«Цепь жизни в геологическом времени»

Примечание транскриптора: В оригинальной книге названия родов не всегда выделены курсивом. Они были исправлены для единообразия в соответствии с современным употреблением, за исключением указателя, где они последовательно напечатаны обычным шрифтом.

Жизнь в силурийском периоде

ЦЕПЬ ЖИЗНИ

В ГЕОЛОГИЧЕСКОМ ВРЕМЕНИ

ОЧЕРК ПРОИСХОЖДЕНИЯ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ЖИВОТНЫХ И РАСТЕНИЙ

СЭРА ДЖОНА УИЛЬЯМА ДОУСОНА

кавалера ордена Св. Михаила и Св. Георгия, доктора права, члена Королевского общества, члена Геологического общества и т. д. АВТОРА КНИГ «АКАДИЙСКАЯ ГЕОЛОГИЯ», «ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ», «ЕГИПЕТ И СИРИЯ: ИХ ФИЗИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ В СВЯЗИ С БИБЛЕЙСКОЙ ИСТОРИЕЙ» И Т. Д.

ТРЕТЬЕ, ИСПРАВЛЕННОЕ ИЗДАНИЕ

С МНОГОЧИСЛЕННЫМИ ИЛЛЮСТРАЦИЯМИ ИЗДАТЕЛЬСТВО «РЕЛИДЖЕС ТРАКТ СОСАЙЕТИ»,

56 Патерностер-роу; 65 Сент-Полс-черчъярд; и 164 Пикадилли 1888 Ричард Клэй и сыновья. ЛОНДОН И БАНГЕЙ.

ПРЕДИСЛОВИЕ.

Вопросы о происхождении и истории жизни в настоящее время не могут быть решены одними лишь философскими рассуждениями и поэтическими фантазиями. Те решения этих вопросов, которые наука может претендовать на получение, основаны на огромных накоплениях фактов, касающихся остатков животных и растений, сохранившихся в скальных пластах земной коры, которые последовательно накапливались в течение долгой геологической истории Земли. Эти факты, несомненно, дают средства для достижения весьма определенных выводов по многим пунктам, относящимся к истории жизни на Земле. Но, с другой стороны, они послужили материалом для гипотез, которые, хотя и утверждаются с уверенностью как неоспоримые, не имеют реального основания в природе и косвенно подрывают некоторые из самых священных убеждений человечества.

В этих обстоятельствах весьма желательно, чтобы те, кто не является специалистом в подобных вопросах, имели возможность судить самостоятельно; и не кажется невозможным при нынешнем состоянии знаний представить в терминах, понятных для широкого круга читателей, такой взгляд на установленную последовательность форм жизни, который мог бы одновременно дать возвышенное представление о великом плане творения и предотвратить обман со стороны псевдоученых, выполняющих свою пагубную работу. Безусловно, эта попытка сопряжена с трудностями. Они возникают из-за количества и разнообразия фактов, из-за неопределенностей, сопровождающих многие важные моменты, из-за новых взглядов, постоянно открывающихся по мере прогресса открытий, и из-за сложности представления в понятной форме предварительных данных по биологии и геологии, необходимых для понимания рассматриваемых вопросов. Чтобы по возможности устранить эти трудности, в данной работе был принят план: отмечать первое известное появление каждого ведущего типа жизни и прослеживать его развитие до настоящего времени или до момента его вымирания. Этот метод, по крайней мере, является естественным и историческим, и он показался автору дающим очень ясное понимание фактического состояния наших знаний, а также представляющим некоторые аспекты предмета, которые могут быть новыми и наводящими на размышления даже для тех, кто изучал его наиболее глубоко.

При выборе примеров и иллюстраций автор старался по возможности избегать тех, которые уже знакомы широкому читателю. Он тщательно искал новейшие факты, отвергая при этом как недоказанные многие вещи, которые утверждаются с уверенностью; он стремился избегать всего, что не относится к рассматриваемому предмету, и воздерживаться от всех технических терминов, которые не являются абсолютно необходимыми. В работе, столь широкой по охвату, столь популярной по характеру и столь ограниченной по объему, следует ожидать определенной доли враждебной критики со стороны специалистов, причем некоторая ее часть, возможно, справедлива, а другая часть проистекает из узких предрассудков, обусловленных ограниченными направлениями исследований. Автор готов внимательно и с благодарностью принять такие замечания, но он хотел бы предостеречь от их использования в интересах тех кружков, которые в настоящее время заняты попытками заставить природу признаться в вере в доктрины материалистической или агностической философии.

Название работы было подсказано недавней привлекательной книгой Альбера Годри «Les Enchaînements du Monde animal» («Цепи животного мира»). Оно показалось вполне подходящим для выражения связи и последовательности форм жизни, не подразумевая их происхождения друг от друга, в то же время напоминая нам, что природа — это не случайно запутанный клубок, и что звенья, соединяющие самого человека с низшими и древнейшими существами, связывают его также с престолом Вечного.

За те несколько лет, что прошли с момента публикации первого издания этой работы, наши знания об ископаемых животных и растениях значительно расширились. Было описано много новых видов и открыто много новых фактов, касающихся ранее известных видов. Однако этот быстрый прогресс открытий опроверг лишь немногие утверждения, сделанные в первом издании, и, безусловно, не установил ничего, что противоречило бы общим законам последовательности жизни, изложенным в этой работе.

Пожалуй, наиболее интересной фазой недавних открытий является прослеживание определенных форм жизни до более ранних периодов геологической истории Земли. Некоторые из самых последних фактов такого рода — это обнаружение Шарлем Броньяром ископаемого насекомого, родственного Blattae, или тараканам, в силурийских отложениях Испании; обнаружение настоящих скорпионов в верхнесилурийских отложениях Швеции Густавом Линдстрёмом и в верхнесилурийских отложениях Шотландии Бенджамином Пичем, который также описал ископаемых многоножек из нижнего девона. Тенденция таких открытий заключается в том, чтобы перенести происхождение высокоспециализированных форм жизни в более отдаленное прошлое и, таким образом, сделать менее вероятным их возникновение в результате какого-либо процесса постепенного происхождения.

Другие открытия служат для заполнения пробелов в наших знаниях и, таким образом, делают геологическую летопись менее неполной. К ним относится тесное сближение, установленное в настоящее время в Западной Америке между концом господства великих мезозойских рептилий и началом господства млекопитающих третичного периода — великая и внезапная революция, осуществленная, по-видимому, coup de main (внезапным ударом). Мне самому довелось показать, что столь же резкая граница отделяет ту причудливую древнюю мезозойскую флору сосен, саговников и папоротников, которая простирается вверх до нижнего мела, от богатого и пышного сообщества широколиственных деревьев современного облика, которое занимает ее место в средней части той же формации.

Не будет преувеличением сказать, что эти и подобные открытия, хотя и служат для преодоления разрывов в последовательности органических существ, не подтверждают теорию медленной модификации типов. Они скорее указывают на закон быстрого развития новых форм при особых условиях, пока еще неизвестных науке, и это сопровождается вымиранием более старых видов. Недавние открытия также представляют много замечательных примеров раннего появления высокоспециализированных типов, высших форм, предшествующих низшим в том же классе, и сохранения определенных типов на протяжении геологического времени без каких-либо существенных изменений.

J. W. D.

Университет Макгилла.

СОДЕРЖАНИЕ.

CHAP. PAGE

I. Preliminary Considerations as to the Extent and Sources of our Knowledge 1

II. The Beginning of Life on the Earth 21

III. The Age of Invertebrates of the Sea 45

IV. The Origin of Plant Life on the Land 89

V. The Appearance of Vertebrate Animals 117

VI. The First Air-breathers 137

VII. The Empire of the Great Reptiles 165

VIII. The First Forests of Modern Type 185

IX. The Reign of Mammals 207

X. The Advent of Man 233

XI. Review of the History of Life 253

СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ.

Frontispiece.—Life in the Silurian Age To face Title.

fig page

1. Bank of stream or coast, showing stratification 4

2. Section of Niagara Falls 4

3. Section obtained by boring, near Goderich, Ontario 5

4. Inclined beds, holding fossil plants 6

5. Ideal section of the Apalachian Mountains 7

6. Generalised section across England from Menai Straits to the Valley of the Thames 9

7. Generalised section from the Laurentian of Canada to the coal-field of Michigan 9

8. Unconformable superposition of Devonian Conglomerate on Silurian slates, at St. Abb’s Head, Berwickshire 10

9. Section of Trenton limestone, Montreal 14

10. Diagram showing different state of fossilisation of a cell of a Tabulate Coral 15

11. Cast of erect tree (Sigillaria) in Sandstone 16

12. Protichnites septem-notatus 17

12a. Footprints of modern Limulus, or king-crab 18

13. Current markings on shale, resembling a fossil plant 18

Frontispiece. Magnified and restored section of a portion of Eozoon canadense 20

14. Ideal section, showing the relations of the Laurentian and Huronian 24

15. Small weathered specimen of Eozoon 28

16. Nature-printed specimen of Eozoon slightly etched with acid 29

17. Magnified group of canals in supplemental skeleton of Eozoon 31

18. Portion of Eozoon magnified 100 diameters 31

19. Magnified portion of shell of Calcarina 32

20. Amœba, a fresh-water naked Rhizopod; and Actinophrys, a fresh-water Protozoon 34

21. Nonionina, a modern marine Foraminifer 34

22. Stromatopora concentrica 35

23. Caunopora planulata 36

24. Archæocyathus minganensis. A Primordial Protozoon 37

25. Receptaculites. Restored 38

26. Section of Loftusia Persica. An Eocene Foraminifer 39

27. Foraminiferal Rock Builders, in the Cretaceous and Eocene 41

Frontispiece. Paradoxides Regina (Matthew) 44

28. Group of Cambrian Animals 46

29. Portion of skeleton of Hexactinellid Sponge (Cœloptychium) 49

30. Protospongia fenestrata (Salter) 50

31. Astylospongia præmorsa (Roemer) 51

32. Spicules of Lithistid Sponge (Trichospongia, Billings) 51

33. Oldhamia antiqua (Forbes) 52

34. Dictyonema sociale. Enlarged 52

35. Dictyonema Websteri (Dn.) 53

36. Group of modern Hydroids allied to Graptolites 54

37. Silurian Graptolitidæ 55

38. Central portion of Graptolite, with membrane, or float (Dichograpsus octobrachiatus, Hall) 55

39. Ptilodictya acuta (Hall). Bryozoan 55

39a. Fenestella Lyelli (Dn.). A Carboniferous Bryozoan 56

40. Chaetetes fibrosa. A Tabulate Coral with microscopic cells 56

41. a, Stenopora exilis (Dn.). b, Chaetetes tumidus (Edwards and Haine) 57

42. Living Anthozoan Coral (Astræa) 58

43. Tabulate Corals (Halisites and Favosites) 59

44. Rugose Coral (Heliophyllum Halli) 59

44a. Zaphrentis prolifica (Billings) 60

45. Rugose Corals (Zaphrentis Minas, Dn., and Cyathophyllum Billingsi, Dn.) 60

46. Modern Crinoid (Rhizocrinus Lofotensis) 61

47. Palæaster Niagarensis (Hall) 62

48. Palæchinus ellipticus (McCoy) 62

49. Pleurocystites squamosus 63

50. Heterocrinus simplex (Meek) 63

51. Body of Glyptocrinus 63

52. Extracrinus Briareus 64

53. Pentacrinus caput-medusæ 64

54. Lingula anatina 65

55. Cambrian and Silurian Lingulæ 65

56. Terebratula sacculus (Martin) 66

57. Brachiopods; genus Orthis 66

58. Rhynchonella increbrescens (Hall) 66

59. Spirifer mucronatus (Conrad) 67

59a. Athyris subtilita (Hall) 67

60. Productus cora (D’Orbigny) 68

61. Group of Older Palæozoic Lamellibranchs 69

62. Conularia planicostata (Dn.). A Carboniferous Pteropod 70

63. Silurian Sea-snails 70

64. Squid (Loligo) 72

65. Pearly Nautilus (Nautilus pompilius) 72

66. Orthoceras 73

67. Gomphoceras 73

68. Lituites 73

69. Nautilus Avonensis (Dn.) 74

70. Goniatites crenistria (Philips) 74

71. Ceratites nodosus (Schloth) 75

72. Ammonites Jason (Reinecke) 76

72a. Suture of Ammonites componens (Meek) 76

73. Cretaceous Ammonitidæ 77

74. Belemnite 78

74a. Belemnoteuthis antiquus 78

75. Cambrian Trilobites 79

76. Transverse section of Calymene. A Silurian Trilobite 80

76a. Burrows of Trilobite and of modern King-crab 81

77. Silurian Trilobites 82

78. Devonian and Carboniferous Trilobites 83

79. Palæozoic Ostracod Crustaceans 83

80. Pterygotus anglicus 84

81. Amphipeltis paradoxus (Salter) 85

82. Anthropalæmon Hilliana (Dn.) 85

Frontispiece. Cordaites, of the group of Dory-Cordaites 88

83. Protannularia Harknessii (Nicholson) 91

84. American Lower Silurian Plants 92

86. Fragment of outer surface of Glyptodendron of Claypole 93

87. Psilophyton princeps (Dn.) 95

88. Trunk of a Devonian Tree-fern (Caulopteris Lockwoodi, Dn.) 97

89. Frond of Archæopteris Jacksoni (Dn.) 98

90. Portion of a branch of Leptophleum rhombicum (Dn.) 98

91. Calamites radiatus (Brongniart) 99

92. A Devonian Taxine Conifer (Dadoxylon ouangondianum, Dn.) 100

93. Group of Devonian fruits, &c. 101

94. Structures of the oldest-known Angiospermous Exogen (Syringoxylon mirabile, Dn.) 102

95. Asterophyllites parvula (Dn.) and Sphenophyllum antiquum (Dn.) 103

96. Calamites 104

97. Carboniferous Ferns 105

98. Carboniferous Tree-ferns 107

99. Lepidodendron corrugatum (Dn.) 108

100. Sigillariæ of the Carboniferous 109

101. Trigonocarpum Hookeri (Dn.) 111

Frontispiece. Pteraspis. Restored 116

102. Siluro-Cambrian Conodonts 118

103. Lower Carboniferous Conodont 119

104. a, Head-shield of an Upper Silurian Fish (Cyathaspis); b, Spine of a Silurian Shark (Onchus tenui-striatus, Agass.); c, d, Scales of Thecodus 121

105. Cephalaspis Dawsoni (Lankester) 122

106. Devonian Placoganoid Fishes (Pterichthys cornutus, Cephalaspis Lyelli) 123

107. Devonian Lepidoganoid Fishes (Diplacanthus and Osteolepis) 124

108. Modern Dipnoi (Ceratodus Fosteri and Lepidosiren annectus) 124

109. Anterior part of the palate of Dipterus 125

110. Dental plate of Conchodus plicatus (Dn.) 126

111. Dental plate of Ceratodus Barrandii 126

112. Dental plate of Ceratodus serratus 127

113. Jaws of Dinichthys Hertzeri (Newberry) 127

114. Lower Jaw of Dinichthys Hertzeri 128

115. Jaws of Lepidosiren 128

116. A small Carboniferous Ganoid (Palæoniscus (Rhadinichthys) Modulus, Dn.) 129

117. Teeth and Spines of Carboniferous Sharks 130

118. Teeth of Cretaceous Sharks (Otodus and Ptychodus) 131

119. Tooth of a Tertiary Shark (Carcharodon) 132

120. A Liassic Ganoid (Dapedius) 132

121. Cretaceous Fishes of the modern or Teleostian type (Beryx Lewesiensis and Portheus molossus, Cope) 133

122. Modern Ganoids (Polypterus and Lepidosteus) 134

Frontispiece. A Microsaurian of the Carboniferous Period (Hylonomus Lyelli) 136

123. Wings of Devonian Insects 140

124. Land-snail (Pupa vetusta, Dn.) 143

125. Land-snail (Zonites (Conulus) priscus, Carpenter) 143

126. Millipedes (Xylobius sigillariæ, Dn.; Archiulus Xylobioides, Scudder; X. farctus, Scudder) 145

127. Wings of Cockroaches 146

128. Wing of May-fly (Haplophlebium Barnesii, Scudder) 147

129. A Jurassic Sphinx-moth (Sphinx Snelleri, Weyenburgh) 148

130. An Eocene Butterfly (Prodryas persephone, Scudder) 149

131. Abdominal part of a Carboniferous Scorpion 150

132. Carboniferous Scorpion (Eoscorpius carbonarius, Meek and Worthen) 151

133. Footprints of one of the oldest known Batrachians, probably a species of Dendrerpeton 152

134. Archegosaurus Decheni 154

135. Ptyonius 154

136. A large Carboniferous Labyrinthodont (Baphetes planiceps, Owen) 155

137. Baphetes planiceps (Owen) 156

138. A lizard-like Amphibian (Hylonomus aciedentatus) 157

139. Stelliosaurus longicostatus (Fritsch) 158

140. Section showing the position of an erect Sigillaria, containing remains of land animals 160

140a. Section of base of erect Sigillaria, containing remains of land animals 161

Frontispiece. Inhabitants of the English Seas in the Age of Reptiles 164

141. Arm of Proterosaurus Speneri 166

142. Skeleton of Ichthyosaurus 167

142a. Head of Pliosaurus 168

142b. Paddle of Plesiosaurus Oxoniensis 168

143. Skeleton of Clidastes 170

144. An Anomodont Reptile of the Trias (Dicynodon lacerticeps, Owen) 170

145. A Theriodont Reptile of the Trias (Lycosaurus) 170

146. Skeleton of Pterodochylus crassirostris 170

147. Restoration of Rhamphorhyncus Bucklandi 171

148. A Jurassic bird (Archæopteryx macroura) 172

149. Jaw of a Cretaceous Toothed Bird (Ichthyornis dispar) 173

150. Jaw of Bathygnathus borealis (Leidy) 174

151. Hadrosaurus Foulkii (Cope) 175

152. Jaws of Megalosaurus 176

153. Tooth of Megalosaurus 177

154. Compsognathus 179

Frontispiece. Lower Cretaceous Leaves 184

155. Sassafras cretaceum (Newberry) 190

156. Liriodendron primævum (Newberry) 191

157. Onoclea sensibilis 191

158. Davallia tenuifolia 192

159. Eocene Leaves 194

160. An Ancient Clover (Trifolium palæogæum, Saporta) 195

161. An Eocene Maple (Acer sextianus, Saporta) 195

162. A European Magnolia of the Eocene (M. dianæ, Saporta) 195

163. Flower and Leaf of Bombax sepultiflorum 196

164. Branch and Fruit of Sequoia Couttsiæ (Heer) 197

165. Cinnamomum Scheuchzeri (Heer) 198

Frontispiece. Sivatherium giganteum 206

166. Jaw of Dromatherium sylvestre (Emmons) 209

167. Myrmecobius fasciatus 209

168. Jaw and Molar of Phascolotherium Bucklandi 210

169. Jaw and Pre-molar of Plagiaulax Becklesii 210

170. Restoration of Palæotherium magnum 211

171. Skull of a Lower Eocene Perissodactyl (Coryphodon Hamatus) 214

172. Fore-foot of Coryphodon 215

173. Skull of Upper Eocene Perissodactyl (Dinoceras mirabilis) 216

174. Fore-foot of Dinoceras 217

175. Skull of Miocene Perissodactyl (Brontotherium ingens, Marsh) 217

176. Series of Equine feet 218

177. Skull of generalised Miocene Ruminant (Oreodon major) 221

178. Lower Jaw of Megatherium 222

179. Ungual Phalanx and Claw-core of Megatherium 222

180. Tooth of Eocene Whale (Zeuglodon cetioides) 223

181. Mastodon ohioticus 225

182. Head of Dinotherium giganteum 226

183. Wing of Eocene Bat (Vespertilio aquensis) 226

184. Skull of a Cymetar-toothed Tiger (Machairodus cultridens) 228

185. Lower Jaw of Dryopithecus Fontani 229

Frontispiece. Contemporaries of Post-Glacial Man 232

186. Elephas primigenius 241

187. Tooth of Elasmotherium 242

188. Engis Skull 243

189. Outlines of Three Prehistoric European Skulls compared with an American Skull 244

190. Flint Implement found in Kent’s Cavern, Torquay 245

191. Bone Harpoon (Palæocosmic) 246

192. Sketch of a Mammoth carved on a portion of a Tusk of the same Animal 249

Табличный обзор геологических периодов и эпох жизни.

Geological Periods. Animal Life. Vegetable

Life.

Cainozoic

or

Neozoic Post-Tertiary

or

Tertiary ┌Modern

└Post-Glacial Age of Man

and modern

Mammals. Age of

Angiosperms

and Palms.

Tertiary ┌Pleistocene or

│Glacial.

│Pliocene.

│Miocene.

└Eocene.

Age of Extinct

Mammals.

(Earliest

Placental

Mammals.)

Mesozoic Cretaceous ┌Upper,

│Lower, or

└Neocomian Age of Reptiles

and Birds (Earliest

Modern Trees)

Age of

Cycads and

Pines.

Jurassic ┌Oolite

└Lias

Triassic ┌Upper,

│Middle or

│Muschelkalk.

└Lower. Age of Reptiles

and Birds

(Earliest

Marsupial

Mammals.)

PalÆozoic. Permian ┌Upper,

│Upper,

│Middle, or

│Magnesian Limestone,

└Lower. (Earliest true

Reptiles) Age of Acrogens and Gymnodperms. (Earliest Land Plants.) Age of Algæ.

Carboniferous ┌Upper Coal-Formation.

│Coal-Formation.

│Carboniferous Limestome.

└Lower Coal-Formation.

Devonian ┌Upper.

│Middle.

└Lower. Age of

Amphibians

and fishes.

Silurian ┌Upper.

└Lower. Age of

Mollusks

Corals and

Crusyaceans.

Siluro

Cambrian

or

Ordovician. ┌Upper.

└Lower.

Cambrian. ┌Upper.

│Middle.

└Lower.

Eozoic. Huronian ┌Upper,

│Upper,

└Lower. Age of

Protozoa. (First animal

remains) Indications of

Plants not

determinable

aurentian. ┌Upper.

│Middle,

│Lower. or

└Bojian.

ЦЕПЬ ЖИЗНИ.

ГЛАВА I.

Предварительные соображения об объеме и источниках наших знаний.

Истинная наука по своей природе не принимает ничего на веру или на основании авторитета. Каждый факт должен быть установлен путем точного наблюдения, эксперимента или расчета. Каждый закон и принцип должен опираться на индуктивный аргумент. Апостольский девиз «Все испытывайте, хорошего держитесь» является в полной мере научным. Правда, простой читатель научно-популярной литературы часто должен довольствоваться тем, чтобы принимать на веру то, что он не может проверить лично; но желательно, чтобы даже самый беглый читатель полностью понимал способы, которыми устанавливаются факты, и причины, на которых основываются выводы. В противном случае он теряет всю пользу от чтения в плане обучения и не может иметь полной уверенности в том, во что верит. Поэтому, когда мы говорим об эпохах жизни или о звеньях в цепи живых существ, сразу возникает вопрос: какие у нас есть доказательства последовательности таких эпох? Этот вопрос, наряду с некоторыми вспомогательными моментами, должен занять наше внимание в настоящей главе.

Геология как практическая наука состоит из трех основных частей. Первая и самая элементарная из них — это изучение различных видов горных пород, которые входят в состав тех частей Земли, которые доступны нам и которые мы привыкли называть земной корой. Это предмет литологии, которая основана на знании минералов и в последнее время стала гораздо более точной отраслью науки, чем прежде, благодаря успешному применению микроскопа при исследовании тонкой структуры и состава горных пород. Вторая — это изучение расположения материалов Земли в крупном масштабе, в виде пластов, жил и неправильных масс; и поскольку большая часть известных нам пород в земной коре расположена пластами или слоями, этот раздел можно назвать стратиграфией. Более общее название, иногда используемое, — петрография. Третий раздел геологии относится к остаткам животных и растений, погребенным в горных породах Земли и жившим в то время, когда эти породы находились в процессе формирования. Эти ископаемые остатки знакомят нас с историей жизни на Земле и составляют предмет палеонтологии.

Очевидно, что при рассмотрении того, что можно узнать об эпохах в истории жизни, мы имеем дело главным образом с последним из этих разделов. Второй также может быть важен как средство определения относительного возраста окаменелостей. С первым мы имеем сравнительно мало общего.

До начала наблюдений и исследований мы могли бы предположить, что виды животных и растений, которые сейчас населяют Землю, — это те, что населяли ее всегда; но даже самое небольшое изучение окаменелостей достаточно, чтобы убедить нас в том, что огромное количество существ, некогда обитавших в этом мире, вымерло и может быть известно нам только по их остаткам, погребенным в земле. Когда мы связываем это со стратиграфическими фактами, мы далее обнаруживаем, что эти вымершие виды сменяли друг друга в разное время, образуя последовательные династии жизни. С одной стороны, когда мы знаем последовательные возрасты ископаемых форм, они становятся для нас, подобно медалям или монетам для историка, свидетельствами периодов в истории Земли. С другой стороны, мы вынуждены в первую очередь устанавливать возраст самих медалей по их положению в последовательных слоях, которые накапливались на поверхности. Ряд слоев, которые исследователи, подобные Генриху Шлиману, находят на месте древнего города и которые содержат произведения последовательных народов, населявших это место, таким образом, представляют в малом масштабе верную картину последовательности пластов и форм жизни на самой великой Земле.

Нашим главным критерием для оценки относительного возраста горных пород является суперпозиция (наложение) их пластов друг на друга. Пласты песчаника, сланца, известняка и других пород, составляющих земную кору, почти все были отложены на ней водой и первоначально в положениях, близких к горизонтальным. Следовательно, пласт, который находится ниже, является более старым из любых двух пластов. Следовательно, также, когда какой-либо разрез или сечение открывает нам последовательность нескольких пластов, мы знаем, что ископаемые остатки, содержащиеся в нижних пластах, должны быть более древнего происхождения.

Мы вряд ли можем пройти вдоль берега ручья, который подмывает свои берега, или у подножия морского утеса, или через дорожную выемку, не наблюдая иллюстраций этого. Например, в разрезе, представленном на рис. 1, мы видим на поверхности растительный слой, ниже него слои гравия и песка, ниже него пласт глины, а ниже него твердый известняк. Из этих пластов a — самый новый, d — самый старый; и если, например, мы найдем некоторые морские раковины в d, некоторые пресноводные раковины в c, кости наземных животных и кремневые наконечники стрел в b, а фрагменты современной керамики в a, мы сможем сразу определить относительный возраст этих окаменелостей и составить некоторое представление о последовательности условий и жизни, которые имели место в данной местности.

В несколько большем масштабе мы имеем на рис. 2 разрез пластов, прорезанных великим Ниагарским водопадом. Все они, за исключением отмеченного a, являются очень древними морскими породами, содержащими ископаемые раковины и кораллы, но в настоящее время составляющими часть внутренней части континента и прорезанными пресноводной рекой.

Рис. 1. — Берег ручья или побережье, показывающее стратификацию.

a, растительный слой. b, гравий и песок. c, глины. d, известняковая порода, слегка наклоненная.

Рис. 2. — Разрез у Ниагарского водопада, показывающий пласты, прорезанные действием водопада. Толщина пластов около 250 футов.

a, Boulder clay and gravel—Post-pliocene.

b, Niagara limestone

c, Niagara shale

d, Clinton limestone

e, Medina sandstone ┐Upper Silurian,

│ with marine shells

│ and

┘ corals.

В глубоких шахтах и скважинах могут быть вскрыты еще более глубокие разрезы, как на рис. 3, который представляет последовательность пластов, установленную бурением алмазным буром в поисках каменной соли близ Годерича в Канаде. Здесь мы имеем последовательность в 1500 футов пластов, некоторые из которых должны были сформироваться в очень специфических и исключительных условиях. Пласты каменной соли и гипса должны были образоваться в результате высыхания морской воды в ограниченных бассейнах. Пласты доломита подразумевают осаждение карбоната кальция и магнезии на морском дне. Мергели должны были образоваться в значительной степени путем наноса песка и глины, в то время как часть известняка была создана накоплением кораллов и раковин. Такие отложения должны были быть не только последовательными, но и требовать длительного времени для своего формирования.

Рис. 3. — Разрез, полученный путем бурения алмазным буром близ Годерича, Онтарио, Канада, в серии Салина верхнего силура. Из мемуара доктора Ханта в Отчете Геологической службы Канады за 1876-7 гг.

№ 1, глина, гравий и валуны — постплиоцен. №№ 2, 4, 7, 9, 13, доломит или магнезиальный известняк, со слоями мергеля, известняка и гипса. № 3, известняк с кораллами — Favosites и др. №№ 5, 11, 15, 17, мергели со слоями доломита и безводного гипса. №№ 6, 8, 10, 12, 14, 16, каменная соль.

Рис. 4. — Наклонные пласты, содержащие ископаемые растения. Каменноугольный период. Саут-Джоггинс, Новая Шотландия.

1. Shale and sandstone. Plants with Spirorbis attached; rain marks (?).

2. Sandstone and shale, 8 feet. Erect Calamites. ┐An erect coniferous (?) tree, rooted

│ on the shale, passes up through 15

┘ feet of the sandstones and shale.

3. Gray sandstone, 7 feet.

4. Gray shale, 4 feet.

5. Gray sandstone, 4 feet.

6. Gray shale, 6 inches. Prostrate and erect trees, with rootlets, leaves, Naiadites, and Spirorbis on the plants.

7. Main coal-seam, 5 feet coal in two beds.

8. Underclay, with rootlets.

На рис. 4 мы имеем пласт угля и сопутствующие ему породы. Сам уголь был образован медленным накоплением растительного вещества на пропитанной водой почве, и это было погребено под последовательными пластами песка и глины, ныне затвердевшими в песчаник и сланец, причем некоторые из пластов содержат деревья и тростникоподобные растения, которые все еще стоят на почвах, на которых они росли, и которые должны были быть погребены в осадках, отложенных при наводнениях или после опускания суши. В этом разрезе мы также можем заметить, что пласты несколько наклонены; и что это не их первоначальное положение, видно по положению стволов деревьев, некогда стоявших вертикально, а ныне наклоненных вместе с пластами. Это приводит к соображению, очень важному применительно к нашему предмету, а именно: поскольку наши континенты по большей части состоят из пластов, отложенных под водой, а затем поднятых, эти пласты в процессе этого испытали такие нарушения, что редко сохраняют свое горизонтальное положение, а наклонены под различными углами. Когда мы прослеживаем такие наклонные пласты на больших площадях, мы обнаруживаем, что они волнисто изгибаются в виде больших волн или складок, образуя так называемые антиклинальные и синклинальные линии, и что неровности поверхности суши в значительной степени зависят от этих волн, наряду с выступанием твердых пластов, края которых выдаются на поверхности. По сути, как показано на рис. 5, горные хребты зависят от этих смятий земной коры; и первопричиной их, вероятно, является сжатие массы Земли вследствие сокращения при остывании. Когда нарушения пластов экстремальны, они часто вызывают сложности структуры, которые трудно распутать; но когда они умеренны, они очень помогают нам в проникновении под поверхность, ибо мы часто можем видеть большую толщину пластов, поднимающихся один из-под другого, и можем, таким образом, знать путем простого поверхностного осмотра структуру Земли на большую глубину. Так получается, что геологи оценивают толщину стратифицированных отложений земной коры более чем в 70 000 футов, хотя они не могут проникнуть в нее перпендикулярно более чем на долю этой глубины. Два разреза, рис. 6 и 7, показывающие последовательность пластов в Англии и в северной части Северной Америки, послужат, если их изучит читатель, для того, чтобы показать, как, просто путешествуя по поверхности и измеряя выходящие на поверхность края пластов, можно наблюдать многие тысячи футов отложений и отчетливо установить их относительный возраст.

Рис. 5. — Идеальный разрез Аппалачских гор, показывающий складчатость земной коры.

a, антиклинальные оси. b, опрокинутые пласты. c, синклинали. d, несогласные пласты.

Изучая любой обширный разрез породы, мы обнаруживаем, что его члены могут быть более или менее легко разделены на отдельные группы. Иногда они различаются тем, что называется несогласием, то есть нижняя серия была нарушена или наклонена до того, как на ней была отложена верхняя. Это видно в большом масштабе на разрезе рис. 7 в случае лаврентийской и кембрийской формаций, и в меньшем масштабе на рис. 8 в несогласном наложении девонского конгломерата на силурийские сланцы у мыса Сент-Аббс-Хед. В последнем разрезе совершенно очевидно, что пласты нижней серии были согнуты в резкие складки и в значительной степени разрушены до отложения вышележащей серии. В таком случае мы знаем не только то, что верхняя серия новее нижней, но и то, что после отложения одной должно было пройти значительное время, прежде чем была отложена другая; и мы не удивляемся, обнаружив, что окаменелости в группах, таким образом несогласных друг с другом, очень различаются.

Но даже когда пласты согласны, их обычно можно разделить на группы, зависящие от различий в минеральном характере или изменений, произошедших в способе отложения. Одна группа пластов, например, может в значительной степени состоять из известняка, другая — из песчаника или сланца. Одна группа может отличаться содержанием какого-либо особого минерала, как, например, каменная соль или уголь, в то время как другие могут быть лишены таких особых минералов. Одна группа может показывать по своим окаменелостям, что она была отложена в море, другие могут быть эстуарными или лакунными. Таким образом, мы получаем средства для разделения горных пород Земли на группы разного возраста, известные как «формации», и отмечающие определенные периоды геологического времени. Прослеживая эти формации от одного района или региона к другому, мы узнаем дальнейшую истину о том, что последовательность не является просто локальной, но что, хотя она и подвержена вариациям в деталях, ее более крупные подразделения настолько широко распространены, что их можно считать всемирными по своему распространению.

Рис. 6. Обобщенный разрез через Англию от Менайского пролива до долины Темзы. — По Рэмзи.

0 гуронская? или лаврентийская? 1 кембрийская и нижнесилурийская. 2 верхнесилурийская. 3 девонская. 6, 7, 8 триас и лейас. 9 и 10 юрская. 11 меловая. 12 эоценовая.

Рис. 7. — Обобщенный разрез от лаврентийских отложений Канады до угольного бассейна Мичигана.

0 лаврентийская (гуронская отсутствует на линии этого разреза). 1 кембрийская. 2 нижнесилурийская. 3 верхнесилурийская. 4 девонская. 5 каменноугольная.

Рис. 8. — Несогласное наложение девонского конгломерата на силурийские сланцы у мыса Сент-Аббс-Хед, Бервикшир. — По Лайелю.

Складывая вместе полученные таким образом факты, мы можем составить табличное расположение земных пластов, как в таблице, предваряющей эту главу; и когда мы добавляем дальнейшее открытие, очень рано сделанное геологами, что последовательные формации отличаются друг от друга своими ископаемыми остатками, у нас появляются средства распознавания любой конкретной формации по ее окаменелостям, даже когда стратиграфические доказательства могут быть неясными или отсутствовать. Таким образом, наше знание об эпохах жизни и, по сути, обо всей геологической истории Земли основано на суперпозиции пластов в земной коре и на разнообразии ископаемых остатков в последовательных пластах, таким образом наложенных друг на друга; и именно на этих основаниях мы можем построить таблицу геологических формаций, представляющую всю серию пластов, насколько она известна, с характерными группами окаменелостей каждого периода. Здесь я мог бы закончить эти предварительные соображения, но есть несколько вспомогательных вопросов, важных для нашего ясного понимания предмета, которые могут с пользой занять наше внимание на короткое время.

Один из них относится к абсолютной продолжительности времени, представленного геологической историей Земли. Те оценки, которые позволяют нам сделать наши нынешние знания, весьма неопределенны. Ищем ли мы астрономические или геологические данные, мы находим большую неопределенность. До такой степени это так, что текущие оценки времени, необходимого для приведения Земли из состояния первобытного накала к ее нынешнему состоянию, варьировались от пятнадцати миллионов до пятисот миллионов лет. Из предложенных различных способов, пожалуй, наиболее удовлетворительным, а также поучительным является тот, который основан на скорости денудации наших нынешних континентов, как это показывают объемы осадков, переносимых великими реками. Миссисипи, осушающая обширную и разнообразную область в умеренных широтах, размывает американскую сушу со скоростью один фут за 6000 лет. Ганг, в тропическом климате и осушающий многие горные долины, работает со скоростью один фут за 2358 лет. Среднее значение для этих двух великих рек дало бы один фут за 4179 лет, при каковой скорости наши континенты были бы сравнены с водами примерно за шесть миллионов лет. Но суша находилась в процессе обновления, а также разрушения в геологическое время; и лучшей мерой будет объем фактически отложенных пластов. Общая толщина всех стратифицированных пород Великобритании была рассчитана Рэмзи в 72 000 футов. Теперь, если мы предпошим, что разрушение во все геологическое время было в среднем таким же, как в настоящее время, и что этот материал был отложен до толщины 72 000 футов на полосе морской окраины шириной 100 миль, мы получим около 86 миллионов лет как требуемое время. Это имеет то преимущество, что приближается к расчету Уильяма Томсона (лорда Кельвина), основанному на скорости остывания Земли, что минимум в 100 миллионов лет может представлять время с тех пор, как начала формироваться твердая кора. Поскольку более вероятно, что скорость денудации была в среднем выше в прежние геологические периоды, чем в настоящее время, мы можем, возможно, оценить пятьдесят или шестьдесят миллионов лет как время, необходимое для накопления всех наших формаций. Некоторые геологи возражают против этого как слишком малого срока, но в этом некоторые из них находятся под влиянием требований теорий эволюции, а другие, по-видимому, не имеют адекватного представления об огромном промежутке времени, представленном такими числами, в его отношении к фактическим скоростям денудации и отложения.

Здесь, однако, следует упомянуть, что согласно некоторым теориям, ныне довольно общепринятым, относительно природы и источника солнечного тепла, абсолютная продолжительность геологического времени была бы значительно сокращена по сравнению с оценкой сэра Уильяма Томсона. Профессор Тэт на основе таких данных сделал оценку в пятнадцать миллионов лет. Профессор Саймон Ньюком говорит, что «согласно единственной гипотезе, которую наука теперь позволяет нам сделать относительно источника солнечного тепла» (гравитационная гипотеза Гельмгольца), «Земля двадцать миллионов лет назад была окутана огненной атмосферой Солнца». Доктор Кирквуд обратил внимание на эти результаты в связи с планетной гипотезой Лапласа в «Трудах Американского философского общества». Если такие взгляды окажутся обоснованными, геологические расчеты относительно времени, необходимого для последовательных формаций, возможно, придется пересмотреть.

Если теперь мы попытаемся разделить это время между известными нам формациями в соответствии с их относительной толщиной, мы получим, согласно тщательной оценке профессора Даны, временные соотношения 12, 3 и 1 для палеозойской, мезозойской и кайнозойской эр соответственно. Принимая все время с начала кембрия за сорок восемь миллионов лет, мы, таким образом, получили бы для палеозоя тридцать шесть миллионов, для мезозоя девять и для третичного периода три. Другой расчет, недавно сделанный профессорами Халлом и Хотоном, дает следующие соотношения:

Azoic 34·3 per cent.

Palæozoic

42·5 ”

Mesozoic and Cainozoic

23·2 ”

Этот расчет, однако, основан на абсолютной толщине нескольких серий, установленной в Великобритании, без учета природы пластов как индикатора различных скоростей накопления. При любой оценке будет видно, что палеозойское время значительно превышает мезозойское и кайнозойское вместе взятые, и, следовательно, изменения жизни, по-видимому, происходили с ускоренной скоростью по мере того, как время шло.

Другое исследование некоторой важности относится к способу сохранения окаменелостей и степени, в которой они составляют материал горных пород. Это исследование вдвойне важно, поскольку оно касается подлинности ископаемых остатков и средств, которыми мы располагаем для понимания их природы.

Некоторые горные породы полностью состоят из материи, которая когда-то была живой или составляла часть живых организмов. Это случай с некоторыми известняками, которые состоят из микроскопических раковин или из более крупных раковин, кораллов и подобных известковых организмов, либо целых, либо разбитых на фрагменты и сцементированных вместе пастообразным или кристаллическим известняком, заполняющим их промежутки. Это можно увидеть на рис. 9, который представляет увеличенный срез силурийского известняка. Уголь подобным же образом состоит из обугленного растительного вещества, сохраняющего более или менее совершенно свою органическую структуру, а иногда даже внешние формы своих составных частей. Чаще окаменелости распределены более или менее разреженно по веществу пластов, состоящих из землистого материала; и они обычно были более или менее затронуты химическими изменениями или механическим давлением, или минерализованы различными веществами, которые либо заполнили их поры путем инфильтрации, либо более или менее полностью заменили их вещество. Конечно, как правило, более мягкие и более подверженные гниению органические вещества погибли от разложения, и остаются только более твердые и более устойчивые части. Даже они часто уступали огромному давлению, которому они подвергались, и, если они вообще пористые, были изменены медленным действием просачивающейся воды, заряженной различными видами минерального вещества в растворе.

Рис. 9. — Срез известняка Трентон, увеличенный, показывающий, что он состоит из фрагментов кораллов, криноидей и раковин. Монреаль.

Рис. 10. — Диаграмма, показывающая различное состояние фоссилизации ячейки таблитчатого коралла (из книги Доусона «Заря жизни»).

a, естественное состояние, стенка кальцитовая, ячейка пустая. b, стенка кальцитовая, ячейки заполнены тем же. c, стенки кальцитовые, ячейки заполнены кремнеземом или силикатом. d, стенка окремнелая, ячейки заполнены кальцитом. e, стенка окремнелая, ячейка заполнена кремнеземом.

Так получается, что многие окаменелости инфильтрированы минеральным веществом. Древесина, например, может иметь полости своих клеток и сосудов, заполненные кремнеземом или силикатами, сульфидом или карбонатом железа или известняком, в то время как древесные стенки клеток могут оставаться либо в виде угольного вещества, либо древесного угля. Я часто видел микроскопические клетки ископаемой древесины не только заполненными таким образом, но и представляющими при большом увеличении последовательные слои отложений, подобно полосчатой структуре агата.

В некоторых случаях не только поры заполнены минеральным веществом, но и сами твердые части были заменены, и вся масса фактически стала камнем, сохраняя при этом свою первоначальную структуру. Таким образом, окремнелая древесина часто бывает такой же твердой и плотной, как агат, и под микроскопом мы видим, что древесина полностью погибла и представлена кремнеземом или кремнем, отличающимся лишь цветом от того, что заполняет полости. В этом случае мы можем представить, что на древесину воздействовала вода, содержащая в растворе кремнезем, соединенный с содой или поташом, наподобие того, что называется растворимым стеклом. Древесина при гниении превращалась бы в диоксид углерода, и он по мере образования захватывал бы поташ или соду, оставляя кремнезем в нерастворимом состоянии, чтобы он отложился вместо углерода. Таким образом, каждая частица углерода древесины, удаляемая при гниении, заменялась бы частицей кремнезема, пока все не стало камнем. Подобными химическими изменениями кораллы и раковины часто представлены кремнеземом или пиритом, который занял место первоначального известкового вещества; и еще более замечательные изменения иногда происходят, как когда кремнистые спикулы губок были заменены карбонатом кальция. Органическое вещество, присутствующее в окаменелостях, значительно способствует этим изменениям благодаря веществам, образующимся при его разложении, и поэтому часто случается, что раковины, кораллы и т. д., содержащиеся в известняке, были заменены кремнем, в то время как вмещающий известняк остался неизменным. Рис. 10 показывает различные состояния, которые может принимать коралл при этих различных способах обработки.

Вещество окаменелости может быть полностью удалено в результате разложения или растворения, оставляя лишь слепок, представляющий ее внешнюю форму, и это впоследствии может быть заполнено минеральным веществом, чтобы произвести естественный слепок объекта. Это очень распространено в случае ископаемых растений; и большие стволы деревьев иногда могут быть найдены представленными, как видно на рис. 11, каменными столбами, не сохраняющими ничего от первоначальной древесины, кроме, возможно, части коры в состоянии угля. Иногда случается, что вещество окаменелостей было удалено, оставляя лишь пустые полости, иногда содержащие каменные ядра, представляющие внутренние камеры окаменелостей. Опять же, известковые окаменелости, заключенные в твердых породах, часто удаляются в результате выветривания, оставляя очень совершенные отпечатки своих форм. По этой причине ископаемые остатки, содержащиеся в некоторых твердых устойчивых породах, лучше всего видны как отпечатанные формы на выветренных поверхностях.

Рис. 12. — Protichnites septem-notatus. Предполагаемая серия следов ракообразных, сделанных на песке, ныне затвердевшем в песчаник. Кембрий. — По Логану.

Наконец, иногда мы имеем отпечатки или следы ног, представляющие передвижение ископаемых животных, а не сами окаменелости. Таким образом, некоторые вымершие существа известны нам только по их следам на песке или глине, некогда мягких, а ныне затвердевших в камень; и в случае некоторых низших животных следы, сделанные таким образом, часто нелегко интерпретировать (рис. 12, 12a). Было обнаружено, что даже морские водоросли, дрейфующие с приливом, оставляют отпечатки такого рода, которые, когда они встречаются в старых породах, очень загадочны. Даже капли дождя способны навсегда отпечататься на горных породах и представляют собой своего рода окаменелости. Помимо этого, у нас есть много видов имитационных отметин, которые имитируют окаменелости, как, например, конкреции или нодули, которые часто бывают очень причудливыми по форме, дендритные кристаллизации, дающие мохоподобные формы, и сложный узор, созданный на илистых берегах маленькими ручейками воды, которые следуют за отступающим приливом (рис. 13). Такие вещи часто ошибочно принимаются невеждами за ископаемые остатки, но легко различаются натренированным глазом.

Рис. 12a. — Следы ног современного Limulus, или мечехвоста, на песке, которые позволяют нам интерпретировать те, что на рис. 12.

Читатель, который проследил за этими, возможно, несколько сухими деталями, будет вознагражден за свое терпение тем, что получит некоторое представление об условиях, в которых мы находим ископаемые остатки, и о доказательствах, с помощью которых мы можем отнести их к различным периодам в истории Земли.

Рис. 13. — Текучие знаки на сланце, напоминающие ископаемое растение. Уменьшено с фотографии (из книги Доусона «Акадийская геология»).

Имея эти знания с собой и одновременно взглянув на таблицу последовательных формаций, предваряющую эту главу, мы будем готовы, без какого-либо дополнительного геологического изучения, понять утверждения, которые будут сделаны в следующих главах, и оценить фактическую природу последовательности жизни, насколько она известна в настоящее время.

Увеличенный и восстановленный разрез части Eozoon Canadense.

Заштрихованные части показывают животное вещество камер, трубочек, каналов и псевдоподий; незаштрихованные части — известковый скелет.

ГЛАВА II.

Начало жизни на Земле.

Должен был настать день, когда первое живое существо появилось впервые на нашей планете. Было ли оно растением или животным? Или обобщенным организмом, объединяющим каким-то таинственным образом свойства и силы двух царств природы, ныне столь различных и даже противоположных друг другу в своих проявлениях? Появилось ли оно внезапно, или медленно развилось из мертвой материи в результате какого-то процесса, в котором белковая или протоплазматическая материя, которая, как мы знаем, образует базовое вещество живых существ, была сначала создана, а затем наделена жизнью? Появилось ли первое живое существо в зрелом состоянии, или это был лишь зародыш, из которого могла быть произведена зрелая особь? Это вопросы, на которые наука в своем нынешнем состоянии не имеет средств ответить. Мы не знаем никакого процесса, с помощью которого ингредиенты протоплазмы могли бы быть объединены так, чтобы произвести это вещество без предшествующего живого существа. Мы не знаем, какие молекулярные различия могут существовать между мертвым альбумином и тем, который мы видим растущим, движущимся и исполненным жизни; еще меньше мы знаем, как установить или создать эти различия. Мы не знаем точной природы или отношения к другим силам энергии, которая приводит в действие живые организмы. По нашему опыту, простейшие существа, обладающие жизнью, происходят от предшествующих зародышей, сами являющихся продуктами предыдущих поколений живых существ. Таким образом, мы находимся перед лицом великих тайн, которые нам, возможно, было бы невозможно решить, даже если бы нам было позволено посетить какую-то новую планету, на которой занималась заря жизни.

Некоторые вещи, однако, мы можем вывести относительно условий появления жизни.

Во-первых, есть все основания полагать, что Земля, на которой мы живем, когда-то была светящейся, раскаленной массой, конденсирующейся из парообразного состояния и совершенно непригодной для обитания живых существ, и которая, даже если в каком-то предыдущем состоянии ее материалы составляли массу обитаемого мира, должна была потерять всякий след любого живого зародыша в палящем жаре, которому она была подвергнута. Должно было, следовательно, произойти каким-то образом абсолютное творение или возникновение жизни и организации.

Во-вторых, мы можем предположить, что на более ранних стадиях Земли, когда она была, возможно, полностью или почти полностью покрыта водами, когда она была еще равномерно согрета своим собственным внутренним теплом, когда она была окружена покровом плотных паров, препятствующих излучению и сохраняющих тепло внутри себя, хотя и в состоянии, совершенно не подходящем для высших форм жизни, она могла представлять обстоятельства, более благоприятные для возникновения и размножения живых существ низкой организации, чем в любое последующее время. Это вынашивание творческой силы в парообразном покрове над первобытным океаном было любимой фантазией старых мыслителей и неясно намекается в Книге Бытия. Оно было возрождено и на нем настаивали эволюционисты нашего времени, хотя оно не имеет твердого основания в научных наблюдениях или экспериментах.

В-третьих, исходя из того факта, что только растительная жизнь обладает способностью существовать на неорганической материи и что растения обеспечивают все питание животных, мы можем справедливо предположить, что жизнь растения предшествовала жизни животного. Действительно, было высказано предположение, что некоторые из более скромных форм жизни могут объединять в грубой и простой форме достаточно сил растения и животного, чтобы позволить им преодолеть двойной разрыв между животным и растением, и между животным и минералом, или что такие существа могут на своих ранних стадиях выполнять растительные функции, а на более поздних — функции животного. Теоретически возможно, что жизнь могла начаться с таких существ, существование которых, как заставляют нас верить некоторые результаты микроскопических исследований, продолжается и по сей день. Однако в целом более вероятно, что сначала существовали простые растения, которые поставляли пищу животным низкого уровня, появившимся почти одновременно.

В-четвертых, все наши знания о последовательности жизни заставляют нас верить, что не высшие растения и животные первыми возникли из изобилующей Земли, а существа низкой и скромной организации, подходящие для тогдашнего незрелого и незаконченного состояния планеты. Также в соответствии с поразительной плодовитостью морей во все геологические периоды в этих низших формах жизни следует предположить, что самые ранние живые существа возникли в водах, а растения и животные суши имеют более позднее происхождение.

Знаем ли мы что-нибудь из фактических наблюдений об этом самом раннем населении мира? Такие знания мы можем надеяться приобрести только путем изучения древнейших известных нам формаций; и они, надо признаться, существуют в состоянии столь высококристаллическом и столь сильно затронутом внутренним теплом, механическим давлением и движением, что маловероятно, чтобы ископаемые остатки сохранились в них в состоянии, пригодном для распознавания.

Во многих частях мира, и особенно в Канаде и Скандинавии, а также в Уэльсе, Шотландии и Баварии, более старые палеозойские породы, самые нижние из которых содержат растения в большом изобилии, покоятся на еще более старых кристаллических пластах, которые стали твердыми и кристаллическими в допалеозойские времена и внесли свой вклад в виде песка и гальки в последующие очень древние отложения. Эти старые породы — эозойская серия нашей таблицы — могут быть сгруппированы в две великие системы: лаврентийскую и гуронскую (рис. 14). Первую можно удобно разделить на три члена: во-первых, боянский, или оттавский гнейс, состоящий из стратифицированных гранитных пород, обычно красного цвета, и очень большой толщины. Он содержит, насколько известно, не содержит известняка и до сих пор не дал никаких следов окаменелостей. Во-вторых, средний лаврентийский, большая часть которого состоит из гнейса, но содержит важные пласты других пород, таких как кварцит, железная руда и известняк. Именно в этой серии мы имеем первое свидетельство жизни, и именно здесь мы также находим наибольшее изобилие углерода в форме графита или плюмбаго, а также большие количества фосфата кальция, или костяной земли. В-третьих, верхний лаврентийский или норийский ряд. Он состоит в значительной части из лабрадорита, или известкового полевого шпата, но также имеет пласты обычного гнейса, известняка и железной руды.

Рис. 14. — Идеальный разрез, показывающий отношения лаврентийских и гуронских отложений.

a, нижний лаврентийский. b, средний лаврентийский. c, верхний лаврентийский. d, гуронский. e, кембрийский и силурийский.

Последний, гуронский, гораздо менее кристаллический и делится на две серии — нижнегуронскую, которая включает много пластов вулканического происхождения, и верхнегуронскую, которая дала некоторые неясные окаменелости. Гуронская серия была впервые распознана сэром У. Э. Логаном в Канаде, но соответствующие породы существуют и в Европе. Серия пебидиан Хикса в Уэльсе, вероятно, относится к этому возрасту.

Вероятно, значительная часть нынешнего облика и состояния древнейших горных пород может быть объяснена метаморфизмом, то есть медленным «запеканием» под воздействием тепла, горячих вод и давления, которым они подвергались в нижних частях земной коры, будучи глубоко погребенными под более поздними отложениями. Однако верно и то, на что подробно указывал доктор Стерри Хант, что они обладают минеральными характеристиками, свидетельствующими о способе осаждения, отличном от того, который преобладал впоследствии, и, вероятно, указывающими на мощные выбросы нагретого минерального вещества в первобытный океан, а также на сравнительно небольшое количество отложений обычного песка и глины, которые преобладали в последующие геологические периоды. Короче говоря, эти породы имеют безошибочно примитивный вид, отличающий их от пород более поздних времен, и создают впечатление, что они приближаются, по крайней мере, к летописи того времени, когда нагретый океан впервые покоился на тонкой и недавно затвердевшей коре нашей планеты. Если это действительно так, то наш нижний лаврентийский ярус — твердый, плотный, лишенный известняка и состоящий из материала, который может быть не чем иным, как обломками продуктов внутреннего тепла, просто распределенными водой в форме пластов, — может представлять собой время, когда ни одно живое существо еще не населяло воды; а заря жизни могла наступить в тот период, когда отлагались пласты среднего лаврентийского яруса. Здесь, по крайней мере, мы находим два вида доказательств, указывающих на существование определенных форм жизни в водах.

Первое доказательство зависит от минерального состава самих пластов. Эта формация содержит несколько очень мощных пластов известняка. Хотя этот вид породы может при определенных обстоятельствах отлагаться непосредственно из водного раствора, обычно это происходит не так, а чаще при участии живых существ, обитающих в воде и формирующих свои скелеты или твердые части из известняка, извлеченного из воды, как правило, посредством простейших форм растительной жизни. Таким образом образуются коралловые рифы и пласты ракушечника и мелового ила, состоящие из материала, который когда-то составлял скелеты животных. Изучение известняков всех геологических эпох показывает, что это был обычный способ их формирования. Если лаврентийские известняки имели подобное происхождение, то моря того периода должны были кишеть животными с известковыми покровами; а изучение более современных известняков, ставших высококристаллическими, показывает, что вполне возможно, что формы и структуры этих организмов могли быть стерты.