«Мы можем подытожить эти факты и соображения в следующих утверждениях: во-первых, что в Лаврентийском графите можно обнаружить довольно неясные следы органической структуры; во-вторых, что общее расположение и микроскопическая структура этого вещества соответствуют таковым у углеродистых и битуминозных веществ в морских формациях более современного времени; в-третьих, что если Лаврентийский графит произошел от растительного вещества, то он претерпел лишь метаморфизм, аналогичный по своему роду тому, который испытало органическое вещество в метаморфизованных осадках более позднего возраста; в-четвертых, что ассоциация графитового вещества с органическим известняком, пластами железной руды и металлическими сульфидами значительно усиливает вероятность его растительного происхождения; в-пятых, что если мы рассмотрим огромную мощность и протяженность эозооновых и графитовых известняков и месторождений железной руды Лаврентийских пород, то, если мы признаем органическое происхождение известняка и графита, мы должны быть готовы поверить, что жизнь того раннего периода, хотя она могла существовать в низших формах, была развита весьма обильно и что она равнялась, а возможно, и превосходила по своим результатам в плане геологического накопления жизнь любого последующего периода».
(D.) Западные и другие Лаврентийские породы и т. д.
На карте Лаврентийского ядра Америки (рис. 4) я не нанес Лаврентийские породы, которые, как полагают, существуют в Скалистых горах и других западных хребтах. Их распространение в настоящее время не определено, равно как и время их поднятия. Они могут указывать на старую линию Лаврентийского разлома или складчатости, параллельную западному побережью и определяющую его направление. На карте должен быть участок Лаврентийских пород на севере Ньюфаундленда, и он должен быть шире в западной части озера Верхнее.
Полные сведения о Лаврентийских породах Канады и послойные списки их пластов можно найти в «Отчетах Геологической службы», а доктор Хант весьма подробно обсудил их химические характеристики и метаморфизм в своих «Химических и геологических эссе». Недавние отчеты Хичкока о Нью-Гэмпшире и Хейдена о Западных территориях содержат некоторые новые интересные факты. Первый признает в регионе Белых гор серию гнейсов и других измененных пород Нижнелаврентийского возраста, а на них несогласно залегают другие, соответствующие Верхнему Лаврентию; в то время как выше последних находятся другие досилурийские формации, соответствующие Гуронской и, вероятно, Монтальбанской сериям Ханта. Эти факты подтверждают результаты Логана в Канаде; и Хичкок находит много оснований верить в существование жизни во время отложения этих древних пород. В отчете Хейдена описываются гранитные и гнейсовые породы, вероятно, Лаврентийского возраста, появляющиеся на огромных территориях в Колорадо, Аризоне, Юте и Неваде, что показывает существование этого древнего метаморфического основания на обширных регионах Западной Америки.
Метаморфизм этих пород не подразумевает никакого изменения их составных элементов или вмешательства в их пластовое расположение. Он заключается в изменении осадков путем чисто молекулярных изменений, перегруппировывающих их частицы так, чтобы сделать их кристаллическими, или путем химических реакций, создающих новые комбинации их элементов. Эксперимент показывает, что воздействие тепла, давления и вод, содержащих щелочные карбонаты и силикаты, вызвало бы такие изменения. Величина и характер изменений зависели бы от состава осадка, приложенного тепла, веществ, находящихся в растворе в воде, и течения времени. (См. «Эссе» Ханта, стр. 24.)
Таблица III.
From a Photo by Weston.
Vincent Brooks, Day & Son, Lith.
ВЫВЕТРЕЛЫЙ ОБРАЗЕЦ EOZOON CANADENSE (ЭОЗОНА КАNADСКОГО). (В ПОЛОВИНУ НАТУРАЛЬНОЙ ВЕЛИЧИНЫ.)
Перед главой 3
ГЛАВА III. ИСТОРИЯ ОДНОГО ОТКРЫТИЯ.
Банально замечание о том, что большинство открытий совершается не одним человеком, а совместными усилиями многих, и что их подготовка часто ведется задолго до того, как они действительно появляются. В данном случае прочные основы были заложены за годы до открытия Эозоона тщательными съемками, проведенными сэром Уильямом Логаном и его помощниками, а также химическим исследованием пород и минералов доктором Стерри Хантом. С другой стороны, доктор Карпентер и другие ученые в Англии изучали структуру раковин более скромных обитателей современного океана и то, как поры их скелетов пропитываются минеральным веществом при отложении на морском дне. Эти трудоемкие и, казалось бы, несхожие отрасли научных исследований были суждены к объединению серией счастливых открытий, сделанных не случайно, а кропотливыми и умными наблюдателями. Открытие древнейшего ископаемого, таким образом, не было случайной находкой редкого и любопытного образца. Вряд ли его можно было найти таким образом; и если бы оно было найдено, оно осталось бы незамеченным и не имело бы научной ценности, если бы не накопленные запасы зоологических и палеонтологических знаний, а также ранее проведенные съемки, благодаря которым были установлены возраст и распространение Лаврентийских пород, а также химические условия их отложения и метаморфизма.
Рис. 7. Эозоон, минерализованный логанитом и доломитом.
(Собрано доктором Уилсоном из Перта.)
Первые образцы Эозоона, когда-либо полученные, насколько известно, были собраны в Берджессе в Онтарио ветераном канадской минералогии, доктором Уилсоном из Перта, и были отправлены сэру Уильяму Логану в качестве минералогических образцов. Их главный интерес в то время заключался в том факте, что определенные пластинки темно-зеленого минерала, присутствующие в образцах, при анализе доктором Хантом оказались состоящими из нового водного силиката, родственного серпентину, который он назвал логанитом: один из этих образцов представлен на рис. 7. Форма этого минерала не подозревалась как имеющая органическое происхождение. Несколько лет спустя, в 1858 году, другие образцы, иначе минерализованные серпентином и пироксеном, были найдены г-ном Дж. Макмалленом, исследователем на службе Геологической службы, в известняке Гранд-Калюме на реке Оттава. Они, по-видимому, сразу поразили сэра У. Э. Логана своим сходством с силурийскими ископаемыми, известными как Stromatopora, и он показал их г-ну Биллингсу, палеонтологу службы, и автору с этим предположением, подкрепив его проницательным соображением, что, поскольку образцы из Оттавы и Берджесса были минерализованы разными веществами, но были схожи по форме, было мало вероятности, что они являются просто минеральными или конкреционными. Г-н Биллингс был естественно не склонен рисковать своей репутацией, утверждая органическую природу таких образцов; а мое собственное предложение заключалось в том, чтобы их разрезать и исследовать микроскопически, и что если это ископаемые, то, поскольку они представляли лишь концентрические пластинки и не имели клеток, они, вероятно, окажутся скорее простейшими, чем кораллами. Несколько срезов было сделано, но никакой определенной структуры обнаружить не удалось. Тем не менее сэр Уильям Логан взял некоторые из образцов на собрание Американской ассоциации в Спрингфилде в 1859 году и представил их как возможные Лаврентийские ископаемые; но объявление было явно встречено с некоторым недоверием. В 1862 году они были представлены сэром Уильямом некоторым геологическим друзьям в Лондоне, но он отмечает, что «мало кто был склонен верить в их органический характер, за исключением моего друга профессора Рэмзи». В 1863 году был опубликован Генеральный отчет Геологической службы, суммирующий ее работу к тому времени, под названием «Геология Канады», и в нем, на странице 49, можно найти два рисунка одного из образцов из Калюме, здесь воспроизведенных, которые, хотя и не сопровождались каким-либо специфическим названием или техническим описанием, упоминались как вероятные Лаврентийские ископаемые. (Рис. 8 и 9.)
Примерно в это время доктор Хант упомянул мне в связи со статьей о минерализации ископаемых, которую он готовил, что он намерен отметить способ сохранения некоторых ископаемых деревьев и других вещей, с которыми я был знаком, и что он покажет мне статью в корректуре, чтобы я мог внести любые предложения, которые у меня возникнут. Читая ее, я заметил, среди прочего, что он ссылается на предполагаемые Лаврентийские ископаемые под впечатлением, что органическая часть представлена серпентином или логанитом, а известковое вещество является заполнением камер. Я возразил против этого, заявив, что, хотя в ранее изученных срезах никакой структуры не было видно, все же мое впечатление заключалось в том, что известковое вещество является ископаемым, а серпентин или логанит — заполнением. Он сказал: «В таком случае, не было бы хорошо повторно исследовать образцы и попытаться обнаружить, какой взгляд является правильным?» Он упомянул в то же время, что сэр Уильям недавно показал ему несколько новых и красивых образцов, собранных г-ном Лоу, одним из исследователей из штата Службы, из третьего местонахождения, в Гренвилле, на Оттаве. Предполагалось, что они могут пролить дальнейший свет на предмет; и, соответственно, доктор Хант предложил сэру Уильяму сделать дополнительные срезы этих новых образцов г-ном Уэстоном из Службы, чье мастерство как препаратора этих и других ископаемых часто сослужило хорошую службу науке. Несколько дней спустя некоторые срезы были присланы мне и сразу же помещены под микроскоп. Я был восхищен, обнаружив в одном из первых исследованных образцов красивую группу тубул (канальцев), пронизывающих один из кальцитовых слоев. Здесь было доказательство не только того, что кальцитовые слои представляют истинный скелет ископаемого, но и его родства с фораминиферами, чей тубулированный дополнительный скелет, как описано и изображено доктором Карпентером и представлено в образцах из моей коллекции, подаренных им, был явно того же типа, что и сохранившийся в каналах этих древних ископаемых. Рис. 10 является точным изображением первой увиденной группы каналов, пронизанных серпентином.
Рис. 8. Выветрелый образец Эозоона из Калюме.
(Собрано г-ном Макмалленом.)
Рис. 9. Поперечный разрез образца, представленного на рис. 8.
Темные части — это пластинки известкового вещества, сходящиеся к внешней поверхности.
Показав обнаруженные структуры сэру Уильяму Логану, он с энтузиазмом взялся за дело и приказал подготовить большое количество срезов, а впоследствии и декальцинированных образцов, которые были переданы мне для исследования.
Чувствуя, что открытие является важнейшим, но что оно встретит решительный скептицизм со стороны многих геологов, я не ограничился изучением типичных образцов Эозоона, а приказал подготовить срезы каждой разновидности Лаврентийского известняка, измененных известняков из Примордиальных и силурийских отложений, а также серпентиновых мраморов всех разновидностей, предоставленных нашими коллекциями. Они были исследованы при обычном и поляризованном свете, а также при всех видах освещения. Доктор Хант, со своей стороны, взял на себя химическое исследование различных ассоциированных минералов. Была составлена обширная серия заметок и зарисовок с помощью камеры-люциды всех наблюдаемых явлений; а для некоторых из наиболее важных структур были выполнены красивые рисунки покойным г-ном Г. С. Смитом, тогдашним палеонтологическим рисовальщиком Службы. Результатом всего исследования было твердое убеждение, что структура является органической и фораминиферовой, и что ее можно отличить от любых чисто минеральных или кристаллических форм, встречающихся в этих или других известняках.
Рис. 10. Группа каналов в дополнительном скелете Эозоона.
Взято из образца, в котором они были впервые распознаны. Увеличено.
На этой стадии дела, и после демонстрации сэру Уильяму всех характерных проявлений в сравнении с такими конкреционными, дендритными и кристаллическими структурами, которые больше всего напоминали их, а также со структурой современных и ископаемых фораминифер, я предложил передать дальнейшее ведение дела г-ну Биллингсу как палеонтологу Службы и как нашему высшему авторитету по ископаемым древних пород. Я был занят другими исследованиями и знал, что немало труда должно быть посвящено работе и ее публикации, и что можно ожидать некоторых споров. Г-н Биллингс, однако, со своей характерной осторожностью и скромностью отказался. Его руки, сказал он, были полны другой работы, и он специально не изучал микроскопические проявления фораминифер или минеральных веществ. Было окончательно решено, что я подготовлю описание ископаемого, которое сэр Уильям отвезет в Лондон вместе с заметками доктора Ханта, наиболее важными образцами и списками структур, наблюдаемых в каждом из них. Сэр Уильям должен был представить рукопись и образцы доктору Карпентеру или, в случае его отсутствия, профессору Т. Руперту Джонсу в надежде, что эти выдающиеся авторитеты подтвердят наши выводы и представят новые факты, которые я мог упустить из виду или о которых не знал. Сэр Уильям встретился с обоими джентльменами, которые дали свои показания в пользу органического и фораминиферового характера образцов; и доктор Карпентер, в частности, уделил много внимания предмету и разработал структуру первичной клеточной стенки, которую я ранее не наблюдал из-за любопытной случайности с образцами [J]. Г-н Лоу был отправлен обратно на Оттаву для исследований и как раз перед отъездом сэра Уильяма прислал несколько образцов из нового местонахождения в Петит-Насьон, схожих по общему виду с образцами из Гренвилла, которые сэр Уильям взял с собой в Англию неразрезанными. Они идеально показали тубулы первичной клеточной стенки, которые я тщетно пытался разрешить в образцах из Гренвилла и которые я не видел до тех пор, пока они не были обнаружены доктором Карпентером в Лондоне. Доктор Карпентер, таким образом, внес весьма важный вклад в совершенствование исследований, начатых в Канаде, и на него легла большая часть их иллюстрации и защиты [K], насколько это касается Великобритании. Рис. 11, взятый из одной из статей доктора Карпентера, показывает тубулированную примитивную стенку, как она описана им.
[J] В статьях доктора Карпентера, на которые ссылаются впоследствии. Профессор Джонс опубликовал умелое изложение фактов в «Popular Science Monthly».
[K] В «Ежеквартальном журнале Геологического общества», том xxii; «Трудах Королевского общества», том xv; «Intellectual Observer», 1865 г.; «Анналах и журнале естественной истории», 1874 г.; и других статьях и заметках.
Рис. 11. Часть Эозоона, увеличенная в 100 раз, показывающая исходную клеточную стенку с тубуляцией и дополнительный скелет с каналами. (По Карпентеру.)
(a.) Исходная тубулированная стенка или «Нумуллиновый слой», более увеличенный на рис. 2. (b, c.) «Промежуточный скелет» с каналами.
Непосредственным результатом стала совместная статья в «Трудах Геологического общества» сэра У. Э. Логана, доктора Карпентера, доктора Ханта и меня самого, в которой геология, палеонтология и минералогия Eozoon Canadense и вмещающих его пород были впервые представлены миру [L]. Не приходится удивляться тому, что когда от геологов и палеонтологов потребовали поверить в существование органических остатков в породах, считавшихся полностью азойными и безнадежно лишенными ископаемых, и отодвинуть зарю жизни настолько далеко до тех Примордиальных пород, которые, как предполагалось, содержали ее первые следы, насколько они сами находятся до среднего периода истории жизни Земли, возникло некоторое колебание. Более того, точная оценка доказательств для такого ископаемого, как Эозоон, требовала объема знаний о минералах, о более скромных типах животных и об условиях минерализации органических остатков, которыми обладали немногие даже из профессиональных геологов. Таким образом, Эозоон встретил некоторый негативный скептицизм и небольшую позитивную оппозицию — хотя последняя была невелика по объему, если учесть новый и поразительный характер приведенных фактов.
[L] «Журнал Геологического общества», февраль 1865 г.
«Совокупная мощность», — говорит сэр Уильям Логан, — «этих трех великих серий, Нижнего и Верхнего Лаврентия и Гуронской, возможно, намного превосходит мощность всех последующих пород, от основания палеозоя до настоящего времени. Мы, таким образом, перенесены в период настолько отдаленный, что появление так называемой Примордиальной фауны можно считать сравнительно недавним событием». Столь великая революция в мышлении, основанная на одном ископаемом, характер которого мало узнаваем геологами в целом, могла бы испытать веру класса людей, обычно считающихся несколько неверующими и скептичными. Тем не менее это новое расширение жизни было в целом принято и нашло свое отражение в учебниках и популярных трактатах. Его противники были вынуждены изобретать самые странные и невероятные псевдоморфозы минеральных веществ, чтобы объяснить факты; и, очевидно, упорствуют скорее в духе приверженности проигранному делу, чем с какой-либо надеждой на окончательный успех. Как и следовало ожидать, после публикации оригинальной статьи проявились и другие факты. Г-н Веннор нашел другие и почти не измененные образцы в Верхнем Лаврентии или Гуронских породах Тюдора. Гюмбель распознал организм в Лаврентийских породах в Баварии и других местах Европы и открыл новый вид в Гуронских породах Баварии [M]. Эозоон был распознан в Лаврентийских известняках в Массачусетсе [N] и Нью-Йорке, и наблюдался быстрый рост новых фактов, увеличивающих наши знания о фораминиферах подобных типов в последующих палеозойских породах. Особый интерес представляет открытие г-ном Веннором образцов Эозоона, содержащихся в темном слюдистом известняке в Тюдоре, Онтарио, и на самом деле столь же мало метаморфизованных, как многие силурийские ископаемые. Хотя в этом состоянии они показывают свои мельчайшие структуры менее совершенно, чем в серпентиновых образцах, этот факт является наиболее важным в отношении оправдания животной природы Эозоона. Другой факт, значимость которого нельзя переоценить, — это распознавание как доктором Карпентером, так и мной образцов, в которых каналы заняты кальцитом, подобным тому, из которого состоит сам организм. Совсем недавно я, как упоминалось в последней главе, получил возможность повторно исследовать местонахождение в Петит-Насьон, первоначально открытое г-ном Лоу, и готов показать, что все факты, касающиеся способа залегания форм в пластах и их ассоциации со слоями фрагментарного Эозоона, строго соответствуют теории о том, что эти старые Лаврентийские известняки являются поистине морскими отложениями, хранящими остатки морских животных своего времени».