Как бы то ни было, инфильтрация пор Eozoon серпентином и другими силикатами, очевидно, была одним из главных средств сохранения его структуры. Будучи так инфильтрированным, никакой метаморфизм, кроме полного плавления вмещающей породы, не мог бы стереть мельчайшие точки структуры; и что такого плавления не произошло, убедительно показывает сохранение в лаврентийских породах самой нежной ламинации пластов; в то время как, как уже было сказано, можно показать, что изменение, которое произошло, могло иметь место при температуре, далекой от той, которая необходима для плавления известняка. Так случилось, что эти древнейшие ископаемые были переданы нашему времени в состоянии сохранности, сравнимом, как утверждает доктор Карпентер, с состоянием наиболее хорошо сохранившихся ископаемых фораминифер из более недавних формаций, которые попадали в поле его зрения в течение всего его долгого опыта.
Давайте теперь более внимательно посмотрим на природу типичных образцов Eozoon, как они были первоначально наблюдаемы и описаны, а затем обратимся к тем, что сохранились другими способами или были более или менее разрушены и обезображены. Взяв полированный образец из Петит-Насьон, подобный тому, что изображен на таблице V, мы обнаруживаем раковину, представленную белым известняком, а камеры — светло-зеленым серпентином. Воздействуя на поверхность разбавленной кислотой, мы вытравливаем известковую часть, оставляя слепок в серпентине полостей, занятых мягкими частями; и когда это делается на полированных срезах, они могут быть заставлены отпечатать свои собственные характеристики на бумаге, как это было фактически сделано в случае с таблицей V, которая является электротипом, снятым с реального образца, и показывает как ламинированные, так и ацервулиновые части ископаемого. Если процесс декальцинации был выполнен тщательно, мы обнаруживаем в вытравленных пространствах нежные разветвляющиеся отростки непрозрачного серпентина или прозрачного доломита, которые изначально были замурованы в известковом веществе и которые часто отличаются крайней тонкостью и сложностью. (Таблица VI и рис. 10.) Это слепки каналов, которые пронизывали раковину, когда она еще была обитаема животным. В некоторых хорошо сохранившихся образцах мы обнаруживаем исходную стенку клетки, представленную нежной белой пленкой, которая под микроскопом показывает крошечные игольчатые параллельные отростки, представляющие ее еще более тонкие тубулы. Очевидно, что для заполнения этих тубул серпентин должен был быть введен в состоянии фактического раствора и не должен был нести с собой никаких посторонних примесей. Следовательно, мы обнаруживаем, что в самих камерах серпентин чист; и если мы исследуем его в поляризованном свете, мы увидим, что он представляет собой удивительно свернутый или нерегулярно ламинированный вид, который я обозначил под названием септарииформный, как если бы он имел несовершенно кристаллическую структуру и был отложен в нерегулярных пластинках, начиная со сторон камер и заполняя их к середине, а затем был растрескан от усадки, и трещины были заполнены вторым отложением серпентина. Теперь, серпентин — это гидратированный силикат магния, и все, что нам нужно предположить, это то, что в отложениях лаврентийского моря присутствовал магний вместо железа и калия, и мы можем понять, что лаврентийское ископаемое было окаменело путем инфильтрации серпентином, как более современные фораминиферы были окаменелы глауконитом, который, хотя обычно содержит мало магния, часто имеет значительный процент глинозема. Далее, в образцах Eozoon из Берджесса заполняющим минералом является логанит, соединение кремнезема, глинозема, магния и железа с водой, и в некоторых силурийских известняках из Нью-Брансуика и Уэльса, в которых крошечные микроскопические поры скелетов стебельчатых морских звезд или криноидей были заполнены минеральными отложениями, так что при декальцинации они наиболее красиво представлены своими слепками, доктор Хант доказал, что заполняющим минералом является силикат глинозема, железа, магния и калия, промежуточный между серпентином и глауконитом. У нас, следовательно, есть полное основание придерживаться вывода доктора Ханта о том, что лаврентийский серпентин откладывался в условиях, подобных условиям современного зеленого песка. Действительно, независимо от Eozoon, невозможно, чтобы любой геолог, изучивший способ, которым этот минерал связан с лаврентийскими известняками, мог поверить, что он был образован каким-либо иным способом. Также нам не нужно удивляться тонкости инфильтрации, посредством которой эти крошечные трубки, возможно, 1/10000 дюйма в диаметре, заполняются минеральным веществом. Микрогеолог хорошо знает, как в более современных отложениях заполняются мельчайшие поры ископаемых и что минеральное вещество в растворе может проникать в мельчайшие отверстия, которые может обнаружить микроскоп. Везде, куда могут проникнуть жидкости живого тела, туда же могут быть перенесены минеральные вещества, и эта естественная инъекция, осуществляемая под большим давлением и с преимуществом достаточного времени, может превзойти любые подвиги анатомического манипулятора. Рис. 25 представляет микроскопический сустав криноидеи из верхнего силура Нью-Брансуика, инъецированный уже упомянутым гидратированным силикатом, а рис. 26 показывает микроскопическую камерную или спиральную раковину из валлийского силурийского известняка с полостями, заполненными подобным веществом.
Рис. 25. Сустав криноидеи, имеющий поры, инъецированные гидратированным силикатом.
Верхнесилурийский известняк, Поул-Хилл, Нью-Брансуик. Увеличено в 25 раз.
Рис. 26. Раковина из силурийского известняка, Уэльс; ее полость заполнена гидратированным силикатом.
Увеличено в 25 раз.
Достаточно лишь сослаться на попытки, которые были предприняты для объяснения только минеральными отложениями встречаемости серпентина в каналах и камерах Eozoon и того, что он представляет собой ту форму, которую имеет, чтобы увидеть, что это так. Профессор Роуни, например, чтобы избежать силы аргумента от канальной системы, вынужден вообразить, что вся масса в одно время была серпентином и что он был частично вымыт и заменен кальцитом. Если так, то откуда отложение предполагаемой массы серпентина, которую нужно объяснить таким образом, а также и другим? Как случилось, что он был эродирован в столь регулярные камеры, оставляя промежуточные полы и перегородки? И, что еще более удивительно, как регулярные дендритные пучки, настолько нежные, что они удаляются дыханием, остались совершенными и продержались до тех пор, пока не были замурованы в известковом шпате? Далее, как случается, что в некоторых образцах серпентин и пироксен, по-видимому, посягнули на структуру, как если бы они, а не кальцит, были эродирующими минералами? Как кто-либо, кто посмотрел на структуры, может хоть на мгновение вообразить такую возможность, трудно понять. Если бы мы могли предположить, что серпентин был изначально отложен как клеточная или ламинированная масса, а его полости заполнены кальцитом в желатинообразном или полужидком состоянии, мы могли бы предположить, что тонкие отростки серпентина выросли наружу в эти полости в массе, как волокна оксида железа или марганца выросли в кремнеземе мохового агата; но эта теория была бы окружена почти такими же большими механическими и химическими трудностями. Единственный рациональный взгляд, который кто-либо может принять на этот процесс, заключается в том, что известковое вещество было исходным веществом и что оно имело нежные трубки, пронизывающие его, которые стали инъецированы серпентином. То же объяснение, и никакое другое, будет достаточным для тех нежных стенок клеток, пронизанных бесчисленными нитями серпентина, которые должны были быть инъецированы в поры. Правда, в некоторых образцах есть трещины, заполненные волокнистым серпентином или хризотилом, но они пересекают массу в нерегулярных направлениях, и они состоят из плотно упакованных угловатых призм, вместо матрицы известняка, пронизанной цилиндрическими нитями серпентина. (Рис. 27.) Здесь я должен раз и навсегда протестовать против тенденции некоторых противников Eozoon смешивать эти структуры и канальную систему Eozoon с игольчатыми кристаллами и дендритными или кораллоидными формами, наблюдаемыми в некоторых минералах. Легко сделать такие сравнения правдоподобными для непосвященных, но практикующие наблюдатели не могут быть так обмануты, различия слишком заметны и существенны. В иллюстрацию этого я могу сослаться на сильно увеличенные каналы на рис. 28 и 29. Далее, из исследования образцов очевидно, что хризотиловые жилы, проникающие, как они часто делают, по диагонали или поперек как камер, так и стенок, должны были возникнуть после происхождения и затвердевания породы и ее ископаемых и являются результатом водного отложения волокнистого серпентина в трещинах, которые пересекают как ископаемые, так и их матрицу. В образцах, которые сейчас передо мной, ничто не может быть более ясным, чем эта полная независимость блестящих шелковистых жил волокнистого серпентина и тот факт, что они были сформированы после фоссилизации Eozoon; поскольку можно видеть, что они проходят поперек ламинации и ответвляются нерегулярно по линиям, совершенно отличным от структуры. Это, в то время как показывает, что эти жилы не имеют связи с ископаемым, показывает также, что последнее было исходным ингредиентом пластов при их отложении, а не продуктом последующего конкреционного действия.
Рис. 27. Диаграмма, показывающая различные виды стенки клетки Eozoon и жилы хризотила при сильном увеличении.
Рис. 28. Слепки каналов Eozoon в серпентине, декальцинированные и сильно увеличенные.
Рис. 29. Каналы Eozoon.
Сильно увеличенные.
Принимая образцы, сохраненные серпентином, за типичные, мы теперь переходим к некоторым другим и, в некоторых отношениях, менее характерным образцам, которые, тем не менее, очень поучительны. В Калюме некоторые массы частично заполнены серпентином и частично белым пироксеном, безводным силикатом кальция и магния. Два минерала можно легко различить при просмотре в поляризованном свете; и в некоторых срезах я видел часть камеры или группы каналов, заполненную серпентином, а часть — пироксеном. В этом случае пироксен или материалы, которые сейчас его составляют, должны были быть введены путем инфильтрации, так же как и серпентин. Это тем более замечательно, что пироксен чаще всего встречается как ингредиент изверженных пород; но доктор Хант показал, что в лаврентийских известняках, а также в жилах, пересекающих их, он встречается в условиях, которые подразумевают его отложение из воды, холодной или теплой. Гюмбель замечает по этому поводу: «Хант очень остроумным образом сравнивает это образование и отложение серпентина, пироксена и логанита с образованием глауконита, чье формирование шло непрерывно от силурийского до третичного периода и даже сейчас происходит в глубинах моря; при этом хорошо известно, что Эренберг и другие уже показали, что многие зерна глауконита являются слепками внутренней части фораминиферовых раковин. В свете этого сравнения представление о том, что серпентин и подобные минералы примитивных известняков были сформированы подобным образом в камерах эозойских фораминифер, теряет любые следы невероятности, которыми оно могло бы на первый взгляд казаться обладающим».
Во многих частях скелета Eozoon, и даже в наиболее хорошо инфильтрированных серпентиновых образцах, имеются участки клеточной стенки и системы канальцев, которые были заполнены известковым шпатом или доломитом, настолько похожим на скелет, что его можно обнаружить только при самом благоприятном освещении и с большой осторожностью. (Рис. 24, выше.) Те же явления можно наблюдать в сочленениях криноидей из палеозойских пород, и они служат доказательствами органического происхождения, даже более неопровержимыми, чем заполнение серпентином. Доктор Карпентер недавно, отвечая на возражения мистера Картера, превосходно использовал эту особенность сохранности Eozoon. Следует далее отметить, что во всех образцах истинного Eozoon, как и во многих других известковых окаменелостях, сохранившихся в древних породах, известковое вещество, даже когда его тонкие структуры не сохранились или скрыты, имеет мелкозернистый или творожистый вид, возникающий, несомненно, из-за первоначального присутствия органического вещества и не наблюдаемый в чисто неорганическом кальците.
Другой тип этих примечательных окаменелостей — это образцы из Берджесса. В них стенки превратились в доломит или магнезиальный известняк, а канальцы, по-видимому, были полностью стерты, так что осталась только слоистая структура. Материал, заполняющий камеры, также представляет собой алюмосиликат, называемый логанитом; и он, по-видимому, был привнесен не столько в растворе, сколько в состоянии илистого шлама, поскольку содержит инородные тела, такие как песчинки и небольшие группы кремнистых конкреций, некоторые из которых, весьма вероятно, являются слепками внутренних полостей крошечных фораминиферовых раковин, современных Eozoon, и будут рассмотрены далее.
Рис. 30. Eozoon из Тюдора.
Две трети натуральной величины. (a.) Тубулы. (b.) Канальцы. Увеличено. a и b — из другого образца.
Еще один способ залегания представлен примечательным образцом из Тюдора в Онтарио, из пластов, вероятно, относящихся к горизонту верхнего Лаврентия или Гурона. [Y] Он встречается в породе, почти не подвергшейся метаморфизму, и окаменелость представлена белым карбонатом кальция, в то время как вмещающая матрица — это темноокрашенный грубый известняк. В этом образце материал, заполняющий камеры, не проник в канальцы, за исключением нескольких мест, где они кажутся заполненными темным углеродистым веществом. По способу сохранности эти образцы из Тюдора очень напоминают обычные окаменелости силурийских пород. Один из образцов в коллекции Геологической службы (рис. 30) имеет булавовидную форму, как если бы это была отдельная особь, опиравшаяся одним концом на морское дно. Он показывает, как и первоначальный образец из Калюме, септы, сближающиеся и сливающиеся у края формы, где, вероятно, находились отверстия, сообщающиеся с внешней средой. Другие образцы фрагментарного Eozoon из местонахождений Петит-Насьон имеют канальцы, заполненные доломитом, который, вероятно, проник в них после того, как они были разбиты и включены в породу. Я установил в отношении этих фрагментов Eozoon, что они в изобилии встречаются в определенных слоях лаврентийского известняка, причем пласты некоторой мощности в значительной степени состоят из них, а грубые и мелкие фрагменты встречаются в чередующихся слоях, подобно обломкам кораллов в некоторых силурийских известняках.
[Y] См. Примечание B, Гл. III.
Наконец, в этой части темы, тщательное наблюдение многих образцов лаврентийского известняка, которые не представляют никаких следов Eozoon при просмотре невооруженным глазом и не дают никаких доказательств структуры при воздействии кислот, тем не менее являются органическими и состоят из фрагментов Eozoon, а возможно, и других организмов, не инфильтрированных силикатами, а только карбонатом кальция, и, следовательно, обнаруживающих лишь неясные признаки своей тонкой структуры. Я убедился в этом путем долгих и терпеливых исследований, которые едва ли поддаются адекватному представлению словами или рисунками.
Каждый исследователь, занимающийся применением микроскопа к геологическим образцам, что называют микрогеологией, знаком с тем фактом, что кристаллизационные силы и механические перемещения материала часто проделывают самые причудливые трюки с окаменелым органическим веществом. В ископаемой древесине, например, мы часто видим ткани, дезорганизованные радиальными кристаллизациями кальцита и маленькими сферическими конкрециями кварца, или рассеянными кубиками и зернами пирита, или маленькими прожилками, заполненными сульфатом бария или другими минералами. Поэтому нам не следует удивляться, обнаружив, что в почтенных породах, содержащих Eozoon, подобные вещи происходят в более сильно кристаллизованных частях известняков, и даже в некоторых, все еще показывающих следы окаменелости. Мы находим много рассеянных кристаллов магнетита, пирита, шпинели, слюды и других минералов, причудливо изогнутые призмы червеобразной слюды, пучки иголок тремолита и подобных веществ, прожилки кальцита и хризолита или волокнистого серпентина, которые часто пронизывают лучшие образцы. Там, где они встречаются в изобилии, мы обычно не находим сохранившихся органических структур, или, если они существуют, они находятся в очень дефектном состоянии сохранности. Даже в образцах, демонстрирующих слоистость Eozoon невооруженным глазом, эти кристаллизационные процессы часто разрушали тонкую структуру; и я опасаюсь, что некоторые микроскописты стали жертвами, рассматривая только те образцы, в которых истинные характеристики были слишком сильно повреждены, чтобы их можно было различить. Я должен здесь заявить, что обнаружил, что некоторые образцы, продаваемые под названием Eozoon Canadense торговцами микроскопическими объектами, почти или совсем бесполезны, будучи лишенными какой-либо хорошей структуры и часто являясь просто кусками лаврентийского известняка только с зернами серпентина. Я опасаюсь, что распространение таких образцов во многом способствовало возникновению скептицизма относительно фораминиферовой природы Eozoon. Никакое заблуждение не может быть больше, чем предположение, что любой образец лаврентийского известняка должен содержать Eozoon. В особенности мне до сих пор не удавалось обнаружить его следы в тех углеродистых или графитовых известняках, которые так обильны в лаврентийской стране. Возможно, там, где растительное вещество было очень обильным, Eozoon не процветал, или, с другой стороны, рост Eozoon мог уменьшить количество растительного вещества. Следует также отметить, что в пластах лаврентийского известняка и содержащихся в них окаменелостях произошло значительное сжатие и искажение, а также то, что образцы часто разбиты разломами, некоторые из которых настолько малы, что проявляются только при микроскопическом исследовании и смещают пластины окаменелости точно так же, как если бы они были пластами породы. Это, хотя иногда и создает озадачивающие явления, является доказательством того, что окаменелости были твердыми и хрупкими, когда происходило это разламывание, и, следовательно, является дополнительным доказательством их внешнего происхождения. В некоторых образцах кажется, что нижняя и более старая часть окаменелости была полностью превращена в серпентин или пироксен, или настолько близко подошла к этому изменению, что можно распознать лишь небольшие части известковой стенки. Эти части соответствуют ископаемой древесине, полностью окремненной не только заполнением клеток, но и превращением стенок в кремнезем. У меня есть образцы, которые явно показывают переход от обычного состояния заполнения серпентином к состоянию, в котором клеточные стенки неясно представлены одним оттенком этого минерала, а полости — другим.