Леонид Серебрянный - Древнее оледенение и жизнь

• Название: Древнее оледенение и жизнь
• Автор: Леонид Серебрянный
• Издательство: Наука
• Жанр: Природа и животные
• Год: 1980

В центре внимания предлагаемой книги — новейшая история эволюции биосферы, охватывающая четвертичный период. Систематизация существующих представлений о природе этого периода, и в частности о покровных оледенениях, позволяет по-новому взглянуть на процессы развития органического мира. На примере наиболее изученного последнего оледенения Земли дана картина изменения природных зон в пространстве и времени.

---

Позднепалеозойские ледниковые отложения были обнаружены и на большей части Австралии. Здесь найдены следы горного и покровного оледенений, которые указывают на тесную зависимость от ухудшения климата, обеднения состава флоры и фауны с середины каменноугольного периода. Горное оледенение, возможно, перестало самостоятельно существовать в связи с образованием крупного ледникового покрова в начале пермского периода (280 млн. лет назад) на юго-востоке Австралии, Этот покров удерживался на протяжении примерло 10 млн. лет, а впоследствии горные ледники местами сохранялись до казанского времени (250 — 245 млн. лет назад).

В Антарктиде позднепалеозойские ледниковые отложения были найдены в Трансантарктических горах и горах Элсуэрта. Предположительно развитие этого оледенения относят к тому же самому временному интервалу, что и в других частях Гондваны (конец каменноугольного и начало пермского периодов). Антарктида около 280 млн. лет назад, как и в настоящее время, находилась в полярных широтах. Следовательно, в истории этого континента оледенения неоднократно повторялись.

Уместно заметить, что данные по ледниковым отложениям и истории оледенения позднего палеозоя — отнюдь не единственный аргумент в пользу концепции дрейфа материков. Не менее важная информация получена благодаря применению палеомагнитного метода, сейсмических исследований и бурения океанических осадков. Достаточно хорошо изучено географическое положение отдельных материков за последние 200 млн. лет; на основании этого можно проследить черты сходства и различия ископаемых организмов, пути их распространения, возможные случаи изолированного развития и т. д.

Этап активизации оледенений на рубеже каменноугольного и пермского периодов совпал со значительными изменениями состава флоры и фауны. Если каменноугольный период характеризовался господством земноводных, то с перми началось распространение пресмыкающихся. Особенно хорошо изучены пермские пресмыкающиеся Южной Африки, включавшие целый ряд травоядных и хищных форм, которые обитали в условиях умеренно теплого климата. В то же время в Северной Америке и Европе животный мир был более разнообразен: помимо пресмыкающихся, там водились различные земноводные и рыбы. Природные условия этих материков, возможно, приближались к пустынным.

Позднекаменноугольное время, как известно, совпало с накоплением мощных залежей угля, что обусловливалось быстрым ростом биомассы. Климат тогда был довольно однообразным, без резких сезонных различий, о чем свидетельствует отсутствие годичных колец у деревьев. На рубеже каменноугольного и пермского периодов резко изменилась растительность. Под влиянием оледенения на материке Гондваны распространились формации папоротникообразных — флора Glossopteris (рис. 4), приспособившиеся к перигляциальным обстановкам и резко отличавшиеся от космополитических формаций других материков. Таким образом, именно оледенение Гондваны обострило температурные контрасты полярных и экваториальных широт и дифференциацию природных зон, что сыграло важную роль в развитии биосферы.

ПОЗДНЕКАЙНОЗОЙСКИЙ ЭТАП ОЛЕДЕНЕНИЯ ЗЕМЛИ

Кайнозойская эра, самая молодая в геологической истории Земли, охватывавшая последние 70 млн. лет, была связана с коренными преобразованиями природы. В позднем кайнозое не только в полярных, но и в умеренных широтах активизировались процессы оледенения. Во время максимального развития оледенения не менее одной трети поверхности нынешней суши (около 45 млн. км2) было сковано льдом и, кроме того, площадь морских льдов в два-три раза превышала современную.

Следы позднекайнозойских оледенений по сравнению с более древними оледенениями Земли яснее выражены в строении поверхности, что облегчает задачу их исследования. Недаром именно с позднекайнозойскими оледенениями тесно связана разработка учения о материковых оледенениях, которое часто называют ледниковой теорией.

Ледники привлекали внимание ученых очень давно. Еще в XVI в. исландский ученый Т. Вигалин отметил, что в Исландии со времени открытия ее в конце IX в. ледники испытывали весьма значительные колебания в краевых зонах и эти колебания, по всей вероятности, подчинялись более крупным планетарным изменениям климата. В конце XVIII — начале XIX в. в результате детальных наблюдений в предгорных районах Альп были установлены следы более обширного распространения ледников в прошлом. Находки крупных валунов в альпийских долинах и на равнинах Средней Европы навели на мысль, что эти камни могли быть принесены только льдом. Одним из первых мнение о ледниковом периоде высказал великий немецкий поэт И.-В. Гёте, который, как известно, увлекался естественными науками.

Дальнейшее развитие ледниковой теории связано с исследованиями Л. Агассиза в Швейцарии в 30-х годах прошлого века. Опираясь на наблюдения И. Венеца, И. Шарпантье и других естествоиспытателей, ученый писал о материковом оледенении, распространявшемся на обширных пространствах Европы. Термин «ледниковая эпоха» был тогда же предложен швейцарским геологом X. Шимпером. Против этой концепции выступил известный естествоиспытатель Ч. Лайель, который склонялся к признанию переноса валунов плавучими льдами. Дрифтовая гипотеза Лайеля в середине XIX в. находила немало сторонников.

Рис. 5. Зарисовка обнажения морены у г. Хяменлинна в Финляндии (из книги П. А. Кропоткина «Исследования о ледниковом периоде», 1876)

а — ледниковый щебень; b — гранитные бугры

В изучение древнего оледенения на востоке Европы деятельно включились русские ученые. В 1856 г. московский геолог Г. Е. Щуровский опубликовал карту материкового оледенения России, ставшую прообразом нынешних палеогеографических карт. В поддержку ледниковой теории в 1871 г. определенно высказался петербургский геолог Ф. Б. Шмидт. В середине 70-х годов П. А. Кропоткин в России, О. Торелль в Швеции и А. Гейки в Великобритании почти одновременно опубликовали работы о материковом оледенении, основанные на детальных полевых наблюдениях. Среди них бесспорно наиболее значительными были «Исследования о ледниковом периоде» (1876 г.) П. А. Кропоткина. Книга отличалась глубоким Обоснованием ледниковой теории и комплексной палеогеографической трактовкой древних оледенений и их отложений (рис. 5). Благодаря этому дрифтовой гипотезе был нанесен сокрушительный удар.

Для России идеи П. А. Кропоткина играют совершенно исключительную роль. Дело в том, что на территории нашей страны древние ледниковые покровы не только обладали громадными размерами, но и образовывали целую систему со сложным распределением во времени и пространстве. Этому способствовали общеклиматические и морфоструктурные условия. Недаром геолог Г. Шпрайтцер в середине 1930-х годов писал, что по сравнению с другими древнеледниковыми областями Русская равнина наиболее подходит для выяснения проблем истории четвертичных оледенений. Действительно, на этой территории решаются многие ключевые вопросы палеодинамики ледниковых покровов. Соответственно возрастает значение идей П. А. Кропоткина, впервые обосновавшего наличие обширных покровов материковых льдов на северо-западе России.

Развитие ледниковой теории в нашей стране проходило в обстановке оживленных дискуссий со сторонниками антигляциализма и гляциомаринизма. Нападки со стороны явных антигляциалистов, отрицавших ледниковую теорию, были лишены глубокого научного обоснования и оторваны от практики конкретных геологических наблюдений и исследований, а потому и не получили сколько-нибудь прочной опоры.

Несколько иначе обстоит дело с гляциомаринистами, собравшими значительный набор фактов, свидетельствующих о широком распространении четвертичных морских отложений на равнинах Северной Евразии. Попытки синхронизировать эти морские трансгрессии с периодами активизации оледенения, как нам представляется, вряд ли могут оказаться плодотворными, так как они идут вразрез с громадной суммой геологических и палеогеографических данных. Тем не менее нет никаких сомнений в том, что морские и ледовоморские обстановки были весьма характерны для прибрежных равнин Северной Евразии во время продолжительных интервалов четвертичной истории.

Решение этой проблемы тесно связано с современной трактовкой многократности и продолжительности материковых оледенений. П. А. Кропоткин считал, что была только одна ледниковая эпоха. Однако впоследствии благодаря находкам межморенных отложений с ископаемыми остатками теплолюбивых растений и животных неоднократность покровных оледенений была доказана. Эти находки убедительно свидетельствуют о перерывах в развитии оледенений. Если ледники тогда были такие же, как в настоящее время, либо достигали еще меньших размеров, представляется возможным выделять межледниковья. К сожалению, у исследователей еще нет единого мнения по поводу числа самостоятельных межледниковий и оледенений.