По следам Чарльза Дарвина

Внешний слой массы земли глубиной в тысячу километров состоит в основном из различных горных пород. Под ними залегают более плотные и тяжелые металлы. Процессы плавления и высокие температуры до атмосферных эпох приводили к тому, что мир находился практически в жидком состоянии; поэтому тяжелые металлы опускались далеко вглубь земли. Те из них, которые встречаются сегодня вблизи поверхности, представляют собой выделения древних вулканов, более поздние и мощные лавовые потоки и сравнительно недавние отложения метеоритов.

Толщина наружной коры составляла примерно сорок километров. Эта кора покоилась непосредственно на расплавленном базальтовом море различной глубины – подвижном слое расплавленной лавы, удерживаемом высоким давлением, но с неизменной тенденцией устремляться в любом направлении, чтобы компенсировать планетарные давления и тем самым стабилизировать земную кору.

Континенты и сегодня продолжают плавать на не кристаллизованном упругом море из расплавленного базальта. Если бы не эти предохранительные условия, сильные землетрясения буквально разнесли бы землю на части. Землетрясения вызываются не вулканами, а передвижением и смещением твердой наружной коры.

Находящиеся в земной коре слои лавы, застывая, образуют гранит. Средняя плотность Земли немногим более чем в пять с половиной раз выше плотности воды; плотность гранита менее чем в три раза превосходит плотность воды. Ядро земли в двенадцать раз плотнее воды.

Морское дно более плотно, чем масса суши, что удерживает континенты над поверхностью воды. Когда вытесненное морское дно поднимается над уровнем моря, то оказывается, что оно состоит в основном из базальта – вида лавы, который значительно тяжелее континентального гранита. При этом, если бы материки не были легче океанского ложа, сила тяжести вытесняла бы края океанов на сушу, но этого не происходит.

Вес океанов также является одним из факторов возрастающего давления на морское ложе. Вместе с весом водяного столба более низкое, но сравнительно тяжелое океанское ложе примерно уравновешивает более высокие, но значительно более легкие континенты. Однако в тенденции все континенты сползают в океан. Давление континентов на уровне океанического дна составляет примерно 20.000 фунтов на квадратный дюйм. То есть таким было бы давление континентальной массы, находящейся на высоте 15.000 футов от морского дна. Давление воды на дне океана составляет всего лишь около 5.000 фунтов на квадратный дюйм. Эта разница в давлении является причиной оползания континентов на океаническое ложе.

Оседание океанического ложа в эпоху до появления жизни подняло твердую континентальную массу на такую высоту, что ее боковое давление привело к сползанию восточных, западных и южных краев по низлежащим слоям полу густой лавы в воды окружающего Тихого океана. Столь полная компенсация континентального давления позволила избежать широкого разлома на восточном побережье этого древнего азиатского континента, но с тех пор восточная береговая линия нависает над обрывом примыкающих океанических глубин, угрожая сползти в водную могилу.

Переходный период

450.000.000 лет тому назад состоялся переход от растительной к животной жизни. Эта метаморфоза произошла в мелководных, защищенных тропических бухтах и лагунах, расположенных вдоль протяженной береговой линии расходящихся континентов. И этот процесс, все фазы которого были заложены в изначальных прототипах жизни, протекал постепенно. Существовало много промежуточных стадий между первобытными растительными формами и более поздними, хорошо оформленными животными организмами. По сей день сохранились переходные плесневые грибки, которые невозможно причислить ни к растениям, ни к животным.

Можно проследить эволюцию растительной жизни в животную. Хотя были обнаружены постепенно изменяющиеся ряды растений и животных, последовательно ведущие от простейших к наиболее сложным и развитым организмам, вы не сможете найти такие же соединительные звенья ни между большими отделами царства животных, ни между высшими из дочеловеческих животных типов и первобытными людьми человеческих рас. Так называемые «недостающие звенья» таковыми и останутся по той простой причине, что они никогда не существовали.

От эпохи к эпохе возникают принципиально новые виды животных. Они не образуются в результате постепенного накопления небольших отклонений; они появляются как полностью сформировавшиеся новые категории жизни. И появляются они внезапно.

Внезапное появление новых видов и различных категорий живых организмов – полностью биологическое и совершенно естественное явление. С этими генетическими мутациями не связано ничего сверхъестественного.

При должном уровне солености океана появилась животная жизнь, и позволить соленой воде циркулировать по телам морских животных было сравнительно простой задачей. Однако после того, как океаны сузились и концентрация соли резко возросла, те же самые животные выработали способность понижать содержание соли в жидкости своих тел – подобно тому, как организмы, научившиеся жить в пресной воде, приобрели способность поддерживать нужный уровень хлористого натрия в жидкости своего тела с помощью искусных методов удержания соли.

Изучение ископаемой морской жизни в горных породах вскрывает стремление этих примитивных организмов приспособиться к среде. Растения и животные никогда не прекращают таких адаптационных экспериментов. Среда постоянно изменяется, и живые организмы всегда пытаются приспособиться к ее бесконечным колебаниям.

Физиологическое обеспечение и анатомическая структура любой новой категории жизни являются реакцией на действие законов природы, однако, последующее наделение разумом – это посвящение, выполняемое вспомогательными духами разума в зависимости от природных возможностей мозга. Хотя разум не является результатом физической эволюции, он целиком зависит от возможностей мозга, которые обеспечиваются чисто физическими и эволюционными процессами.

На протяжении почти бесконечных циклов приобретений и потерь, адаптаций и повторных адаптаций, все живые организмы совершают взлеты и падения от одной эпохи к другой. Обретающие космическое единство остаются; те же, кому это не удается, прекращают существовать.

Геологическая летопись

Обширная группа горных массивов, составлявшая внешнюю кору мира на заре жизни в эпоху протерозоя, в настоящее время встречается лишь в редких местах на поверхности земли. Когда же она выходит из-под нагромождений последующих эпох, в ней обнаруживаются только окаменелые остатки растительной и примитивной животной жизни. Некоторые из таких древнейших погруженных в воду пород смешаны с более поздними слоями, и порой они содержат окаменелости ранних форм растительной жизни, в то время как в самых верхних слоях порой встречаются более примитивные формы древних морских животных организмов. Во многих местах эти древнейшие осадочные породы, заключающие в себе ископаемых ранней морской жизни, как животной, так и растительной, залегают над более древними, сплошными породами.

Среди ископаемых этой эры встречаются водоросли, похожие на кораллы растения, примитивные протозоа и переходные организмы типа губок. Однако, отсутствие таких ископаемых в слоях нижних пород не обязательно говорит о том, что во время образования этих отложений жизнь не существовала в других местах. На протяжении этих древних эпох жизнь была редким явлением, медленно распространявшимся по поверхности земли.

В настоящее время горные породы этой древней эпохи залегают у поверхности земли или же очень близко к поверхности, покрывая примерно одну восьмую часть нынешней территории суши. Средняя глубина этого переходного пласта – древнейших слоев осадочных пород – составляет около полутора километров. В некоторых местах такие системы древних пород достигают в глубину четырех километров, но многие слои, приписываемые к этой эпохе, относятся к более поздним периодам.

В Северной Америке этот древний слой, несущий в себе первобытные ископаемые остатки, выходит на поверхность во многих местах в восточных, центральных и северных районах Канады. Кроме того, здесь расположен промежуточный восточно-западный гребень этой породы, который простирается от Пенсильвании и древнего горного массива Адирондак на запад через Мичиган, Висконсин и Миннесоту. Другие гребни проходят от Ньюфаундленда до Алабамы и от Аляски до Мексики.

Горные породы этой эпохи выходят на поверхность во многих местах, однако наиболее объяснимо образование тех из них, которые находятся в районе озера Верхнее, а также в Большом Каньоне реки Колорадо, где породы, содержащие первобытные окаменелости и существующие в нескольких слоях, подтверждают катаклизмы и колебания поверхности тех далеких времен.

Этот слой горной породы – древнейший пласт коры, несущий в себе ископаемые, – был раздавлен, смят и самым невообразимым образом скручен в результате землетрясений и ранней вулканической активности. Потоки лавы этой эпохи подняли к поверхности земли большое количество железа, меди и свинца.

Редко где такие процессы демонстрируются с большей графической наглядностью, чем в долине Сент-Круа в Висконсине. В этом районе произошло сто двадцать семь последовательных истечений лавы с последующим затоплением суши и осаждением горных пород. Хотя значительная часть верхних осадочных пород и промежуточных лавовых потоков сегодня отсутствует, тем не менее, на поверхности находятся около шестидесяти пяти или семидесяти напластованных страниц каменной книги прошлого.

В эти древние эпохи, когда значительная часть суши была лишь немногим выше уровня моря, земля неоднократно затоплялась и вновь поднималась. Кора земли еще только вступала в более поздний период относительной стабилизации. Волнообразные движения – подъемы и погружения в начальный период континентального дрейфа – воздействовали на частоту периодических затоплений огромных континентов.

В течение этой эпохи примитивной морской жизни обширные прибрежные районы континентов опустились ниже уровня моря на глубину от нескольких метров до полукилометра. Большая часть более раннего песчаника и конгломератов представляет собой осадочные скопления, образовавшиеся из этих древних берегов. Осадочные породы этого раннего пласта лежат непосредственно на тех слоях, которые сформировались задолго до возникновения жизни, во времена появления всемирного океана.

Эта эра является периодом распространения жизни в водной среде мира; морская жизнь прочно укрепилась на Земле. Дно мелководных и просторных внутренних морей постепенно заполняется обильной и пышной растительностью, в то время как прибрежные воды изобилуют простейшими формами животной жизни.

Всё это повествование наглядно изложено на ископаемых страницах огромной «каменной книги», рассказывающей о событиях минувших дней. И страницы этой гигантской биологической летописи непременно раскроют вам истину, стоит вам только научиться их толковать. Дно многих морей поднялось сегодня на большую высоту, и их многовековые отложения повествуют о борьбе за существование в те давние дни. Буквально истинны слова поэта, сказавшего: «И прах, что топчем мы, когда-то был живым».

Эра морской жизни на Земле

В нашем представлении, история Земли началась примерно миллиард лет тому назад и охватывает пять крупных этапов:

1. Эра до появления жизни продолжалась на протяжении первых четырехсот пятидесяти миллионов лет – примерно с того времени, когда планета достигла своих нынешних размеров, и вплоть до появления жизни. Наши ученые называют этот период археозоем.

2. Эра зарождения жизни продолжалась в течение следующих ста пятидесяти миллионов лет. Она отделяет эру до появления жизни, или эру катаклизмов, от следующего периода более развитой морской жизни. Эта эпоха известна нашим исследователям как протерозой.

3. Эра морской жизни охватывает следующие двести пятьдесят миллионов лет и обычно известна как палеозой.

4. Эра ранней наземной жизни продолжалась на протяжении следующих ста миллионов лет и известна как мезозой.

5. Эра млекопитающих охватывает следующие пятьдесят миллионов лет. Эта последняя эра известна как кайнозой.

Таким образом, эпоха морской жизни покрывает около четвертой части нашей планетарной истории. Ее можно разделить на шесть продолжительных периодов, каждый из которых характеризуется определенными эволюционными сдвигами, как в геологической, так и биологической областях.

В начале этой эпохи дно морей, обширные континентальные шельфы и многочисленные мелководные прибрежные бассейны покрылись обильной растительностью. Простейшие и наиболее примитивные формы животной жизни уже произошли от предшествующих им растительных организмов, и ранние животные постепенно распространялись вдоль протяженных побережий различных континентов, наполняя многочисленные внутренние моря первобытной морской жизнью. Поскольку эти древние организмы, как правило, не имели раковин, лишь малая их часть сохранилась в форме ископаемых. Тем не менее, всё было готово для создания первых глав той великой «каменной книги», которая хранит в себе летопись жизни, столь методично писавшуюся на протяжении последующих эпох.

Североамериканский континент обладает замечательной коллекцией богатых окаменелостями отложений, охватывающих всю эру морской жизни. Самые первые и наиболее древние пласты отделены от позднейших слоев предшествующего периода обширными эрозионными отложениями, четко разделяющими эти два этапа планетарной эволюции.

Эпоха трилобитов

К началу этого периода относительного спокойствия земной поверхности жизнь была ограничена различными внутренними морями и прибрежной полосой океана; не существовало ни одной формы наземных организмов. Примитивные морские животные хорошо акклиматизировались и были готовы к следующему этапу эволюции. Амебы – типичные уцелевшие организмы начальной стадии развития животной жизни – появились к концу предыдущего переходного периода.

400.000.000 лет тому назад как растительная, так и животная морская жизнь уже успешно распространилась по всему миру. Мировой климат становится несколько более теплым и ровным. Происходит всеобщее затопление морских берегов различных континентов, в особенности Северной и Южной Америки. Появляются новые океаны, и значительно расширяются древние водные массивы.

Растения впервые выбираются на сушу и вскоре совершают существенный прогресс в адаптации к не морской среде обитания.

Внезапно – и без образования промежуточных форм – возникают первые многоклеточные животные. Появляются трилобиты, которые в течение многих веков оставались преобладающим видом морской фауны. Для морских животных наступила эпоха трилобитов.

В завершающий период этого этапа значительные части Северной Америки и Европы выступили из-под воды. Земная кора временно стабилизировалась; горы – или, скорее, возвышенности – поднялись вдоль атлантического и тихоокеанского побережий, над островами Вест-Индии и южной частью Европы. Весь Карибский регион высоко поднялся над уровнем моря.

390.000.000 лет тому назад произошло дальнейшее поднятие суши. В некоторых районах восточной и западной Америки и западной Европы встречаются пласты отложений этого времени, причем это древнейшие породы, содержащие ископаемых трилобитов. Через несколько миллионов лет Тихий океан начал заполнять американские континенты. Погружение земли происходило в основном вследствие адаптации коры, хотя свою роль сыграло также латеральное растяжение суши, или оползание континентов.

380.000.000 лет тому назад Азия стала проседать при кратковременном поднятии других континентов. Однако по мере развития этой эпохи формирующийся Атлантический океан совершал глубокие вторжения во все примыкавшие береговые линии. Северные атлантические, или арктические, моря в то время соединялись с водами южного Мексиканского залива. Когда это южное море вошло в Аппалачскую впадину, его волны разбивались на востоке о горы такие же высокие, как Альпы; но в целом континенты представляли собой однообразные низменности, начисто лишенные какой-либо живописности.

370.000.000 лет тому назад произошло обширное и почти полное затопление Северной и Южной Америки, вслед за которыми под воду ушли Африка и Австралия. Только некоторые части Северной Америки оставались выше уровня мелководных кембрийских морей. Спустя пять миллионов лет моря отступили перед поднимавшейся сушей. И все эти процессы погружения и подъема суши были лишены драматизма, медленно протекая на протяжении миллионов лет.

Относящийся к этой эпохе пласт, содержащий ископаемые остатки трилобитов, то здесь, то там выходит на поверхность всех континентов, за исключением центральной Азии. Обычно эти породы залегают горизонтально, однако в горах они расположены наклонно и деформированы из-за сжатия и образования складок. Во многих местах такое сжатие изменило первоначальный характер этих отложений. Песчаник превратился в кварц, глинистый сланец – в аспидный сланец, а известняк – в мрамор.

360.000.000 лет тому назад продолжался прирост суши. Северная и Южная Америка поднялись на значительную высоту. Поднялась западная Европа и Британские острова, за исключением некоторых частей Уэльса, находившихся глубоко под водой. Крупные ледники отсутствовали в течение этой эпохи. Предполагаемые ледниковые отложения, которые встречаются в связи с этими пластами в Европе, Африке, Китае и Австралии, объясняются изолированными горными ледниками или сдвигом более поздних ледниковых наносов. Мировой климат был океаническим, а не континентальным. Южные моря были теплее, чем сегодня, простираясь к северу, через Северную Америку, вплоть до полярных регионов. Гольфстрим проходил через центральную часть Северной Америки и отклонялся к востоку, омывая и согревая берега Гренландии и превращая этот покрытый сегодня ледяным панцирем континент в настоящий тропический рай.

Морская жизнь была примерно одинаковой по всему миру и состояла из морских водорослей, одноклеточных, простейших губок, трилобитов и других ракообразных – креветок, крабов и омаров. К концу этого периода появились три тысячи разновидностей плеченогих, из которых сохранились только двести. Эти животные представляют собой одну из тех разновидностей древней жизни, которые дошли до наших дней практически в неизменном виде.