Тайны прошлого в глубинах времен - Иван Ефремов

Перечисленные особенности захоронения на материках определяют значительно большую редкость нахождения останков наземных животных. Кроме того, очевидно, что из различных представителей наземной жизни на материках преимущественно будут захороняться животные и растения, обитающие в реках и озерах, у берегов рек, вообще поблизости водных бассейнов.

Животные 'и растения, населяющие открытые пространства степей, лесов и гор, очень редко попадают в захоронение, потому что их останки имеют очень мало шансов достигнуть областей осадконакопления в неразрушенном состоянии. Если в море захороняется сравнительно малая часть от всего разнообразия организмов и преимущественно неподвижные формы, то на материках их сохраняется еще меньше.

Если взять современную фауну материков, то можно сказать, что пресноводные рыбы, крокодилы, черепахи, бегемоты, кабаны, тапиры и др. преимущественно сохранятся в будущей геологической летописи, а антилопы, горные козлы, волки, медведи, лесные и степные птицы и т. п. будут редкостью в палеонтологических документах будущего.

Неподвижную часть органического мира составляют главным образом растения. Не обладая способностью передвигаться по поверхности материка, растения тем самым почти не имеют шансов попасть в область длительного осадконакопления. Поэтому захороняются лишь остатки растений, произрастающих непосредственно в тех местах, где происходит накопление осадков. Здесь нагромождаются значительные массы органического вещества, что мы и наблюдаем в месторождениях каменных и бурых углей. Вся остальная часть растительного мира выпадает из захоронения, только отдельные разрозненные остатки веток, стволов и листьев уносятся реками и доходят до областей напластования осадков. Именно такое соотношение мы и видим в документах великой книги природы: с одной стороны, мощные скопления спор, пыльцы, остатков прибрежных лесов и торфяников, с другой — редкие отдельные части растений, несомненно когда-то в огромном разнообразии и количестве покрывавших поверхность материка. Таким образом, в материковой летописи неподвижные жизненные формы в противоположность тому, что наблюдается в море, имеют меньше преимуществ оставить свои следы.

Судьбы исторических документов развития жизни на Земле не исчерпываются захоронением в наслаивающихся осадках. Органические остатки, попав в осадок, сами становятся частью осадочной породы и вместе с ней претерпевают дальнейшие изменения. С уплотнением и минерализацией осадка идет и минерализация скелетных частей, их переход в ископаемое состояние, или фоссилизация.

И тут сохранность органических остатков существенно зависит от химических процессов внутри породы. Если эти химичеcкие процессы неблагоприятны для сохранения органических остатков, например, в осадке много соли, гипса или доломита, или, наоборот, осадок состоит только из механических обломков и не содержит растворенных минеральных солей, органические остатки не окаменевают, не фоссилизируются, а разрушаются и тем самым исчезают из геологической летописи.

Однако, как наблюдается в действительности, несмотря на все трудности сохранения документов истории жизни в осадочных породах, уже найдено огромное количество животных и растительных остатков. Нельзя забывать, что органические остатки, погребенные в слоях осадочных пород, только тогда становятся доступными нашему изучению, когда эти слои непосредственно вскрыты на поверхности суши. Слой, содержащий ископаемых, должен быть поднят на дневную поверхность материка и разрезан долиной реки, оврагом или искусственно обнажен в выемке дороги, тоннеле, штольне. Такой слой мы называем местонахождением, и только он доступен нашему изучению. А сколько еще органических остатков скрыто в глубине, под вышележащими слоями, под дном морей, под льдами полярных стран! Палеонтология обладает колоссальными резервами исторических документов, по мере извлечения которых все шире развертывается величественная картина истории жизни на Земле.

Общие изменения поверхности Земли

В предыдущей главе мы познакомились с основным механизмом, определяющим изменения поверхности Земли, с совокупностью геологических процессов, создающих великую книгу природы.

Возникает вопрос, оставался ли неизменным общий ход геологических процессов в течение сотен миллионов и миллиардов лет? Действительно, геологическая летопись отражает некоторые крупные перемены в ходе геологических процессов.

Рассматривая всю совокупность напластований осадочных пород, мы замечаем, что несколько раз на протяжении истории нашей планеты чередовались эпохи усиленного и ослабленного отложения осадков — будущих горных пород. Эпохи усиленного осадконакопления своим возникновением обязаны более активному поднятию материков, созданию резкой разницы уровней между материком и морем, что вызывало отступление морей, усиление денудации и соответственно энергичное образование осадков. Эти эпохи, называемые эпохами эпейрогенеза (эпейрогенез — образование поднятий), отличаются вообще усиленными движениями земной коры: смятием громадных толщ в складки, внедрением расплавленных изверженных пород, усилением вулканизма. В геологической летописи мы насчитываем в основном шесть таких эпох. Эпохи эпейрогенеза чередовались с эпохами спокойного состояния земной коры, наступлением моря, низким уровнем материков и соответственно более медленным осадконакоплением.

Эпохи эпейрогенеза отличаются более резкими климатическими поясами, в то время как в эпохи спокойствия земной коры почти на всей поверхности земного шара господствовал влажный теплый климат.

К концу эпох эпейрогенеза несколько раз в истории нашей планеты появлялись обширные оледенения, охватывавшие громадные области. Следы этих оледенений в виде масс моренных отложений — глин с валунами или в виде сглаженных, срезанных и исцарапанных поверхностей скал — мы находим уже в древнейшие периоды истории Земли, еще не датированные органическими остатками. Такие же следы обнаружены в самом начале датированной истории жизни в древнекембрийских отложениях и снова в середине палеозойской эры (верхний силур). В конце палеозойской зры и к концу крупной герцинской эпохи эпейрогенеза существовало огромное оледенение, охватившее все материки Южного полушария — Австралию, Антарктиду, большую часть Африки, Южную Америку и распространившееся на Индию.

К концу последней эпохи эпейрогенеза — альпийской — вновь началось большое оледенение, покрывшее мощными ледниками большую часть материков Северного полушария. Это оледенение было геологически недавно; с территории европейской части СССР ледники, доходившие до Черного моря, исчезли около 75 тыс. лет назад. В эту эпоху уже существовал человек и мы, собственно, живем еще в момент окончания этого периода оледенения. Льды Арктики, мощные ледяные покровы Гренландии и антарктического материка — это последние остатки когда-то распространенного ледяного покрова. Поэтому климат нашего времени с его морозами в умеренном поясе, полярными холодами нельзя считать нормальным. Геологическая летопись показывает, что для Земли гораздо более свойствен теплый климат, и эпохи теплого климата были несравненно продолжительнее эпох похолодания.

Через 100 тысяч лет наши потомки будут пользоваться гораздо более приятным климатом, а в нашей стране будут расти пальмы, бананы, ананасы и другие тропические растения.

Помимо указанной периодичности геологических процессов, намечаются другие изменения, постепенно все более усиливающиеся в ходе геологической истории. Таково постепенное увеличение скорости отложения осадков, возрастающей с течением геологического времени. Это ускорение осадкообразования есть результат того, что общая резкость эпейрогенеза — поднятий материков — непрерывно возрастает во времени. Материки делаются выше, а океанические впадины глубже. Вместе с этим происходит сокращение областей длительного опускания, ранее накапливавших колоссальные массы морских осадков. Движениями земной коры осадочные слои этих областей были смяты в складки, подняты в виде гор и вошли в состав материков. Эти области опускания делались все меньше и в современном состоянии земной поверхности занимают незначительное место в сравнении с огромным распространением в древние периоды истории Земли.

Очевидно, что геологические процессы, формирующие великую книгу природы, претерпевают определенную эволюцию и вместе с ними изменяется и характер геологической летописи. Земная кора, как и жизнь на ней, развивается, переходя постепенно к новым формам устойчивости, к новым формам существования.

Причины постепенного изменения характера геологических процессов, как и причины смены эпох эпейрогенеза, спокойствия и возникновения оледенений, чрезвычайно интересуют современную научную мысль. Десятки самых разнообразных теорий пытаются объяснить эволюцию земной коры и примирить противоречия, имеющиеся в фактическом материале геологической практики.