отметин в своих слоях. Это можно проиллюстрировать на примере образца Araucaria imbricata, который был уничтожен морозом в Эдинбургском ботаническом саду 24 декабря 1861 года. Дерево было 24,5 фута высотой, с окружностью четыре фута у основания стебля и имело двадцать мутовок ветвей. Внешняя поверхность коры представлена на рис. 2. Видны рубцы, образованные частично продолжениями от нижней части листьев, которые были срезаны близко к их соединению со стеблем. Основание каждого листа, остающегося в коре, имеет форму узкого удлиненного эллипса, окруженного кортикальными листовыми продолжениями. Отметины на коре при внешнем осмотре имеют несколько косую четырехугольную форму. При удалении эпифлеума, или внешней коры, и исследовании ее внутренней поверхности мы замечаем разницу в виде, представленном в нижней и верхней части стебля. В нижней части отметины имеют неправильную эллиптическую форму с глубоким углублением и трещинами там, где прикрепляются листья (рис. 3). Выше эпифлеальные отметины приобретают скорее четырехугольную форму, с менее глубокими углублениями, а трещины для листьев дают продолжения с обеих сторон. Еще выше отметины меньше по размеру, косо четырехугольные и представляют круговые пятна вдоль граничных линий главным образом (рис. 4). Еще выше четырехугольная форма становится более заметной, а точки исчезают (рис. 5). Таким образом, эпифлеум представляет различия в своих отметинах на разной высоте стебля.

Fig. 3.

Fig. 4.

Fig. 5.

Figs. 3, 4, and 5. Markings on Araucaria bark.

Часть коры непосредственно под эпифлеумом хорошо развита и имеет губчатую консистенцию. При микроскопическом исследовании видно, что она состоит из клеток различной формы — одни удлиненные веретеновидные, другие ромбовидные, третьи с заостренными отростками. Разнообразие форм очень велико, но возможно, что это частично связано с воздействием мороза на клетки. При самопроизвольном отделении коры было видно, что часть под эпифлеумом состоит из отдельных пластинок более или менее четырехугольной формы, с некоторыми краями вогнутыми, а другими выпуклыми, причем часть в центре указывает на связь с листом, вместе с которым она отделяется. На рис. 6 показан лист с прикрепленной к нему одной из этих пластинок.

Fig. 6.

Fig. 6. Leaf of Araucaria with a portion of bark.

Внешний вид, представленный внешней и средней корой Araucaria imbricata, имеет заметное сходство с тем, что демонстрируют некоторые ископаемые, включенные в роды Sigillaria и Lepidodendron. Скульптурные отметины на стеблях этих ископаемых растений указывают на их родство с папоротниками и плаунами современной эпохи. Но из этих отметин очевидно, что при таком определении требуется большая осторожность. Прежде чем можно будет сформировать правильное решение, необходимо изучить другие точки строения. Когда, например, наличие лестничной ткани или пористой древесной ткани было удовлетворительно показано под микроскопом, мы вправе рискнуть высказать мнение о родстве ископаемых. Однако во многих случаях внешние признаки являются единственными данными, на которые можно полагаться при определении ископаемых родов и видов; и поспешные выводы часто делались геологами, которые не были знакомы со строением растений. Отметины араукарии указывают на необходимость осторожности при выводах, а их вариации в разных частях коры указывают на опасность поспешного решения относительно видов. Не может быть сомнений в том, что в растительной палеонтологии число видов было излишне умножено — любое незначительное изменение формы считалось достаточным для видового различия. Мы можем представить, что отметины коры араукарии в ископаемом состоянии могли бы легко дать несколько видов Lepidodendron. Натуралист, мало знающий современную флору земного шара, иногда берется судить по изолированному фрагменту. Отсюда грубые описания ископаемых растительных форм и путаница, в которую вовлечена палеофитология. Каждый геолог, исследующий ископаемые растения, должен быть хорошо знаком с тонким строением живых растений, формами их корней, стеблей, листьев, вай и плодоношения; отметинами на внешней и внутренней поверхностях их коры, на их стеблях и на их корневищах; местностями, в которых они растут, и климатами, на которые влияют роды и виды в различных частях мира. (Профессор Бальфур в «Трудах Королевского общества Эдинбурга», апрель 1862 г., том IV, стр. 577.)

Способ сохранения ископаемых растений.

Способ, которым растения сохраняются в ископаемом состоянии, можно отнести к четырем основным классам: 1. Слепки растений; из которых все первоначальное вещество и структура были удалены после погребения растений и после большей или меньшей степени отвердения пород, в которых они погребены. Такие слепки иногда бывают полыми, но чаще они состоят из аморфного вещества породы, которая заполнила полость и которая демонстрирует, часто с удивительной точностью, внешние аспекты первоначального образца. 2. Карбонизация; при которой первоначальное вещество растения было химически изменено и превращено в лигнит или уголь. Все следы формы первоначального растения обычно теряются, как это имеет место с обширными пластами угля; но часто, когда организм был погребен в пласте глины, внешний вид верно сохраняется, как у папоротников и другой листвы, найденной в сланцах угольных пластов. 3. Инфильтрация; при которой растительные ткани, хотя и карбонизированные, сохраняют свою первоначальную форму благодаря инфильтрации какого-либо минерала в растворе, главным образом извести или кремнезема, который заполнил пустые клетки и сосуды и тем самым сохранил их первоначальную форму. Этот способ сохранения встречается в известковых конкрециях в угольных пластах, в примечательных пепловых пластах, обнаруженных г-ном Вюншем в Арране, и вообще во вторичных породах. 4. Окаменение; при которой структура сохраняется, но все первоначальное вещество было заменено, атом за атомом, неорганическим веществом, обычно известью, кремнеземом или какой-либо рудой железа. Это состояние красивых ископаемых из Антигуа и многих стеблей и плодов из пород всех возрастов в Британии.

Карбонизированные растения, или те, которые перешли в состояние лигнитов, часто претерпевают изменения, которые затрудняют их правильное понимание. Иногда часть органов растений, перешедших в состояние лигнита, превращается в пирит, или же пирит шарообразной формы обнаруживается в середине ткани и может быть принят за признак организации. Срез некоторых двудольных ископаемых деревьев в этом случае может напоминать однодольные. Окаменение, как в случае с окремнелыми деревьями, часто сохраняет все ткани одинаково, в другое время мягкие ткани изменяются или разрушаются; клеточная ткань заменяется аморфным халцедоном, в то время как древесные и сосудистые ткани только окаменевают, чтобы сохранить свои формы. В некоторых случаях происходит обратное в отношении этих тканей; волокнистые части исчезают, оставляя полости, в то время как клетки окремневают. Иногда мы находим части регулярно окремнелыми в одном месте, так что они сохраняют структуру, в то время как в другом обнаруживается аморфная масса кремнезема. В таких случаях появляются, как бы, отдельные окремнелые древесные пучки посреди аморфной массы. Однако внешний вид зависит лишь от нерегулярного окременения или частичного окаменения. Инфильтрированные ископаемые деревья с помощью химических тестов показывают, что они обладают частями растительных тканей, сцементированными в массу кремнеземом. В некоторых случаях мы находим сосуды и клетки отдельно окремнелыми, не будучи раздавленными в компактную массу. В этих случаях межклеточное вещество, не будучи окремнелым, масса легко распадается; тогда как, когда происходит полное окременение, масса не является хрупкой. Хвойная древесина часто бывает хрупкой из-за того, что окремнелые части все еще отделены друг от друга растительной тканью, более или менее целой. Во время окременения или после него часто случается, что растение было сжато, сломано и деформировано, и что образовались трещины, которые впоследствии были заполнены кристаллическим или аморфным кремнеземом.

Fig. 7.

Fig. 7. Nicolia Owenii (Carr.), from the Tertiary Strata of Egypt.

Окремнелые стебли деревьев наблюдались в различных частях мира, с хорошо сохранившейся структурой, так что их эндогенный и экзогенный характер можно было легко определить. Преподобный У. Б. Кларк отмечает наличие ископаемого соснового леса в Куррур-Курране, в заливе Авааба, на восточном побережье Австралии. В заливе есть формация конгломерата и песчаника, с подчиненными пластами лигнита — лигнит образует так называемый австралийский уголь. По всей аллювиальной равнине пни и основания ископаемых деревьев видны выступающими из земли, и нельзя составить лучшего представления об их виде, чем вообразив, как выглядел бы существующий живой лес эвкалиптов и казуарин, если бы все деревья были срезаны до определенного уровня. В озере поблизости также есть несколько ископаемых пней деревьев, стоящих вертикально. В долине Дервент, Земля Ван-Димена, ископаемые окремнелые деревья в связи с трапповыми породами были найдены в вертикальном положении. Одно из них было измерено со стеблем высотой 6 футов, окружностью у основания 7 футов 3 дюйма и диаметром в верхней части 15 дюймов. Стебли хвойные, напоминающие араукарию. Внешняя часть стебля представляет собой насыщенный коричневый блестящий агат, в то время как внутренняя часть — снежно-белая. Было подсчитано сто концентрических колец. Ткань распадается в порошкообразную массу. Кремнезем находится внутри трубок, и их вещество также окремнело. Вертикальные окремнелые стебли хвойных деревьев существуют в своих естественных положениях в «грязевом пласте», старой поверхностной почве в пластах песчаника серии Пурбек на острове Портленд, Дорсетшир. В окаменелых лесах близ Каира окремнелые стебли были исследованы Брауном, Унгером и Каррутерсом. Они принадлежат к двудольным деревьям (не хвойным), которым были даны названия Nicolia Ægyptiaca и Nicolia Owenii (рис. 7). Древесина состоит из тонкой прозенхимы, обильно пронизанной крупными протоками. Стенки протоков отмечены мелкими, регулярно расположенными, овальными и несколько сжатыми шестиугольными сетками. Протоки имеют поперечные диафрагмы. Имеется множество сердцевинных лучей. Древесина в их стеблях превращена в халцедон. (Каррутерс об окаменелом лесе близ Каира. Геологический журнал, июль 1870 г.)

Исследование структуры ископаемых растений.

Когда структура ископаемых растений хорошо сохранилась, ее можно увидеть под микроскопом, сделав тонкие срезы по методу, рекомендованному г-ном Уильямом Николем, изобретателем призмы, носящей его имя, и памяти которого Унгер посвятил род Nicolia, который только что был описан как составляющий окаменелый лес в Каире. Ниже приводится описание процесса подготовки ископаемых для микроскопа, сделанное г-ном Александром Брайсоном. (Эдинбургский новый философский журнал, новая серия, III, 297. «Спутник ботаника» Бальфура, стр. 30.)

«Обычный способ изготовления среза ископаемой древесины прост, хотя и утомителен. Первый процесс заключается в том, чтобы выровнять образец, на котором нужно работать, путем шлифовки его на плоском притире, сделанном из свинца, заряженном наждачным или корундовым порошком. Теперь его нужно сделать идеально плоским вручную на металлической или стеклянной пластине, используя гораздо более мелкий наждак, чем при первой операции шлифовки. Следующая операция — приклеить объект к стеклянной пластине. И стеклянная пластина, и ископаемое, которое нужно приклеить, должны быть нагреты до температуры, довольно неудобной для пальцев. Таким образом, влага и прилипший воздух удаляются, особенно из объекта, на котором нужно работать. Канадский бальзам теперь нужно равномерно распределить как по пластине, так и по объекту, и снова подвергнуть нагреву, пока избыточный скипидар в бальзаме не будет удален испарением. Две поверхности теперь нужно соединить, пока они горячие, и придать медленное круговое движение с давлением либо пластине, либо объекту, с целью вытеснения избыточного бальзама и шариков включенного воздуха. Объект должен быть внизу, а стеклянная пластина сверху, так как тогда мы можем видеть, когда весь воздух удален, с помощью указанного давления и движения. Уместно упомянуть, что слишком много бальзама более благоприятно для удаления пузырьков воздуха, чем слишком мало. Когда он остынет, канадский бальзам окажется твердым и прилипшим, а образец — пригодным для распиливания. Этот процесс до сих пор выполнялся с использованием диска из тонкого листового железа, так широко используемого жестянщиками, технически называемого листовой жестью. Оловянное покрытие следует частично удалить, нагрев пластину, и, когда она горячая, стереть большую часть постороннего олова куском ткани. Пластину теперь нужно выровнять на полированной наковальне жестянщика, пока она не станет совершенно плоской. Если пластину нужно использовать на токарном станке и обычным методом, ее следует выровнять так, чтобы она обладала небольшой выпуклостью. Это придает определенную жесткость краю, что полезно при распиливании вручную; в то время как при методе механического распиливания, который будет описан далее, эта выпуклость недопустима. Оловянную пластину, установленную на соответствующем патроне токарного станка, нужно проточить совершенно точно, с краем, слегка закругленным и сделанным идеально гладким с помощью напильника с мелкой насечкой. Край диска теперь нужно зарядить алмазным порошком. Это делается путем смешивания алмазного порошка с маслом и помещения его на кусок твердого агата, а затем медленного вращения диска. Затем, удерживая агат с алмазным порошком с умеренным давлением против края диска, его тщательно заряжают множеством алмазных точек, становясь, как бы, пилой с невидимыми зубьями. При измельчении алмаза необходима некоторая осторожность, а также подходящая ступка. Ступка должна быть сделана из старого стального штампа, если он доступен; если нет, то из массы стали, слегка конической, основание которой должно быть 2 дюйма в диаметре, а верхняя часть 1,5 дюйма. Цилиндрическое отверстие теперь нужно выточить в центре, диаметром 3/4 дюйма и глубиной около 1 дюйма. Это, после закалки, и есть ступка; для безопасности ее можно отпустить до соломенного цвета. Пестик — это просто цилиндр из стали, свободно входящий в полую ступку и имеющий выступ или кромку в одну восьмую дюйма, выступающую вокруг него, но достаточно поднятую над верхней поверхностью ступки, чтобы не соприкасаться при измельчении алмаза. Кончик пестика должен быть только закален и отпущен до соломенного цвета и должен быть, конечно, выпуклым, соответствуя противоположной и равной вогнутости ступки. Цель выступающей кромки — предотвратить разбрызгивание мелких частиц алмаза при ударе молотком по пестику».

Fig. 8.

Fig. 8. Mr. Bryson's instrument for slitting fossils. A very simple slicing and polishing machine has been invented by Mr. J. B. Jordan of the Mining Record Office, and is sold by Messrs. Cotton and Johnson, Grafton Street, Soho, London. It costs about £10.

Г-н Брайсон изобрел инструмент для распиливания ископаемых. Инструмент помещается на стол обычного токарного станка, который, конечно, является источником движения (рис. 8). Он состоит из параллельного движения Уатта с четырьмя шарнирами, прикрепленного к основанию, закрепленному на столе токарного станка. Это основание имеет движение (только для регулировки) в горизонтальной плоскости, с помощью которого мы можем разместить верхний шарнир в параллельной плоскости со шпинделем токарного станка. Это можно назвать азимутальной регулировкой. Регулировка, которая в астрономическом инструменте называется плоскостью прямого восхождения, обеспечивается шарниром в верхней части основания и зажимается винтом внизу. Это движение по прямому восхождению дает нам возможность регулировать перпендикулярные плоскости движения так, чтобы объект, который нужно распилить, проходил вниз от окружности распиловочной пластины почти до ее центра в совершенно параллельной плоскости. Когда эта регулировка выполнена точно, а распиловочная пластина хорошо подготовлена и плоская, получается очень тонкий и параллельный срез. Эта шарнирная рама уравновешена и поддерживается рычагом, центр которого подвижен в стойке, стоящей перпендикулярно столу токарного станка. К рычагу прикреплен винт с тремя нитками, с помощью которого противовес легко регулируется в соответствии с изменяющимся весом объекта, который нужно распилить, и необходимым давлением, требуемым на краю распиловочной пластины.

Объект фиксируется на машине с помощью пневматического патрона. Он состоит из железной трубки, которая проходит через отверстие на верхнем шарнире направляющей рамы, в которую ввинчен круглый кусок пушечного металла, слегка вогнутый в центре, но плоский к краю. Этот диск из пушечного металла перфорирован небольшим отверстием, сообщающимся с внутренней частью железной трубки. Это отверстие позволяет откачивать воздух между стеклянной пластиной и патроном с помощью небольшого воздушного шприца на другом конце. Лицевая сторона этого патрона покрыта тонкой пленкой мягкого невулканизированного индийского каучука, также перфорированного небольшим центральным отверстием. Когда патрон правильно отрегулирован, а индийский каучук тщательно натянут на поверхность пушечного металла, одного или двух нажатий поршня шприца вполне достаточно, чтобы удерживать очень большой объект под действием распиловочной пластины. Этим методом не теряется время; адгезия создается мгновенно и так же быстро нарушается открытием небольшого винта для впуска воздуха между стеклянной пластиной и патроном, после чего объект немедленно освобождается. При натягивании индийского каучука на поверхность патрона необходимо следить за тем, чтобы распределение было очень равномерным и настолько тонким, насколько это совместимо с прочностью. Когда этот материал получают из магазинов, он представляет серию небольших канавок и довольно тверд для наших целей. Поэтому его следует слегка нагреть, что делает его мягким и податливым, и в этом состоянии его следует натянуть на патрон, а кусок мягкой медной проволоки обвязать вокруг него, при этом на периферии патрона делается небольшая канавка для удержания проволоки на месте. Когда при использовании поверхность индийского каучука становится плоской, гладкой и свободной от канавок, которые поначалу портят его полезность, образец можно распилить на много квадратных дюймов, не прибегая к другому откачиванию шприцем. Но когда нужно распилить большой, твердый, кремнистый объект, хорошо для безопасности попробовать поршень шприца и посмотреть, возвращается ли он с силой на дно цилиндра, что свидетельствует о хорошем состоянии вакуума патрона.

После операции распиливания пластину нужно снять со шпинделя токарного станка и заменить плоским свинцовым притиром. Пневматический патрон теперь нужно перевернуть, а образец поместить в контакт с шлифовальным станком. Придавая образцу слегка извилистое движение, то есть используя движение различных шарниров, объект шлифуется совершенно плоским, когда длина обоих плеч шарниров совершенно одинакова. Если ножка первого шарнира с правой стороны длиннее, образец будет отшлифован вогнутым; если короче — выпуклым. Но если, как было сказано ранее, они равной длины, будет получена совершенно параллельная поверхность.

При работе с кремнистыми объектами я обнаружил, что мыло и вода столь же быстры и эффективны, как масло, которое обычно используется; в то время как известковые ископаемые должны распиливаться раствором обычной соды в воде. Этот раствор соды, если его сделать слишком сильным, размягчает индийский каучук на поверхности пневматического патрона и делает необходимым новый кусок; но если соблюдать осторожность, чтобы поддерживать раствор умеренной концентрации, один кусок индийского каучука может прослужить шесть месяцев. Чем тоньше и площе он становится, тем лучше держится стекло, пока не произойдет прокол во внешней части и не потребуется новый кусок.

Полировка среза — последняя операция. Она выполняется различными способами, в зависимости от материала, из которого состоит организм. Если он кремнистый, следует использовать оловянный притир, примерно того же размера, что и шлифовальный притир. Сделав поверхность гладкой и плоской, по всей поверхности нужно сделать серию очень мелких насечек. Эта операция выполняется путем удержания края старого обеденного ножа почти перпендикулярно поверхности притира во время вращения; это создает серию зазубрин, или небольших шероховатостей, которые удерживают полирующее вещество. Полирующее вещество, используемое на оловянном притире, технически называется «лапидарным ротстоуном» и наносится путем легкого увлажнения массы и плотного прижатия ее к полировщику, при этом необходимо соскрести внешнюю поверхность, которая часто содержит песок. Затем образец нужно с некоторой силой прижать к вращающемуся оловянному притиру или полировщику, тщательно меняя плоскость действия, перемещая образец в различных направлениях по поверхности.

Для полировки известковых объектов необходимо применить другой метод, как показано ниже:—

Притир или диск из ивового дерева должен быть адаптирован к шпинделю токарного станка, толщиной три дюйма и примерно диаметром других притиров (10 дюймов), причем ось дерева параллельна шпинделю токарного станка, то есть действующая поверхность дерева — это торцы волокон, срез поперечный.

Этот полировщик должен быть проточен совершенно плоским и сглажен рубанком, так как ива из-за своей мягкости особенно трудна для точения. Также важно отметить, что обе стороны должны быть проточены, чтобы притир в сухом состоянии был совершенно параллельным. Этот притир наиболее удобно адаптируется к обычному лицевому патрону токарного станка с коническим винтом, так что можно использовать любую поверхность. Это становится очевидным, когда мы заявляем, что этот полировщик всегда используется влажным, и, чтобы сохранить обе поверхности параллельными, его нужно полностью погрузить в воду перед использованием, так как обе поверхности должны быть одинаково влажными, иначе сухая поверхность будет вогнутой, а влажная — выпуклой. Полирующее вещество, используемое с этим притиром, — это порошок замазки (оксид олова), который следует хорошо промыть, чтобы очистить его от песка. Известковые ископаемые, будучи мелко измельченными, быстро полируются этим методом. Для полировки более мягких веществ можно натянуть кусок ткани на деревянный притир и использовать мелко отмученный мел в качестве полирующего средства.

Чтобы хорошо изучать ископаемые растения, необходимо знакомство с систематической ботаникой, знание микроскопического строения всех органов растений, таких как их корни, стебли, кора, листья, вайи и плоды; отметин, которые они демонстрируют на своих различных поверхностях, и рубцов, которые некоторые из них оставляют при разложении. Только так мы можем надеяться точно определить живые родственные связи ископаемого. Броньяр говорит, что перед сравнением ископаемого растения с живыми растениями необходимо как можно полнее реконструировать часть исследуемого растения, определить отношения этих частей к другим органам того же растения и завершить растение, если возможно, посмотрев, нет ли в ископаемых той же местности таких, которые принадлежат к тому же растению. Связь различных частей одного и того же растения — одна из самых важных проблем в палеофитологии, и пренебрежение ею привело ко многим ошибкам. В некоторых случаях данных было достаточно, чтобы позволить ботаникам отнести ископаемое растение к роду наших дней, так что у нас есть ископаемые виды родов Ulmus, Alnus, Pinus и т. д. Иногда растение оказывается родственным живому роду, но отличающимся в каком-то существенном пункте или лишенным чего-то для завершения идентичности, и тогда оно отмечается добавлением термина «ites», как Pinites, Thuites, Zamites и т. д.

Прежде чем делать выводы о климате или физическом состоянии земного шара в различные геологические эпохи, ботаник должен быть хорошо осведомлен о растительности разных стран, о почвах и местностях, в которых растут определенные растения, будь то на суше или в море, или в озерах, на сухой или болотистой почве, в долинах или на горах, или в эстуариях, в жарких, умеренных или холодных регионах. Большую осторожность следует проявлять также при предсказании условий одного вида по другому, поскольку разные виды одного и того же рода часто существуют в очень разных средах обитания и почти в противоположных условиях влажности и температуры. Только путем тщательного рассмотрения всех этих деталей можно сделать какие-либо вероятные выводы о состоянии земного шара. Рассматривая физиономию растительности в наши дни, мы находим примечательные ассоциации форм. Пальмы, хотя обычно характерны для очень теплых стран, отнюдь не ограничиваются ими; Chamærops humilis распространяется в Европе до 43°–44° с. ш., а C. palmetto в Северной Америке до 34°–36° с. ш., в то время как C. Fortunei с севера Китая совершенно зимостойка на юге Англии. Майор Мэдден упоминает ассоциацию пальм и бамбуков с хвойными на значительных высотах в Гималаях. (Труды Эдинбургского ботанического общества, IV, стр. 185.) Эпифитные орхидеи, которые обычно характеризуют теплые климаты, имеют представителей на больших высотах, таких как Oncidium nubigenum на высоте 14 000 футов в Андах и Epidendrum frigidum на высоте от 12 000 до 13 000 футов в горах Колумбии. Эти факты указывают на осторожность, необходимую перед тем, как делать выводы о климате, который, как можно предположить, указывают ископаемые растения.

Ископаемые породы.

Породы, из которых состоит земной шар, делятся на два великих класса — слоистые, или водные, и неслоистые, или магматические. Слоистые породы часто содержат ископаемые остатки и тогда называются ископаемыми; те, в которых нет таких остатков, обозначаются как неископаемые или азойные. Магматические неслоистые породы, включенные под названиями гранитных и трапповых, не показывают никаких признаков животных или растительных остатков. Однако те трапповые породы, которые были образованы из рыхлого вулканического пепла, часто заключали и сохраняли остатки растений и животных; в то время как даже между последовательными пластами старых лавоподобных трапповых пород иногда находят органические остатки. Так, в Антриме, недалеко от Дороги гигантов, встречаются отложения, содержащие растительные остатки, перемежающиеся с базальтовыми породами. Эти остатки имеют миоценовый возраст и были отнесены к хвойным растениям, букам, дубам, платанам и т. д. Подобные растения были обнаружены в аналогичном положении герцогом Аргайлом на острове Малл. В трапповых породах близ Эдинбурга также был обнаружен лигнит с четкой структурой. Окремнелое дерево и уголь, заключенные в трапповые породы, были замечены на Земле Кергелена. Дерево найдено заключенным в базальт, в то время как уголь выходит на поверхность в оврагах, в тесном контакте с перекрывающим порфировым и миндалекаменным зеленым камнем. Гукер также видел окремнелое дерево в связи с траппом на равнинах Маккуорри в Тасмании. Несколько пластов траппового туфа или пепла, превращенных в твердую компактную породу инфильтрированным карбонатом извести, встречаются на северо-востоке Аррана, которые содержат многочисленные стебли, ветви и плоды каменноугольных растений. Они представляют собой остатки последовательных лесов, которые росли в этой местности и были один за другим уничтожены пеплопадами, извергаемыми из соседнего вулкана во время его периодов прерывистой активности.

Ископаемые остатки чрезвычайно редки в некоторых породах, которые из-за изменений, которым они подверглись, были названы метаморфическими. К ним относятся гнейс и слюдяной сланец, которые являются слоистыми породами, впоследствии измененными теплом и другими причинами и настолько полностью метаморфизированными, что следы организмов были почти стерты. Тем не менее, узнаваемые следы растительных и животных остатков были найдены в том, что недавно считалось азойными породами. Отсутствие органических остатков в породах, следовательно, недостаточно для того, чтобы утверждать, что эти породы образовались до того, как существовали животные или растения.

Слоистые породы, содержащие ископаемые, были разделены на три великие группы — палеозойскую, вторичную и третичную, или на палеозойскую и неозойскую группы. Формации, включенные в них, представлены в следующей таблице, взятой из «Руководства по геологии» Лайеля:—

1.Recent.}Post Tertiary.}Recent. 2.Post Pliocene.}} 3.Newer Pliocene.}Pliocene.}Tertiary

or

Cainozoic.} 4.Older Pliocene.}}} }} 5.Upper Miocene.}Miocene.}} 6.Lower Miocene.}}} }} 7.Upper Eocene.}Eocene.}} 8.Middle Eocene.}}} 9.Lower Eocene.}}}Neozoic. } 10.Maestricht Beds.}}} 11.White Chalk.}}} 12Chloritic Series.}}Secondary} 13.Gault}Cretaceous.}or} 14.Neocomian.}}Mesozoic.} 15.Wealden.}}}

16.Purbeck Beds.}}} 17.Portland Stone.}}} 18.Kimmeridge Clay.}}} 19.Coral Rag.}Jurassic.}} 20.Oxford Clay.}}Secondary} 21.Great or Bath Oolite.}}or}Neozoic. 22.Inferior Oolite.}}Mesozoic.} 23.Lias.}}} }} 24.Upper Trias.}}} 25.Middle Trias.}Triassic.}} 26.Lower Trias.}}} 27.Permian.Permian.} } 28.Coal Measures.}} 29.Carboniferous}Carboniferous.} limestone.}} } 30.Upper Devonian.}Devonian} 31.Middle Devonian.}or Old Red} 32.Lower Devonian.}Sandstone.}Primary} }} 33.Upper Silurian.}Silurian.}or}Palæozoic. 34.Lower Silurian.}}} }Palæozoic.} 35.Upper Cambrian.}Cambrian.} 36.Lower Cambrian.}} } 37.Upper Laurentian.}Laurentian.} 38.Lower Laurentian.}}

Естественные порядки, к которым принадлежат ископаемые растения.

Растения, найденные в различных пластах, являются либо наземными, либо водными, и последние демонстрируют виды, родственные соленоводным и пресноводным растениям наших дней. Их состояние сохранности во многом зависит от их структуры. Клеточные растения, вероятно, в значительной степени были разрушены, и отсюда их редкость; в то время как те, которые имеют древесную структуру, сохранились. Ниже приведено количество ископаемых родов и видов, составленное по работе Унгера по палеофитологии (Унгер, «Роды и виды ископаемых растений», 1850 г.).

Dicotyledones.Genera.Species. Thalamifloræ.2484 Calycifloræ56182 Corollifloræ2360 Monochlamydeæ Angiospermæ48221 —————— Gymnospermæ56363 Monocotyledones. Petaloideæ38130 Glumiferæ512 Acotyledones. Thallogenæ31203 Acrogenæ121969 Doubtful35197 ———— 4372421

Эти растения расположены в различных пластах следующим образом:—

{Cambrian, Silurian, and Devonian73 Palæozoic{Carboniferous683 {Permian97

{Triassic115 Mesozoic{Jurassic294 {Cretaceous183

{Eocene414 Cainozoic{Miocene496 {Pliocene35

RecentPost-Pliocene31 —— Fossil Species.2421

За двадцать лет, прошедших с момента составления этого перечня, число ископаемых видов очень значительно увеличилось. Пропорция, представленная в этой таблице, также сильно изменилась из-за огромных дополнений, внесенных в третичную флору Унгером, Эттингсхаузеном и Геером, а также из-за важных вкладов директора Доусона в девонскую флору.

Среди ископаемых двудольных растений с таламическими цветками Унгер упоминает виды, принадлежащие к порядкам—

Magnoliaceæ.

Anonaceæ.

Nymphæaceæ.

Capparidaceæ.

Malvaceæ.

Byttneriaceæ.

Tiliaceæ.

Aurantiaceæ.

Malpighiaceæ.

Aceraceæ.

Sapindaceæ.

Cedrelaceæ.

Zygophyllaceæ.

Xanthoxylaceæ.

Coriariaceæ.

Среди двудольных с чашечкоцветными цветками —

Celastraceæ.

Rhamnaceæ.

Anacardiaceæ.

Amyridaceæ.

Leguminosæ.

Rosaceæ.

Calycanthaceæ.

Combretaceæ.

Melastomaceæ.

Myrtaceæ.

Halorageaceæ.

Cucurbitaceæ.

Cornaceæ.

Loranthaceæ.

Rubiaceæ.

Среди двудольных с венчикоцветными цветками —

Ericaceæ.

Styracaceæ.

Ebenaceæ.

Aquifoliaceæ.

Sapotaceæ.

Oleaceæ.

Apocynaceæ.

Gentianaceæ.

Среди однопокровных покрытосеменных —

Nyctaginaceæ.

Lauraceæ.

Proteaceæ.

Aquilariaceæ.

Samydaceæ.

Santalaceæ.

Euphorbiaceæ.

Urticaceæ.

Artocarpaceæ.

Ceratophyllaceæ.

Salicaceæ.

Myricaceæ.

Betulaceæ.

Altingiaceæ.

Platanaceæ.

Corylaceæ.

Juglandaceæ.

Rafflesiaceæ.

Среди однопокровных голосеменных —

Coniferæ.

Taxaceæ.

Gnetaceæ.

Cycadaceæ.

Среди лепестковых однодольных —

Smilaceæ.

Orchidaceæ.

Zingiberaceæ.

Musaceæ.

Liliaceæ.

Palmæ.

Pandanaceæ.

Araceæ.

Typhaceæ.

Naiadaceæ.

Restiaceæ.

Среди пленчатоцветных однодольных —

Cyperaceæ.

Gramineæ.

Среди акрогенных бессемянных —

Filices.

Marsileaceæ.

Lycopodiaceæ.

Equisetaceæ.

Musci.

Hepaticæ.

Среди талломных бессемянных —

Lichenes.

Characeæ.

Algæ.

Fungi.

Периоды растительности среди ископаемых растений.

При общем обзоре известных ископаемых растений Броньяр пришел к выводу, что можно выделить три периода растительности, характеризующиеся преобладанием определенных выраженных форм растений. В древний период наблюдается преобладание акрогенных тайнобрачных растений; за ним следует период, в котором преобладают голосеменные двудольные; третий же период отмечен преобладанием покрытосеменных двудольных. Таким образом, существуют: 1. Царство акрогенов, которое включает растения девонского, каменноугольного и пермского периодов. В течение этих периодов, по-видимому, преобладают папоротники и наблюдается значительное развитие древовидных плауновых, таких как лепидодендрон и сигиллярия, а вместе с ними встречаются некоторые голосеменные, родственные араукарии, и некоторые аномальные растения, например Noeggerathia. 2. Царство голосеменных, охватывающее триасовый и юрский периоды. Здесь мы встречаем многочисленные хвойные и саговниковые, в то время как папоротники менее обильны. 3. Царство покрытосеменных, охватывающее меловой и третичный периоды. Оно характеризуется преобладанием покрытосеменных двудольных — класса растений, которые составляют более трех четвертей современных растительных богатств земного шара и которые, по-видимому, приобрели преобладание с начала третичных отложений. Эти растения появляются в небольшом количестве даже в начале меловых отложений в Европе, но более обильны в этих отложениях в Северной Америке.

ФЛОРА ПЕРВИЧНОГО ИЛИ ПАЛЕОЗОЙСКОГО ПЕРИОДА.

Царство акрогенов.

В настоящее время акрогенные растения представлены клеточными и сосудистыми тайнобрачными. При рассмотрении ископаемых растений наше внимание специально направлено на последние. В современных флорах сосудистые акрогены представлены такими растениями, как папоротники, плауны и хвощи. Некоторые из них имеют древовидный облик, но большинство являются кустарниковыми и травянистыми. Многие из них имеют ползучие корневища, которые либо находятся под землей, либо стелются по поверхности почвы. Одна из таких древовидных форм наблюдается у древовидных папоротников (рис. 9). Другая форма с корневищем показана на рис. 10. Стволы папоротников отмечены рубцами, которые указывают на места, где крепились основания вай и где сосудистая ткань выходит из внутренней части (рис. 11, a и b). Поперечный срез стебля (рис. 12) показывает непрерывный цилиндр лестничных сосудов (рис. 13), заключающий в себе большую массу клеточной ткани, часто пронизанную мелкими лестничными пучками. Цилиндр пронизан отверстиями, с внутренних сторон которых поднимаются сосудистые пучки, идущие к листьям, в то время как некоторые свободные пучки оси проходят через отверстие, увлекая с собой часть клеточной ткани в черешок. Органы размножения состоят из споровых капсул (спорангиев), часто окруженных эластичным кольцом, содержащих внутри споры (рис. 14).

Fig. 9.

Fig. 9. Tree-fern, with a slender cylindrical trunk and a crown of drooping fronds. It is a vascular acrogen.

Fig. 10.

Fig. 10. Asplenium; a species of Spleenwort. A. Rhizome, r, covered with the bases (stalks or stipes) of the fronds; f, fronds in bud, rolled up in a circinate manner (this is very rarely seen in fossil ferns); g, fronds bearing fructification on their backs. B. Portion of a frond separated to show the linear sori or clusters of sporangia (spore-cases).

Среди акрогенов современного времени есть также растения, принадлежащие к естественному порядку плауновых (Lycopodiaceae) (рис. 15), имеющие ползучие стебли, от которых отходят облиственные ветви. Листья мелкие, сидячие, моховидные, а органы размножения состоят из двух видов клеточных тел: мелких спор или микроспор (рис. 16) и крупных спор или макроспор (рис. 17). Они состоят из клеточных и сосудистых тканей, причем последние встречаются в форме древесных, кольчатых и лестничных сосудов, которые занимают ось или центральную часть стебля. Они отличаются от папоротников распределением своих сосудистых пучков. Этот порядок представлен также такими растениями, как селагинелла, псилот, филлоглоссум и полушник (Isoetes). У растения, называемого полушником (Isoetes), имеется своеобразный короткий стебель, который не увеличивается в высоту. Он дает боковые приросты, так что стебель увеличивается в толщину. Листья продолжают размножаться и несут органы размножения у своих оснований. У них есть как крупные, так и мелкие споры.

Fig. 11, a. Fig. 11, b.Fig. 12.

Fig. 11, a. Bifurcating (forked or dichotomous) trunk (caudex) of a Tree-fern (Alsophila Perrottetiana), showing the scars (cicatrices) left by the fallen fronds. These scars exhibit the arrangement of the vascular bundles. Fig. 11, b. Rhizome of Lastrea Filix-mas (male fern), showing scars of the leaves, c, with markings of the vascular bundles.