Глава вторая Путешествия воображаемые и действительные

Глава вторая

Путешествия воображаемые и действительные

Сказка о вечном страннике

Давным-давно, три, а быть может, и пять тысяч лет назад, один странник подошел к стенам большого и многолюдного столичного города, расположенного на берегу моря. Поднявшись на холм, странник долго смотрел на зубчатые стены, окружающие город, на высокие башни, белоснежные мраморные дворцы и храмы.

Вдоволь налюбовавшись чудесным видом, странник присоединился к одному из караванов и вошел в ворота города.

— Давно ли основана эта прекрасная столица? — спросил он одного из жителей.

— Это великий город, — ответил горожанин, — но мы не знаем, с каких пор он существует. Город был здесь всегда.

Тысячу лет спустя странник проходил недалеко от этих мест и решил побывать в городе, который так ему понравился. Но когда странник, как и прежде, поднялся на один из холмов и огляделся вокруг, то не заметил ни малейших следов поселения. Повсюду расстилалась однообразная зеленая равнина, а на том месте, где была когда-то многолюдная столица, крестьяне косили траву. Подойдя к одному из косцов, странник спросил:

— Давно ли разрушена столица, стоявшая на этом месте?

— Странный вопрос! — ответил крестьянин. — Эта земля всегда выглядела так, как ты теперь ее видишь!

— Но разве прежде не было здесь богатого города? — продолжал спрашивать странник.

— Никогда, — ответил крестьянин, — по крайней мере, мы никогда его не видели, да и отцы наши нам ничего об этом не говорили.

Прошла еще тысяча лет. Странник вновь проходил по тому же самому месту и увидел лазурные воды моря, а на берегу — рыбаков. И рыбаки на вопрос, давно ли эта земля покрылась водой, ответили, что это место всегда было таким же морем, как теперь…

Возвратившись еще через тысячу лет, странник вновь увидел цветущий город. На вопрос о том, когда он основан, жители ответили:

— Основание его теряется в глубокой древности; мы не знаем, давно ли он существует, и отцы наши также ничего не знали об этом.

Эту поучительную народную сказку записал русский ученый Василий Васильевич Докучаев. Во всем мире чтут имя этого ученого. Он создал новую науку — науку о почве, заложил основы передового земледелия.

Почему же сказка о вечном страннике привлекла внимание знаменитого ученого? Прежде всего потому, что за яркой, образной формой этой сказки скрыта глубокая и совершенно правильная мысль: все в природе вечно изменяется.

Долгое время люди считали, что поверхность Земли всегда остается неизменной. Горы стоят так, как они стояли раньше, реки текут по раз начертанным руслам, море вечно бьется в одних и тех же берегах.

Но так казалось только потому, что изменения, происходящие на поверхности Земли, требуют такого количества времени, которое несоизмеримо с короткой жизнью человека.

Пройдите как-нибудь на знакомую вам речку и поднимитесь по ее течению к тому месту, где она промыла глубокое ложе между двух холмов.

Посмотрите внимательно на более высокий берег. Под слоем глины вы, быть может, увидите песок. В верхних слоях он светлый, а внизу более плотный, ржавого цвета. Это камень-песчаник. Под песчаником снова пойдут глины, черные или серые, а еще ниже — белый или чуть желтый известняк.

Вы увидите, что берег реки по строению напоминает слоеный пирог. И в этом «пироге» иногда бывает удивительная «начинка». В слоях глины, песчаника и известняка, лежащих на суше, часто удается найти морские раковины, зубы морских рыб, множество мелких окаменевших морских животных.

Каким же образом морские обитатели могли попасть в места, отдаленные от берега моря на тысячи километров?

Немало ученых с давних пор безуспешно билось над этой загадкой природы.

Некоторые ученые заявляли даже, что остатки морских животных на суше — это «шутка природы», которую объяснить невозможно.

Правильно ответить на этот вопрос сумел великий русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов.

Высмеивая ученых, объявивших остатки морских животных «шуткой природы», Ломоносов спрашивал:

Что подумали бы о водолазе, который, добыв на дне моря монеты, или сосуды, или ружья с потонувшего корабля, заявил бы, что они во множестве произрастают на дне морском? Разве не подвергли бы такого водолаза презрению и осмеянию? И разве меньшего осмеяния и презрения достойны те, кто, видя в горах множество раковин, не стыдится утверждать, что они не порождение моря, а только «шутка природы»?

Внимательно наблюдая за явлениями, происходящими в природе, и обобщая их, Ломоносов умел видеть то, чего не видели и не понимали его современники. В результате он делал правильные выводы.

Вместо того чтобы объявлять раковины, находимые в горах, необъяснимым явлением природы, не проще ли предположить, говорил Ломоносов, что эти горы и равнины, по которым ныне ходят люди и где они строят свои города, в древнее время были дном морским.

В результате каких же процессов морское дно становится сушей? Почему остатки морских животных сохранились до нашего времени? Как могли образоваться слои глины, песчаника и известняка, в которых мы эти остатки находим?

Лицо Земли медленно, но постоянно изменяется.

Поверхность суши днем нагревается солнцем, а ночью быстро остывает. Под влиянием резкой смены температур даже на самых прочных утесах появляются трещины. Дождевая вода размывает и углубляет эти трещины, а ветер изо дня в день обтачивает утесы со всех сторон.

Солнце, воздух и вода неутомимо дробят, точат, сверлят, шлифуют даже самые твердые скалы, как бы стремясь превратить неровную поверхность Земли в гладкую равнину.

Самые высокие горные хребты разрушаются под напором быстрых горных ручьев и речек. На Кавказе есть ущелья, размытые реками на глубину в сотни метров. Пройдет много тысячелетий, и горы Кавказа станут значительно ниже. Это уже случилось с горами Урала, которые раньше были очень высокими.

На севере Казахстана расстилается равнина с плоскими, невысокими холмами. Это все, что осталось здесь от гор, которые очень давно были такими же высокими, как Кавказские.

Различные минералы, из которых состоят горные хребты, ученые называют горными породами.

Частицы разрушенных горных пород уносятся ручьями в долины и реки.

Реки, в свою очередь, размывают берега и несут к морю огромное количество песка и глины.

Зачерпните из речки стакан воды. Если вы дадите ей постоять спокойно, незаметная вначале муть, состоящая из мельчайших частиц песка и глины, осядет на дно. Количество такого остатка ничтожно, быть может, меньше одной сотой грамма.

Но в ведре наберется грамм, в тысяче ведер — килограмм, а речка несет миллионы ведер воды.

В Закавказье есть большая река Рион. За год она выносит в Черное море 8 миллионов кубических метров осадков. Чтобы перевезти такой груз по железной дороге, потребовалось бы 10 тысяч поездов!

Одна из самых больших рек Китая называется Желтой, потому что она несет в своих водах много желтого осадка. Во время половодья эта река каждые сутки сплавляет в море по 29 миллионов кубических метров осадков.

Так изо дня в день работают большие и малые реки. Каждый год они уносят в море тонкий поверхностный слой земли.

Ученые подсчитали, что остров Великобритания за каждые девять лет понижается на 1 миллиметр. Это как будто бы очень мало. Однако за 9000 лет из такой малости составится уже целый метр. Средняя высота острова над уровнем моря будет уже не 107 метров, как сейчас, а только 106. Если его поверхность будет разрушаться с такой же скоростью, то через 1 миллион лет остров совсем исчезнет с лица Земли — его затопит море.

Подобные процессы совершаются и на материках. Ежегодно реки сносят с материков 25 миллиардов кубических метров горных пород.

Возникает вопрос: к чему приведет такая разрушительная деятельность рек? Не значит ли это, что вся суша будет размыта, что горные породы, слагающие ее, окажутся в море?

Действительно, если разрушение будет продолжаться с той же силой, что и теперь, то через несколько миллионов лет не только все горы, но и все равнины на материках будут разрушены и вода океанов покроет всю поверхность земного шара.

Это, однако, никогда не произойдет. На поверхности Земли наряду с разрушением горных пород происходит их образование.

На дне океанов вырастают рифы. Это кораллы — мельчайшие морские животные — создают свои постройки. На сотни и тысячи километров тянутся подводные коралловые рифы. Если дно моря начинает подниматься, рифы выступают на поверхность и образуют коралловые острова — атоллы.

Коралловый атолл среди океана.

Там, где была пучина моря, нередко поднимаются вулканические острова. Вулканы выбрасывают иногда из недр Земли огромное количество лавы — раскаленных горных пород. Так, на Сандвичевых островах в Тихом океане было однажды выброшено около 30 кубических километров лавы.

Для того чтобы все реки земного шара могли принести в море такое количество осадков, потребовалось бы более года.

Но такие грандиозные вулканические извержения бывают сравнительно редко, а реки ежегодно приносят в моря 25 миллиардов кубических метров осадков. Сантиметр за сантиметром на дне морей образуются слои песка и глины толщиной в сотни и тысячи метров. Сдавленные громадной тяжестью верхних слоев, нижние уплотняются и превращаются в зависимости от своего состава в различные твердые горные породы: песок становится песчаником, а слои глины — глинистым сланцем.

Вулкан Ключевская сопка на Камчатке.

В течение десятков миллионов лет этих осадков будет так много, что они заполнят отдельные участки моря.

Большая роль в образовании новых горных пород принадлежит также морским обитателям. В морской воде живут разнообразные животные и растения. Они очень быстро размножаются и очень быстро погибают.

Бесчисленное количество их ежегодно накапливается на морском дне. За долгий промежуток времени, измеряемый десятками миллионов лет, из раковин животных, остатков водорослей создаются пласты новых горных пород. Так, белый мел и известняк образовались из раковин микроскопических морских животных.

Часть погибших морских обитателей погружается в песок и глину, приносимые реками. Вместе с песком и глиной реки также приносят части наземных растений, а иногда целых насекомых и других мелких и более крупных животных. Остатки растений и животных сохраняются в толще песка и глины длительное время. Они постепенно пропитываются солями, растворенными в морской воде, цементируются и становятся твердыми, как камень. С течением времени в пластах морских наносов образуются все новые и новые кладбища живых существ.

Раньше или позже морское дно начинает подниматься. Море отступает, а слои осадочных отложений вместе с окаменевшими остатками животных и растений становятся сушей. Иногда слои собираются в складки, которые поднимаются в виде гор.

Снова проходят тысячелетия. Горы размываются, выветриваются, и на их месте образуется равнина.

Вот почему разрез земной коры всегда имеет слоистый вид, а в отдельных слоях современной суши заключены остатки морских обитателей.

Все эти процессы совершались и теперь совершаются в определенной последовательности. В одних местах участки земной коры опускаются и моря наступают на сушу, в других происходит подъем дна моря и оно отступает, обнажая новые участки суши.

Результаты этих процессов мы можем наблюдать у берегов Черного моря и на побережье Белого.

Берега Крымского полуострова медленно опускаются. Вдали от берегов здесь нашли развалины греческой колонии Диоскурии. Эта крепость была когда-то построена греками на высоком приморском берегу, а теперь она находится на морском дне.

Берега Крымского полуострова медленно опускаются…

Побережье Белого моря, наоборот, поднимается. Рыбачьи поселки, построенные когда-то на берегу моря, в настоящее время значительно удалены от него.

…а берега Белого моря поднимаются.

Так меняется лицо Земли в течение сотен и тысяч лет, которые в жизни нашей планеты играют не б?льшую роль, чем один час или день в жизни человека.

Вечный странник, существуй он на самом деле, мог бы рассказать нам много интересного. Ведь он был бы очевидцем величественных изменений природы, происходивших на территории нашей Родины тысячи и десятки тысяч лет назад. Он видел бы Русскую равнину в то время, когда больше половины ее было покрыто сплошным ледяным покровом, а правое нагорное побережье Волги омывалось волнами огромного Арало-Каспийского моря. Он был бы очевидцем образования наших речных долин, заселения русских равнин животными и растениями.

Слушая рассказ такого странника, можно было бы совершить мысленное путешествие в далекое прошлое, представить себе, как выглядела Земля много миллионов лет назад, как появились первые цветки, как зарождалась взаимосвязь между цветками и насекомыми.

Но вечный странник — только плод народной фантазии.

И все же путешествовать в прошлое можно. Нужно только найти опытных проводников. Такими проводниками могут быть ученые-геологи. По слоям наносных отложений они научились читать историю Земли. Геолог осматривает высокий правый берег реки. Он видит там те же пласты наносных отложений, какие видели и мы. Но эти пласты рассказывают геологу о многом, что было скрыто от нас.

Под слоем песка лежит слой песчаника. Значит, много тысяч лет назад древняя река принесла сюда этот песок. От времени и давления верхних слоев он превратился в камень-песчаник.

А вот слой известняка. Ведь этот камень сложен из скелетов мельчайших морских животных. И геологу становится ясно: вся эта местность была дном древнего моря.

Так, изучая слои наносных отложений, геологи мысленно переносятся вглубь веков.

И знаете, что им особенно помогает в этой увлекательной работе? Те самые окаменевшие остатки животных и растений, что сохранились в пластах песчаника, глинистого сланца и известняка.

Таинственные следы на камне

Вы пишете письмо, и на бумаге появляются буквы, слова, фразы. Это кажется простым и понятным.

Но в те времена, когда письменность только зарождалась, букв еще не было. Первые письмена состояли не из букв и слов, а из картинок, изображающих то, что хотел рассказать автор письма.

Предположим, что охотник первобытного общества получил от друга, живущего в соседнем селении, кусок бересты с рисунком оленя и лука со стрелами.

Что означало такое письмо?

Каждая буква нашего алфавита — это только один звук, часть слова, сама по себе ничего не говорящая. А рисунок оленя в письме древнего охотника рассказывал о многом.

Такое письмо могло означать, что в окрестностях появилось стадо оленей, что охотник, пославший письмо, этих оленей выследил и теперь зовет товарища на охоту.

Так выглядели письмена первобытных людей.

Примерно так пишет и природа на страницах «каменной летописи» — на слоях наносных отложений, образующихся на дне морей и океанов.

Ученые — геологи и палеонтологи, — изучая слои земной коры, находят многочисленные окаменелости и отпечатки растений и животных.

Каждый такой отпечаток рассказывает ученым о том, как выглядело древнее животное или растение, след которого сохранился на камне, при каких обстоятельствах оно погибло и как образовались те слои глины или песка, где отпечаток был найден.

На берегах Советской Балтики издавна добывают янтарь. Этому ценному ископаемому приписывали в прошлом различные чудесные свойства, а происхождение его долгое время оставалось загадочным.

Но уже Михаил Васильевич Ломоносов указал на то, что теперь стало известно всем, — янтарь это окаменевшая смола некоторых древних хвойных деревьев.

В кусках янтаря часто находят части древесных листьев, цветки, различных мелких насекомых.

Цветок корицы, обнаруженный в кусочке янтаря. Он цвел 35 миллионов лет назад.

Именно эти крошечные жучки и мушки, жившие миллионы лет назад, и помогли Ломоносову открыть тайну происхождения янтаря.

Все, что «рассказали» ему насекомые, заключенные в янтаре, Ломоносов записал и опубликовал в одной из своих книг.

Природа сама указывает, что янтарь образовался из смолы растений, писал Ломоносов. А кто ясных доказательств не принимает, пусть послушает, что говорят заключенные в янтарь червяки и насекомые:

«Пользуясь летним теплом и сиянием солнечным, гуляли мы по роскошным влажным растениям, искали и собирали себе пропитание.

Следуя призыву разных благовонных запахов, ползали и летали мы по травам, листьям и деревьям, не опасаясь никакой напасти.

И так садились мы на жидкую смолу, истекающую из деревьев. Липкая смола привязала нас к себе, взяла в плен, а новые потоки смолы покрыли нас со всех сторон.

Потом произошло землетрясение, и берег, на котором рос наш лес, опустился и покрылся волнами наступающего моря. Деревья упали и вместе со смолой покрылись слоями глины и песка.

За долгое время минеральные соли из морской воды проникли в смолу, придали ей большую твердость и превратили в янтарь. Здесь мы получили гробницы великолепнее, чем самые знатные и богатые люди иметь могут…»

Этот образный рассказ великого ученого — яркое свидетельство того, как много могут поведать остатки растений и животных, заключенные в каменных слоях земной коры.

Ископаемые остатки вымерших животных и растений стали путеводными вехами, по которым ученым удалось проследить историю Земли.

Исследователи не раз обращали внимание на то, что в различных пластах наносных отложений обычно встречаются остатки различных животных и растений. Из этого они сделали правильный вывод, что окаменевшие остатки ископаемых животных и растений и их отпечатки могут служить своеобразным «паспортом» каждого земного пласта.

Если пласты совершенно одинаковы по составу, виду и строению, но заключенные в них окаменелости различны, значит и пласты, несмотря на все их сходство, образовались в разное время.

Насекомые, извлеченные из кусков янтаря.

Если же окаменелости в двух пластах одинаковы, значит, оба пласта создавались в одно и то же время, несмотря на различную глубину залегания.

Не зная этого, прочесть историю Земли было бы очень трудно. Ведь слои наносов стали отлагаться сразу же, как только образовались первые материки на нашей планете и начали свою разрушительную работу солнце, ветер и вода.

С тех пор прошел не один миллиард лет. За это время на месте морей не раз поднимались новые горы. Отдельные слои отложений во время образования гор переместились так, что трудно было понять, какой слой старше, а какой моложе.

Следы лапы ископаемого ящера — динозавра и отпечатки дождевых капель. Внизу отпечаток древней рыбы.

Слои наносных отложений — это страницы книги земной истории. Эта книга теперь прочитана благодаря рисункам — отпечаткам, оставленным на ее страницах животными и растениями, жившими в далеком прошлом.

Всякую историю для удобства изучения обычно делят на разделы и главы.

Историю человечества делят по времени на новые, средние и древние века и доисторическую эпоху, а история Земли измеряется не веками, а миллиардами лет.

Историю Земли поэтому принято делить на четыре эры. Нынешняя, самая молодая, эра называется кайнозойской — эрой новой жизни. Ей предшествовала мезозойская — эра средней жизни. Следующей, по старшинству идет палеозойская — эра древней жизни, а перед палеозойской эрой была архейская, — то-есть древнейшая эра.

Каждая эра охватывает огромный промежуток времени — десятки и сотни миллионов лет.

За это время на дне морей накапливались многочисленные слои наносных отложений. Слои, относящиеся к той или иной эре, составили своеобразные тома земной истории. Но в каждом «томе» оказалось слишком много «страниц». Поэтому для удобства каждую геологическую эру разделили на периоды.

В основу этого деления также было положено развитие жизни на Земле.

Загляните на последнюю страницу этой книги. Там вы найдете таблицу различных эр и периодов в той последовательности, в какой происходило образование пластов горных пород на морском дне, от самых древних до самых молодых. В таблице указаны также основные обитатели Земли в различные периоды.

В отложениях каждого периода сохранились остатки существовавших тогда животных и растений. Следовательно, по этим остаткам можно было составить представление о том, какие животные и растения жили в то или другое время на Земле.

Когда ученые по ископаемым остаткам восстановили внешний вид древних растений и животных, перед ними открылась удивительная картина. Оказалось, что древние животные и растения совсем не походят на тех, что населяют землю в наше время.

Насекомые, заключенные в янтаре, на первый взгляд ничем не отличаются от современных. Но стоило тщательно исследовать этих насекомых, и ученые убедились, что среди них нет ни одного экземпляра, полностью похожего на какое-либо насекомое из ныне живущих.

Залежи янтаря образовались примерно 35 миллионов лет назад.

Более древние слои земной коры сохранили отпечатки насекомых, еще менее похожих на современных. Чем старше был возраст пласта, тем более резко сказывалось это различие.

Когда ученые исследовали очень древние пласты, они нашли там следы прямо-таки сказочных насекомых.

Попробуйте представить себе стрекозу с брюшком длиной 28 сантиметров, с громадными, почти метровыми в размахе, крыльями.

Отпечаток гигантской стрекозы, жившей 300 миллионов лет назад.

Подумайте, как выглядели бы современные кузнечики, тараканы, богомолы, если бы они были раз в десять больше.

Наделите в своем воображении всех этих насекомых-чудовищ не двумя, а тремя парами крыльев, соответствующих трем парам ног, и тогда вы сможете представить, как выглядели в действительности насекомые, жившие на Земле 300 миллионов лет назад.

В осадочных отложениях земной коры ученые находили, конечно, не только одних насекомых. Там были отпечатки растений, окаменевшие листья и даже стволы деревьев.

Иногда находили кости и скелеты крупных животных. Все они оказались совсем не похожими на тех, что живут на Земле в наше время.

Как объяснить этот факт? Почему исчезли древние растения и животные и почему они сменились современными?

Впервые ответ на этот вопрос был дан русским ученым. Михаил Васильевич Ломоносов писал о том, что, когда изменялась поверхность Земли, изменялась и жизнь на ней, что не всегда живые существа были такими, как теперь, а «приняли со временем иной образ».

Передовые ученые в дальнейшем дополнили и развили эту идею. Изучая ископаемые остатки растений и животных, они установили, что все животные и растения, от простейших и до самых высокоорганизованных, представляют собой одну цепь, связанную родством, что изменяется, следовательно, не только мертвая, но и живая природа.

Потребовалось немало времени, чтобы подобный взгляд на природу завоевал всеобщее признание.

Ломоносов и его последователи жили 200 лет назад. Но и через 100 лет после них, когда были восстановлены скелеты древних животных, многие ученые не хотели признать простую истину, что все в природе постоянно изменяется. Не хотели признать потому, что это полностью опровергло бы религиозное учение о сотворении мира в шесть дней.

Однако ископаемые остатки находили все в большем количестве, и надо было как-то объяснить их происхождение.

Тогда придумали теорию, по которой на Землю несколько раз обрушивались страшные катастрофы, которые якобы уничтожали все живое.

Из океанов вдруг поднимались новые материки, а старые исчезали в морских глубинах. Сразу создавались одни горные хребты и разрушались другие. Животные и растения, жившие на суше, внезапно поглощались морем, а обитатели морей оказывались на суше и погибали.

Катастрофы сразу сметали с лица Земли все живое, и так же сразу на Земле появлялись новые растения и животные, которые погибали при очередной катастрофе, говорили приверженцы теории катастроф.

Получалось, что после катастрофы новые растения и животные возникали необъяснимым, чудесным образом. А ведь именно так объясняли появление жизни на Земле и религиозные легенды. Только вместо сотворения мира богом в шесть дней «катастрофисты» вынуждены были признать несколько творений, по числу катастроф, которые якобы обрушивались на Землю.

Недаром теория катастроф была подхвачена религией. Попам всех толков казалось, что эта теория наконец-то примирит науку с библией. Ведь всемирный потоп, о котором говорится в библии, не что иное, как одна из таких катастроф.

Но примирить науку с религией не удалось и на этот раз.

Вскоре возникли новые трудности и противоречия. Если каждый раз катастрофа сметала с лица земли всех древних животных, то как быть с овцами, коровами, лошадьми, бабочками и пчелами?

Если бы эти животные, да и сам человек существовали до катастрофы, то они были бы уничтожены вместе с другими живыми существами. Тогда их остатки должны были бы находиться в земле. Если же этих животных не было и они появились только после катастроф, то это значит, что современные животные возникли не в день сотворения богом, как утверждала библия, а гораздо позже.

Чтобы спасти свою теорию от краха, «катастрофисты» заявили, что каждая катастрофа обрушивалась не на всю Землю, а только на часть ее. Сохранившиеся животные и растения после катастрофы вновь распространялись по всему земному шару.

Но почему животные и растения становились все более сложно устроенными? Этого теория катастроф объяснить, конечно, не могла. «Тайна эта непостижима уму», — заявляли обычно приверженцы теории катастроф.

Связанные по рукам и ногам религиозными представлениями, «катастрофисты» пытались отрицать даже данные, уже добытые наукой. Эти данные свидетельствовали о том, что Земля существует много миллионов лет. Ведь именно так выходило по той «летописи», которая создана вековыми наносами на дне морей. А библия отводила истории Земли только 6000–7000 лет.

Как примирить эти противоречия?

Пытаясь зажать историю Земли в тесные библейские рамки, «катастрофисты» предложили каждый библейский год приравнять к 1000 лет. Но и этого оказалось мало. История Земли была гораздо продолжительнее.

Так теория катастроф окончательно зашла в тупик. Большинству ученых стало ясно, что правы те передовые деятели науки, которые утверждали, что в природе все постоянно изменяется, что все разнообразные существа возникли на Земле естественным путем в процессе очень долгого исторического развития.

Но для того чтобы доказать это, нужно было найти новые веские факты. И они были найдены.

Значение путешествия, которое продолжалось две тысячи дней

Сплошная пелена тумана лежала над Девонпортом — одним из приморских, городов юго-западной Англии.

Осенние и зимние туманы здесь всегда особенно густые и плотные, как вата. Они покрывают порт, жилые кварталы, строения морской верфи, делают невидимым человека, отошедшего на два-три шага.

Именно такой тяжелый туман лежал над Девонпортом, когда молодой человек по имени Чарлз Роберт Дарвин спешил к гавани, чтобы сесть на корабль «Бигль», отправлявшийся в далекое и опасное плавание.

В это время Дарвину было только 23 года, но он уже был настоящим ученым-естествоиспытателем.

Еще будучи студентом университета, Дарвин упорно изучал геологию, ботанику, палеонтологию, энтомологию.

Вместе с видными зоологами, геологами и ботаниками он совершал длительные экскурсии, воспитывал в себе навыки исследователя.

Особенно увлекался Дарвин энтомологией. Со страстью отдавался он любимому делу — собиранию насекомых.

Здесь он обнаружил исключительный талант и завоевал известность среди ученых-энтомологов.

В декабре 1831 года Чарлз Дарвин поднялся на палубу корабля «Бигль» в качестве ученого-натуралиста.

Английское правительство объявило тогда, что корабль этот уходит в дальнее плавание с научными целями.

Чарлз Дарвин в 1831 году. В этом году он отправился в путешествие на корабле «Бигль».

Однако это был лишь способ прикрыть подлинные цели экспедиции. Англия в те времена стремилась захватить новые колонии в Южной Америке, и экспедиция на корабле «Бигль» должна была содействовать укреплению английского влияния в странах Западного полушария.

Вот почему корабль, отправлявшийся «с чисто научными целями», имел восемь пушек и только одного ученого — Дарвина.

Насколько мало было заинтересовано английское правительство в научных результатах экспедиции, видно из того, что Дарвин не только не получал вознаграждения за труд во время путешествия, но и должен был приобрести на собственные средства необходимое снаряжение и научное оборудование.

И все же плавание корабля «Бигль» навсегда вошло в историю мировой науки.

Произошло это благодаря великим открытиям, сделанным Чарлзом Дарвиным.

Отплыв 27 декабря из Девонпорта, «Бигль» 17 февраля пересек экватор, а 28 февраля бросил якорь у берегов Бразилии.

Так началось плавание, продолжавшееся пять лет.

Дарвин побывал в южноамериканских странах — Бразилии, Аргентине, Уругвае и Чили. Он дважды посетил Патагонию, Огненную Землю и Австралию. Исследовал многочисленные острова и архипелаги в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах.

Все пять лет, пока длилось путешествие, Дарвин проводил работу по собиранию коллекций и изучению природы с исключительной настойчивостью. Все свои наблюдения он записывал очень аккуратно и подробно.

Чарлз Дарвин был сторонником взглядов своего современника, известного английского ученого Чарлза Лайеля. В области познания природы Лайель высказывал исключительно смелые для своего времени мысли.

Именно Чарлз Лайель нанес решающий удар по теории катастроф. Поверхность Земли, заявил он, медленно, но непрерывно изменяется. Но никогда море вдруг не затопляет сушу, а горы не рождаются мгновенно. Самые грандиозные изменения земной коры совершаются не по воле каких-то таинственных, чудесных сил. Они происходят в результате медленного действия тех самых процессов, которые мы наблюдаем в настоящее время как на земной поверхности, так и в ее недрах.

На основании собственных наблюдений Дарвин убедился в правоте Лайеля. Материалы, собранные во время путешествия, подтверждали, что поверхность Земли изменяется в результате длительных геологических процессов, а не путем неожиданных катастроф.

Изучив найденные в горах раковины вымерших моллюсков и сравнивая их с современными, Дарвин пришел к выводу, что периоды опускания и поднятия суши чередуются с периодами относительного покоя. При этом под действием подземных вулканических сил медленные геологические изменения могут сменяться бурными смещениями отдельных участков земной коры, неузнаваемо изменяющими их строение.

Это были важные научные обобщения и выводы. Но не это было главным для Дарвина.

За несколько лет до появления теории Лайеля французский натуралист Жан Ламарк заявил, что все виды животных и растений изменяются под влиянием условий жизни и передают приобретенные изменения по наследству своему потомству.

Теория Ламарка вновь возбудила старый спор между сторонниками развития в природе и теми, кто считал природу неизменной.

И вот в период многолетнего путешествия, на основании огромного количества фактов, у Дарвина стал складываться собственный взгляд на этот спорный вопрос.

В Аргентине Дарвин наблюдал, например, событие, которое убедило его в том, что и в наше время в слоях песка и глины могут образоваться скопления костей различных животных.

Страшная засуха обрушилась на страну. Огромное количество птиц и диких зверей погибало от недостатка пищи и воды.

Скот тысячами бросался в обмелевшие реки, но, истощенный от голода, был не в силах выкарабкаться на илистые берега и тонул.

Дикие лошади неистово устремлялись в болота, и тех, которые примчались первыми, опрокидывали и давили следующие.

За засухой последовал период обильных дождей. Это привело к большим наводнениям. Тысячи скелетов были погребены под наносами на следующий же год.

Возражая ученым, которые объясняли скопления костей древних животных различными катастрофами, Дарвин пишет в своем дневнике: «Что подумал бы геолог, увидев столь громадное собрание костей всевозможных животных всех возрастов, погребенных под толстым слоем земли?

Разве не объяснил бы он это явление скорее всемирным потопом, вместо того чтобы приписать его обычному ходу событий».

В сухих южноамериканских степях — пампасах Дарвин нашел кости громадных ископаемых животных. Они принадлежали чудовищам, покрытым броней и очень похожим по строению на современных небольших животных — броненосцев.

Современный южноамериканский броненосец.

Не значит ли это, что современные броненосцы — потомки гигантских предков?

Древний, ископаемый броненосец и его потомок оказались очень схожими. Но разве не схоже строение и других весьма различных животных и растений?

Нога лошади, лапа крота, ласт моржа, крыло летучей мыши состоят из тех же костей, соединенных в том же порядке, что и крыло птицы.

Скелет гигантского ископаемого броненосца.

Разве это не говорит о том, что все эти животные произошли от общих предков?

Причудливый цветок орхидеи и правильный стройный цветок лилии совсем не похожи. Но, если внимательно исследовать их, станет ясным, что цветок орхидеи состоит из тех же частей, что и цветок лилии. А раз так, не значит ли, что и они произошли от общих предков?

У современных птиц зубов нет. Их заменяют роговые чехлы на челюстях, образующие клюв. Однако у зародышей попугаев появляются зачатки зубов, исчезающие в дальнейшем. Не указывает ли это на то, что предки современных птиц имели зубы? Изучение ископаемых остатков полностью подтверждает это предположение.

В отложениях юрского периода мезозойской эры были обнаружены окаменевшие остатки любопытного животного. Оно своим строением напоминало одновременно и пресмыкающегося и птицу. Ученые назвали это животное археоптериксом, или первоптицей.

Археоптериксы были величиной с голубя. На передних трехпалых лапах и на хвосте у них росли перья. Пальцы передних лап были без перепонок, как у ящерицы, и вооружены когтями. В челюстях археоптериксов были зубы. Близкие родичи настоящих птиц, археоптериксы, летать еще не умели, а только перепархивали с дерева на дерево.

Древние первоптицы имели зубы.

Тело некоторых жуков покрыто твердым панцырем, плотно прикрывающим брюшко. У других жуков брюшко покрыто твердыми надкрыльями, защищающими нежные крылья. Не значит ли это, что у одних видов жуков передняя пара крыльев превратилась в жесткие надкрылья, а у других видов эти надкрылья срослись и образовали сплошной панцырь?

Изучение современных жуков и остатков ископаемых жуков подтверждает и это — бескрылые жуки произошли от крылатых.

У мух и комаров по одной паре крыльев. Но у них сохранились видоизмененные зачатки второй пары крыльев. Их называют жужжальцами.

У мух за крыльями сохранились зачатки второй пары крыльев.

Отпечатки древних насекомых подтвердили, что предки современных комаров и мух имели по две пары крыльев.

Дарвин собрал огромное количество подобных фактов. И все они убедительно говорили об одном и том же: все животные и растения постоянно изменяются.

Сравнивая различных животных и растения с их ископаемыми предками, Дарвин заметил, что все живые организмы изменяются в определенном направлении.

Они приспосабливаются к изменяющимся условиям жизни: климату, почве, составу пищи и способам ее добывания.

Вспомните, как хорошо приспособлены ныне живущие растения и животные к условиям жизни.

Сильные ноги и острые зубы помогают хищникам настигать и убивать добычу.

Легкое тело и быстрота бега помогают лани скрыться от хищника. Ту же роль выполняет покровительственная окраска. Белый заяц зимой сливается с фоном снега. А весной он линяет, и его белая шкурка сменяется серой.

Лиственные деревья наших лесов испаряют летом через листья огромное количество избыточной влаги, получаемой из почвы. А кактусы, растущие в сухих, жарких странах, утратили листья и сберегают каждую каплю влаги в своих мясистых стеблях.

Кактусы в Мексиканской пустыне.

Обычная полынь зеленеет у нас все лето. А полынь, растущая в южных пустынях, зеленеет только весной и в начале лета.

Как только наступает засуха, полынь сбрасывает часть веточек, чтобы уменьшить испарение.

Водяные черепахи прячутся в свои норы и впадают в спячку только на зиму. А сухопутные черепахи, живущие в степях Средней Азии, выползают из нор лишь весной, когда степь покрывается сочной травой.

Как только наступят жаркие дни и травы в степи выгорят, черепахи вновь прячутся в свои норы. Б?льшую часть года сухопутные черепахи обходятся без пищи и воды. За один-два весенних месяца они съедают огромное количество стеблей растений. Содержащаяся в этих стеблях вода «запасается» в организме черепах вместе с питательными веществами и затем медленно, по мере надобности, расходуется в долгие месяцы летней и зимней спячки.

Сухопутная черепаха.

Таких примеров можно привести множество.

Люди издавна удивлялись тому, как совершенно устроен организм животных и растений и как он хорошо приспособлен к условиям существования.

Но что заставляет живые организмы изменяться, делаться более совершенными, лучше приспособленными к условиям жизни?

Возвратившись из путешествия, Дарвин занялся поисками ответа на этот вопрос.

И ответ был найден!

То, что теперь может быть изложено на двух-трех страничках, потребовало от Дарвина двадцати лет упорной работы.

За изменением диких животных и диких растений невозможно наблюдать длительное время в естественных условиях. Зато такое наблюдение можно установить за животными и растениями, которые разводит человек.

Домашние животные, воспитываемые человеком, изменяются иногда очень быстро.

Все знают, что многочисленные породы собак выведены человеком от общих предков. Но собаки новых пород очень мало походят на своих древних сородичей.

Все знают также обыкновенного сизого голубя. Это птица средних размеров с довольно длинным клювом и сравнительно небольшой головой.

А вот еще два голубя: дутыш и английский павлиний голубь.

Дутыш — крупная птица на высоких ногах, с длинным туловищем и огромным зобом. Рядом с сизым голубем он кажется великаном. А английский павлиний голубь, наоборот, небольшой. Хвост этого голубя распущен, направлен кверху и состоит из многих перьев.

Дикий сизый голубь и его домашние сородичи — дутыш и английский павлиний голубь.

Все три голубя совершенно различны по внешнему виду. Различны они и по строению костей черепа, ребер, по числу позвонков и количеству перьев в хвосте и крыльях.

Если бы этих трех голубей нашли в диком состоянии, их, несомненно, отнесли бы к различным видам птиц. А между тем и дутыш и английский павлиний голубь выведены человеком от сизого голубя.

Стройные, тонконогие скаковые лошади и грузные тяжеловозы очень мало схожи между собой. Но еще меньше они походят на своего общего предка — дикую лошадь.

Клубника и крыжовник, тыква и картофель, розы и гиацинты — великое множество растений выведено человеком от диких предков, также очень мало похожих на современные культурные растения.

Каким путем человек заставляет животных и растения изменяться соответственно своему желанию?

Известно, что в природе не существует двух животных, совершенно между собой сходных. Даже между родителями и детьми при очень большом сходстве всегда есть некоторые отличия.

То же самое можно сказать и о растениях.

Семена, взятые от одного растения, из одного плода, обнаруживают различия, и эти различия часто передаются потомству.

Чем же может отличаться одно семя от другого? Прежде всего, конечно, величиной и формой, а следовательно, количеством питательных веществ для будущего ростка. В крупном семени таких веществ больше.

Одно семя имеет более тонкую кожицу, другое — более толстую. Одно прорастает быстрее, другое медленнее.

Какая из этих отличительных особенностей полезна для будущего растения, а какая — вредна?

Ответить на этот вопрос можно, только зная условия, в которых будет жить растение. Там, где бывают весенние заморозки, полезным свойством будет позднее прорастание. Оно спасет молодой росток от мороза. И наоборот: там, где заморозков не бывает, полезным будет раннее прорастание. Растение сможет быстрее и лучше развиваться.

Дело, конечно, не только в различии внешних признаков семян. Внешние признаки просто лучше заметны. Но за ними, всегда скрываются различия более глубокие, внутренние.

Семена могут отличаться по своим качествам. А из семян разного качества вырастают растения, которые также отличаются друг от друга. Одно имеет более крупные, другое — более мелкие листья. Одно дает мало, другое — много плодов. Одно лучше переносит засуху, но гибнет от заморозков, другое, наоборот, морозостойко, но хуже переносит недостаток влаги. Все эти свойства растения через семена передают своему потомству.

Способность растений и животных передавать свои отличительные особенности потомству издавна используется человеком.

Цветок анютиных глазок мелкий, имеет бледную трехцветную окраску и неправильную форму. И вот садоводы задались целью сделать этот цветок более крупным, округлым и одноцветным.

Каждый год они собирали семена с растений, имевших цветки, наиболее приближающиеся к этим требованиям, а семена остальных растений уничтожали. Отобранные семена высевали на следующий год и снова производили отбор.

Через несколько лет садоводы добились своего — цветок анютиных глазок стал крупным, округлым и почти одноцветным.

Отбирая только те растения и тех животных, которые обладают признаками, нужными человеку, и не позволяя размножаться остальным, человек совершенствует породы домашних животных, создает новые сорта злаков, овощей, ягод, плодов и цветков.

Следовательно, при выведении новых пород животных и новых сортов растений человек производит отбор лучших экземпляров. Дарвин назвал это искусственным отбором.

Под влиянием искусственного отбора изменяются и совершенствуются домашние животные и культурные растения.

Но раз так, быть может, и в природе существует стихийный отбор наиболее приспособленных к условиям жизни растений и животных.

Если это так, то сразу станет ясной причина совершенствования живых организмов в природе.

Но для того чтобы признать наличие такого отбора в природе, нужно было ответить на вопрос, какая сила этот отбор производит.

И Чарлз Дарвин нашел этот ответ.

Борьба за жизнь, за лучшую приспособляемость к условиям существования — вот сила, которая производит отбор в природе.

История живой природы полна суровых испытаний.

Когда изменяются условия жизни на Земле, изменяются и растения и животные. Но среди таких изменяющихся организмов происходит постоянный беспощадный отбор.

Животные и растения, которые изменились неудачно, стали более слабыми, менее приспособленными к окружающей природе, вымирают. Выживают только те, которые приобрели изменения, улучшившие их приспособленность к условиям жизни.

Свои выводы Дарвин подкрепил огромным количеством примеров и доказательств.

Почему, например, на острове Мадейра, где живет 550 различных видов жуков, большинство видов бескрылы или имеют настолько слабые крылья, что неспособны летать?

И почему на этом же острове бабочки обладают, наоборот, необычайно развитыми крыльями, каких нет у бабочек, обитающих в других местностях земного шара?

Оба факта можно объяснить только отбором.

Над островом Мадейра постоянно дуют сильные ветры. Жуки, поселившиеся на острове, часто уносились ветром в море и погибали. Естественно, что жуки, имевшие менее развитые крылья и поэтому летавшие реже, имели больше шансов выжить в таких условиях.

Природа производила бессознательный отбор. Хорошо летавшие жуки постепенно истреблялись, а жуки, имевшие слабые крылья, сохранялись и давали начало новому потомству плохо летающих жуков. С каждым поколением этот признак, оказавшийся полезным, закреплялся благодаря естественному отбору.

От слабокрылых жуков произошли жуки вовсе бескрылые. Они были наиболее приспособлены к местным условиям и быстро расселились по всему острову Мадейра.

По другому пути пошло развитие крыльев бабочек. Ведь большинство бабочек не может жить без крыльев. Бабочки должны все время порхать с цветка на цветок, чтобы прокормить себя.

В условиях острова Мадейра бабочки с нормальными крыльями также уносились ветром и гибли в море. Зато сохранялись бабочки, имевшие более сильные крылья, позволявшие бороться с порывами ветра. В результате отбора на острове остались лишь бабочки с сильными крыльями.

Для насекомых, попавших на этот остров, было только два выхода: или, как это было с бабочками, приобрести органы, годные для борьбы с ветром, или, как это происходило с жуками, совсем отказаться от такой борьбы.

Тут должно было произойти, замечает Дарвин, то же, что с мореплавателями, потерпевшими крушение близ берега: хорошим пловцам было бы выгодно еще большее искусство, чтобы доплыть до берега; плохим же пловцам было бы выгоднее вовсе не уметь плавать, а держаться на обломках корабля.

Корабль «Бигль».

Если бы на острове Мадейра были иные условия, то и развитие насекомых пошло бы по иному пути. Так в природе стихийно осуществляется отбор живых существ, наиболее приспособленных к условиям жизни. Дарвин назвал его естественным отбором.

Открытия Дарвина помогли решить одну из самых сложных проблем, стоявших перед наукой. Стало ясно, что именно благодаря естественному отбору постоянно совершенствуются разнообразные живые существа, населяющие Землю, что весь современный растительный и животный мир есть результат развития, длившегося миллионы лет.

Однако остался еще один нерешенный вопрос.

Если современные животные и растения произошли путем постепенного изменения, то, изучая ископаемые остатки, мы должны обнаружить непрерывную цепь таких изменений.

В руках ученых были многочисленные остатки ископаемых животных и растений. В молодых отложениях земной коры они находили остатки более сложных организмов, в древних отложениях — остатки менее сложных.

По ископаемым остаткам — скелетам, отпечаткам на камне и даже по отдельным костям — ученые научились восстанавливать внешний вид и строение древних животных и растений.

Сравнивая древних и современных животных и растения и располагая их последовательно, в зависимости от сложности организации, ученые получили как бы лестницу постепенного развития жизни на Земле. На нижних ступеньках этой лестницы были самые простые животные и растения, на верхних — самые сложные.