Следы трав индейских - Сергей Мейен

Изучая прошлое Земли, мы оказываемся практически без часов. О длительности геологических эпох можно составить представление с помощью радиологических методов (по распаду радиоактивных элементов). Этот метод появился еще в начале века. В 30-х годах к нему еще относились с недоверием и окончательно приняли лишь в послевоенные годы. Радиологические датировки дали возможность составить представление о длительности геологических периодов, с их помощью иногда сопоставляют разрезы. Для стратиграфии докембрия роль «абсолютных датировок» очень велика. Они широко применяются и для датировки новейших отложений, возрастом в первые десятки тысяч лет, где можно опереться на радиоуглеродный метод. В остальном «абсолютная геохронология» играет подсобную роль в определении относительного возраста геологических тел. Показательно, что современные стратиграфические представления о кембрийских и более молодых толщах сложились до появления абсолютной геохронологии. Еще в начале 30-х годов в капитальной сводке А. Грэбо «Принципы стратиграфии» приводились общие оценки возраста Земли от 48 млн. до 7 млрд. лет. Грэбо пришел к выводу, что подобные предположения преждевременны и почти бесполезны. Ведь при расхождении в оценках длительности подразделений почти в 150 раз сама шкала периодов, эпох и веков оставалась одной и той же.

Можно сделать вывод, что, стало быть, понятие времени действительно не слишком важно для геологии, раз такие противоречия во взглядах на возраст Земли не играли практической роли. Такой вывод вовсе не обязателен. Геология обходилась без часов, а понятие времени широко использовала. Что же за время такое без часов, как его представить?

Вкратце концепция времени без часов выглядит так. В мире без часов наблюдатель вынужден опираться на свое собственное время, которое А. Бергсон назвал психологическим и которое упрощенно можно представить как ощущение собственной изменчивости. В «психологическом времени» каждый человек без труда устанавливает отношения «раньше» и «позже». Далее наблюдатель заметит, что окружающие его объекты тоже меняются. Время этих объектов выступит как их изменчивость. Обычно мы употребляем понятие изменчивости, говоря о различиях объектов одного класса. То же понятие, отнесенное к одному объекту с условием, что порядок его изменчивости задается наблюдателем, его «психологическим временем», дает возможность ввести индивидуальное время объекта.

Наблюдатель отметит, что изменчивость объектов-индивидов различна, т. е. различны процессы, происходящие с разными объектами. В соответствии с классами объектов можно выделить классы процессов и тем самым классы времен. Учение о разнообразии объектов нередко совершенно точно называют типологией. Тогда концепцию времени, отражающую разнообразие объектов в их изменчивости, можно назвать типологической концепцией времени. Примерно такой смысл вкладывал В. И. Вернадский в понятие природного времени.

Мы можем отвлечься от своеобразия природных объектов и рассматривать их как некие физические тела, отличающиеся простейшими физическими свойствами — массой покоя, твердостью и т. п. Тогда будет упрощена и их изменчивость, которая обратится в физическое время. Наконец, можно говорить об абстрактной изменчивости вообще некоего абстрактного объекта, материальной точки классической механики. Время такого объекта, выражающееся в изменении его координат, будет ньютоновским абсолютным временем.

Сравнивая изменчивость самых разных объектов, т. е. их времена, наблюдатель заметит, что разные свойства ведут себя неодинаково. Одни свойства как бы попадают на записывающее устройство, так что изменчивость в этих свойствах записывается. Соответствующий аспект изменчивости объекта, его времени, закрепляется в структуре объекта — это темпофиксация. Так записывается изменяющаяся толщина дерева в его годичных кольцах (слоях прироста). Изменчивость других свойств или отделяется вместе с отделяющимися частями объекта (как шкура змеи при линьке), или оставляется на окружающих объектах (например, следы на песке сохранят усиливающуюся усталость пешехода) — это отделение времени, темпосепарация. Изменчивость третьих свойств никак не фиксируется, исчезает без следа. Запах первых на Земле цветов мы, наверное, уже не узнаем — это «растворение» времени, темподесиненция.

Введя понятия темпофиксации, темпосепарации и темподесиненции, можно понять главные проблемы, встающие перед исследователем прошлого. Он должен прочесть все записанное при темпофиксации, собрать и воссоединить все разбросанное темпосепарацией и найти способы реконструировать свойства, подвергшиеся темподесиненции. Насколько велики эти трудности, объяснять не требуется, а обойти их чисто структуралистским анализом нельзя по следующей причине.

Когда четыре мушкетера защищали бастион, они разложили ружья и бегали от одного ружья к другому. Ларошельцы решили, что в бастионе засел целый отряд, и послали за подмогой. Им не пришло в голову, что один человек стреляет поочередно из нескольких ружей в разных местах. Следопыта, который число отпечатков лап примет за число зверей, впору поднять насмех. Считать надо уметь. Пренебрежение темпофиксацией и темподесиненцией ведет именно к таким ошибкам в счете. Увидев на песчаниковой плите правильную цепочку следов, оставленных динозавром, палеонтолог не имеет права рассматривать каждый след как самостоятельный экземпляр, как он это сделает, найдя несколько раковин моллюсков. Каждый моллюск может оставить лишь одну раковину, а следов от динозавра может остаться сколько угодно.

Со структурной точки зрения множество слоев, заполнивших впадину, — это множество самостоятельных геологических тел. Если же помнить, что слои принадлежат одной впадине, фиксировали ее время и теперь отражают ее изменчивость, то мы уже не сможем считать слои независимыми. Это последовательные следы видоизменения одного объекта, а не множество независимых объектов. Для грамотного первого описания разреза геолог должен помнить об этом. Увидев слоистую толщу, он почти сразу заключает о ее осадочном происхождении и соответственно строит стратегию описания. Пусть самое первое его восприятие было действительно восприятием структуры, но дальше он уже будет действовать с генетической гипотезой в руках, поскольку порядок описания и дальнейшего исследования слоистой осадочной толщи совсем иной, чем расслоенной магматической интрузии.

Осознание необходимости исторических реконструкций на первых же шагах исследования объектов прошлого еще не означает знания, как это делать. Опять же не буду докучать читателю долгими рассуждениями, а сразу перейду к выводу. При реконструкции прошлого используется тот же принцип («типологических экстраполяции»), что и при изучении современных объектов. Мы говорили, что у сосны пыльца с двумя мешками, Это не значит, что ботаники собрали всю пыльцу со всех сосен. Они обошлись выборочными спорангиями на выборочных деревьях, а дальше экстраполировали данные по нескольким спорангиям одного дерева на все его спорангии, а данные по нескольким экземплярам вида — на весь вид.

Точно так же поступает химик, утверждая, что молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Никто не требует проверять это утверждение на всех молекулах. Мы открываем кран водопровода и знаем, что течет именно вода, а не пиво, не обращаясь к химическому анализу. Это тоже типологическая экстраполяция (в логике подобные суждения называют неполной индукцией, но здесь не место разбирать различия между обоими понятиями).

Несколько упрощая дело, можно сказать, что типологическая экстраполяция — это суждение о всех представителях данного класса объектов по результатам изучения выборочных представителей. Без этих суждений развитие науки моментально остановится. Можно показать, что все ошибки в науке (если исключить прямые ошибки в наблюдении) — это неверные типологические экстраполяции. Что касается наших суждений о прошлом, то это тоже типологические экстраполяции.

Мы говорим, что на плитке породы отпечатался лист и что это не игра природы. Выдвинув такую гипотезу (обычно она проскакивает незамеченной в мозгу палеоботаника, и он сразу уверенно относит отпечаток к листьям), мы можем ее проверить. Допустим, этот лист похож на лавровый. Мы знаем особенности жилкования современных лавровых листьев и строение его кожицы. Появляется возможность для типологических экстраполяции. Мы ищем на отпечатке характерный рисунок жилок и находим его. Если на отпечатке есть угольная корочка, то можно сделать препарат кутикулы и подтвердить определение.

Убедившись, что все признаки совпадают, мы делаем дальнейшие типологические экстраполяции. Можно начать искать в породе пыльцу лавра или искать другие подтверждения, что климат в том месте, где мы нашли отпечаток, был подходящим для лавра. Так шаг за шагом идет исследование. Каждый шаг дает основу для новых типологических экстраполяции, которые мы стараемся проверить. Иногда экстраполяции не оправдываются. Значит, неверно был выбран тот класс объектов, в сфере действия которого допустимы экстраполяции. Надо или относить объект, не оправдавший ожиданий, к другому классу, или менять саму классификацию (точнее, типологию).