Генри Эллейн Николсон

«Древняя история жизни на Земле»

Страница 1 из 15 · 57 186 зн. · 65 мин. чтения

ДРЕВНЯЯ ИСТОРИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

КРАТКИЙ ОБЗОР ПРИНЦИПОВ И ВАЖНЕЙШИХ ФАКТОВ ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКОЙ НАУКИ

Г. ЭЛЛЕЙН НИКОЛСОН

ДОКТОР МЕДИЦИНЫ, ДОКТОР НАУК, МАГИСТР ИСКУССТВ, ДОКТОР ФИЛОСОФИИ (ГЕТТИНГЕН), ЧЛЕН КОРОЛЕВСКОГО ОБЩЕСТВА ЭДИНБУРГА, ЧЛЕН ЛИННЕЕВСКОГО ОБЩЕСТВА

ПРОФЕССОР ЕСТЕСТВЕННОЙ ИСТОРИИ В УНИВЕРСИТЕТЕ СЕНТ-ЭНДРЮС

ПРЕДИСЛОВИЕ.

Изучение палеонтологии, или науки, занимающейся живыми существами, процветавшими на земном шаре в прошлые периоды его истории, может осуществляться двумя параллельными, но по сути различными путями. Согласно первому методу исследования, мы можем изучать анатомические особенности и строение бесчисленных вымерших форм жизни, погребенных в горных породах, просто как организмы, лишь со слабым и второстепенным упоминанием времени, в которое они жили. Согласно второму методу, ископаемые животные рассматриваются главным образом как вехи в древней летописи мира и изучаются исторически, в их связи с хронологической последовательностью страт, в которых они погребены. При этом, конечно, невозможно полностью игнорировать их структурные особенности и родство с животными, ныне живущими на Земле; однако этим моментам отводится подчиненное место, требующее лишь сравнительно общего внимания.

В предыдущей работе автор попытался представить сводку наиболее важных фактов палеонтологии, рассматриваемой в ее строго научном аспекте, как простого раздела великой биологической науки. Настоящая работа, напротив, является попыткой рассмотреть палеонтологию более специально с ее исторической стороны и в ее более тесной связи с геологией. В соответствии с этой целью вводная часть работы посвящена рассмотрению общих принципов палеонтологии и значению этой науки для различных геологических проблем — таких как способ формирования осадочных пород, влияние живых существ на земную кору и временная последовательность ископаемых формаций. Вторая часть работы посвящена исключительно исторической палеонтологии, где каждая формация рассматривается отдельно с точки зрения ее литологического характера и подразделений, связей с другими формациями, географического распространения, способа происхождения и характерных форм жизни.

При рассмотрении характерных ископаемых каждого последовательного периода дается общее описание их наиболее важных зоологических признаков и их связей с ныне живущими формами; однако технический язык зоологии был исключен, и широко использовались иллюстрации. Поэтому можно надеяться, что работа окажется полезной как для студентов-геологов, так и для студентов-зоологов, поскольку она по существу является очерком исторической палеонтологии, и студент любой из вышеупомянутых наук должен обладать некоторыми знаниями в последней. Хотя работа в первую очередь предназначена для студентов, следует добавить, что принятый метод изложения является настолько нетехническим, что не делает ее бесполезной для широкого круга читателей, желающих приобрести некоторые знания по предмету, представляющему столь огромный и всеобщий интерес.

Выполняя поставленную перед собой задачу, автор вряд ли может ожидать, учитывая характер материалов, с которыми ему пришлось иметь дело, что он полностью избежал ошибок, как упущений, так и неточностей. Однако предмет этот — тот, которому он посвятил труд многих лет, как изучая исследования других, так и проводя собственные изыскания; и он может лишь надеяться, что те ошибки, которые могут существовать, относятся главным образом к первой категории и не являются ни серьезными, ни многочисленными. Остается лишь добавить, что работа по необходимости очень ограничена по своему охвату, и что необходимость не предполагать у читателя глубокого предварительного знакомства с естественной историей неумолимо ограничила ее диапазон еще больше. Поэтому автор не претендует на то, чтобы дать нечто большее, чем просто общий очерк предмета; те же, кто желает получить более точные и подробные знания по палеонтологии, должны обратиться к другим, более обстоятельным трактатам.

ЮНАЙТЕД КОЛЛЕДЖ, СЕНТ-ЭНДРЮС. 2 октября 1876 г.

СОДЕРЖАНИЕ.

ЧАСТЬ I.

ПРИНЦИПЫ ПАЛЕОНТОЛОГИИ.

ВВЕДЕНИЕ.

Общие цели геологической науки — Старые теории катастрофизма и прерывистого действия — Более современные доктрины непрерывного и равномерного действия — Значение этих доктрин соответственно для происхождения существующего земного порядка — Элементы истины в катастрофизме — Общая истинность доктрины непрерывности — Геологическое время.

ГЛАВА I.

Определение палеонтологии — Природа ископаемых — Различные процессы фоссилизации.

ГЛАВА II.

Водные и магматические породы — Общие характеристики осадочных пород — Способ формирования осадочных пород — Определение термина «формация» — Основные подразделения водных пород — Механически образованные породы, их характеристики и способ происхождения — Химически и органически образованные породы — Известняковые породы — Мел, его микроскопическое строение и способ формирования — Известняк, разновидности, структура и происхождение — Фосфат извести — Конкреции — Сульфат извести — Кремнезем и кремнистые отложения различных видов — Зеленые пески — Красные глины — Углерод и углеродистые отложения.

ГЛАВА III.

Хронологическая последовательность ископаемых пород — Критерии возраста страт — Значение палеонтологических данных в стратиграфической геологии — Общая последовательность великих формаций.

ГЛАВА IV.

Перерывы в палеонтологической и геологической летописи — Использование термина «современный» применительно к группам страт — Общая последовательность страт и форм жизни, нарушаемая более или менее обширными пробелами — Несогласное залегание — Явления, подразумеваемые этим — Причины несовершенства палеонтологической летописи.

ГЛАВА V.

Выводы, которые можно сделать из ископаемых — Возраст пород — Способ происхождения любого ископаемого пласта — Речные, озерные и морские отложения — Выводы о климате — Доказательства поднятия и опускания участков земной коры, полученные из ископаемых.

ГЛАВА VI.

Биологические связи ископаемых — Вымирание форм жизни — Геологический диапазон различных видов — Устойчивые типы жизни — Современное происхождение существующих животных и растений — Отнесение ископаемых форм к существующим основным подразделениям животного царства — Отличие более древних типов жизни от ныне существующих — Сходство ископаемых данной формации с ископаемыми формации, лежащей непосредственно выше и ниже — Появление новых форм жизни.

ЧАСТЬ II.

ИСТОРИЧЕСКАЯ ПАЛЕОНТОЛОГИЯ.

ГЛАВА VII.

Лаврентийский и Гуронский периоды — Общая природа, подразделения и географическое распространение Лаврентийских отложений — Нижний и Верхний Лаврентий — Основания полагать, что Лаврентийские породы не являются азойными, основанные на наличии в них известняков, пластов оксида железа и графита — Характеристики, химический состав и тонкое строение Eozoön canadense — Сравнение Eozoön с существующими фораминиферами — Archœosphœrinœ — Гуронская формация — Природа и распространение Гуронских отложений — Органические остатки Гуронского периода — Литература.

ГЛАВА VIII.

Кембрийский период — Общая последовательность Кембрийских отложений в Уэльсе — Нижний Кембрий и Верхний Кембрий — Кембрийские отложения континентальной Европы и Северной Америки — Жизнь Кембрийского периода — Фукоиды — Eophyton — Oldhamia — Губки — Иглокожие — Аннелиды — Ракообразные — Строение трилобитов — Брахиоподы — Крылоногие, брюхоногие и двустворчатые моллюски — Головоногие — Литература.

ГЛАВА IX.

Нижнесилурийский период — Силурийские породы в целом — Границы Нижнего и Верхнего силура — Общая последовательность, подразделения и характеристики Нижнесилурийских пород Уэльса — Общая последовательность, подразделения и характеристики Нижнесилурийских пород Североамериканского континента — Жизнь периода — Фукоиды — Простейшие — Граптолиты — Строение граптолитов — Кораллы — Общее строение кораллов — Криноидеи — Цистидеи — Общие характеристики цистидей — Аннелиды — Ракообразные — Мшанки — Брахиоподы — Двустворчатые и одностворчатые моллюски — Камерные головоногие — Общие характеристики головоногих — Конодонты.

ГЛАВА X.

Верхнесилурийский период — Общая последовательность Верхнесилурийских отложений Уэльса — Верхнесилурийские отложения Северной Америки — Жизнь Верхнего силура — Растения — Простейшие — Граптолиты — Кораллы — Криноидеи — Общее строение криноидей — Морские звезды — Аннелиды — Ракообразные — Эвриптериды — Мшанки — Брахиоподы — Строение брахиопод — Двустворчатые и одностворчатые моллюски — Крылоногие — Головоногие — Рыбы — Силурийская литература.

ГЛАВА XI.

Девонский период — Связи между Старым красным песчаником и морскими Девонскими отложениями — Старый красный песчаник Шотландии — Девонские страты Девоншира — Последовательность и подразделения Девонских отложений Северной Америки — Жизнь периода — Растения — Простейшие — Кораллы — Криноидеи — Pentremites — Аннелиды — Ракообразные — Насекомые — Мшанки — Брахиоподы — Двустворчатые моллюски — Одностворчатые моллюски — Крылоногие — Головоногие — Рыбы — Общие подразделения рыб — Палеонтологические доказательства независимого существования Девонской системы как отдельной формации — Литература.

ГЛАВА XII.

Каменноугольный период — Связи Каменноугольных пород с Девонскими — Каменноугольный известняк или подкаменноугольная серия — Мильритовый песчаник и угольные пласты — Жизнь периода — Строение и способ формирования угля — Растения угольного периода.

ГЛАВА XIII.

Животный мир Каменноугольного периода — Простейшие — Кораллы — Криноидеи — Pentremites — Строение Pentremites — Морские ежи — Строение морских ежей — Аннелиды — Ракообразные — Насекомые — Паукообразные — Многоножки — Мшанки — Брахиоподы — Двустворчатые и одностворчатые моллюски — Головоногие — Рыбы — Лабиринтодонты (земноводные) — Литература.

ГЛАВА XIV.

Пермский период — Общая последовательность, характеристики и способ формирования Пермских отложений — Жизнь периода — Растения — Простейшие — Кораллы — Иглокожие — Аннелиды — Ракообразные — Мшанки — Брахиоподы — Двустворчатые моллюски — Одностворчатые моллюски — Крылоногие — Головоногие — Рыбы — Земноводные — Рептилии — Литература.

ГЛАВА XV.

Триасовый период — Общие характеристики и подразделения Триаса на континенте Европы и в Британии — Триас Северной Америки — Жизнь периода — Растения — Иглокожие — Ракообразные — Мшанки — Брахиоподы — Двустворчатые моллюски — Одностворчатые моллюски — Головоногие — Смешение палеозойских и мезозойских типов моллюсков — Рыбы — Земноводные — Рептилии — Предполагаемые следы птиц — Млекопитающие — Литература.

ГЛАВА XVI.

Юрский период — Общая последовательность и подразделения Юрских отложений в Британии — Юрские породы Северной Америки — Жизнь периода — Растения — Кораллы — Иглокожие — Ракообразные — Насекомые — Брахиоподы — Двустворчатые моллюски — Одностворчатые моллюски — Крылоногие — Четырехжаберные головоногие — Двужаберные головоногие — Рыбы — Рептилии — Птицы — Млекопитающие — Литература.

ГЛАВА XVII.

Меловой период — Общая последовательность и подразделения Меловых пород в Британии — Меловые породы Северной Америки — Жизнь периода — Растения — Простейшие — Кораллы — Иглокожие — Ракообразные — Мшанки — Брахиоподы — Двустворчатые моллюски — Одностворчатые моллюски — Четырехжаберные и двужаберные головоногие — Рыбы — Рептилии — Птицы — Литература.

ГЛАВА XVIII.

Эоценовый период — Связи между кайнозойскими и мезозойскими породами в Европе и Северной Америке — Классификация третичных отложений — Последовательность и подразделения Эоценовых пород Британии и Франции — Эоценовые страты Соединенных Штатов — Жизнь периода — Растения — Фораминиферы — Кораллы — Иглокожие — Моллюски — Рыбы — Рептилии — Птицы — Млекопитающие.

ГЛАВА XIX.

Миоценовый период — Миоценовые страты Британии — Франции — Бельгии — Австрии — Швейцарии — Германии — Греции — Индии — Северной Америки — Арктических регионов — Жизнь периода — Растительность Миоценового периода — Фораминиферы — Кораллы — Иглокожие — Членистоногие — Моллюски — Рыбы — Земноводные — Рептилии — Млекопитающие.

ГЛАВА XX.

Плиоценовый период — Плиоценовые отложения Британии — Европы — Северной Америки — Жизнь периода — Климат периода, определяемый по беспозвоночным животным — Плиоценовые млекопитающие — Литература, относящаяся к третичным отложениям и их ископаемым.

ГЛАВА XXI.

Постплиоценовый период — Разделение четвертичных отложений на постплиоценовые и современные — Связи постплиоценовых отложений северного полушария с «ледниковым периодом» — Доледниковые отложения — Ледниковые отложения — Арктические моллюски в ледниковых пластах — Послеледниковые отложения — Природа и способ формирования гравия высокого и низкого уровня — Природа и способ формирования пещерных отложений — Кентская пещера — Постплиоценовые отложения южного полушария.

ГЛАВА XXII.

Жизнь постплиоценового периода — Влияние наступления и отступления ледникового периода на животных, населявших северное полушарие — Птицы постплиоцена — Млекопитающие постплиоцена — Климат послеледникового периода, выведенный из изучения послеледниковых млекопитающих — Нахождение костей и орудий человека в постплиоценовых отложениях в сочетании с остатками вымерших млекопитающих — Литература, относящаяся к постплиоценовому периоду.

ГЛАВА XXIII.

Последовательность жизни на земном шаре — Постепенное и последовательное появление форм жизни — Что подразумевается под «низшими» и «высшими» группами животных и растений — Временная последовательность великих групп животных, в основном соответствующая их зоологическому порядку — Идентичные явления в растительном царстве — Устойчивые типы жизни — Высокая организация многих ранних форм — Значение палеонтологии для общей доктрины эволюции.

ПРИЛОЖЕНИЕ. — Табличный обзор основных подразделений животного царства.

ГЛОССАРИЙ.

УКАЗАТЕЛЬ.

СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ.

FIG.

1. Cast of Trigonia longa.

2. Microscopic section of the wood of a fossil Conifer.

3. Microscopic section of the wood of the Larch.

4. Section of Carboniferous strata, Kinghorn, Fife.

5. Diagram illustrating the formation of stratified deposits.

6. Microscopic section of a calcareous breccia.

7. Microscopic section of White Chalk.

8. Organisms in Atlantic Ooze.

9. Crinoidal marble.

10. Piece of Nummulitic limestone, Pyramids.

11. Microscopic section of Foraminiferal limestone—Carboniferous, America.

12. Microscopic section of Lower Silurian limestone.

13. Microscopic section of oolitic limestone, Jurassic.

14. Microscopic section of oolitic limestone, Carboniferous.

15. Organisms in Barbadoes earth.

15. Organisms in Barbadoes earth.

16. Organisms in Richmond earth.

17. Ideal section of the crust of the earth.

18. Unconformable junction of Chalk and Eocene rocks.

19. Erect trunk of a Sigillaria.

20. Diagrammatic section of the Laurentian rocks

21. Microscopic section of Laurentian limestone.

22. Fragment of a mass of Eozoön Canadense.

23. Diagram illustrating the structure of Eozoön.

24. Microscopic section of Eozoön Canadense.

25. Nonionina and Gromia.

26. Group of shells of living Foraminifera.

27. Diagrammatic section of Cambrian strata.

28. Eophyton Linneanum.

29. Oldhamia antiqua.

30. Scolithus Canadensis.

31. Group of Cambrian Trilobites.

32. Group of characteristic Cambrian fossils.

33. Fragment of Dictyonema sociale.

34. Generalised section of the Lower Silurian rocks of Wales.

35. Generalised section of the Lower Silurian rocks of North America.

36. Licrophycus Ottawaensis.

37. Astylospongia prœmorsa.

38. Stromatopora rugosa.

39. Dichograptus octobrachiatus.

40. Didymograptus divaricatus.

41. Diplograptus pristis.

42. Phyllograptus typus.

43. Zaphrentis Stokesi.

44. Strombodes pentagonus.

45. Columnaria alveolata.

46. Group of Cystideans.

47. Group of Lower Silurian Crustaceans.

48. Ptilodictya falciformis.

49. Ptilodictya Schafferi.

50. Group of Lower Silurian Brachiopods.

51. Group of Lower Silurian Brachiopods.

52. Murchisonia gracilis.

53. Bellerophon argo.

54. Maclurea crenulata.

55. Orthoceras crebriseptum.

56. Restoration of Orthoceras.

57. Generalised section of the Upper Silurian rocks.

58. Monograptus priodon.

59. Halysites catenularia and H. agglomerata.

60. Group of Upper Silurian Star-fishes.

61. Protaster Sedgwickii.

62. Group of Upper Silurian Crinoids.

63. Planolites vulgaris.

64. Group of Upper Silurian Trilobites.

65. Pterygotus Anglicus.

66. Group of Upper Silurian Polyzoa.

67. Spirifera hysterica.

68. Group of Upper Silurian Brachiopods.

69. Group of Upper Silurian Brachiopods.

70. Pentamerus Knightii.

71. Cardiola interrupta, C. fibrosa, and Pterinœa subfalcata.

72. Group of Upper Silurian Univalves.

73. Tentaculites ornatus.

74. Pteraspis Banksii.

75. Onchus tenuistriatus and Thelodus.

76. Generalised section of the Devonian rocks of North America.

77. Psilophyton princeps.

78. Prototaxites Logani.

79. Stromatopora tuberculata.

80. Cystiphyllum vesiculosum.

81. Zaphrentis cornicula.

82. Heliophyllum exiguum.

83. Crepidophyllum Archiaci.

84. Favosites Gothlandica.

85. Favosites hemisphœrica.

86. Spirorbis omphalodes and S. Arkonensis.

87. Spirorbis laxus and S. Spinulifera.

88. Group of Devonian Trilobites.

89. Wing of Platephemera antiqua.

90. Clathropora intertexta.

91. Ceriopora Hamiltonensis.

92. Fenestella magnifica.

93. Retepora Phillipsi.

94. Fenestella cribrosa.

95. Spirifera sculptilis.

96. Spirifera mucronata.

97. Atrypa reticularis.

98. Strophomena rhomboidalis.

99. Platyceras dumosum.

100. Conularia ornata.

101. Clymenia Sedgwickii.

102. Group of Fishes from the Devonian rocks of North America.

103. Cephalaspis Lyellii.

104. Pterichthys cornutus.

105. Polypterus and Osteolepis.

106. Holoptychius nobilissimus.

107. Generalised section of the Carboniferous rocks of the North of England.

108. Odontopteris Schlotheimii.

109. Calamites cannœformis.

110. Lepidodendron Sternbergii.

111. Sigillaria Grœseri.

112. Stigmaria ficoides.

113. Trigonocarpum ovatum.

114. Microscopic section of Foraminiferal limestone—Carboniferous, North America.

115. Fusulina cylindrica.

116. Group of Carboniferous Corals.

117. Platycrinus tricontadactylus.

118. Pentremites pyriformis and P. conoideus.

119. Archœocidaris ellipticus.

120. Spirorbis Carbonarius.

121. Prestwichia rotundata.

122. Group of Carboniferous Crustaceans.

123. Cyclophthalmus senior.

124. Xylobius Sigillariœ.

125. Haplophlebium Barnesi.

126. Group of Carboniferous Polyzoa.

127. Group of Carboniferous Brachiopoda.

128. Pupa vetusta.

129. Goniatites Fossœ.

130. Amblypterus macropterus.

131. Cochliodus contortus.

132. Anthracosaurus Russelli.

133. Generalised section of the Permian rocks.

134. Walchia piniformis.

135. Group of Permian Brachiopods.

136. Arca antiqua.

137. Platysomus gibbosus.

138. Protorosaurus Speneri.

139. Generalised section of the Triassic rocks.

140. Zamia spiralis.

141. Triassic Conifers and Cycads.

142. Encrinus liliiformis.

143. Aspidura loricata.

144. Group of Triassic Bivalves.

145. Ceratites nodosus.

146. Tooth of Ceratodus serratus and C. Altus.

147. Ceratodus Fosteri.

148. Footprints of Cheirotherium.

149. Section of tooth of Labyrinthodont.

150. Skull of Mastodonsaurus.

151. Skull of Rhynchosaurus.

152. Belodon, Nothosaurus, Palœosaurus, &c.

153. Placodus gigas.

154. Skulls of Dicynodon and Oudenodon.

155. Supposed footprint of Bird, from the Trias of Connecticut.

156. Lower jaw of Dromatherium sylvestre.

157. Molar tooth of Microlestes antiquus.

158. Myrmecobius fasciatus.

159. Generalised section of the Jurassic rocks.

160. Mantellia megalophylla.

161. Thecosmilia annularis.

162. Pentacrinus fasciculosus.

163. Hemicidaris crenularis.

164. Eryon arctiformis.

165. Group of Jurassic Brachiopods.

166. Ostrea Marshii.

167. Gryphœa incurva

168. Diceras arietina.

169. Nerinœa Goodhallii.

170. Ammonites Humphresianus.

171. Ammonites bifrons.

172. Beloteuthis subcostata.

173. Belemnite restored; diagram of Belemnite; Belemnites canaliculata.

174. Tetragonolepis.

175. Acrodus nobilis.

176. Ichthyosaurus communis.

177. Plesiosaurus dolichodeirus.

178. Pterodactylus crassirostris.

179. Ramphorhynchus Bucklandi, restored.

180. Skull of Megalosaurus.

181. Archœopteryx macrura.

182. Archœopteryx, restored.

183. Jaw of Amphitherium Prevostii.

184. Jaws of Oolitic Mammals.

185. Generalised section of the Cretaceous rocks.

186. Cretaceous Angiosperms.

187. Rotalia Boueana.

188. Siphonia ficus.

189. Ventriculites simplex.

190. Synhelia Sharpeana.

191. Galerites albogalerus.

192. Discoidea cylindrica.

193. Escharina Oceani.

194. Terebratella Astieriana.

195. Crania Ignabergensis.

196. Ostrea Couloni.

197. Spondylus spinosus.

198. Inoceramus sulcatus.

199. Hippurites Toucasiana.

200. Voluta elongata.

201. Nautilus Danicus.

202. Ancyloceras Matheronianus.

203. Turrilites catenatus

204. Forms of Cretaceous Ammonitidœ.

205. Belemnitella mucronata.

206. Tooth of Hybodus.

207. Fin-spine of Hybodus.

208. Beryx Lewesiensis and Osmeroides Mantelli.

209. Teeth of Iguanodon.

210. Skull of Mosasaurus Camperi.

211. Chelone Benstedi.

212. Jaws and vertebræ of Odontornithes.

213. Fruit of Nipadites.

214. Nummulina lœvigata.

215. Turbinolia sulcata.

216. Cardita planicosta.

217. Typhis tubifer.

218. Cyprœa elegans.

219. Cerithium hexagonum.

220. Limnœa pyramidalis.

221. Physa columnaris.

222. Cyclostoma Arnoudii.

223. Rhombus minimus.

224. Otodus obliquus.

225. Myliobatis Edwardsii.

226. Upper jaw of Alligator.

227. Skull of Odontopteryx toliapicus.

228. Zeuglodon cetoides.

229. Palœotherium magnum, restored.

230. Feet of Equidœ.

231. Anoplothelium commune.

232. Skull of Dinoceras mirabilis.

233. Vespertilio Parisiensis.

234. Miocene Palms.

235. Platanus aceroides.

236. Cinnamomum polymorphum.

237. Textularia Meyeriana.

238. Scutella subrotunda.

239. Hyalea Orbignyana.

240. Tooth of Oxyrhina.

241. Tooth of Carcharodon.

242. Andrias Scheuchzeri.

243. Skull of Brontotherium ingens.

244. Hippopotamus Sivalensis.

245. Skull of Sivatherium.

246. Skull of Deinotherium.

247. Tooth of Elephas planfrons and of Mastodon Sivalensis.

248. Jaw of Pliopithecus.

249. Rhinoceros Etruscus and R. megarhinus.

250. Molar tooth of Mastodon Arvernensis.

251. Molar tooth of Etephas meridionalis.

252. Molar tooth of Elephas antiquus.

253. Skull and tooth of Machairodus cultridens.

254. Pecten Islandicus.

255. Diagram of high-level and low-level gravels.

256. Diagrammatic section of Cave.

257. Dinornis elephantopus.

258. Skull of Diprotodon.

259. Skull of Thylacoleo.

260. Skeleton of Megatherium.

261. Skeleton of Mylodon.

262. Glyptodon clavipes.

263. Skull of Rhinoceros tichorhinus.

264. Skeleton of Cervus megaceros.

265. Skull of Bos primigenius.

266. Skeleton of Mammoth.

267. Molar tooth of Mammoth.

268. Skull of Ursus spelœus.

269. Skull of Hyœna spelœa.

270. Lower jaw of Trogontherium Cuvieri.

ЧАСТЬ I.

ПРИНЦИПЫ ПАЛЕОНТОЛОГИИ.

ДРЕВНЯЯ ИСТОРИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

ВВЕДЕНИЕ.

ЗАКОНЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ.

Под общим названием «геология» обычно объединяются по крайней мере две различные области исследования, теснейшим образом связанные друг с другом, и в то же время настолько различные, что они во многом допускают раздельное изучение. Геология[1] в строгом смысле — это наука, занимающаяся исследованием материалов, составляющих Землю, методов, которыми эти материалы были упорядочены, а также причин и способов происхождения этих упорядочений. В этом ограниченном аспекте геология — не что иное, как физическая география прошлого, подобно тому как физическая география — это геология сегодняшнего дня; и хотя она вынуждена призывать на помощь физику, астрономию, минералогию, химию и другие более отдаленные дисциплины, она сама по себе является совершенно самостоятельным и индивидуальным предметом изучения. Однако стоит лишь переступить порог геологии, как обнаруживается, что область и охват этой науки не могут быть столь жестко ограничены чисто физическими проблемами. Изучение физического развития Земли на протяжении прошлых эпох сразу же приводит нас в соприкосновение с формами животной и растительной жизни, населявшими ее поверхность в минувшие эпохи, и оказывается невозможным адекватно понять первое, не обладая некоторыми знаниями о последнем. Как бы велики ни были ее физические достижения, геология остается несовершенной до тех пор, пока она не соединится с палеонтологией[2] — изучением, которое по существу принадлежит к обширному комплексу биологических наук, но в то же время имеет свою строго геологическую сторону. Занимаясь целиком рассмотрением таких живых существ, которые не принадлежат исключительно к нынешнему порядку вещей, палеонтология в действительности является отраслью естественной истории и может рассматриваться как, по сути, зоология и ботаника прошлого. Именно с древней историей жизни на Земле, как она открывается нам трудами палеонтологов, мы здесь главным образом и имеем дело; но прежде чем приступить к этому, следует кратко обсудить некоторые общие вопросы, затрагивающие геологию и палеонтологию в равной степени.

[Сноска 1: Греч. ge — земля; logos — учение.]

[Сноска 2: Греч. palaios — древний; onta — существа; logos — учение.]

Работающий геолог, имеющий дело в основном с чисто физическими проблемами, ставит своей целью определить материальное строение Земли и исследовать, насколько это возможно, длинную цепь причин, конечным результатом которых является это строение. Нельзя найти более широкой или обширной области исследования; но философская геология не довольствуется этим. На всех границах своей науки трансцендентный геолог сталкивается с некоторыми из самых грандиозных проблем, когда-либо занимавших беспокойный человеческий интеллект. Происхождение и первобытное устройство земного шара, законы геологического действия на протяжении долгих веков превратностей и развития, происхождение жизни, природа и источник мириад сложностей живых существ, появление человека, возможно, даже будущая история Земли — вот те вопросы, с которыми геолог должен бороться в своем высшем качестве.

Это проблемы, которые занимали внимание философов во все века существования мира и в периоды, задолго предшествовавшие возникновению науки геологии. Само существование космогоний в религии почти каждого народа, как древнего, так и современного, является достаточным доказательством страстного желания человеческого разума узнать что-то о происхождении Земли, по которой мы ступаем. Каждый человек, взиравший на огромную панораму Вселенной, пусть даже глазами ребенка, чувствовал стремление разрешить, пусть и несовершенно, «загадку мучительной земли» и, сознательно или бессознательно, вырабатывал некую теорию о причинах того, что он видит. Помимо глубоких и, возможно, непостижимых проблем, лежащих в основе человеческого существования, люди во все века изобретали теории для объяснения общих явлений материальной Вселенной; и большинство этих теорий, как бы ни различались они в деталях, при проверке оказываются имеющими общий корень и основанными на одних и тех же элементах. Современная геология имеет свои собственные теории на этот счет, и будет полезно на мгновение взглянуть на принципы, лежащие в основе старых и новых взглядов.

Утверждалось, как метафизическая гипотеза, что в разуме человека существует некий врожденный принцип, в силу которого он верит и ожидает, что то, что было, будет и впредь; и что ход природы будет непрерывным и беспрерывным. Однако, в отличие от того, что такая вера существует как необходимое следствие устройства человеческого разума, реальный факт, по-видимому, заключается в том, что почти повсеместно преобладала противоположная вера. Во всех старых религиях и в философских системах почти всех древних народов порядок Вселенной рассматривался как отчетливо нестабильный, изменчивый и временный. Всегда предполагались начало и конец, а ход земных событий между этими двумя неопределенными точками считался подверженным постоянным прерываниям из-за революций и катастроф различного рода, во многих случаях исходящих из сверхъестественных источников. Немногие из более древних теологических вероучений и еще меньше древних философий обрели плоть и форму, не содержа в той или иной форме веру в существование периодических потрясений и чередующихся циклов разрушения и восстановления.

То, что геология в своей ранней младенческой стадии должна была проникнуться духом этой веры, было вполне ожидаемо; и отсюда возникла некогда мощная и общепринятая доктрина «катастрофизма». То, что последовательность явлений на земном шаре, благодаря которой земная кора приобрела конфигурацию и состав, которыми, как мы находим, она обладает, была прерывистой и нарушенной последовательностью, было почти неизбежным выводом старых геологов. Повсюду в своем изучении горных пород они встречали кажущиеся непреодолимыми пробелы и разрывы непрерывности, которые невозможно было преодолеть. Повсюду они обнаруживали, что их внезапно переносили от одной системы отложений к другим, совершенно отличным по минеральному характеру или стратиграфическому положению. Повсюду они обнаруживали, что четко выраженные и легко узнаваемые группы животных и растений сменялись, без промежутка какого-либо очевидного времени, другими совокупностями органических существ иного характера. Повсюду они находили доказательства того, что земная кора претерпела изменения такой величины, что казалось иррациональным предполагать, будто они могли быть произведены каким-либо процессом, существующим ныне. Если добавить к вышесказанному распространенную в то время веру в сравнительную краткость периода, прошедшего с момента рождения земного шара, мы легко поймем всеобщее признание той или иной формы катастрофизма среди ранних геологов.

Что касается общего смысла и содержания, доктрина катастрофизма утверждала, что история Земли, с тех пор как она впервые вышла из первобытного хаоса, состояла из периодов покоя, чередующихся с катастрофами и катаклизмами более или менее насильственного характера. Предполагалось, что периоды спокойствия были долгими и продолжительными; и в течение каждого из них, как считалось, откладывалась одна из великих геологических «формаций». Таким образом, в каждый из этих периодов состояние Земли предполагалось во многом таким же, как сейчас — осадки спокойно накапливались на дне моря, а животные и растения процветали непрерывно в последовательных поколениях. Однако считалось, что каждый период спокойствия рано или поздно прерывался внезапным и ужасным природным потрясением, предвещающим короткий и пароксизмальный период, в который великие физические силы развязывались и получали возможность перейти в грозную активность. Силы подземного огня с их сопутствующими явлениями землетрясений и вулканов считались главными эффективными причинами этих периодов спазмов и революций. Таким образом, считалось, что происходят огромные поднятия участков земной коры, сопровождаемые соответствующими и столь же гигантскими опусканиями других участков. Таким образом создавались новые горные хребты, а ранее существовавшие хребты сравнивались с землей, моря превращались в сушу, а континенты погребались под океаном — катастрофа следовала за катастрофой, пока Земля не становилась непригодной для жизни, а ее расы животных и растений вымирали, никогда не появляясь вновь в той же форме. Наконец, считалось, что эта лихорадочная активность в конечном итоге угасала и что древний мир вновь воцарялся на Земле. По мере того как аномальные судороги и потрясения начинали ослабевать, суша и море вновь обретали свои отношения стабильности, условия жизни вновь устанавливались, и новые расы животных и растений появлялись на свет, чтобы просуществовать до наступления нового приступа лихорадки.

Такова прошлая история земного шара, набросанная для нас в чередующихся сценах плодотворного мира и революционного разрушения ранними геологами. Как было сказано ранее, мы не можем удивляться прежнему всеобщему признанию доктрин катастрофизма. Даже в свете наших нынешних значительно расширившихся знаний ряд геологических памятников остается разбитым и несовершенным; и мы никогда не сможем надеяться полностью заполнить многочисленные пробелы, которыми обезображена геологическая летопись. Катастрофизм был естественным методом объяснения этих пробелов, и, как мы увидим, он обладает основой истины. В настоящее время, однако, можно сказать, что катастрофизм почти исчез, и его место заняла современная доктрина «непрерывности» или «равномерности» — доктрина, с которой имя Лайеля навсегда останется неразрывно связанным.

Фундаментальный тезис доктрины равномерности заключается в том, что, несмотря на все кажущиеся нарушения непрерывности, последовательность геологических явлений в действительности была регулярной и беспрерывной; и что огромные изменения, которые, как можно доказать, произошли на Земле в прошлые периоды, были результатом медленной и непрестанной работы обычных физических сил — действующих с не большей интенсивностью, чем сейчас, но действующих на протяжении чрезвычайно длительных периодов. Существенный элемент теории непрерывности заключается в выделении неопределенного времени для совершения известного ряда геологических изменений. Очевидно, что существуют два возможных объяснения всех явлений, которые скрыты так глубоко в «темной дали и бездне времени», что мы не можем иметь прямого знания о том, каким образом они были произведены. Мы можем, с одной стороны, предположить, что они являются результатом какой-то очень мощной причины, действующей в течение короткого периода времени. Это катастрофизм. Или мы можем предположить, что они вызваны гораздо более слабой силой, действующей в течение пропорционально длительного периода. Это взгляд униформистов. Это вопрос энергии против времени, и именно время является истинным элементом дела. Землетрясение может сдвинуть гору за несколько секунд; но падение мягкого дождя сделает то же самое, если мы растянем его действие на тысячелетие. И это верно для всех сил, которые действуют сейчас или когда-либо действовали на нашей планете. Катастрофисты, полагая, что земной шар — это, так сказать, рождение вчерашнего дня, были вынуждены прийти к выводу, что его история была отмечена прерывистым действием пароксизмальных и почти невообразимо мощных сил. Униформисты же, напротив, отстаивая «адекватность существующих причин» и отрицая, что известные физические силы когда-либо действовали в прошлом с большей интенсивностью, чем в настоящее время, столь же неизбежно приходят к выводу, что мир действительно находится в своей «глубокой старости» и что его нынешнее состояние действительно является результатом спокойного и регулируемого действия известных сил на протяжении бесчисленных веков.

Самым важным моментом для нас в данной связи является значение этих противоположных доктрин для вопроса о происхождении существующего земного порядка. Согласно любой доктрине равномерности, этот порядок развивался медленно и в соответствии с законом из ранее существовавшего порядка. Любая доктрина катастрофизма, с другой стороны, несет в себе подразумеваемую веру в то, что нынешний порядок вещей был вызван внезапно и независимо от какого-либо ранее существовавшего порядка; и важно иметь ясные представления о том, какое из этих убеждений является истинным. Во-первых, мы можем постулировать, что мир имел начало, и, в равной степени, что существующий земной порядок имел начало. Как бы далеко мы ни заходили, геология не достигает и не может достичь фактического начала мира; и поэтому мы предоставлены просто нашим собственным спекуляциям по этому поводу. Однако в отношении существующего земного порядка можно обнаружить многое, и сделать это — одна из главных задач геологической науки. Первые шаги в создании этого порядка погребены в глубоких и неисследимых глубинах прошлого, настолько длительного, что оно представляется нашему конечному разуму почти вечностью. Последние шаги находятся в пророческом будущем, и о них можно лишь смутно догадываться. Между далеким прошлым и далеким будущим у нас, однако, есть долгий период, который вполне открыт для осмотра; и, говоря «долгий» период, следует иметь в виду, что этот термин используется в его геологическом смысле. Внутри этого периода, чрезвычайно долгого, если измерять его человеческими стандартами, мы можем с разумной уверенностью проследить прогрессивный ход событий и определить законы геологического действия, посредством которых был достигнут нынешний порядок вещей.

Естественная вера по этому предмету, несомненно, заключается в том, что мир, каким мы его видим сейчас, обладал своей нынешней формой и конфигурацией с самого начала. Ничто не может быть более естественным, чем вера в то, что нынешние континенты и океаны всегда были там, где они находятся сейчас; что у нас всегда были те же горы и равнины; что наши реки всегда имели свои нынешние русла, а наши озера — свои нынешние положения; что наш климат всегда был тем же самым; и что наши животные и растения всегда были идентичны тем, которые нам сейчас знакомы. Ничто не могло бы быть более естественным, чем такая вера, и ничто не могло бы быть дальше от истины. Напротив, очень поверхностное знакомство с геологией показывает нам, словами сэра Джона Гершеля, что «фактическая конфигурация наших континентов и островов, береговые линии наших карт, направление и высота наших горных цепей, русла наших рек и глубины наших океанов — это не вещи, первоначально устроенные при создании нашего земного шара, а результаты последовательных и сложных действий над прежним состоянием вещей; то, в свою очередь, — результат подобных действий над другим, еще более отдаленным; и так далее, пока первоначальное и действительно постоянное состояние не отодвигается совсем из виду и за пределы досягаемости даже воображения; в то время как, с другой стороны, открывается подобная и, насколько мы можем видеть, бесконечная перспектива для будущего, благодаря которой обеспечивается обитаемость нашей планеты среди полного упразднения на ней нынешних театров земной жизни».

Геология, таким образом, учит нас, что физические особенности, которые сейчас отличают поверхность Земли, были произведены как конечный результат почти бесконечной последовательности предшествующих изменений. Палеонтология учит нас, хотя еще и не столь уверенными акцентами, тому же уроку. Наши нынешние животные и растения не были произведены, в своих бесчисленных формах, каждая, как мы ее сейчас знаем, как внезапное, коллективное и одновременное рождение обновленного мира. Напротив, у нас есть ясные доказательства того, что некоторые из наших существующих животных и растений появились на Земле гораздо раньше других. В конфедерации одушевленной природы некоторые расы могут похвастаться незапамятной древностью, в то время как другие являются сравнительными выскочками. У нас также есть ясные доказательства того, что животные и растения, которые сейчас населяют земной шар, были неоднократно предварены другими различными совокупностями животных и растений, которые процветали в последовательные периоды истории Земли, достигали своей кульминации, а затем уступали место свежей серии живых существ. У нас, наконец, есть ясные доказательства того, что эти последовательные группы животных и растений (фауны и флоры) в большей или меньшей степени напрямую связаны друг с другом. Каждая группа в большей или меньшей степени является прямым потомком группы, которая непосредственно предшествовала ей по времени, и в большей или меньшей степени участвует в порождении группы, которая следует непосредственно за ней. То, что этот закон «эволюции» преобладал в значительной степени, совершенно точно; но он не отвечает на все требования случая, и вполне вероятно, что его действие было дополнено каким-то еще неизвестным законом иного характера.

Нам предстоит рассмотреть вопрос о геологической «непрерывности» снова. Тем временем достаточно констатировать, что эта доктрина сейчас почти повсеместно принята в качестве основы всех исследований, как в области геологии, так и в области палеонтологии. Сторонники непрерывности обладают одним огромным преимуществом перед теми, кто верит в насильственные и революционные потрясения, в том, что они призывают к действию только те силы, о которых мы имеем фактическое знание. Мы знаем, что определенные силы действуют сейчас, производя определенные модификации в нынешнем состоянии земного шара; и мы знаем, что эти силы способны произвести самые обширные изменения, которые геология ставит на наше рассмотрение, при условии, что мы отведем пропорционально обширное время для их действия. С другой стороны, сторонники катастрофизма, чтобы обосновать свои взгляды, вынуждены призывать силы и действия, как разрушительные, так и восстановительные, о которых мы не имеем и не можем иметь прямого знания. Они наделяют вихрь и землетрясение, центральный огонь и дождь с небес силами, столь же могущественными, как когда-либо воображалось в баснях, и они восстанавливают фрагменты неоднократно разбитого мира вмешательством периодически активной творческой силы.

Не следует, однако, забывать, что с одной точки зрения в катастрофизме есть истина, которая иногда упускается из виду сторонниками непрерывности и равномерности. Катастрофизм имеет в качестве своей существенной черты положение о том, что известные и существующие силы Земли в одно время действовали с гораздо большей интенсивностью и силой, чем они действуют сейчас, и они переносят период этого чрезмерного действия к началу нынешнего земного порядка. Униформисты, по сути, отрицают это положение, во всяком случае, в отношении любого периода истории Земли, о котором мы имеем фактическое знание. Если, однако, «небулярная гипотеза» происхождения Вселенной обоснована — как это общепризнано, — то, вне всякого вопроса, Земля является постепенно остывающим телом, которое в одно время было гораздо горячее, чем сейчас. Поэтому было время, когда магматические силы Земли, которым мы обязаны явлениями землетрясений и вулканов, должны были быть гораздо более интенсивно активными, чем мы можем представить себе из всего, что мы можем видеть в настоящее время. Согласно той же гипотезе, Солнце является остывающим телом и в одно время должно было обладать гораздо более высокой температурой, чем сейчас. Но повышенная теплота Солнца серьезно изменила бы существующие условия, влияющие на испарение и выпадение влаги на нашей Земле; и поэтому водные силы также могли в одно время действовать более мощно, чем сейчас. Фундаментальный принцип катастрофизма, следовательно, не является полностью порочным; и у нас есть основания думать, что должны были быть периоды — очень отдаленные, это правда, и, возможно, не зафиксированные в истории Земли, — в которые известные физические силы могли действовать с интенсивностью гораздо большей, чем прямое наблюдение заставило бы нас вообразить. И в это можно верить, совершенно независимо от тех великих вековых изменений, посредством которых производятся жаркие или холодные эпохи, и которые едва ли можно назвать «катастрофическими», так как они производятся постепенно и подвержены повторению через определенные интервалы.

Признавая, таким образом, что в основе некогда распространенных доктрин катастрофизма есть истина, все же остается несомненным, что история Земли во все прошлые времена была историей закона, как она есть сейчас. И нам не нужно отступать в страхе перед обширностью концепции — тем более обширной из-за самой ее расплывчатости, — которую мы, таким образом, вынуждены сформировать относительно продолжительности геологического времени. По мере того как мы пробираемся назад через темный лабиринт веков, эпоха сменяет эпоху, и период сменяет период, каждый из которых кажется более гигантским в своих очертаниях и более призрачным в своих чертах, по мере того как он поднимается, смутно открываясь, из тумана и пара более старого и все более старого прошлого. Бесполезно добавлять век к веку или тысячелетие к тысячелетию. Когда мы проходим определенную пограничную линию, которая, в конце концов, достигается очень скоро, цифры перестают передавать нашим конечным способностям какое-либо реальное понятие о периодах, с которыми мы имеем дело. Астроном может использовать материальные иллюстрации, чтобы придать форму и содержание нашим концепциям небесного пространства; но такой ресурс недоступен геологу. Те несколько тысяч лет, о которых у нас есть исторические свидетельства, погружаются в абсолютную незначительность рядом с бесчисленными эонами, которые разворачиваются один за другим, когда мы проникаем в тусклые тайники прошлого и расшифровываем со слабым зрением тяжеловесные тома, в которых записана летопись Земли. Тщетно напряженный интеллект пытается догнать вечно отступающее начало и трудится, чтобы получить хоть какое-то адекватное представление о кажущейся бесконечной последовательности. Начало должно было быть, хотя мы никогда не сможем надеяться зафиксировать его точку. Даже спекуляция опускает свои крылья в разреженной атмосфере столь отдаленного прошлого, и свет воображения гаснет во тьме столь древней истории. Во времени, как и в пространстве, пределы Вселенной должны навсегда оставаться скрытыми от нас, и о конце мы знаем не больше, чем о начале. Непостижимым, как для нас является течение «геологического времени», оно — не более чем «простой момент прошлого, простая бесконечно малая часть вечности». Хорошо может «человеческое сердце, которое плачет и дрожит», сказать, вместе с паломником Рихтера через небесное пространство: «Я не пойду дальше; ибо дух человека болит от этой бесконечности. Невыносима слава Божья. Позвольте мне лечь в могилу и скрыть меня от преследования Бесконечного, ибо конца, я вижу, нет».

ГЛАВА I.

ОБЛАСТЬ И МАТЕРИАЛЫ ПАЛЕОНТОЛОГИИ.

Изучение горных масс, составляющих земную кору, если оно проводится методичным и научным образом геолога, сразу же приводит нас, как было замечено ранее, в соприкосновение с остатками или следами живых существ, которые ранее обитали на земном шаре. Такие остатки обнаруживаются в большей или меньшей степени в подавляющем большинстве горных пород; и они не только представляют большой интерес сами по себе, но и доказали свою величайшую важность, проливая свет на различные трудные проблемы в геологии, естественной истории, ботанике и философии. Их изучение составляет науку палеонтологию; и хотя можно продвинуться до определенной степени в геологии и зоологии без больших палеонтологических знаний, вряд ли возможно достичь удовлетворительного общего знакомства с любым из этих предметов, не овладев ведущими фактами первого. Точно так же невозможно изучать палеонтологию без некоторого знакомства как с геологией, так и с естественной историей.

Палеонтология, таким образом, — это наука, которая рассматривает живых существ, будь то животные или растения, которые населяли Землю в прошлые периоды ее истории. Ее цель — прояснить, насколько это возможно, строение, образ существования и привычки всех таких древних форм жизни; определить их положение в шкале организованных существ; установить географические пределы, в которых они процветали; и зафиксировать период их появления и исчезновения. Это древняя история жизни на Земле; и если бы ее летопись была полной, она предоставила бы нам подробное знание о форме и связях всех животных и растений, которые в любой период процветали на земных поверхностях шара или населяли его воды; она позволила бы нам точно определить их последовательность во времени; и она вложила бы в наши руки безотказный ключ к проблемам эволюции. К сожалению, по причинам, которые будут обсуждаться далее, палеонтологическая летопись чрезвычайно несовершенна, и наше знание прерывается пробелами, которые не только составляют большую долю нашей твердой информации, но и во многих случаях имеют такой характер, что мы никогда не сможем надеяться заполнить их.

ИСКОПАЕМЫЕ. — Остатки животных или растений, которые мы сейчас находим погребенными в твердой породе и которые составляют рабочий материал палеонтолога, называются «ископаемыми»[3] или «петрификатами». В большинстве случаев, как легко понять, ископаемые — это фактические твердые части животных и растений, которые существовали, когда откладывалась порода, в которой они сейчас найдены. Большинство ископаемых, следовательно, имеют природу раковин моллюсков, скелетов коралловых зоофитов, костей позвоночных животных или древесины, коры или листьев растений. Все такие тела имеют более или менее твердую консистенцию с самого начала и способны сопротивляться распаду в течение более или менее длительного времени — отсюда частота, с которой они встречаются в ископаемом состоянии. Строго говоря, однако, под термином «ископаемое» следует понимать «любое тело или следы существования любого тела, будь то животное или растение, которое было погребено в Земле естественными причинами» (Лайель). Мы обнаружим, на самом деле, что многие объекты, которые мы должны изучать как «ископаемые», никогда сами по себе не составляли частей какого-либо животного или растения, хотя они обязаны своим существованием прежнему существованию таких организмов и указывают на то, какова была природа этих последних. Таким образом, следы ног, оставленные птицами, рептилиями или четвероногими на песке или иле, являются такими же доказательствами прежнего существования этих животных, как были бы кости, перья или чешуя, хотя сами по себе они являются неорганическими. Под рубрику ископаемых, следовательно, подпадают следы ног дышащих воздухом позвоночных животных; следы, тропы и норы морских червей, ракообразных или моллюсков; отпечатки, оставленные на песке выброшенными на берег медузами; норы в камне или дереве определенных моллюсков; «формы» или «слепки» раковин, кораллов и других органических остатков; и различные другие тела более или менее сходной природы.

[Сноска 3: Лат. fossus — выкопанный.]

ФОССИЛИЗАЦИЯ. — Термин «фоссилизация» применяется ко всем тем процессам, через которые могут пройти остатки организованных существ при превращении в ископаемые. Эти процессы многочисленны и разнообразны; но существуют три основных способа фоссилизации, которые только и нужно здесь рассмотреть. В первом случае ископаемое является, по всем намерениям и целям, фактической частью первоначального организованного существа — такой как кость, раковина или кусок дерева. В некоторых редких случаях, как в случае с телом мамонта, обнаруженным вмерзшим в лед в устье Лены в Сибири, ископаемое может быть сохранено почти точно в своем первоначальном состоянии и даже с неповрежденными мягкими частями. Чаще происходят определенные изменения в ископаемом, главным из которых является более или менее полное удаление органического вещества, первоначально присутствовавшего. Таким образом, кости становятся легкими и пористыми из-за удаления их желатина, так что они прилипают к языку при приложении к этому органу; в то время как раковины становятся хрупкими и теряют свои первоначальные цвета. В других случаях, хотя практически это реальное тело, которое оно представляет, все полости ископаемого, вплоть до его мельчайших углублений, могут быть инфильтрированы минеральным веществом. Едва ли нужно добавлять, что именно в более современных породах мы находим ископаемые, как правило, наименее измененными по сравнению с их прежним состоянием; но первоначальная структура часто более или менее полностью сохраняется в некоторых ископаемых даже из самых древних формаций.

Во-вторых, мы очень часто встречаем окаменелости в виде «слепков» или отпечатков первоначального органического тела. То, что происходит в этом случае, легко понять, если представить себе любую обычную двустворчатую раковину, например устрицу, мидию или сердцевидку, погруженную в глину или ил. Если глина была достаточно мягкой и текучей, то первым делом она проникала внутрь раковины и полностью заполняла пространство между створками. Давление окружающего материала также обеспечивало плотное прилегание глины к внешней поверхности раковины. Если теперь предположить, что глина каким-то образом затвердела и превратилась в камень, и если мы разобьем этот камень, то, очевидно, получим следующую картину. Глина, заполнившая раковину, образует точный слепок внутренней части раковины, а глина снаружи даст нам точный отпечаток или слепок внешней части раковины (рис. 1). Таким образом, у нас будут два слепка, внутренний и внешний, и они будут сильно отличаться друг от друга, поскольку внутренняя часть раковины совсем не похожа на внешнюю. Фактически, в случае со многими одностворчатыми раковинами внутренний слепок, или «форма», настолько не похож на внешний слепок или на саму раковину, что бывает трудно определить истинное происхождение первого.

Остается лишь добавить, что иногда возникает дополнительное осложнение. Если порода очень пористая и проницаема для воды, может случиться так, что первоначальная раковина полностью растворяется, оставляя внутренний слепок свободным, подобно ядру ореха внутри футляра, образованного внешним слепком. Или же может случиться так, что после достижения такого состояния пространство, оставшееся вакантным между внутренним и внешним слепками — то есть пространство, ранее занимаемое самой раковиной, — может быть заполнено каким-либо посторонним минералом, отложившимся там в результате инфильтрации воды. В этом последнем случае раскалывание породы обнаружит внутренний слепок, внешний слепок и, наконец, тело, которое будет иметь точную форму первоначальной раковины, но на самом деле будет гораздо более поздним образованием и не будет демонстрировать под микроскопом тонкую структуру раковины.

В третьем классе случаев мы имеем окаменелости, которые с величайшей точностью передают внешнюю форму, а иногда даже внутреннюю тонкую структуру первоначального органического тела, но которые, тем не менее, сами по себе не являются подлинно органическими, а были сформированы путем «замещения» частиц первоначального организма каким-либо минеральным веществом. Самый изящный пример этого дает ископаемая древесина, которая была «окремневела» или превратилась в кремень (silex). В таких случаях мы имеем ископаемую древесину, которая сохраняет годичные кольца и волокнистую структуру современной древесины и которая под микроскопом демонстрирует мельчайшие сосуды, характерные для древесной ткани, вместе с еще более мелкими отметинами на сосудах (рис. 2). Однако все это, вместо того чтобы состоять из первоначального углеродистого вещества древесины, теперь превращено в кремень. Единственное объяснение этого отнюдь не редкого явления заключается в том, что древесина должна была подвергнуться медленному процессу разложения в воде, насыщенной кремнеземом или кремнем в растворе. По мере того как каждая последующая частица древесины удалялась в результате разложения, ее место занимала частица кремня, осаждавшаяся из окружающей воды, пока в конечном итоге вся древесина не оказывалась окремневелой. Таким образом, этот процесс напоминает то, что произошло бы, если бы мы разбирали дом, построенный из кирпича, по кирпичику, заменяя каждый удаленный кирпич куском камня точно такого же размера и формы. Результатом этого стало бы то, что дом сохранил бы свой первоначальный размер, форму и очертания, но в конечном итоге превратился бы из кирпичного дома в каменный. Многие другие окаменелости, помимо древесины — такие как раковины, кораллы, губки и т. д. — часто встречаются окремневелыми; и это можно рассматривать как наиболее распространенную форму фоссилизации путем замещения. В других случаях, однако, хотя принцип процесса тот же, замещающим веществом может быть железный колчедан, оксид железа, сера, малахит, магнезит, тальк и т. д.; но редко бывает, чтобы замещение этими минералами было настолько совершенным, чтобы сохранить более тонкие детали внутренней структуры.

ГЛАВА II.

ФОССИЛИФЕРНЫЕ ПОРОДЫ.

Окаменелости встречаются в горных породах, хотя и не повсеместно и не беспорядочно; поэтому необходимо, чтобы палеонтолог обладал некоторым знакомством, по крайней мере, с теми породами, которые содержат органические остатки и которые поэтому называются «фоссилиферными» (содержащими окаменелости). В геологическом языке все материалы, входящие в состав твердой земной коры, какова бы ни была их текстура — от самого неразличимого ила до твердейшего гранита — называются «горными породами»; и для наших целей мы можем разделить их на две большие группы. В первом разделе находятся магматические породы — такие как лавы и пеплы вулканов, — которые образуются внутри самого тела Земли и обязаны своей структурой и происхождением воздействию тепла. Магматические породы образуются преимущественно под поверхностью Земли, куда они попадают только в результате вулканической деятельности; они, как правило, лишены отчетливой «стратификации» или расположения последовательными слоями; и они не содержат окаменелостей, за исключением сравнительно редких случаев, когда вулканический пепел обволакивал животных или растения, обитавших в море или на суше в непосредственной близости от вулканического очага. Второй большой раздел пород — это фоссилиферные, водные или осадочные породы. Они образуются на поверхности Земли и, как следует из одного из их названий, неизменно отлагаются в воде. Они производятся в результате жизненной или химической деятельности либо образуются из «осадка», возникшего при разрушении и реконструкции ранее существовавших пород без предварительного растворения; они по большей части содержат окаменелости; и они расположены отчетливыми слоями или «стратами». Так называемые «воздушные» породы, которые, подобно пластам наносного песка, были сформированы под воздействием атмосферы, также могут содержать окаменелости; но они не имеют такого значения, чтобы требовать здесь особого внимания.

Обложка выбранной аудиокниги Выберите главу Плеер готов к воспроизведению
0:00 0:00

Громкость