Глава VI ПАССАЖИРЫ ИЛИ ПОСТОЯЛЬЦЫ?

Глава VI

ПАССАЖИРЫ ИЛИ ПОСТОЯЛЬЦЫ?

Из прослушанных на студенческой скамье курсов самые тоскливые воспоминания вызывает у меня история геологии. Было невероятно скучно выслушивать поминальник имен, какие-то нелепые и наивные концепции средневековья, ошибочные теории недавнего прошлого. Да и что нам, будущим геологам, было до того, что какой-то француз Эли де Бомон создал никому уже не нужную контракционную гипотезу. История геологии представала перед нами в виде скучного рассказа о том, как глуповатые и необоснованные гипотезы заменялись истинными и теперь уже незыблемыми теориями. От своих однокашников с других факультетов университета я слышал такие же жалобы.

Мое отношение к истории науки начало меняться после долгих бесед с известным исследователем Байкала В. В. Ламакиным, с которым мы жили по соседству и вместе ходили пешком в институт. Он заявил, что находит в старой литературе больше, чем в новейших поступлениях в нашу библиотеку. Хотя это и было некоторым преувеличением, но побудило меня внимательнее относиться к работам далеких предшественников. Интерес к истории геологии подогрел и Ю. Я. Соловьев, занимавшийся историей палеогеографии в России и обнаруживший, что А. П. Карпинского по чистому недоразумению считают основателем отечественной палеогеографии. Вскоре и я стал обнаруживать, что идеи, возникшие, как считали коллеги, совсем недавно, весьма обстоятельно обсуждались еще в прошлом веке. Далекие предшественники стали быстро умнеть в моих глазах.

Сам по себе розыск предшественников современных идей — довольно азартное занятие. Восстановление приоритета доставляет историку науки не меньшее удовольствие, чем новое наблюдение в экспедиции или лаборатории. Нередко история науки становится для исследователя и источником ценных, но забытых идей. Однако высший смысл изучения старой литературы в ином. С какого-то момента начинаешь понимать, что наши нынешние взгляды не вершина творения научной мысли, а преходящий этап, что пройдут годы, и самые прочные убеждения могут подвергнуться сомнению, будут отброшены и забыты. И чем сложнее проблема, тем меньше шансов у господствующих взглядов удержаться надолго и тем более навсегда.

Обо всем этом я заговорил не случайно. Знание истории науки, ее уроков могло бы смягчить дискуссии и сделать их более плодотворными по одной из любопытнейших проблем, касающихся истории Земли, — проблеме перемещения континентов, или мобилизма. Еще не так давно, чуть больше десяти лет назад, в наших геологических кругах к мобилистам относились как к людям со странностями, занятным чудакам, которые вопреки очевидности исповедуют архаичные и никому не нужные взгляды. В лучшем случае к мобилизму относились как к «полезному для своего времени заблуждению». В книге по истории геологии, вышедшей в 1956 г., так и написано: «Появление даже таких в основном неверных представлений, как гипотеза перемещения материков Вегенера… принесло некоторую пользу науке, поскольку авторы этих представлений подвергли критике слабые места ранее господствовавших взглядов… и обратили внимание исследователей на некоторые факты, требовавшие объяснения…»

Идея горизонтальных перемещений земных масс на колоссальные расстояния «чрезвычайным насильством внутреннего подземного действия» обсуждалась во времена Ломоносова и даже раньше. К ней не раз обращались в прошлом веке, но восприняли всерьез лишь после книги А. Вегенера «Возникновение континентов и океанов». Известный геолог и климатолог, впоследствии трагически погибший в экспедиции в Гренландии и окруженный неким романтическим ореолом, провел идею движения материков через всю историю Земли. До сих пор публикуются составленные им палеогеографические карты, иллюстрирующие, как первичный гигантский материк Пангея стал расползаться в послепалеозойские времена на части, которые лишь в последние геологические эпохи сложились в современную картину распределения материков и океанов. Гипотеза Вегенера была обоснована обширным геологическим и палеонтологическим материалом. Его книга была переведена на многие языки и встретила широкое сочувствие, особенно среди геологов, работавших на «гондванских» материках. Потом интерес к мобилизму стал угасать, прежде всего среди европейских и американских геологов, так как предложить удовлетворительный физический механизм перемещения материковых масс не удавалось.

В 60-х годах отношение к гипотезе дрейфа материков снова изменилось. Накопились данные по остаточной намагниченности горных пород, по которой можно восстановить положение полюсов. Данные по каждому материку примерно совпадали, а расхождения можно было объяснить неточностью метода. Данные же по разным материкам давали настолько противоречивые сведения о положении полюсов, что для их согласования приходилось допускать крупные смещения в относительном положении материков в геологическом прошлом. Попытки списать это противоречие на ошибки измерений успокаивали противников мобилизма, но не убеждали сторонников. В случае же так называемых полосовых магнитных аномалий на океаническом дне на ошибки измерений уже сослаться было нельзя.

Рис. 14. Сильно упрощенная схема перемещения материковых плит (по А. А. Гангнусу)

Эти аномалии были обнаружены при магнитной съемке дна океанов. По обе стороны от срединно-океанических хребтов располагаются последовательные полосы с чередующимся знаком полярности. Ф. Вайн и Д. Мэтьюз предположили, что в этих полосах записаны последовательные фазы базальтового магматизма. Остывающая магма запечатлевала полярность магнитного поля и отодвигалась в сторону от оси хребта. Поколения магматических пород записывали смену в полярности геомагнитного поля, как на магнитофонной ленте. Появилась гипотеза, что в районе срединно-океанического хребта выходят глубинные породы, которые постепенно растекаются по обе стороны от хребта (рис. 14), Океаническое дно расширяется и соответственно разъезжаются материки, сидящие на вязкой подстилке — астеносфере. Плиты, из которых складывается земная кора, двигаются, расходятся, сталкиваются, дробятся, местами засасываются одна под другую, перекрываются, сминаются в горные цепи. Такая модель развития Земли была названа тектоникой плит.

Вскоре «тектоника плит» получила подкрепление. В конце 60-х годов удалось решить проблему глубоководного бурения. Океанское буровое судно «Гломар Челленджер» пробурило первые профили через Атлантику. Выяснилось, что чем ближе к Срединно-Атлантическому хребту, тем меньше мощность рыхлых осадков, ложащихся на вулканический фундамент, и все моложе породы в основании рыхлого осадочного чехла. В растекание океанического дна поверили многие противники мобилизма. Началось повальное увлечение составлением схем былого расположения материков. Неизменными элементами этих схем стали Гондвана и соединение материков, ныне разделенных Атлантическим океаном. В остальном схемы различаются очень сильно. Особенно досталось Мадагаскару, который на разных схемах «ездит» вдоль всего восточного побережья Африки. Индостанский полуостров то прислоняют к Африканскому Рогу, то отгоняют от него на тысячи километров. На одних картах Евразию раскалывают океаном, отделяющим Сибирь от Восточно-Европейской платформы. Другие карты сохраняют нынешнее положение этих частей Евразии.

«Тектоника плит» вызвала бурную дискуссию. Одни безоговорочно ее поддержали, другие решительно отрицали. Появились дочерние концепции, многочисленные варианты основных идей. Возродился интерес и к гипотезе расширения Земли, которая обещает снять некоторые противоречия между мобилизмом и фиксизмом. «Мобилистский бум» реабилитировал чудаков-мобилистов. К проблеме движения материков не осталась равнодушной и широкая публика. Оказывается, даже людям, далеким от науки, совсем не безразлично, живут ли они на устойчивых или путешествующих континентах. Тем более постепенно втянулись в дискуссию те, в чьих руках есть факты «за» и «против» дрейфа материков. Именно так случилось с палеонтологами. Одна из недавних годичных сессий Всесоюзного палеонтологического общества была посвящена теме «Палеонтология, палеобиогеография и мобилизм». И вот что примечательно. На этой сессии прямо высказались в пользу мобилизма 13 докладчиков из 20 вообще высказывавшихся на эту тему. Двадцатью годами раньше, в 1955 г., на такой же сессии общества, кстати тоже посвященной палеобиогеографии, мобилизма коснулись лишь три докладчика и все высказались против перемещения материков в решительных выражениях.

Если бы это явление было единичным, то оно вряд ли бы заслуживало внимания историка геологии. Однако оно далеко не единично. Просматривая палеонтологическую литературу последних десятилетий, можно прекрасно видеть, как многие палеонтологи, сначала убежденные «фиксисты», становятся не менее убежденными мобилистами. Например, в 1960 г. американский палеоботаник Д. Аксельрод опубликовал статью под громогласным заголовком: «Ископаемые флоры свидетельствуют об устойчивых, а не о дрейфующих материках». Немецкий палеоклиматолог М. Шварцбах тщательно проанализировал примерно тот же круг фактов и сформулировал противоположный вывод, воспользовавшись теми же словами. «Ископаемые флоры, — написал он, — свидетельствуют о дрейфующих, а не об устойчивых материках». В 1970 г. Аксельрод опубликовал статью, в которой безоговорочно присоединился к мобилизму, в частности к тектонике плит, и почему-то ни словом не обмолвился о своей же статье десятилетней давности и никак не объяснил причин изменения позиции.

Подобные перемены в настроениях хотелось бы объяснить поступлением каких-то новых материалов. Однако в самой палеонтологии такого не происходило. Новые материалы, конечно, поступали, но к дискуссии о перемещении материков они мало что добавляли. В основном люди меняли взгляды на ранее известные материалы. Старое представлялось в новом свете. Решающим, несомненно, был экспорт идей из геологии, из тектоники плит.

Можно упрекнуть Д. Аксельрода и других палеонтологов, «изменивших» фиксизму, в непоследовательности и недостаточно внимательном анализе имеющихся в их распоряжении фактов. Но можно повернуть дело иначе и задать себе следующие вопросы: если когда-то эти палеонтологи ошибались, то где гарантия, что они не ошибаются и теперь? И еще: кто доказал, что палеонтологические факты толковались сначала ошибочно, а потом верно? Может быть, все как раз наоборот? Возможно и такое, что палеонтологические факты вообще можно толковать и так и этак. Стало быть, они не обладают в дискуссии правом голоса. Если ископаемые фауны и флоры за уши притянуты к предмету спора, то не стоит ли палеонтологам вовсе воздержаться от коалиции, будь то с фиксистами или с мобилистами?

Если такие вопросы возникнут у тектониста и он захочет в них самостоятельно разобраться, то палеонтологическая литература быстро его разочарует. Во многих сотнях статей и целых книгах, посвященных теме «Ископаемые организмы и мобилизм» найдутся лишь единичные и весьма скупые соображения о том, каковы должны быть палеонтологические факты, чтобы их можно было привлекать для обоснования или опровержения мобилизма.

Обычно палеонтологи, выступающие за перемещение материков, обращают внимание на три группы фактов. В первую группу входят все случаи распространения одних и тех же ископаемых животных и растений на противоположных берегах океана. Когда в триасовых отложениях Антарктиды нашли кости листрозавра — рептилии, до этого известной в Индии, Южной Африке и Южной Америке, то в научных изданиях и даже в газетах замелькали сообщения, что получено замечательное доказательство объединения материков южного полушария и Индии в некогда существовавшую Гондвану и последующего расползания ее частей.

В прошлой главе уже говорилось о поразительном сходстве палеозойских растений во всех частях Гондваны — факт, на который опирался и Вегенер. Можно допустить, что не раз и делали, постоянство в расположении гондванских материков и сушу на месте нынешних южных океанов. По ней, дескать, и путешествовали листрозавры и легко расселялись растения. Тогда, правда, придется допустить, что эти растения и рептилии совершенно не зависели от географических поясов и могли жить на всех широтах — от Северного тропика до Южного полюса. Опровергнуть такое предположение трудно, но не легче его и доказать. Подавляющее большинство палеонтологических фактов, привлекаемых в пользу мобилизма, относится именно к этой группе. Нашли по обе стороны от Атлантики одинаковые морские раковины. Вот и доказательство, что Африка соединялась с Америкой. Ясно, однако, что морские раковины никоим образом не могут дать такого свидетельства. Впрочем, и с наземными организмами, например растениями, дело не обстоит так просто, ведь их споры или семена могли путешествовать через морские преграды. Еще Дарвин интересовался вопросом, насколько вероятен перенос семян птицами через океаны. Он счищал грязь с птичьих лап, находил в ней семена, проращивал их и тем самым доказывал, что птицы — важное транспортное средство в расселении растений. Было показано, что мелкие семена могут переноситься на лапках и некоторых насекомых (например, саранчи). Известно, что мелкие зверюшки, спасаясь от наводнений, путешествуют на вынесенных реками бревнах. Нередко реки несут в моря целые плавающие острова из торфяной залежи со всем населением — растительным и животным. Причалит такой остров к другому материку и завезет туда целое сообщество иноземцев.

Итак, эта группа фактов указывает на неестественную разобщенность фаун и флор, разорванность ареалов родов и видов, которую хочется убрать, осушив разделяющие их океаны. Такие факты действительно могут косвенно свидетельствовать о времени возникновения океанических впадин, но далеко не всегда эти свидетельства надежны. Действительно, вообразим себе палеонтолога далекого будущего. Он найдет кости лошадей, собак и кошек по обе стороны нынешнего Атлантического океана и сделает вывод, что в XX в. Атлантики не было. Хотя организмы геологического прошлого не путешествовали на кораблях и самолетах, но, как мы видели, у них были свои транспортные средства, пусть и не регулярные.

Итак, эта группа фактов, наиболее популярная среди палеонтологов-мобилистов, дает лишь, косвенные свидетельства. Именно эти факты легче всего допускают встречное толкование, и именно они чаще всего сбивают людей с толку. Убедительнее кажется другая группа фактов. Их суть лучше пояснить на конкретном примере. В отложениях мелового периода Северо-Восточной Бразилии и в одновозрастных толщах той части Экваториальной Африки, которая обращена к Атлантике, встречаются очень сходные раковины мелких ракообразных (остракод). Примечателен не сам по себе общий состав видов остракод, а то, в каком окружении они захоронялись. В нижней части геологического разреза они приурочены к осадкам сравнительно небольшого пресноводного бассейна. Выше по разрезу на обоих континентах отложения этого бассейна сменяются одинаковыми соленосными толщами с характерным и довольно редким составом солей. Еще выше и в Бразилии, и в Африке лежат морские отложения с одними и теми же раковинами аммонитов. Эта аммонитовая фауна резко отличается от известной в Африке же, но севернее (в Марокко). Еще выше по разрезу аммониты становятся одними и теми же по всей приатлантической части Африки.

Палеонтологи Р. Реймент и Э. Тейт рассказывали про все это на Международном геологическом конгрессе в 1972 г. В начале мелового периода, считают они, Бразилия почти вплотную примыкала к Экваториальной Африке. Пресноводный бассейн, в котором жили остракоды, захватывал смежные части обоих континентов. Потом с юга внедрилось море с аммонитами, что ознаменовало начало расхождения материков. Еще позже морской бассейн расширился и соединился с другим бассейном, располагавшимся на севере Африки, Образовалось подобие нынешнего Атлантического океана. В последние годы было проведено сравнение комплексов спор и пыльцы из отложений, описанных Рейментом и Тейтом. Оказалось, что и здесь можно видеть удивительное сходство бразильских и африканских (габонских) комплексов, и тоже не единичных, а образующих одну и ту же последовательность, причем отличающуюся от того, что известно в других местах Африки и Южной Америки.

Изложенное отличается от первой группы фактов тем, что на разных материках сходны не только организмы, но и вмещающие осадки и сходны следы не каких-то отдельных событий, а вся их последовательность в районах, ныне разделенных тысячами километров океана. Можно, конечно, и здесь допустить, что одинаковые события происходили в Бразилии и Африке независимо (или зависели от какой-то общей причины) и что из-за сходства разрезов и окаменелостей совершенно не обязательно двигать материки. Все же такое допущение кажется менее вероятным.

Слова «менее вероятным» употреблены здесь не из-за внешней осторожности. Приходится помнить, что восстановление давно прошедших событий всегда основано на неполном знании фрагментарных документов и что многие следы утрачены навсегда. Делать категорические выводы в таких условиях не только рискованно, но и недопустимо. Впрочем, об этом более подробно пойдет речь в главе IX.

Наконец, есть третья группа фактов, доставляемых главным образом палеоботаниками и ставящих противников мобилизма в особенно трудное положение. Наверное, поэтому они стараются о таких фактах не вспоминать. Ископаемые растения дают много ценнейших свидетельств о климатах прошлого, в чем читатель уже успел убедиться.

Движение материка вдоль географических параллелей может не повести к существенному и направленному изменению его климата. Такое движение по палеоклиматическим данным уловить трудно или невозможно. Иное дело, когда материк поползет поперек параллелей и будет пересекать климатические зоны. Тогда будет направленно меняться его растительность и становиться все более теплолюбивой или холоднолюбивой. Наблюдения по одному материку недостаточны, поскольку изменение его климата можно связать и с перемещением полюсов при устойчивом относительном положении материков. Иное дело, если климаты на разных материках будут меняться несогласованно, так что наблюдения по одному материку потребуют сдвижения полюсов в одном направлении, а по другому материку — в другом. Впрочем, и этого недостаточно, Надо еще убедиться, что климат менялся именно из-за пересечения ползущим материком географических параллелей, а не по иной причине. Всем известна зависимость климата не только от широты, но и от побочных факторов — течений, холодных или теплых, горных хребтов, крупных водоемов и пр.

Рис. 15. Современное распространение мангровых зарослей; пунктиром показаны Северный и Южный тропики

Все это в общем учитывали участники дискуссии о мобилизме. Достаточно было палеоботаникам указать на ненормально широкое распространение глоссоптериевой флоры Гондваны (от Южного полюса до северной части Индии), как сразу появились объяснения, как могли океанические холодные течения остужать Гондвану на севере, а теплые — подогревать у полюса. Палеоботаники вместе с литологами отметили смещение к северу климатического экватора в позднем палеозое и в ответ быстро получили схему возможной циркуляции водных и атмосферных масс, ответственной за аномалию.

Мнение, что из-за асимметричного расположения материков и океанов на поверхности Земли, как и из-за течений и горных хребтов, климатические зоны не идут параллельно широтам и вообще не обнаруживают полной симметричности, совершенно справедливо. На юге тропики быстро сменяются холодным антарктическим климатом, а на севере за тропиками следует широкая полоса субтропиков и умеренно теплого климата. Отсутствие строгой параллельности современных климатических зон не раз фигурировало в качестве контраргумента, когда сторонники мобилизма использовали причудливые очертания палеоклиматических областей для подкрепления мобилистских идей. Однако ни сторонники, ни противники мобилизма не учли важного обстоятельства, а именно того, что асимметрия современных климатических зон почти не затрагивает экваториальной полосы теплого, безморозного климата без существенных сезонных колебаний.

Рис. 16. Расположение главных палеофлористических областей в позднем палеозое при современном положении материков (наверху) и на мобилистской реконструкции (внизу); А — Ангарское царство; Е — Еврамерийская область, К — Катазиатская область; Г — Гондванское царство

Такой климат особенно характерен для тропических дождевых лесов и для океанических побережий, окаймленных полосой мангровых зарослей (рис. 15). Полоса этого климата (условно назовем его экваториальным) местами сужается или расширяется, в нее заходят горные системы, на вершинах которых климат может быть суровым. И нигде экваториальный климат не отходит от географического экватора больше чем на 30–35° по меридиану. Напрашивается вывод, что полоса экваториального климата искажается воздействием местных факторов, но сместиться так, чтобы лечь целиком по одну сторону экватора, не может. Полагают, что строгая приуроченность экваториальной полосы к географическому экватору контролируется астрономическими причинами: положением земной оси по отношению к эклиптике, солнечной радиацией.

Сейчас уже накоплено немало данных о растительности экваториальной полосы в последние геологические эпохи. Выяснилось, что эта полоса сужалась и расширялась в эпохи похолоданий и потеплений, так и оставаясь более или менее симметричной по отношению к экватору. Напрашивается мысль проследить историю зоны экваториального климата в геологическом прошлом и сопоставить данные по разным материкам. Такая работа была проделана. В позднем палеозое экваториальному климату соответствовали уже упоминавшиеся еврамерийская и катазиатская флоры. Они занимали всю Северную Америку, Гренландию, почти всю Европу, север Африки. Далее на восток область распространения экваториальной флоры внезапно сужалась в несколько раз и в Средней Азии едва достигала тысячи километров в поперечнике, а потом в Китае и Юго-Восточной Азии снова расширялась в несколько раз (рис. 16).

Даже не это странное очертание в виде песочных часов — главная особенность позднепалеозойского экваториального пояса. Любопытнее то, что весь он лежит в пределах современного северного полушария и лишь небольшими выступами заходит за экватор на юг. Можно попытаться объяснить обе аномалии течениями и циркуляцией атмосферных масс (хотя этого пока никому не удавалось), но тогда важно не забыть еще об одном парадоксе. Прослеживая северную границу экваториального климатического пояса за время от начала среднего карбона до середины мела, можно видеть, что она несколько колеблется, спускаясь на юг или поднимаясь к северу, так и не покидая сравнительно узкой полосы порядка тысячи километров в поперечнике. Впрочем, важна не ширина этой полосы, а то, что движение северной границы не было направленным (рис. 17).

Рис. 17. Положение северной границы экваториального пояса в разные эпохи — от позднего палеозоя до середины мела (за 250 млн. лет)

Аналогичная южная граница ведет себя совсем по-иному. Лучше всего это видно на меридиане Индии. В позднем палеозое Индия принадлежала Гондване с ее внетропическим, временами даже холодным климатом. В конце мезозоя Индия уже была заселена типично тропической растительностью. Если нанести на карту положение южной границы экваториального пояса на долготе Индии, то мы увидим ее последовательное смещение на юг на несколько тысяч километров. Такая же картина получится и на меридиане, проведенном вдоль Африки или Южной Америки. Экваториальная полоса заняла современное положение уже в кайнозое. Если принять вывод, что экваториальная полоса контролируется прежде всего астрономическими причинами, то понять описанную историю ее северной и южной границ без обращения к перемещению материков становится невозможным.

У человека, скептически относящегося к палеоботаническим свидетельствам, может возникнуть вопрос: а насколько надежны реконструкции палеоклиматов по ископаемым растениям? Может быть, те признаки, на которые опираются палеоботаники, зависят от климата лишь у современных растений и имели к нему косвенное отношение в далеком прошлом?

Думаю, что любой отдельно взятый признак растения не дает окончательного доказательства определенного типа климата. Тем более нельзя ручаться, что раньше признаки растений не могли быть иначе связаны с климатическими условиями, чем сейчас. Например, в позднем палеозое во флорах Ангариды и Гондваны преобладали растения с цельными, нерасчлененными листьями (глоссоптериевые в Гондване, кордаиты в Ангариде). В экваториальном же поясе, т. е. в местах распространения еврамерийской и катазиатской флор, преобладали растения с сильно расчлененной листовой пластинкой — различные папоротники и птеридоспермы («семенные папоротники»). Соотношение цельных и расчлененных листьев в позднем палеозое в разных климатических зонах было, таким образом, противоположным тому, что мы видим в современной растительности.

В чем здесь дело? На этот вопрос нет ответа. Конечно, можно привести разные вспомогательные гипотезы и, например, напомнить, что у ангарских кордаитов нередко бывает мелкозубчатый край на верхушке листа, а у еврамерийских кордаитов такого пока неизвестно. На это соображение можно возразить, что в Еврамерийской области ранней перми зубчатый край свойствен некоторым клинолистникам, а у ангарских раннепермских клинолистников край цельный.

Вообще палеоботаникам следовало бы всегда помнить о том, что экологический смысл большей части признаков растений совершенно неизвестен. Мы не знаем, почему растения именно так, а не иначе реагируют на климат; часто не знаем, связано ли какое-то изменение признаков у растений разных флористических областей с климатом или с иными факторами.

В главе II уже говорилось, что приуроченность многолетних маноксилических стволов к областям безморозного климата физиологически непонятна. Для нынешних тропиков характерна каулифлория, когда цветки не сидят на ветвях дерева, а прикрепляются прямо к главному стволу. Примерно тысяча видов, имеющих каулифлорию, живет в нынешних тропиках, а во внетропических зонах такие растения редки (к ним относится, например, «волчье лыко»). У некоторых еврамерийских плауновидных карбона шишки (стробилы) сидели прямо на стволе, и это послужило дополнительным аргументом для отнесения Еврамерийской области к тропикам. Чем же вызывается каулифлория, мы так и не знаем. Замечено, что значительная доля растений с каулифлорией опыляется летучими мышами, и даже высказывались предположения, что именно способ опыления ответствен за появление цветков на стволах. Очевидно, для палеозойских плауновидных, не нуждавшихся в опылении, надо искать другое объяснение. Р. Потонье полагал, что каулифлория помогала защищать органы размножения от тропических ливней. Кто возьмется доказывать или оспаривать эту гипотезу?

Случай с климатической интерпретацией каулифлории, маноксилических стволов и края листа (цельного или расчлененного) довольно типичен. Как правило, мы даем признакам растений (и вообще организмов) то или иное экологическое толкование, основываясь не на знании действительного приспособительного значения признака, а лишь на частом совпадении признака и какого-то фактора среды. Мы не знаем, какие преимущества имеют растения с цельными листьями в тропическом лесу, а просто видим эмпирическое совпадение двух явлений во многих случаях. Установление совпадений, не подкрепленных знанием более глубоких причин, видимо, не стоит называть закономерностью, а лучше сопоставить с народными приметами. Жители средней полосы России знают, что ясное летнее утро с обильной росой — к хорошей погоде, а почему так, не имеют представления (думаю, что и познания метеорологов по части толкования народных примет не слишком велики, иначе мы с меньшим сарказмом относились бы к прогнозам погоды, шокирующим иной раз и самих синоптиков). Ботаник, связывающий те или иные признаки с климатом, поступает примерно так же: опирается на внешние приметы и лишь гадает о причинах.

В немногих случаях палеоботаник, восстанавливающий климат по структуре растений, может опереться на более солидные закономерности. Таково строение древесины в многолетнем стволе. Зависимость прироста древесины от климатических факторов и внутренних ритмов растения изучена неплохо. Если клетки древесины не складываются в слои прироста (годичные кольца), то можно довольно уверенно заключить, что ствол рос в условиях очень выравненного климата с высокими среднегодовыми температурами (выше 15°). Клетки камбия, производящие древесину ствола, чутко реагируют на сильные сезонные колебания температуры и влажности и обязательно откликаются на сезонный листопад. Их функция почти подавляется постоянными низкими температурами, даже плюсовыми. Не случайно на океанических островах высоких широт, где климат целый год очень ровный, но холодный (всего несколько градусов тепла, а морозов не бывает), деревья не растут вообще. Зная все это и найдя толстый древесный ствол, в котором будут плохо заметны или вовсе неразличимы слои прироста, палеоботаник может уверенно заключить, что климат был не только с минимальными сезонными колебаниями (безморозный), но и очень теплый, близкий к тропическому.

Для отложений последних геологических эпох надежные сведения о климате можно получить, просто анализируя состав родов и видов, остатки которых удалось надежно определить. Спускаясь вниз по геологическому разрезу, мы должны становиться все более осторожными, поскольку виды и тем более роды могли менять свои климатические привязанности. Не исключено и то, что распространение некоторых растений контролируется сейчас не только климатом, как может показаться при поверхностном анализе «примет», а, скажем, фотопериодом — длиной дня и ночи в течение года. Если растение способно жить в широком диапазоне среднегодовых температур, но строго зависит от фотопериода, то ошибка палеоботаника почти неизбежна. Найдя остатки растения, свойственного сейчас умеренным широтам из-за их фотопериода, а не из-за среднегодовых температур, палеоботаник сделает вывод, что климат был умеренным, хотя температуры, в которых жило раньше это растение, были под стать тропическим. Я не исключаю, что такие ошибки делаются не так уж редко. Например, в палеогеновых (эоценовых) отложениях вблизи Лондона есть толща глин («лондонских») с большим количеством растительных остатков, особенно семян. Многие семена принадлежат типично тропическим растениям, но есть и роды, характерные сейчас для внетропических флор. Палеоботаники считают, что климат этих мест в эоцене не был тропическим, хотя и был безморозным.

Для эоцена Европы имеются данные геохимических палеотемпературных измерений, и они указывают на высокие, по существу тропические среднегодовые температуры омывавших Англию морей. Думается, что геохимическим данным следует доверять больше, чем родовому составу ископаемых растений. Сейчас палеотемпературные измерения по изотопному составу изотопов кислорода и по соотношению кальция, магния и стронция в морских раковинах накопились уже в большом количестве, и их надежность подтверждена на многочисленных современных животных. Зная температуру вод, омывающих сушу, можно составить представление и о климате побережья, а затем экстраполировать полученные данные в глубь суши. Замечу, что установить направление климатических изменений, будь то в пространстве или во времени, по комплексам растительных остатков много легче, чем сказать, какие конкретно были на данном участке климатические условия. Палеоботаник часто может указать, что климат похолодал, но не может сказать, о скольких градусах идет речь.

Все эти сложности необходимо принимать во внимание, поскольку они исключают подход к палеоклиматическим реконструкциям как к некоей механической операции: зафиксировал несколько первых попавшихся признаков и вывел температуру и влажность. Приходится учитывать все множество собственно палеоботанических данных, сопоставлять их с наблюдениями над вмещающими породами, смотреть связь комплексов растительных остатков в смежных частях разреза и в соседних районах. Если так подходить к палеоклиматам, то получаются реконструкции достаточно надежные, чтобы с ними считались и противники и сторонники мобилизма. Отвести согласованный комплекс палеоклиматических свидетельств уже нельзя только потому, что отдельные компоненты анализа не вполне надежны. Все те палеоклиматические данные, которые приводились выше в поддержку гипотезы мобилизма, основаны именно на таком сложном комплексе признаков. Поэтому к ним целесообразно относиться если и не с полным доверием, то с уважением.

Хотелось бы напомнить и о других палеоботанических фактах, которые успели отрастить бороду в ожидании внимания со стороны противников мобилизма. Прежде всего это палеоботаническая летопись Индии. Фиксисты единодушны в том, что Индия для них самый крепкий орешек. Внетропический и, может быть, даже холоднолюбивый характер индийской флоры позднего палеозоя и тропический характер меловой и кайнозойской ее флоры прекрасно согласуются именно с перемещением Индии из высоких южных широт на север, причем никаким перемещением полюсов здесь помочь нельзя. И характер индийской флоры, и ее связь с отложениями, оставленными ледниками, не раз пытались объяснить тем, что оледенение было горным и растения жили высоко над уровнем моря. Фиксистам не раз напоминали, что в толще с глоссоптериевой флорой есть по крайней мере два морских прослоя. Комплексы спор и пыльцы в отложениях, занимающих как морские, так и ледниковые толщи, примерно одни и те же. Не могла индийская флора жить на горах. Возражения серьезные, а ответа на них не дают.

Индийский палеоботаник Б. Сахни еще в 30-х годах подметил необычно резкую границу между индийской частью Гондваны и смежными палеофлористическими областями. Последующие исследования лишь подтвердили наблюдения Сахни. На крайнем востоке Индии, где Брахмапутра делает крутой поворот и сбегает с Гималаев, найдены типично гондванские растения. В нескольких сотнях километров к востоку, в китайской провинции Юньнань, тоже известны верхнепалеозойские растения, уже чисто катазиатские, тропические. Восточноиндийская флора росла совсем близко от тропического океана Тетис, если считать, что Индия всегда сидела на своем месте. Никакого влияния Тетиса на эту флору не видно, хотя, судя по анализу верхнепалеозойских речных долин, реки текли из области глоссоптериевой флоры именно в направлении Тетиса и на их пути не было мощной горной системы, которая могла бы закрывать Индию от теплого дыхания океана.

Можно указать и другие места, где палеофлористические границы очень резкие и для обычной переходной зоны между областями почти не остается места. На крайнем юго-востоке Монголии пермская флора типично ангарская, а в соседнем Китае, у выступающей на север излучины Хуанхэ, — чисто катазиатская, тропическая. Еще ближе сошлись ангарская и катазиатская флоры в Приморье. Здесь между ними осталось не более 200 км. Разница же флор огромная, Чтобы понять суть таких резких границ, представьте себе, что вы садитесь на поезд в Москве, сначала едете мимо березовых рощ, потом поспали, а примерно у Тулы открыли глаза и увидели за окном бананы и пальмы.

Важно не забывать о том, что палеоботаник преимущественно имеет дело с ассоциациями растений, живших в низинах, лишь немного приподнятых над уровнем моря. Только в таких низинах велась в позднем палеозое и мезозое дошедшая до нас геологическая летопись континентов. Поэтому связывать различие флор с тем, что они жили на существенно разных высотах, в большинстве случаев не приходится. И тогда напрашивается мысль объяснить резкие флористические границы тем, что блоки земной коры сдвинулись и поместили рядом местонахождения растений, когда-то живших вдали друг от друга.

Идея о связи резких флористических границ с горизонтальными тектоническими перемещениями не раз приходила в голову палеоботаникам. Однако было бы преждевременным отклонять другие объяснения. До сих пор палеофлористические границы остаются очень плохо изученными. Мало собрать списки растений и нанести на карту местонахождения растительных остатков. Надо восстановить всю палеогеографическую обстановку пограничных территорий и проследить ее изменения за длительный промежуток времени. В некоторых случаях резкие границы явно никак не связаны с горизонтальными тектоническими движениями. Раньше уже упоминались «лондонские глины» с тропическими растениями. Там же, в Англии, в нескольких сотнях километров северо-западнее, есть иные местонахождения, растения которых уже не назовешь тропическими и даже субтропическими. Их долго считали более молодыми, но сейчас скапливается все больше данных, что вмещающие их толщи примерно одновозрастны «лондонским глинам». Почему Англию в эоцене пересекала столь резкая палеофлористическая граница, сказать пока невозможно.

Напоследок расскажу о недавнем палеоботаническом исследовании. Оно, надо полагать, доставит меньше всего радости тем; кто решил не сдавать фиксистских позиций. В 1973 г. экспедиция наших геологов начала работы в Исландии, которая сидит прямо на Срединно-Атлантическом хребте. Если «растекание» океанов от срединных хребтов действительно существует, то можно ожидать тот же процесс и в Исландии, где его наблюдать гораздо удобнее, чем на морском дне. Для реконструкции новейшей истории острова (а докайнозойских пород тут нет вообще) важно было прежде всего как следует разобраться в возрасте слагающих остров вулканических пород — покровов лав и туфовых толщ.

К счастью, в вулканогенно-осадочных отложениях острова встречаются растительные остатки, которыми занялся палеоботаник М. А. Ахметьев. Он нашел много горизонтов с растениями и, кроме того, привез образцы для спорово-пыльцевого анализа, в которых палинологи нашли достаточно богатые комплексы спор и пыльцы. Когда палеоботанические документы были размещены в геологическом разрезе, а затем был составлен стратиграфический профиль через весь остров, то картина получилась такой. Вдоль меридиональной оси острова, совпадающей с осью Срединно-Атлантического хребта, слоев с растительными остатками не оказалось вовсе. Чем дальше в стороны от этой линии, тем все более мощным был разрез и все древнее были слои с растениями, лежавшие в основании разреза. Иными словами, получилась точно та же картина, что и нарисованная в результате глубоководного бурения (рис. 18). Только теперь для датировки пород использовались остатки не морских организмов, а наземных растений.

Интересными оказались и биогеографические связи территории Исландии. М. А. Ахметьев заметил, что наиболее древние комплексы растений близки к одновозрастным комплексам Гренландии и Северной Америки. Чем выше по геологическому разрезу, тем все большую роль играют европейские растения. Современная флора Исландии уже по существу европейская. Это наблюдение, может быть, указывает, что расширение Атлантики в обе стороны не было сбалансированным.

Палеоботанические данные уже не раз использовались для реконструкции истории Атлантического океана. О гондванских флорах мы уже говорили. В. А. Вахрамеев сравнивал флоры, жившие по берегам Атлантики в мезозое, и пришел к выводу, что возрастание различий европейских и американских флор в меловом периоде можно связать с образованием здесь океана, Д. Хабиб изучал палинологические комплексы в меловых отложениях севернее Багамских островов и обнаружил в морских осадках такое огромное количество спор и пыльцы (более 40 тыс. зерен на грамм осадка) и такое их разнообразие, которое возможно только в том случае, если берег находился совсем рядом. Эти данные прекрасно согласуются с мобилистским прочтением истории Атлантики, но при большом воображении их можно истолковать и с фиксистских позиций. Истолковать же историю Исландии, не обращаясь к гипотезе раздвигания блоков земной коры в обе стороны от срединного хребта, по-видимому, невозможно.

Рис. 18. Последовательность флор, населявших Исландию с начала миоцена (по М. А. Ахметьеву)

Читатель, может быть, упрекнет меня за непрерывные нападки на фиксистов, за град упреков в их адрес. Человек, знакомый с дискуссией о движении материков, может быть, добавит, и будет прав, что и мобилисты не лучше обращаются с неприятными для них фактами. В свое оправдание скажу только, что я в данном случае выступал как палеоботаник и попрекал фиксистов в невнимании именно к палеоботаническому материалу.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

Глава 1

Из книги Лечебная кинология. Теоретические подходы и практическая реализация (с иллюстрациями) автора Субботин А В

Глава 1


Глава 2

Из книги Лечебная кинология. Теоретические подходы и практическая реализация автора Субботин А В

Глава 2


Глава 3

Из книги Семь экспериментов, которые изменят мир автора Шелдрейк Руперт

Глава 3 Описание метода лечебной кинологии и результатов исследования В предыдущих главах описывались теоретические аспекты метода лечебной кинологии. Постараемся схематически описать практический аспект методологии. Как уже отмечалось, данный метод находится на


Глава 1

Из книги Новая система земледелия автора Овсинский Иван Евгеньевич

Глава 1


Глава 2

Из книги Тайны мира насекомых автора Гребенников Виктор Степанович

Глава 2


Глава 3

Из книги Внутренняя рыба [История человеческого тела с древнейших времен до наших дней] автора Шубин Нил

Глава 3 Описание метода лечебной кинологии и результатов исследования В предыдущих главах описывались теоретические аспекты метода лечебной кинологии. Постараемся схематически описать практический аспект методологии. Как уже отмечалось, данный метод находится на


ГЛАВА 5

Из книги Стой, кто ведет? [Биология поведения человека и других зверей] автора Жуков. Дмитрий Анатольевич

ГЛАВА 5 С помощью Пам Смарт мне удалось разработать более простую и эффективную методику работы с людьми, испытывающими фантомные ощущения в отсутствующих конечностях, чем та, которая была описана в пятой главе.Мы провели серию опытов с людьми, у которых были


ГЛАВА X.

Из книги Лестница жизни [Десять величайших изобретений эволюции] автора Лейн Ник

ГЛАВА X. Температура почвы.При обработке земли мы должны обращать внимание на температуру почвы, главным образом, из следующих двух соображений: во-первых, мы должны иметь в виду атмосферные осадки (ирригацию), во-вторых,— нитрификацию.Атмосферная ирригация, или осаждение


ГЛАВА XI.

Из книги автора

ГЛАВА XI. Атмосферное орошение (ирригация).В 1876 г. в нашей литературе появилась книга, заслуживающая самого серьезного внимания. Но так как книга осмелилась быть оригинальной, а мы привыкли верить, что только книги, написанные на основании трудов заграничных "авторитетов",


ГЛАВА XIV.

Из книги автора

ГЛАВА XIV. Обработка земли под озимь.Весною 1898 г. посев начался у меня очень поздно — 21 марта по старому стилю. Была очень сухая весна, и нетрудно было предвидеть, что почва ссохнется, как кирпич, так что мелко вспахать землю под озимь будет очень трудно.Поэтому тотчас же


ГЛАВА XV.

Из книги автора

ГЛАВА XV. Обработка земли под яровые хлеба.Обработку земли под яровые хлеба я начинаю тотчас после уборки озими . Только при соблюдении этого условия можно рассчитывать на самый обильный урожай.Поля, поросшие сорными травами и покрытые густым жнивьем, я вспахиваю


ГЛАВА XVI.

Из книги автора

ГЛАВА XVI. Посев.Как нужно сеять, чтобы получить самый обильный урожай? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно будет припомнить те условия, при которых растения развиваются в желательном для земледельца направлении. Эти условия, о которых мы говорили во второй главе,


Странные пассажиры

Из книги автора

Странные пассажиры Каждое лето, чтобы в комнаты не налетали комары да мухи, мы завешиваем форточки сетками. Но однажды из-за затянувшегося переезда в новую квартиру этого не сделали, и внутрь, естественно, налетела кое-какая полевая и «дворовая» живность: крохотные


Глава 10. Уши{10}

Из книги автора

Глава 10. Уши{10} Того, кто заглянет поглубже в ухо, чтобы увидеть, как устроен наш орган слуха, ждет разочарование. Самые интересные структуры этого аппарата скрыты глубоко внутри черепа, за костяной стенкой. Добраться до этих структур можно только вскрыв череп, удалив мозг,


Глава 8 Он и она

Из книги автора

Глава 8 Он и она Равенство не означает одинаковость Мужчины и женщины ведут себя по-разному во многих ситуациях. В этом нет сомнения. Основной вопрос, который вызывает споры уже много тысяч лет: предопределены ли различия в их поведении природой или же они – результат


Глава 2. ДНК

Из книги автора

Глава 2. ДНК На стене паба “Орел” в Кембридже висит синяя мемориальная доска, установленная в 2003 году в честь пятидесятилетия одного случая, когда разговоры в этом пабе приняли не совсем обычный оборот. Во время обеда 28 февраля 1953 года два завсегдатая “Орла”, Джеймс