Сергей Мейен - Следы трав индейских

• Название: Следы трав индейских
• Автор: Сергей Мейен
• Издательство: Мысль
• Жанр: Биология
• Год: 1981

Книга доктора геолого-минералогических наук С. В. Мейена содержит научно-популярное изложение некоторых основных проблем современной палеоботаники — науки об эволюции растительного мира Земли, восстанавливающей облик нашей планеты в прошлые эпохи. Положение древних материков и их перемещение, климатические условия, эпохи оледенения, заселение суши растениями, эволюция живых организмов — обо всем этом рассказывается в книге, написанной по результатам новейших исследований и рассчитанной на широкие круги читателей.

---

Наконец, надо внимательнее отнестись к додевонским отложениям, континентальным по происхождению. А. Грей и Буко отметили, что в тех додевонских толщах, которые считаются наземными, нет остатков спор. Вскоре после выхода их статьи американские палеоботаники Л. М. Пратт, Т. Л. Филлипс и Д. М. Деннисон описали все те же трубки, споры и кутикулы из нижнесилурийских отложений штата Вирджиния. По составу, характеру слоистости и условиям залегания эти отложения считаются континентальными. Еще один американский палеоботаник, Д. М. Шопф, присоединившийся к дискуссии, обратил внимание на то, что трубки со спиральными утолщениями обычно попадаются в захоронениях вместе с хитинозоями — проблематическими мелкими животными, обычно встречающимися в морских отложениях.

Словом, пока еще слишком рано уверенно говорить о том, к каким организмам относятся силурийские спороподобные остатки, трубки и куски кутикулы с клетками. Лучше повременить и с уверенными заключениями о том, что же было на суше в додевонские времена.

Впрочем, и в отношении раннего девона надо высказываться осторожно. В самых низах девонского разреза растительных остатков не многим больше, чем в верхах силура. Лишь в отложениях зигенского века (второго от начала девонского периода) во многих местах Земли находят разнообразные и многочисленные остатки растений. Гораздо разнообразнее становятся и оболочки спор. Это увеличение числа и разнообразия растительных остатков указывает не только на успехи в эволюции растений, но и на увеличение площадей, пригодных для устойчивого захоронения растительных остатков. Многие зигенские толщи с растительными остатками заведомо отложились на континентах.

Редкость континентальных отложений в дозигенские времена можно объяснить отсутствием развитого растительного покрова. Без него не было настоящих почв, не было и регуляции стока вод. После каждого дождя вода скатывалась в низины беспорядочными и ничем не сдерживаемыми потоками. Осадки, накапливавшиеся на континентах, непрерывно перерабатывались потоками, пока суша не нивелировалась. Как только возникли растения, способные заселять сушу и собираться в достаточно густые поселения, начался регулируемый сток вод, появились настоящие почвы. Растения могли защищать склоны от непрерывного и быстрого размыва. Речные долины закладывались надолго, началось континентальное осадконакопление с образованием устойчивых, не подвергающихся переработке захоронений растительных остатков. Возможно, что именно это и произошло в начале зигенского века. Раз начавшись, этот процесс мог быстро захватить обширные участки суши.

Можно полагать, что в основном суша была заселена к концу девонского периода, поскольку в начале следующего, каменноугольного периода на Земле образовывались уже практически все основные типы осадков, ныне отлагающиеся на континентах. В самом начале карбона начинается образование угленосных внутриконтинентальных толщ. Само присутствие углей показывает, что на пути стока вод стояли мощные растительные фильтры. Не будь их, не могли бы образовываться угольные пласты, ибо остатки растений непрерывно смешивались бы с песком и глиной, так что получались бы обломочные породы, сильно обогащенные растительными остатками, — углистые сланцы или песчаники, а не настоящие угли. С этого времени Земля стала зеленой.

Если спросить далекого от палеонтологии человека, какие главные вопросы должны интересовать, по его мнению, специалиста по мезозойским рептилиям, то в ответ мы, может быть, услышим о вымирании динозавров. Ведь об этом то и дело пишут даже в газетах. Стало быть, специалисту тем более важно понять, почему вымерли динозавры в конце мезозойской эры, произошло ли это от похолодания или от вспышки сверхновой звезды. И тем не менее это не так. Специалисты по динозаврам в общем довольно равнодушны к происходящей дискуссии, в которой участвует кто угодно, но только не они (вернее, участвуют редко и высказываются, как правило, скупо). Все дело в том, что для исследователя, профессионально работающего с конкретным материалом, гипотеза приобретает интерес лишь тогда, когда она открывает путь к новым исследованиям, когда можно ее проверять наблюдением, а не заниматься умозрениями, вперив взор в потолок. По той же причине «снежный человек» больше интересует журналистов, чем антропологов.

Так и проблема заселения суши растениями и происхождения высших растений. Она долго была объектом умозрений, далеких от конкретных палеоботанических исследований. Поэтому палеоботаники проявляли к ней интерес только тогда, когда появлялись новые находки и их можно было изучать в лаборатории. Если надежды не оправдывались, интерес к этой проблеме опять исчезал и существовал лишь в среде людей, довольно далеких от палеоботаники. Пересмотр остатков якобы высших растений из додевонских отложений породил скепсис ко всем таким находкам. Повысились требования к качеству материала, детальности его изучения, точности датировок документов. Тем не менее сейчас начинает открываться новое поле исследований, причем не только для палеоботаников, но и для специалистов по осадочным породам. Палеоботаника должна идти рука об руку с палеоэкологией. На этой стадии особенно важно смотреть на проблему как можно шире, допуская к рассмотрению любые гипотезы, только бы они помогали осмысленному поиску новых фактов, помогали увязывать накопленные разнородные наблюдения. Здесь важно не спешить с выводами, не цепляться за одну гипотезу, а упорно и вдумчиво работать. Именно такой смысл — еще одной рабочей гипотезы — и имеют мысли, высказанные в этой главе о заселении суши растениями.

Глава II ПЕРВЫЙ РАСКОЛ В РАСТИТЕЛЬНОМ ЦАРСТВЕ

Люди по-разному воспринимают прошлое. Одни следуют Екклесиасту: «Что было, то и будет; и что делалось, то и будет делаться, — и нет ничего нового под солнцем. Бывает нечто, о чем говорят: «смотри, вот это новое»; но это было уже в веках, бывших прежде нас». Однако стремление навязать прошлому черты наших дней часто терпит неудачу. Тогда начинает казаться, что раньше все было не так.

Остатки давно вымерших организмов производили большое впечатление на первых своих исследователей. Странным был облик животных и растений, да и встречались их остатки в необычных местах. Перед учеными постепенно открывался новый, неведомый органический мир. Остатки растений — листья, крупные стволы — попадались в высоких арктических широтах. В зоне вечной мерзлоты встречались кости мамонта, родство которого со слонами было совершенно очевидно еще в XVIII веке. Стало быть, климат на Земле когда-то был иным, более теплым и равномерным, чем сейчас. В прошлом веке было расшифровано ледниковое происхождение валунов, рассеянных на европейских равнинах. Значит, за теплыми временами настала эпоха грандиозного оледенения, остаток которого — нынешние арктические и антарктические льды.

На представления о прошлом Земли сильно влияли и космогонические гипотезы. Долго господствовало убеждение, что Земля, когда-то раскаленная, постепенно остывает. Внутренним теплом Земли были склонны объяснять заселение высоких широт богатой растительностью, от которой остались мощные пласты углей. Нынешняя картина климатических поясов рассматривалась как образование последних геологических эпох. Возникла проблема появления климатической зональности.

Некоторое непостоянство климатов в прошлом не вызывало сомнений у исследователей. Тем не менее было вовсе не обязательно видеть в следах оледенений или, наоборот, остатках южных растений в высоких широтах однонаправленное изменение климата. Гипотезе об остывании Земли был противопоставлен взгляд о постоянных климатических колебаниях. Его разделял знаменитый английский геолог Ч. Лайель.

С тех пор многое изменилось в представлениях об истории нашей планеты. Была выдвинута концепция холодного происхождения Земли и ее последующего разогрева. Стало ясно, что связывать климатические события с внутренним теплом недр рискованно. Тем не менее убеждение, что когда-то на Земле не было климатической зональности, удерживалось в умах многих исследователей. Оно поддерживалось и многочисленными фактами, которые свидетельствовали, что в местах, лежащих сейчас в совершенно различных климатических зонах, встречаются остатки одних и тех же организмов, сходных ассоциаций животных и растений.

Палеоботанические исследования начались в Европе в начале прошлого века и разворачивались довольно быстро. В 1804 г. Эрнст Фридрих фон Шлотгейм, живший в Тюрингии, впервые стал описывать ископаемые растения по образцу современных и присваивать им родовые и видовые латинские названия. В 1820 г. граф Каспар Штернберг, основатель и президент Национального музея в Праге, начал печатать выпуски капитального труда «Опыт геогностически-ботанического изложения флоры древних времен». Последний выпуск вышел в 1838 г., в год смерти Штернберга. В 1828–1837 гг. Адольф Броньяр, профессор ботаники в Париже, опубликовал замечательную сводку — «История ископаемых растений», к которой до сих пор обращаются палеоботаники. Штернберг и Броньяр не только дали систематическое описание всех известных тогда ископаемых растений, но и впервые установили закономерное изменение их ассоциаций по геологическому разрезу. История растительного мира была поделена ими на три этапа, примерно соответствующие палеозойской, мезозойской и кайнозойской эрам.