Глава X
страница №2
...я мелким и представлять условия, благоприятные для многих и разнообразных форм во все время, пока скорость опускания и быстрота накопления осадка почти уравновешивают одна другую, и таким образом может отложиться формация, богатая ископаемыми и достаточно мощная, чтобы устоять против той сильной денудации, которой она подвергнется, когда поднимется.Я убежден, что почти все наши древние формации, в которых преобладают толщи, богатые ископаемыми, образовались таким образом при оседании. Со времени опубликования моих взглядов на этот предмет в 1845 г. я не переставал следить за успехами геологии и с удивлением замечал, как один автор за другим, говоря то об одной, то о другой большой формации, приходили к заключению, что она отлагалась при оседании. Я могу прибавить к этому, что только одна древняя третичная формация на западном берегу Южной Америки, представляющая толщу, настолько значительную, что она устояла от разрушения, которому до сих пор подвергалась, но которая едва ли сохранится до сколько-нибудь отдаленного геологического периода, эта формация отлагалась в период колебания уровня и поэтому приобрела значительную мощность.
Все геологические факты ясно указывают нам, что каждая область подвергалась многочисленным медленным колебаниям уровня, и, по-видимому, эти колебания захватывали большие пространства. Следовательно, формации, богатые ископаемыми и достаточно мощные и обширные, чтобы противостоять последующему разрушению, могли в периоды опускания образоваться в обширных областях, но только там, где количество приносимого осадка было достаточно, чтобы глубина моря продолжала оставаться незначительной и чтобы остатки заносились и сохранялись, прежде чем они успеют разрушиться. С другой стороны, пока дно моря остается неподвижным, мощные отложения не могут кумулироваться в мелководных областях, наиболее благоприятных для жизни. Еще менее это возможно в промежуточные периоды поднятия или, вернее сказать, уже накопленные к тому времени слои должны обычно подвергаться разрушению, по мере того как они поднимаются и попадают в сферу действия морского прибоя.
Эти замечания относятся главным образом к прибрежным и сублиторальным отложениям. Что касается обширного, но неглубокого моря, какое например существует в пределах большей части Малайского архипелага, где глубина колеблется от 30 или 40 до 60 фатомов, там может образоваться в период поднятия формация обширного протяжения, которая не подвергнется значительной денудации во время своего медленного поднятия; но мощность такой формации не может быть велика, так как она благодаря движению поднятия должна быть меньше, чем глубина, на которой она образовалась; отложение это не будет также очень уплотнено и не будет прикрыто вышележащими формациями, благодаря чему весьма вероятно, что оно будет смыто разрушительной работой атмосферы и морским прибоем во время последующих колебаний уровня. Впрочем, м-р Хопкинз (Hopkins) высказал мнение, что если некоторая часть области поднимается и, прежде чем подвергнется денудации, станет вновь опускаться, то толща осадков, образовавшихся в период поднятия, хотя бы и незначительная, может затем оказаться покрытой новыми отложениями и, таким образом, сохраниться на долгие времена.
М-р Хопкинз выражает также мнение, что осадочные слои значительного горизонтального протяжения лишь в редких случаях нацело разрушались. Но все геологи, за исключением тех немногих, которые признают, что наши теперешние метаморфические сланцы и магматические породы образовали когда-то первичное ядро Земли, согласятся, что с поверхности этих пород срезаны толщи огромного протяжения, когда-то их покрывавшие. В самом деле, едва ли возможно допустить, что подобные породы могли отвердеть и кристаллизоваться, оставаясь непокрытыми; впрочем, если процесс метаморфизма происходил на больших океанических глубинах, прежний защитный покров этих пород не должен был достигать значительной мощности. Допустив теперь, что гнейс, слюдяной сланец, гранит, диорит и т. д. некогда были обязательно покрыты, как можем мы объяснить себе, что теперь эти породы обнажены на обширных пространствах в различных частях света, помимо предположения, что все покрывавшие их слои были впоследствии полностью денудированы? Что такие обширные области действительно существуют, в этом не может быть сомнения; гранитная область Парима, согласно описанию Гумбольдта (Humboldt), по крайней мере в 19 раз больше Швейцарии. К югу от Амазонки на карте Буэ показана область, сложенная из пород этого типа, и равная Испании, Франции, Италии, части Германии и Великобритании, вместе взятым. Эта область еще не была обстоятельно исследована, но, по единогласному свидетельству путешественников, гранитные породы там чрезвычайно широко распространены; так, фон Эшвеге (Eschwege) дает детальный разрез этих пород, начинающийся от Рио-де-Жанейро и тянущийся по прямой линии внутрь страны на 260 географических миль; я сам проехал по другому направлению и на расстоянии 150 миль не видал ничего, кроме гранитных пород. Я исследовал многочисленные образцы, собранные вдоль всего берега от Рио-де-Жанейро до устья Ла-Платы на протяжении 1100 географических миль, и все они оказались принадлежащими к этому классу пород. Внутри страны, вдоль всего северного берега Ла-Платы, я наблюдал помимо поздних третичных пластов, только один небольшой участок слабометаморфизированных пород, которые могли представлять собой только остаток первоначального покрова гранитной серии. Обращаясь к хорошо известной области, именно к Соединенным Штатам и Канаде, и пользуясь прекрасной картой, составленной проф. Г. Д. Роджерзом (Н. D. Rogers), я вычислил площади, вырезая их из карты и взвешивая бумагу, и нашел, что метаморфические (исключая "полуметаморфические") и гранитные породы превосходят в отношении 19 к 12.5 все более поздние палеозойские формации, взятые вместе. Во многих странах метаморфические и гранитные породы оказались бы значительно более распространенными, чем они кажутся теперь, если бы была удалена вся толща осадочных слоев, которая несогласно залегает на них и которая не могла составлять части того первоначального покрова, под которым они кристаллизовались. Следовательно, вполне вероятно, что в некоторых частях света целые формации были полностью денудированы и от них не осталось никакого следа.
3десь заслуживает внимания еще одно замечание. Во время периодов поднятия область суши и примыкающая к ней область мелководья увеличиваются, и при этом часто могут возникать новые стации; а все это, как было разъяснено раньше, благоприятствует образованию новых разновидностей и видов; но именно к этим периодам и относятся обычно пробелы в геологической летописи. С другой стороны, во время опускания обитаемая площадь и число обитателей должны сокращаться (за исключением форм, живущих у берегов континента, начинающего распадаться на архипелаг) и, следовательно, во время опускания должно происходить усиленное вымирание и лишь немногие разновидности или виды могут возникнуть вновь; а именно в эти-то периоды опускания и кумулировались осадки, наиболее богатые ископаемыми.
Об отсутствии многочисленных промежуточных разновидностей в каждой отдельной формации
На основании всех этих соображений нельзя сомневаться в том, что геологическая летопись, рассматриваемая в целом, в высшей степени неполна; но если обратить внимание на каждую формацию в отдельности, весьма трудно понять, почему мы не находим в ней связующих переходных разновидностей между родственными видами, жившими в ее начале и в ее конце. Известны многие примеры, когда разновидности одного и того же вида встречаются в верхней и нижней частях одной и той же формации; так, Траутшольд (Trautschold) приводит значительное число примеров в отношении аммонитов, а Хильгендорф (Hilgendorf) описал весьма интересный случай, где десять форм Planorbis multiformis представляют градуальные переходы в последовательных слоях одной пресноводной формации в Швейцарии. Хотя каждая формация, бесспорно, требовала огромного числа лет для своего отложения, тем не менее можно привести многие причины, объясняющие, почему каждая из них обычно не заключает в себе непрерывных переходов связующих звеньев между видами, жившими в начале ее и в конце; но я не могу в надлежащей мере оценить относительное значение нижеследующих соображений.
Хотя каждая формация может обозначать собой весьма длинный ряд лет, но каждая из них, вероятно, коротка сравнительно с периодом времени, необходимым для изменения одного вида в другой. Мне известно, что два палеонтолога, мнения которых заслуживают полного уважения, именно Брони и Вудуард (Woodward), пришли к заключению, что средняя продолжительность каждой формации вдвое или втрое превосходит среднюю продолжительность существования видовых форм. Но непреодолимые трудности препятствуют нам, как мне кажется, прийти к сколько-нибудь надежному выводу в этом отношении. Встречая какой-нибудь вид впервые в середине отложений данной формации, в высшей степени опрометчивым будет заключать отсюда, что он не существовал где-нибудь и ранее. И точно так же, замечая, что какой-нибудь вид исчезает, прежде чем были отложены последние слои формации, столь же опрометчиво предполагать, что он именно тогда вымер. Мы забываем, насколько мала площадь Европы сравнительно со всей земной поверхностью; но и в пределах Европы различные ярусы одной и той же формации еще не сопоставлены между собой вполне точно.
Относительно всевозможных морских животных мы можем смело утверждать, что здесь в широких размерах имели место миграции, вызывавшиеся климатическими и другими переменами; и когда мы видим, что вид впервые появляется в какой-нибудь формации, мы можем считать вероятным, что он в это время только впервые иммигрировал в эту область. Например, хорошо известно, что некоторые виды появились несколько раньше в палеозойских слоях в Северной Америке, чем в тех же слоях в Европе; по-видимому, потребовалось известное время для их миграции из американских морей в европейские. При изучении позднейших отложений в разных частях света было замечено, что некоторые доныне живущие виды обычны в данном отложении, но исчезли в соседнем море, или, наоборот, что некоторые виды в настоящее время изобилуют в соседнем море, но редки или совсем отсутствуют в данном отложении. В высшей степени поучительно рассмотреть многие вполне доказанные случаи миграции обитателей Европы в продолжение ледниковой эпохи, которая представляет только часть целого геологического периода, а также и поразмыслить об изменениях морского уровня, о крайних переменах климата и об огромной продолжительности времени - все в пределах того же ледникового периода. Можно, однако, сомневаться в том, что в какой-нибудь части света непрерывно отлагались осадочные слои, заключающие в себе ископаемые остатки, в течение всего этого периода в одной и той же области. Невероятно, например, чтобы осадки отлагались в продолжение всего ледникового периода близ устья Миссисипи в пределах той глубины, на которой морские животные могут наилучше развиваться, так как мы знаем, что в других частях Америки за этот самый промежуток времени совершились большие географические перемены. Когда те самые слои, которые отложились в неглубоком море близ устья Миссисипи в продолжение некоторой части ледникового периода, подвергнутся поднятию, органические остатки будут, вероятно, впервые появляться и исчезать на различных уровнях вследствие миграций видов и географических перемен. И в отдаленном будущем геолог, изучая эти слои, будет склонен прийти к заключению, что средняя продолжительность существования организмов, погребенных в этих слоях, была меньше, чем продолжительность ледникового периода, тогда как на самом деле она значительно больше, так как эти организмы начали существовать еще до ледникового периода и существуют по настоящее время.
Для того чтобы можно было получить полную серию градаций между двумя формами из верхней и нижней частей одной и той же формации, отложение должно было кумулироваться непрерывно в продолжение долгого периода, достаточного для медленного процесса их модификаций; следовательно, отложение должно иметь весьма значительную мощность и претерпевающие изменения виды должны были жить все это время в той же самой области. Но мы видели, что мощная формация, содержащая ископаемые во всей своей толще, может кумулироваться только в течение периода опускания, и для того, чтобы глубина оставалась приблизительно одинаковой, что необходимо для того, чтобы одни и те же морские виды могли жить на одном и том же пространстве, быстрота кумуляции осадка должна приблизительно уравновешивать быстроту опускания. Но этот самый процесс опускания имеет следствием погружение той области, откуда доставляется материал для осадка, и, таким образом, количество доставляемого материала уменьшается, тогда как опускание все продолжается. В действительности это почти точное соответствие между количеством приносимого осадка и быстротой опускания представляет, вероятно, редкую случайность, так как было замечено многими палеонтологами, что очень мощные отложения обычно не содержат ископаемых организмов и что последние встречаются только близ верхней или близ нижней границы таких отложений.
По-видимому, и каждая отдельная формация, подобно целой сери формаций какой-нибудь страны, обычно представляет собой перемежающееся напластование. Когда мы наблюдаем, как это весьма нередко случается, формацию, сложенную из слоев весьма различного минералогического состава, мы вправе предположить, что в процессе отложения ее были большие или меньшие перерывы. Но даже самое внимательное исследование какой-нибудь формации не дает нам никакого представления о продолжительности времени, какое необходимо было для ее отложения. Можно привести много примеров того, что слои всего в несколько футов толщиною представляют собою формации, имеющие в других местах мощность в тысячи футов и требовавшие для своей кумуляции огромного периода времени; и, однако, никто не заподозрил бы, не зная этого факта, какому огромному промежутку времени соответствует эта менее мощная формация. Можно указать многие случаи, когда нижние слои какой-либо формации были приподняты, подверглись денудации, вновь опустились и были покрыты верхними слоями той же формации - факты, указывающие на то, что продолжительные, но легко ускользающие от внимания перерывы имели место при отложении таких слоев. В других случаях большие ископаемые деревья, еще сохранившие вертикальное положение, в котором они росли, дают нам ясные указания на многие длинные промежутки времени и на изменение уровня страны в продолжение процесса отложения, о чем мы и не догадывались бы, если бы не сохранились эти деревья; так, сэр Ч. Лайелль и д-р Доусон нашли в Новой Шотландии угленосные слои в 1400 футов мощностью с древними, содержащими корни прослойками, которые заметны одна над другой не менее как на 68 различных уровнях. Таким образом, когда один и тот же вид встречается в основании, в средних слоях и в верхних горизонтах какой-нибудь формации, весьма вероятно, что он не жил в одном и том же месте в продолжение всего периода отложения, но исчезал и вновь появлялся и, быть может, неоднократно, пока длился один и тот же геологический период. Следовательно, если этот вид претерпел значительное изменение во время отложения одной геологической формации, один ее разрез не будет заключать в себе все тонкие промежуточные градации, которые, согласно нашей теории, должны были существовать, но будет заключать внезапные, хотя, быть может, и незначительные преобразования этой формы.
Чрезвычайно важно помнить, что натуралисты не имеют золотого правила, при помощи которого можно было бы различать виды и разновидности; они допускают некоторую слабую изменчивость каждого вида, но когда они встречают несколько большие различия между какими-нибудь двумя формами, они считают обе эти формы за отдельные виды, если только они не принуждены связать их вместе очень близкими промежуточными градациями, а на это, по только что изложенным причинам, весьма редко можно рассчитывать, имея дело с одним каким-либо геологическим разрезом. Предположим, что В и С представляют собою два вида, а третий, А, найден в более древнем лежащем ниже слое; если бы даже А был строго промежуточным между В и С, он был бы просто признан за третий, отчетливо отличающийся вид, если только в то же самое время он не оказался тесно связанным промежуточными разновидностями с одной или с обеими формами. Не следует, однако, забывать, как это было уже объяснено, что хотя бы А и был действительным прародителем В и С, из этого еще не следует непременно, чтобы он был во всех отношениях строго промежуточным между ними. Таким образом, мы можем получить родоначальный вид и некоторых модифицированных потомков из нижних и верхних слоев одной и той же формации, и если только мы не имеем многочисленных последовательных переходных форм, мы можем и не догадаться о существовании между ними кровного родства и сочтем их, следовательно, за различные виды.
Известно, на основании каких незначительных отличий многие палеонтологи установили свои виды; и они делают это еще охотнее, если экземпляры происходят из различных подразделений одной и той же формации. Некоторые опытные конхиологи низводят теперь на степень разновидностей многие из очень хороших видов, установленных Д'Орбиньи (D'Orbigny) и другими; и в этом мы, конечно, находим некоторое указание на изменение, которое, согласно нашей теории, должно быть обнаружено. Обратимся еще раз к поздним третичным отложениям, содержащим многие раковины, идентичные, по мнению большинства натуралистов, с ныне живущими видами; некоторые превосходные натуралисты, как Агассиц (Agassiz) и Пикте (Pictet), утверждают, что все эти третичные виды представляют собой хорошо различимые виды, хотя и .допускают, что их отличия невелики; таким образом, если только не предположить, что эти выдающиеся натуралисты были введены в заблуждение собственным воображением и что верхнетретичные виды в сущности ничем не отличаются от своих ныне живущих заместителей, или если не допустить, вопреки мнению большинства натуралистов, что все эти третичные виды действительно отличаются от нынешних, то мы имеем здесь указание на часто встречающиеся слабые модификации нужного качества. Если обратиться к несколько большим промежуткам времени, именно к различным, по последовательным ярусам одной и той же большой формации, мы увидим, что погребенные в них ископаемые, хотя и признаются всеми за различные виды, более тесно связаны между собой, чем виды, .находимые в формациях, дальше отстоящих друг от друга; так что и здесь мы встречаем несомненное свидетельство в пользу изменения в том направлении, какое требуется теорией; но к этому последнему вопросу я еще вернусь в следующей главе.
По отношению к животным и растениям, которые быстро размножаются и мало передвигаются, есть основание предполагать, как это мы видели раньше, что их разновидности первоначально бывают обычно приурочены к одной местности; такие локальные разновидности распространены нешироко и вытесняют родоначальные формы только после своей модификации и усовершенствования в довольно значительной степени. Согласно этой точке зрения, мало вероятности открыть в одной формации какой бы то ни было страны все прежние переходные градации между какими-нибудь двумя формами, так как можно предположить, что последовательные изменения имели локальный характер, т. е. совершались в пределах одной ограниченной местности. Морские животные большей частью широко распространены, и мы видели, что среди растений наиболее богаты разновидности те, которые распространены наиболее широко; также вполне вероятно, что те моллюски и другие морские животные, которые наиболее широко распространены далеко за пределами известных в Европе геологических формаций, чаще давали начало сперва локальным разновидностям, а потом и новым видам; а это опять-таки значительно понижает нашу возможность проследить переходные ступени в какой-нибудь одной геологической формации.
Можно указать и еще одно более важное соображение, высказанное недавно д-ром Фолкнером (Falconer) и приводящее к тому же заключению, именно, что период, в продолжение которого каждый вид подвергался модифицированию, хотя и очень продолжительный, если измерять его годами, был, вероятно, короток по сравнению с тем временем, в течение которого вид не подвергался какому-либо изменению.
Не следует забывать, что в настоящее время, располагая для исследования полными экземплярами, мы лишь в редких случаях можем связать две формы промежуточными разновидностями, и, таким образом, доказать их принадлежность к одному и тому же виду до тех пор, пока не будет собрано много экземпляров из разных местностей; а по отношению к ископаемым видам это редко бывает возможно. Невероятность нашей способности связывать между собой виды посредством многочисленных нечувствительных переходных ископаемых звеньев мы, вероятно, лучше всего осознаем, если спросим: будет ли, например, геолог в будущем в состоянии доказать, что наши разнообразные породы рогатого скота, овец, лошадей и собак произошли от одного корня или от нескольких аборигенных корней; то же применительно к известным морским моллюскам, которые живут у берегов Северной Америки и которые считаются одними конхиологами за особые виды, отличные от их европейских представителей, а другими только за разновидности - являются ли они действительно только разновидностями или, как говорят, различны в видовом отношении. Это будет возможно для будущего геолога лишь в том случае, если он откроет в ископаемом состоянии многочисленные переходные градации промежуточного характера, а это в высшей степени невероятно.
Авторы, верящие в неизменяемость видов, снова и снова не переставали утверждать, что геология вообще не обнаруживает никаких связующих форм. Это утверждение, как мы увидим в ближайшей главе, совершенно ошибочно. По замечанию сэра Дж. Лаббока (J. Lubbock), "каждый вид представляет связующее звено между другими родственными формами". Если мы возьмем род, состоящий из двух десятков видов, современных и вымерших, и уничтожим из них четыре пятых, то оставшиеся виды, без всякого сомнения, будут значительно более отличаться один от другого. Если между уничтоженными таким образом формами окажутся крайние формы, самый род будет тогда более обособлен от других родственных ему родов. В действительности геологическими исследованиями еще не обнаружено существование в прежние времена бесчисленных градаций, настолько же тонких, как между современными разновидностями которые связывают воедино почти все существующие и вымершие виды. Но этого нельзя и ожидать, и все же оно неоднократно выдвигалось в качестве наиболее серьезного возражения против моих взглядов.
Быть может, было бы уместно заключить предшествующие замечания о причинах неполноты геологической летописи следующей воображаемой иллюстрацией. Малайский архипелаг по величине почти равен Европе от Нордкапа до Средиземного моря и от Великобритании до России и, следовательно, равен по протяжению всем геологическим формациям, которые были сколько-нибудь обстоятельно изучены, за исключением формаций Соединенных Штатов Америки. Я вполне согласен с м-ром Годуин-Остеном (Godwin-Austen), что современное состояние Малайского архипелага с его многочисленными большими островами, разделенными широкими, но неглубокими морями, вероятно, представляет нам то состояние, в каком находилась Европа в то время, когда происходило отложение большей части наших формаций. Малайский архипелаг - одна из областей, наиболее богатых органическими существами; однако, если бы собрать все виды, которые когда-либо здесь жили, насколько неполно представили бы они естественную историю всего мира!
Но мы имеем все основания думать, что наземное население архипелага могло бы сохраниться лишь в крайне неполном виде в тех формациях, отложение которых, как мы предполагаем, происходило там. Там могли бы быть погребены лишь немногие из числа животных в строгом смысле прибрежных или таких, которые живут на голых подводных скалах, а те из них, которые погребены в гравии или песке, не могли бы сохраниться до отдаленной эпохи. Всюду, где осадки не кумулируются на дне моря или где они кумулируются недостаточно быстро, чтобы органические тела могли оказаться защищенными от разрушения, ископаемые остатки и вовсе не сохраняются.
Формации, богатые разнообразными ископаемыми и достаточно мощные, чтобы сохраниться до эпохи, настолько же от нас отдаленной в будущем, насколько в прошедшем отдалены от нас вторичные [мезозойские] формации, могли бы обыкновенно образоваться в архипелаге только в периоды опускания. Эти периоды опускания должны были отделиться один от другого огромными промежутками времени, в продолжение которых данная область либо оставалась неподвижной, либо поднималась; но во время поднятия формации с ископаемыми на обрывистых берегах должны были разрушаться непрерывным действием морского прибоя почти так же быстро, как они кумулировались, пример чего мы теперь видим у берегов Южной Америки. Даже в обширных и мелководных морях архипелага осадочные слои в периоды поднятия едва ли могли кумулироваться значительными массами или покрыться защитным покровом последующих отложений и, таким образом, обеспечить себе вероятность сохранения до очень отдаленных будущих времен. В периоды опускания здесь должно было происходить, вероятно, в значительных размерах массовое вымирание; в периоды поднятия здесь, вероятно, было бы значительное изменение, но геологическая летопись не могла быть особенно полной.
Можно усомниться в том, что продолжительность каког...