Что касается конкретных окаменелостей или даже конкретных классов окаменелостей, то выводы такого рода должны сопровождаться молчаливой, но хорошо понятной оговоркой. Насколько позволяют наши нынешние наблюдения, ни один из несомненных граптолитов никогда не был обнаружен в породах более поздних, чем те, которые известны по другим основаниям как силурийские; но возможно, что они могли бы быть обнаружены в более молодых отложениях в любое время. Точно так же виды и роды, которые мы сейчас считаем характерными для нижнего силура, могут в будущем оказаться сохранившимися до верхнесилурийского периода. Поэтому мы не должны забывать при определении возраста страт по палеонтологическим данным, что мы всегда рассуждаем на основе обобщений, которые являются результатом только опыта и которые могут быть искажены дальнейшими и дополнительными открытиями.
Когда палеонтологические данные о возрасте любого данного набора страт подтверждаются физическими данными, наши выводы можно считать почти достоверными; но существуют определенные ограничения и заблуждения в палеонтологическом методе исследования, которые заслуживают мимолетного упоминания. Во-первых, окаменелости не всегда присутствуют в стратифицированных породах; многие водные породы являются безжизненными на протяжении сотен или даже тысяч футов слабоизмененных осадков; и даже среди пластов, которые содержат окаменелости, мы часто встречаем страты мощностью во много футов или ярдов, которые полностью лишены каких-либо следов окаменелостей. Поэтому, прежде всего, существует много случаев, когда нет палеонтологических данных, существующих или доступных относительно возраста данной группы страт. Во-вторых, палеонтологические наблюдатели в разных частях мира склонны давать разные названия одной и той же окаменелости, и во всех частях мира они иногда склонны группировать разные окаменелости под одним и тем же названием. Оба этих источника заблуждений требуют осторожности при рассуждении о возрасте страт по их ископаемым остаткам. В-третьих, сам факт нахождения окаменелостей в пластах, которые, как известно по физическим данным, имеют разный возраст, обычно приводил палеонтологов к описанию их как разных видов. Таким образом, одна и та же окаменелость, встречающаяся в последовательных группах страт и имеющая лишь тривиальные и вариативные различия, обусловленные постепенным изменением среды обитания, неоднократно описывалась как отдельный вид с отдельным названием в каждом пласте, в котором она была найдена. Мы знаем, однако, что многие окаменелости простираются вертикально через многие группы страт, и есть некоторые, которые даже проходят через несколько формаций. Сам факт различия физического положения никогда не должен приниматься во внимание при рассмотрении и определении истинных родственных связей окаменелости. В-четвертых, результаты опыта, вместо того чтобы быть помощью, иногда склонны действовать как источник ошибки. А именно, как только установлено обобщение, что определенные окаменелости встречаются в стратах определенного возраста, палеонтологи склонны делать вывод, что все пласты, содержащие подобные окаменелости, должны быть одного возраста. Существует, конечно, презумпция, что этот вывод был бы правильным; но это не вывод, основанный на абсолютной необходимости, и могут существовать физические доказательства, опровергающие его. В-пятых, физический геолог может сбить палеонтолога с толку, утверждая, что физические доказательства возраста и положения данной группы пластов ясны и недвусмысленны, когда такие доказательства могут в действительности быть очень слабыми и сомнительными. Таким образом, наблюдатель может быть легко введен в заблуждение относительно природы органических остатков — часто неясных и фрагментарных, — которые является его обязанностью исследовать, или он может ошибочно подумать, что предыдущие обобщения относительно возраста определенных видов окаменелостей являются преждевременными и неверными. Наконец, существуют случаи, когда из-за ограниченного обнажения пластов, из-за того, что они имеют лишь местное развитие, или по другим причинам, физические доказательства возраста данной группы страт могут быть совершенно неопределенными и ненадежными, и в которых, следовательно, наблюдатель должен полагаться полностью на окаменелости, которые он может встретить.
Несмотря на вышеуказанные ограничения и заблуждения, нет сомнений в огромной ценности палеонтологии, позволяющей нам проследить историческую последовательность осадочных пород. Можно даже сказать, что в любом случае, когда кажется, что существует явное и решительное несоответствие между физическими и палеонтологическими данными о возрасте данной серии пластов, следует скорее не доверять первым, чем последним. Записи геологической науки содержат немало случаев, когда, казалось бы, ясные физические доказательства суперпозиции оказывались неверно истолкованными; но доказательства палеонтологии, если они хоть сколько-нибудь достаточны, редко опровергались последующими исследованиями. Если мы обнаружим страты, содержащие растения каменноугольных отложений, по-видимому, покоящиеся на других стратах с аммонитами и белемнитами, мы можем быть уверены, что физические доказательства обманчивы; и хотя вышеприведенный случай является крайним, презумпция во всех подобных случаях заключается скорее в том, что физическая последовательность была неправильно понята или истолкована, чем в том, что произошло ниспровержение признанной последовательности жизненных форм.
Мы видели, таким образом, что в качестве коллективного результата наблюдений, сделанных над суперпозицией пород в разных местностях, исходя из их минеральных характеристик и включенных в них окаменелостей, геологи смогли разделить всю стратифицированную серию на ряд различных подразделений или формаций, каждая из которых характеризуется общей однородностью минерального состава и особой и специфической совокупностью органических форм. Каждая из этих первичных групп в свою очередь делится на ряд меньших подразделений, характеризующихся и различающихся таким же образом. Никто ни на минуту не претендует на то, что все эти первичные группы пород можно где-либо увидеть регулярно налегающими друг на друга. Нет такого региона на Земле, где можно было бы увидеть все стратифицированные формации вместе; и даже когда большинство из них встречается в одной и той же стране, их нигде нельзя увидеть все следующими друг за другом в их регулярной и непрерывной последовательности. Причина этого очевидна. Есть много мест — чтобы привести один пример, — где можно увидеть силурийские породы, девонские и каменноугольные породы, следующие друг за другом регулярно и в надлежащем порядке. Это происходит потому, что конкретный регион, где это происходит, всегда был погружен под море, пока отлагались эти формации. Однако есть гораздо больше местностей, в которых можно обнаружить каменноугольные породы, покоящиеся несогласно на силурийских без вмешательства каких-либо страт, которые можно было бы отнести к девонскому периоду. Это может возникнуть по одной из двух причин: 1. Силурийские породы могли быть подняты над уровнем моря сразу после их отложения, так что они образовали сушу в течение всего девонского периода, и в этом случае, конечно, никакие страты последнего возраста не могли быть отложены в этой области. 2. Девонские породы могли быть отложены на силурийские, а затем все они могли быть подняты над уровнем моря и подвергнуты денудации в степени, достаточной для полного удаления девонских страт. В этом случае, когда суша снова погрузилась, каменноугольные породы или любая более молодая формация могли быть отложены непосредственно на силурийские страты. Таким образом, по той или иной из этих причин, или из-за последующих нарушений и денудаций, случается так, что мы редко можем найти много первичных формаций, следующих друг за другом последовательно и в их регулярном порядке.
[Сноска 8: Поскольку у нас есть все основания полагать, что суша и море существовали, по крайней мере, с начала Лаврентийского периода до наших дней, совершенно очевидно, что ни одна из великих формаций никогда, ни при каких обстоятельствах, не могла распространяться по всему земному шару. Другими словами, ни одна из формаций никогда не могла иметь большего географического распространения, чем моря того периода, в который была отложена формация. Нет также оснований думать, что пропорция суши к океану когда-либо существенно отличалась от той, что есть в настоящее время, как бы сильно ни менялись площади моря и суши в отношении их места. Из вышесказанного следует, что нет достаточного основания для взгляда, что земная кора состоит из последовательности концентрических слоев, как чешуи луковицы, где каждый слой представляет одну формацию.]
Ни в коем случае, однако, мы никогда не находим девонские породы, покоящиеся на каменноугольных, или силурийские породы, покоящиеся на девонских. Поэтому мы имеем, путем сравнения многих различных областей, установленный порядок последовательности стратифицированных формаций, как показано на нижеприведенном идеальном разрезе земной коры (рис. 17).
Основные подразделения стратифицированных пород известны под следующими названиями:—
1. Laurentian. 2. Cambrian (with Huronian?). 3. Silurian. 4. Devonian or Old Red Sandstone. 5. Carboniferous. 6. Permian } New Red Sandstone. 7. Triassic 8. Jurassic or Oolitic. 9. Cretaceous. 10. Eocene. 11. Miocene. 12. Pliocene. 13. Post-tertiary.
IDEAL SECTION OF THE CRUST OF THE EARTH.
Fig. 17.
Из этих первичных подразделений пород лаврентийская, кембрийская, силурийская, девонская, каменноугольная и пермская системы коллективно группируются под названием первичных или палеозойских пород (греч. palaios — древний, zoe — жизнь). Они не только составляют древнейшие стратифицированные накопления, но из-за крайнего расхождения между их животными и растениями и теми, что существуют в настоящее время, их можно соответствующим образом рассматривать как принадлежащие к периоду «древней жизни» в истории мира. Триасовая, юрская и меловая системы группируются вместе как вторичные или мезозойские формации (греч. mesos — промежуточный, zoe — жизнь); органические остатки этого периода «средней жизни» в целом являются промежуточными по своим характеристикам между остатками палеозойской эпохи и остатками более современных страт. Наконец, эоценовая, миоценовая и плиоценовая формации группируются вместе как третичные или кайнозойские породы (греч. kainos — новый, zoe — жизнь); потому что они составляют период «новой жизни», в котором органические остатки приближаются по характеру к тем, что существуют на земном шаре в настоящее время. Так называемые посттретичные отложения помещаются вместе с кайнозойскими или могут рассматриваться как образующие отдельную четвертичную систему.
ГЛАВА IV.
ПЕРЕРЫВЫ В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ И ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКОЙ ЛЕТОПИСИ.
Термин «современный» (contemporaneous) обычно применяется геологами к группам страт в разных регионах, которые содержат одни и те же окаменелости или совокупность окаменелостей, в которой присутствуют многие идентичные формы. То есть пласты, содержащие идентичные или почти идентичные окаменелости, как бы далеко они ни были отделены друг от друга с точки зрения фактического расстояния, обычно считаются отложенными в течение одного и того же периода истории Земли. Это убеждение, по сути, составляет краеугольный камень всей системы определения возраста страт по их ископаемому содержимому; и если мы возьмем слово «современный» в общем и строго геологическом смысле, это убеждение можно принять как доказанное вне всякого отрицания. Мы должны, однако, предостеречь себя от слишком буквального толкования слова «современный» и должны помнить об огромных по продолжительности периодах времени, с которыми приходится иметь дело геологу. Когда мы говорим, что две группы страт в разных регионах являются «современными», мы просто имеем в виду, что они были сформированы в течение одного и того же геологического периода, и, возможно, на разных стадиях этого периода, и мы не имеем в виду, что они были сформированы в точно один и тот же момент времени.
Минутное размышление покажет нам, что только в первом смысле мы можем правильно говорить о том, что страты являются «современными»; и что, по сути, пласты, содержащие одни и те же окаменелости, если они встречаются в широко удаленных областях, вряд ли могут быть «современными» в каком-либо буквальном смысле; но что сама идентичность их окаменелостей является доказательством того, что они были отложены один за другим. Если мы находим страты, содержащие идентичные окаменелости в пределах одного географического региона — скажем, в Европе, — то существует разумная вероятность того, что эти пласты строго современны в том смысле, что они были отложены в одно и то же время. Существует разумная вероятность этого, потому что нет никакой невероятности в идее океана, занимающего всю площадь Европы и населенного повсюду многими из тех же видов морских животных. В настоящее время, например, многие идентичные виды животных встречаются живущими на западных берегах Британии и восточных берегах Северной Америки, и пласты, находящиеся сейчас в процессе отложения у берегов Ирландии и побережья штата Нью-Йорк, обязательно содержали бы многие из тех же окаменелостей. Такие пласты были бы как буквально, так и геологически современными; но дело обстоит иначе, если расстояние между областями, где встречаются страты, значительно увеличивается. Мы находим, например, пласты, содержащие идентичные окаменелости (пласты Квебека или Скиддо), в Швеции, на севере Англии, в Канаде и в Австралии. Теперь, если бы все эти пласты были современными в буквальном смысле этого термина, нам пришлось бы предположить, что океан в одно время простирался непрерывно между всеми этими точками и был населен на всей огромной площади, таким образом обозначенной, многими из тех же животных. Ничто, однако, из того, что мы видим в настоящее время, не оправдало бы нас в представлении океана столь огромного масштаба и в то же время столь однородного по своей глубине, температуре и другим условиям морской жизни, чтобы позволить одним и тем же животным процветать в нем от края до края; и выбранный пример — лишь один из длинной и постоянно повторяющейся серии. Поэтому гораздо разумнее объяснить этот и все подобные случаи миграцией фауны, целиком или частично, из одной морской области в другую. Таким образом, мы можем предположить, что океан покрывает то, что сейчас является европейской областью, и населен определенными видами животных. Пласты осадочных пород — глины, пески и известняки — будут отложены на морском дне и заключат в себе остатки животных в качестве окаменелостей. После того как это продлится определенное время, европейская область может подвергнуться поднятию или стать иначе непригодной для сохранения своей фауны; результатом чего будет то, что некоторые или все морские животные этой области мигрируют в какой-то более подходящий регион. Осадки затем будут накапливаться в новой области, в которую они переселились, и они тогда появятся во второй раз в качестве окаменелостей в наборе пластов, широко отделенных от Европы. Второй набор пластов, однако, очевидно, не будет строго или буквально современным первому, но будет отделен от них периодом времени, необходимым для миграции животных из одной области в другую. Только в широком и всеобъемлющем смысле можно сказать, что такие страты являются современными.
Здесь невозможно углубляться в эту тему; но можно считать несомненным, что пласты в широко удаленных географических областях могут содержать одни и те же окаменелости только по причине миграции, имевшей место у животных из одной области в другую. То, что такие миграции могут происходить и происходят, совершенно несомненно, и это гораздо более разумное объяснение наблюдаемых фактов, чем гипотеза о том, что в прошлые периоды условия жизни были гораздо более однородными, чем они есть в настоящее время, и что, следовательно, одни и те же организмы были способны распространяться по всему земному шару в одно и то же время. Нужно лишь добавить, что, принимая свидетельства настоящего как объясняющие явления прошлого — единственный безопасный метод рассуждения в геологических вопросах, — мы имеем обильные доказательства того, что отложения, которые действительно являются современными в строгом смысле этого термина, не содержат одни и те же окаменелости, если они далеко удалены друг от друга с точки зрения расстояния. Так, отложения различных видов сейчас находятся в процессе формирования в наших существующих морях, как, например, в Северном Ледовитом океане, Атлантическом и Тихом, и многие из этих отложений известны нам путем фактического исследования и наблюдения с помощью лота и драги. Но вряд ли нужно добавлять, что остатки животных, содержащиеся в этих отложениях — окаменелости некоторого будущего периода, — вместо того чтобы быть идентичными, широко различаются друг от друга по своим характеристикам.
Мы видели, таким образом, что вся стратифицированная серия способна к подразделению на ряд определенных групп пород или «формаций», каждая из которых обладает своеобразной и характерной совокупностью окаменелостей, представляющих «жизнь» того «периода», в который была отложена формация. Нам еще предстоит кратко исследовать, как случилось, что две последовательные формации должны быть таким образом широко различаться по своим жизненным формам, и почему они не должны скорее обладать, по крайней мере, большинством идентичных окаменелостей. Первоначально предполагалось, что это можно объяснить гипотезой, согласно которой конец каждой формации сопровождался общим уничтожением всех живых существ периода, и что начало каждой новой формации ознаменовывалось созданием ряда совершенно новых организмов, предназначенных фигурировать в качестве характерных окаменелостей оной. Эта теория, однако, игнорирует тот факт, что каждая формация — о которой у нас есть какие-либо достаточные свидетельства — содержит несколько, по крайней мере, жизненных форм, которые существовали в предшествующий период; и она призывает силы и процессы, о которых мы ничего не знаем и для предполагаемого действия которых мы не можем найти объяснения. Проблема является несомненно трудной, и здесь невозможно будет дать больше, чем просто краткий обзор современных взглядов на этот предмет. Не вдаваясь в пока непостижимый вопрос о том, каким образом новые жизненные формы вводятся на Землю, можно утверждать, что почти все современные геологи придерживаются мнения, что живые существа любой данной формации являются в основном модифицированными формами других, которые предшествовали им. Не считается, что какое-либо общее или всеобщее уничтожение жизни имело место по окончании каждого геологического периода, или что общее введение новых форм имело место в начале нового периода. Напротив, считается, что животные и растения любого данного периода являются по большей части (или исключительно) прямыми, но модифицированными потомками животных и растений непосредственно предшествующего периода, и что некоторые из них, по крайней мере, продолжаются в следующий за ним период, либо без изменений, либо настолько измененными, что появляются как новые виды. Обсуждение этих взглядов в деталях завело бы нас слишком далеко, но есть одно очень очевидное соображение, которое может с выгодой получить некоторое внимание. А именно, очевидно, что великое несоответствие, которое, как обнаруживается, существует между животной жизнью любой данной формации и таковой следующей за ней формации, и которое никто не отрицает, было бы смертельным ударом по взглядам, только что упомянутым, если бы они не допускали какого-либо удовлетворительного объяснения. И это несоответствие не является чисто жизненными формами, ибо часто существует физический перерыв и в последовательности страт. Давайте поэтому кратко рассмотрим, насколько эти прерывания и разрывы в геологической и палеонтологической летописи могут быть объяснены, и при этом все еще позволить нам верить в некоторую теорию непрерывности в противоположность доктрине прерывистого и случайного действия.