Земля и жизнь - Александр Вологдин

Установлены случаи дальней миграции некоторых водорослей древнее протерозойского возраста, например: северная часть КНР - Оленекское поднятие, северная часть Сибирской платформы - Кольский полуостров (о-в Кильдин), Енисейский кряж - Восточное Верхоянье и т. д. Таким образом, выявлены возможности открытия остатков древнейших водорослей в отложениях докембрия как нормального палеонтологического материала. Впрочем, поиски его часто еще не являются систематическими. Открытие их чаще носит случайный характер.

Одним из интересных выводов, полученных при изучении конкретного палеонтологического материала по древнейшим водорослям, было прямое указание на незначительность или отсутствие гнилостных процессов в докембрийских бассейнах. Вследствие этого колонии микроводорослей, выделяя карбонат кальция на поверхности, в условиях среды, богатой бикарбонатами, переходили в ископаемое состояние почти без изменения их морфологии. Минерализацией охватывались сгустки студенисто-слизистого вещества синезеленых водорослей, оболочки их трихомов и клеточных колоний. Остаточное органическое вещество, в той или иной степени обуглероженное переходило в толщу осадков и в некоторых случаях за счет его могли образовываться скопления нефти и горючего газа. Так образовались нефть и газ в нижнем кембрии Сибирской платформы, такого же происхождения нефть и газ в бассейне верхнего течения р. Лены в Иркутской области. Поэтому проблема шунгита Карелии также может быть решена в связи с водорослевыми ценозами докембрия и соответствующими геологическими условиями.

В случае метаморфизма, как известно, битумы часто бывают выражены скоплениями графита, и потому вкрапленность графита, его тонкие пленки в породах докембрия или более или менее значительные скопления должны указывать на распределение продуктов преобразования исходного органического вещества растительного происхождения в виде одноклеточного или многоклеточного фитопланктона. Поэтому битумы, шунгиты, графиты, скопления обуглероженного вещества следует признать заслуживающими специального изучения с целью выяснения их связи с организмами докембрия. Осадочные железные и марганцевые руды пластового типа, пиритизированные породы и продукты гранулометрической дифференциации материалов сноса с древних выступов суши должны быть признаны связанными с соответствующими жизнепроявлениями в докембрии, как следы этой жизнедеятельности. Специально подготовленные препараты могут позволить обнаружить в этих веществах следы остатков микроорганизмов.

Фации и их осадки составляют единство. Единство составляют также среда и жизнь. Среды прошлого проходили стадии непрерывного и направленного изменения под влиянием общих причин и отчасти при участии самих организмов. Организмы выводили из гидросферы большие запасы углекислоты и бикарбонатов. Они обогащали ее свободным азотом и свободным кислородом. Измененная среда становилась не пригодной для одних организмов и пригодной для других. Поэтому ископаемые организмы можно рассматривать как индикаторы древнейших сред, как свидетели тех или иных геологических процессов, а иногда даже материалов астрономического значения. Так, по проявлениям фототропизма и гелиотропизма древнейших синезеленых водорослей, отраженных в построении специфических строматолитов (параллелофитонов), можно установить положение палеомеридианов. По проявлениям цикличности в строении слоистой карбонатной массы строматолитов можно устанавливать 11-летние циклы в развитии солнечной радиации. Таким образом были получены данные об абсолютном приросте строматолитов за сезон, о масштабе накопления органического вещества в осадочных толщах докембрия, о длительности существования видов водорослей, о длительности формирования горизонтов и свит.

Остатки докембрийских организмов могут оказать существенную помощь в раскрытии палеоклимата для соответствующих этапов геологического времени, а также палеогеографической эволюции лика Земли в докембрии.

Особое значение имеет в породах докембрия поведение изотопов углерода, кислорода, азота, серы, водорода и их отношений, поскольку известно, что легкие изотопы преимущественно оказываются связанными с жизнедеятельностью организмов, тогда как более тяжелые - лишь с минеральными - химическими процессами.

Остатки организмов в осадочных породах докембрия известны во многих районах мира. Можно отметить находку Дж. Лаусона (1865 г.) Eozoon canadense в районе Оттавы. Л. Кайо (1894 г.) открыл остатки радиолярий, фораминифер, спикул кремневых губок в углистых сланцах докембрия Бретани. Чарльз Д. Уолкотт в докембрии Большого Каньона и в серии Белт в США выявил интереснейшие остатки многощетинковых червей и ряд других организмов.

Известны находки остатков радиолярий в докембрии юга Австралии. Правда, некоторые исследователи, не признали этого открытия, другие склонны относить его к образованиям бактериального происхождения. И. Седерхольм открыл в карельском шунгите остатки проблематического животного Goridum, которого, по-видимому, следует отнести к проблематическим образованиям.

В среднепротерозойских отложениях Енисейского кряжа Ю. А. Кузнецов обнаружил остатки одноосных спикул кремневых губок. Между тем в бакальской свите позднего докембрия Урала автором были обнаружены предполагаемые отпечатки медуз (?), отчасти подобные найденным в докембрии Большого Каньона в слоях Нанкоуин. В Северо-Западной Африке (в" Анти-Атласе) установлены остатки членистоногих в виде разрозненных сегментов. Во многих районах мира известны, правда, еще редкие и случайные находки остатков простейших животных, примитивных целетерат, брахиопод, червей, членистоногих, заслуживающих специального изучения.

Больше всего в мире открыто в докембрийских отложениях остатков фотосинтезирующих организмов - морских водорослей, являвшихся часто активными породообразователями. Изучение таких остатков особенно успешно идет в Советском Союзе. Этот нормальный палеонтологический материал ныне часто обнаруживается в отложениях докембрия и нижнего палеозоя. Он представлен строматолитами, а иногда тонкослоистыми карбонатными породами с "курчавой" текстурой.

Что такое строматолиты и онколиты? Строматолиты и онколиты - это микрослоистые сгустки карбонатного, иногда вторично измененного вещества, находимые в составе преимущественно древнейших морских и пресноводных отложений, формировавшихся в мелководьях в основном синезелеными, реже красными водорослями на твердом субстрате (первые) или на подвижном (вторые) в условиях сильно карбонатной (богатой бикарбонатами кальция и магния) водной среды за длительные этапы времени, измеряющиеся часто сотнями и тысячами лет. В их построении обычно участвовало несколько видов микроскопических водорослей, проявлявших жизнедеятельность одновременно (сосуществование) или в порядке последовательной смены одного вида другим, причем часто через малые промежутки времени (естественный отбор, быстрота темпов эволюции).

Поскольку строматолиты и онколиты представляют собой продукты сложных и длительных процессов и не являются остатками единого конкретного организма, то они не заслуживают применения к ним латинизированной номенклатуры, как это делается некоторыми исследователями. Они являются в геологических разрезах лишь частью того каменного материала, который несет в себе (если этому не мешают вторичные явления) остатки микроскопических породообразующих фотосинтезирующих организмов (синезеленых, реже красных, водорослей).

Поскольку между формами и размерами конкретных видов породообразующих водорослей и формами и размерами включающих их остатки строматолитов непосредственная связь отсутствует, то эти сгустки карбонатного материала, обычно характеризующиеся бесконечным разнообразием по виду, могут знаменовать лишь местную временную фацию, сочетание экологической обстановки с тектоническим режимом области бассейна и не более.

Строматолиты могут указывать на результаты взаимосвязи процессов нарастания элементарных наслоений и накопления биогенного (фитопланктонного) или обломочного материала между ними.

Эти процессы протекали с относительно равными скоростями (нависания и наросты на боковой поверхности строматолитов), с опережением первого процесса (гладкие боковые поверхности или с пережимами экологического происхождения) или отставанием его. Это создавало условия для прекращения развития строматолитов (их сужения, приобретения неправильной общей формы и т. д.). Так шло их местное отмирание.

Естественно, что внешние признаки как-то отражают особенности их конкретных образователей - водорослей (строение и отчасти форма элементарных наслоений микрослоев, соответствующих накоплению карбонатного материала за сезоны вегетации). Форма наслоений, степень их выпуклости отражают чувствительность водорослевых колоний к свету, степень проявления фототропизма, иногда выражавшуюся в виде прямого гелиотропизма (параллелофитоны).