Текст книги "Краткая история планеты Земля. Горы, животные, огонь и лед"

Автор книги: Дж. Д. Магдугалл

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 19 страниц)

Химические реакции, которые резко изменяют минеральный и химический составы остатков – как твердых, так и мягких их частей, – обычно оставляют нетронутой морфологию и внутреннюю структуру растений или животных. В типичных случаях реакции происходят после погребения организма в осадках, когда циркулирующая в осадке вода, несущая растворенные в ней минералы, реагирует с первичным материалом погребенного организма, трансформируя его. Хорошим примером такой реакции является окаменевшее дерево, которое сохраняет тончайшие детали своего первоначального строения – годичные кольца и т. п., несмотря на тот факт, что целлюлоза и другие химические компоненты первоначального дерева полностью замещены кремнеземом – той самой составной частью, которая слагает обычный минерал кварц. Как показывает само название, в данном случае древесина была превращена в камень.

Некоторые очень ценные ископаемые вообще являются остатками не организмов, а их следов – это борозды после проползших червей, царапины крабов, отпечатки следов динозавров. Подобно опытному следопыту, который может определить пол, рост и вес человека по не слишком отчетливым следам, некоторые палеонтологи умудрились насобирать по мелочам огромное количество информации о древних организмах и их поведении по такого рода остаткам. Их работа гораздо труднее, чем работа следопыта, поскольку во многих случаях вообще неясно, какое животное оставило данный след.

Студентом я холодно относился к палеонтологии. Помню, как я проводил долгие вечера по пятницам в жаркой комнате старинного здания, делая зарисовки древних существ под руководством доброго, но тоже древнего преподавателя. На этих занятиях почти не было речи о поведении, эволюции или каких-либо процессах, а только о классификации. Я думал, что геофизика или геохимия гораздо более интересные дисциплины; кроме того, мне никогда не нравились мои рисунки. Но если на мгновение призадуматься, согласитесь, что при правильном подходе вряд ли существует нечто более интересное и волнующее, чем держать в руках кусок породы возрастом в 500 миллионов лет, выцарапывать из нее окаменелый остаток какого-нибудь неизвестного существа и пытаться реконструировать мир, каким он был полмиллиарда лет назад. Палеонтологи занимались именно этим. На основе мириадов изученных ими окаменевших остатков животных раннего кембрия они сумели узнать многое о способах перемещения, диете и местах обитания самых разных существ на великом древе эволюции.

Во многих частях света почти невозможно не увидеть ископаемые остатки организмов, если вы хоть мало-мальски наблюдательны. Подберите какую-нибудь гальку на пляже, прогуляйтесь среди природы за городом или даже подойдите к банку – если его здание построено из осадочной породы типа известняка, – и вы почти наверняка наткнетесь на какую-нибудь окаменелость или отпечаток. Обильные остатки древних организмов сохранились, начиная с кембрийского периода; долго считалось, что причина этого только в том, что именно на этой временной границе животные обзавелись твердым панцирем. Но сейчас ученые поняли, что это лишь часть истории. Существуют некоторые типы пород кембрийского возраста, которые переполнены остатками животных, не имевших ни раковин, ни костей, ни зубов – они целиком состояли из мягких тканей. Такой материал обычно быстро разрушается, но при некоторых обстоятельствах – например, при быстром погребении в среде, бедной кислородом, – даже мягкие ткани могут окаменеть. А если особые геологические условия сохранили такие ископаемые остатки в породах кембрия или более поздних, то спрашивается: а почему не более ранних? Ответ, по-видимому, в том, что нечему было сохраняться. Разнообразные многоклеточные животные претерпели бурный рост своей численности, начиная с момента около 540 миллионов лет назад; и именно это внезапное изменение характера записей в каменной летописи определяет границу между протерозоем и кембрием. Как указывает название данной главы, это изменение было определено как кембрийский взрыв; оно и было именно взрывом. Некоторые исследователи пришли к выводу, что в кембрийский период появилось не менее 100 классов (класс – это широкое подразделение в животном царстве, выделенное главным образом по строению тела), в то время как сейчас существует только около тридцати. Подтвердят или нет будущие исследования такое число первых типов, ясно одно: неопровержимым фактом является то, что конец протерозоя отмечен радикальным изменением характера жизни на Земле.

В главе 3 было отмечено, что ископаемая летопись жизни фактически началась задолго до кембрийского периода, будучи зафиксированной в породах, имеющих возраст в 3,5 миллиарда лет, и что имеются признаки существования еще более древней жизни, хотя прямые ископаемые остатки и отсутствуют. И все же в течение очень длительного промежутка геологической истории после первого появления жизни – более двух миллиардов лет – на Земле обитали, согласно имеющимся данным, только простейшие, одноклеточные организмы. Более сложные и подвижные животные оставили борозды и следы в иле, пусть даже их тела и не сохранились. Такие следы довольно часто встречаются в кембрийских и более молодых осадках, но – хотя их тщательно искали – редко встречаются в предыдущий период времени и вообще не найдены в породах старше одного миллиарда лет.

В самом конце протерозоя перед собственно кембрийским взрывом в океанах появляется ряд мягкотелых животных. Эта группа организмов известна среди геологов как Эдиакаранская фауна – по названию местности Эдиакара в Австралии, где эти ископаемые остатки были впервые найдены. Время появления Эдиакаранской фауны на страницах ископаемой летописи точно не определено, но, вероятно, ее возраст не больше 100 миллионов лет до начала кембрийского периода. В общепринятом понимании она включает предшественников некоторых кембрийских и даже современных животных. Однако некоторые исследования последних лет заставляют предполагать иное. Характер строения тела у этих животных, с одной стороны, крайне своеобразен и отличается от любых других современных или кембрийских организмов. Ископаемые остатки свидетельствуют, что животные – представители Эдиакаранской фауны были в основном очень плоскими, сплющенными существами со множеством ячеек (их даже называют иногда «стегаными»), которые лежали повсюду на морском дне, словно миниатюрные коврики. Очевидно, у них не было никаких внутренних структур; некоторые палеонтологи предположили, что они представляют собой совершенно обособленное царство животных, отличающихся от всех известных нам сегодня. Если эта интерпретация верна, тогда животные Эдиакаранской фауны являются тупиковой ветвью эволюционного древа и их быстрое появление, расцвет и исчезновение из мировых океанов остается увлекательной загадкой.

КЕМБРИЙСКИЕ ИСКОПАЕМЫЕ ОСТАТКИ

Самые первые организмы, имевшие минерализованные части тела и поэтому оставившие после себя традиционные окаменелости, появились в кембрийский период. Самая ранняя их группа, называемая Томмотианской фауной – по названию местности в России, знаменует собой начало кембрийского взрыва; кажется, что она появилась на страницах каменной летописи в совершенно развитом виде, во всем своем значительном разнообразии и без каких-либо явных предшественников. Но даже эти ископаемые остатки таят в себе нечто загадочное. В силу отсутствия лучшего понимания их истинной природы палеонтологи называют их «мелкими раковистыми ископаемыми». Неясно, являются ли эти объекты – крошечные конусы, круглые уплощенные шляпки, маленькие свернутые кольцом или спиралью раковинки и многие другие – мелкими частями более крупных организмов или большими частями мелких организмов. Они появляются совершенно внезапно в начале кембрия, быстро достигают пика своей численности и разнообразия, затем быстро исчезают, чтобы уступить ведущее место другим животным. Но они все же достигли почти повсеместного распространения – их находят в самых ранних кембрийских породах по всему миру.

Даже геологам приходится иногда сделать паузу и поразмышлять над тем, что означают такие слова, как «быстрый» и «быстро», встретившиеся нам в предыдущем параграфе. Если для начала кембрийского периода нарисовать диаграмму (или график), на которую для различных значений времени нанести количество различных форм мелких раковистых ископаемых, как это делают палеонтологи, то она покажет, что в действительности означают такие выражения, как «внезапное появление» и рост и столь же быстрое исчезновение. Возвышение и падение образуют на графике маленький резкий скачок, или пик. Но этот маленький пик занимает в ширину по крайней мере 10 миллионов лет. Как «быстрый рост» численности, так и быстрое распространение этих организмов по всему земному шару продолжались, вероятно, свыше миллиона лет. Миллион лет – это долгое время. Несколько миллионов лет назад в северном полушарии только начинался современный ледниковый период (который все еще продолжается, но подробнее об этом будет рассказано дальше), а собственный наш вид, Homo sapiens, еще не существовал. Десять тысяч лет назад, что составляет всего 1/100 миллиона лет, огромные клыкастые мамонты заполняли Северную Америку. Требуется постоянное усилие, чтобы удерживать геологическое время в правильной перспективе.

Поэтому быстрое распространение по всему земному шару животных, которые оставили нам маленькие раковистые окаменелости, не так уж и впечатляет, если принять во внимание подлинную огромность того отрезка времени, который для этого понадобился. Очертания суши в начале кембрия также очень отличались от современных. Хотя реконструкция мировой географии для такого отдаленного прошлого – дело нелегкое, есть достаточно данных для разумной уверенности в общих очертаниях суши. Многие из ныне отдельных континентов – Африка, Индия, Австралия, Южная Америка – были объединены в один массив суши, что, возможно, облегчало распространение мелких морских животных вдоль мелководий континентальных окраин. Но Северная Америка и нынешняя Сибирь были, очевидно, совершенно отдельными материками. На рис. 7.1 показана картина мира в начале кембрийского периода, что позволяет определить перспективу дальнейшего развития суши.

Рис. 7.1. Карта мира, показывающая приблизительное расположение континентов в начале кембрийского периода. Многие из современных континентов были в то время объединены в гигантский массив суши, называемый Гондваной, за исключением Северной Америки. Приводится с изменениями по рисунку 1 из статьи В. С. Мак-Керроу и др. в журнале Journal of the Geological Society of London, том 149,1992, стр. 600.

Появление и распространение мелких раковистых окаменелостей Томмотианской фауны было всего лишь первым ударом пульса кембрийского взрыва. Вскоре после него появляется большинство главных групп беспозвоночных животных. Сюда входят такие животные, как губки и характерные для кембрия ископаемые животные трилобиты. Хотя они давно вымерли, в кембрийских морях они обитали во множестве. Они представляли собой большей частью очень небольшие плоские существа; почти все их разновидности ползали по морскому дну, обычно оставляя за собой характерные следы в мягком иле. Эти следы нередко встречаются в виде отпечатков. У трилобитов был твердый известковый внешний скелет, который, без сомнения, защищал мягкие части их тел от хищников; они хорошо сохранились во многих осадочных породах кембрия. Встречаются они настолько часто, что мелкие образцы можно дешево купить в магазинах, специализирующихся на продаже образцов минералов, горных пород и других природных диковинок. На рис. 7.2 изображены два типичных кембрийских трилобита. Многие годы мы использовали мелких трилобитов с приклеенными к ним магнитиками для пришпиливания к дверце холодильника газетных карикатур, детских рисунков и других артефактов. Какой позорный конец для обитателя кембрийских морей!

Рис. 7.2. Два обычных трилобита из кембрийского периода. Показанные здесь трилобиты, срисованные с подлинных окаменелостей, имели длину около 20 (левый) и 5 (правый) сантиметров. По рисункам 137-1а и 164-2 из книги «Курс палеонтологии беспозвоночных», часть О, под ред. Р. С. Мура, издательство Геологического общества Америки и Университета штата Канзас, 1959. Используется с разрешения.

Почему у животных вдруг развился минерализованный скелет и твердые щитки именно в кембрии? И почему они появились в таком ошеломляющем разнообразии? Даже у тех, кто специализируется на исследовании этих вопросов, нет однозначного ответа. Конечно, животные с твердым панцирем имели больше шансов выжить среди хищников. А скелет; наряду с твердым внешним покрытием, облегчал передвижение. Минералы, осаждаемые из раствора для образования твердых частей тела, представляли собой карбонат кальция и фосфат кальция. Было высказано предположение, что на границе между протерозоем и кембрием произошло изменение химического состава морской воды, которое облегчило образование именно этих минералов. Тем не менее трудно представить себе обстоятельства, которые могли бы привести к таким изменениям, но не появлялись на Земле множество раз на протяжении предшествующих нескольких миллиардов лет земной истории. Кажется вероятным, что у кембрийского взрыва была не одна причина; свою роль здесь сыграло совпадение многих

СЛАНЦЫ БЕРДЖЕСС-ШЭЙЛ

Интересной стороной кембрийской истории, относящейся к обсуждаемому вопросу, является то, что быстрое увеличение разнообразия животного мира не ограничивалось животными с твердым панцирем. Если изменившийся состав воды в океанах имел значение для развития скелета и раковин, то это только одна из возможных причин удивительного разнообразия жизни. Хотя традиционное представление об эволюции жизни в кембрии основано на минерализованных остатках организмов, в последнее время большое внимание уделялось более редким остаткам мягкотелых животных. Они сохранились в ряде мест, где геологические обстоятельства мешали их размыву. Вероятно, самой знаменитой является находка в Берджесс-Шэйл, в Скалистых горах, в южной части Британской Колумбии. В одном-единственном карьере в этой толще сланцев были найдены десятки тысяч окаменелостей, демонстрирующих поразительное разнообразие очертаний и телесных форм. Их изучение дало палеонтологам ценнейшую информацию о процессе биологической эволюции. Два примера таких странных существ показаны на рис. 7.3.

Увлекательнейшей истории открытия и изучения окаменелостей в Берджесс-Шэйл посвящена книга, давшая название главе 3: «Чудо жизни». Ее талантливый автор, уже упоминавшийся С. Дж. Гулд, гарвардский палеонтолог, с энтузиазмом пишет на тему, явно близкую его сердцу. Его книга весьма рекомендуется для всякого, у кого есть пылкое желание узнать больше о разнообразных мягкотелых животных кембрия и их роли в эволюции. Многое из далее приводимого материала основывается на этой книге.

Геологи дают собственные имена толщам пород, которые имеют постоянные или почти постоянные физические свойства и облик и могут быть надежно прослежены и закартированы на большой площади. Сланцы Берджесс-Шэйл (или берджесские сланцы), в сущности, представляют собой всего лишь небольшой набор пород с условным названием в пределах такой толщи (Толща Стивен) в Скалистых горах штата Британская Колумбия. Слой осадочных пород, в котором первоначально были открыты берджесские окаменелости, имеет мощность всего два с половиной метра; в свое время утверждалось, что эта маленькая группа выходов горных пород заключает в себе большее разнообразие типов строения тела животных, чем все современные океаны! Подобно всем сланцам, берджесские сланцы состоят в основном из уплотненных и затвердевших тонкозернистых глин и ила. Первоначально эти породы отложились вдоль западного побережья Северо-Американского континента приблизительно в середине кембрийского периода.

Рис. 7.3. Два представителя удивительных мягкотелых существ, найденных в окаменелом виде в сланцах Берджесс-Шэйл. У опатинии (верхний рисунок) было странное длинное «рыло» и пять вытаращенных глаз, а галлуцигения (Hallu-cigenia) (нижний рисунок) умела «стоять» на морском дне, опираясь на свои семь пар «ног». Эти две иллюстрации представляют собой репродукции оригинальных рисунков Мэриан Коллинз из книги Стивена Дж. Гулда «Чудо жизни: Сланцы Берджесс-Шэйл и сущность истории». Перепечатано с разрешения издательства «В. В. Нортон энд Компани», авт. право © 1989 г., Стивен Джей Гулд.

Поскольку они хорошо обнажены на почти безлесных склонах, первоначальная геологическая обстановка сланцев Берджесс-Шэйл была установлена довольно детально при картировании, включая протяженность и взаимоотношения с окружающими типами пород. Содержащиеся в них окаменелые животные жили, очевидно, в относительно мелких прибрежных водах на илистых отмелях, выходящих в открытый океан. Эти отмели граничили с высокими, сложенными карбонатом кальция рифами, В свое время образованными водорослями. Некоторые из этих рифов достигали в высоту до 200 метров – своеобразный кембрийский эквивалент коралловых рифов, которые тогда еще не появились. Однако это ставит проблему перед исследователями сланцев Берджесс-Шэйл: если бы мягкотелые существа просто умирали на илистых отмелях, их бы целиком пожирали хищники или же они быстро разлагались бы. Более того, судя по их морфологии, многие из этих организмов, должно быть, ползали по илистому дну или зарывались в него, но никаких следов такого рода их деятельности не найдено.

Наиболее удовлетворительным решением этих загадок является, по-видимому, предположение, что животные сланцев Берджесс-Шэйл (да и растения, также обнаруженные среди окаменелостей) были смыты небольшими грязевыми лавинами, бесцеремонно сметены с их насыщенных кислородом и хорошо освещенных солнцем отмелей и погружены в более глубокие воды, где они оказались погребенными заживо и сохранились в бедной кислородом среде. Этот сценарий объясняет и то, почему ископаемые остатки организмов столь редко встречаются в остальной массе толщи, частью которой являются сланцы Берджесс-Шэйл, а если и встречаются, чаще всего появляются в больших количествах в ограниченных осадочных слоях.,

Скопления остатков мягкотелых кембрийских организмов, подобные найденным в сланцах Берджесс-Шэйл, встречаются, хотя и нечасто, по всему земному шару. Их редкость, по-видимому, обусловлена не частотой нахождений, а тем, что обычно они не сохранялись.

Ко времени образования сланцев Берджесс-Шэйл в середине кембрия у некоторых организмов уже развились твердые части. Они сохранились в виде окаменелостей вместе со своими мягкотелыми современниками; поскольку и те, и другие составляют ассоциацию, обнаруженную и во многих других местностях, то отсюда был сделан вывод, что и в осадках, из которых образовались сланцы Берджесс-Шэйл, мягкотелые животные были также широко распространены. С некоторой уверенностью можно сказать, что в кембрийском взрыве приняли участие как мягкотелые животные, так и животные с твердыми частями.

Как рассказывает в своей книге Гулд, история открытия сланцев Берджесс-Шэйл вращается вокруг двух человек. Это С. Д. Уолкотт, геолог и очень влиятельный в свое время ученый, открывший остатки мягкотелых организмов в Берджесс-Шэйл в 1909 году, и X. Уиттингтон, английский палеонтолог, предпринявший повторное изучение этой местности и ее окаменелостей в 1960-е годы. Уолкотт был признанным знатоком кембрийских окаменелостей. Ко времени открытия им сланцев Берджесс-Шэйл он был уже главой Смитсоновского института в Вашингтоне, округ Колумбия. Полевые работы в захватывающе прекрасных Скалистых горах, куда он часто брал с собой все свое семейство, были для него желанной передышкой от административных обязанностей.

Уолкотт наткнулся на окаменелости сланцев Берджесс-Шэйл в конце полевого сезона 1909 года и сразу же понял их значение. Его полевые книжки показывают, что он старался собрать и описать как можно больше образцов за оставшееся в этом полевом сезоне время. В течение следующих четырех лет он каждое лето возвращался на это место. Кроме того, он еще раз посетил его в 1917 году. Всего он собрал и привез в Смитсоновский институт около 80 000 образцов!

Многие из животных, которых нашел и зарисовал в своих полевых книжках Уолкотт, были уникальными, невиданными прежде. Они обнаруживают невероятное разнообразие форм. Но Уолкотт был очень занятой человек: возвращаясь в Вашингтон после каждого полевого сезона, он взваливал на себя бремя административных обязанностей и бесконечных участий в заседаниях различных национальных комитетов и комиссий. В результате, как можно предположить, он не мог уделить достаточно времени на обдумывание собранной коллекции ископаемых остатков из сланцев Берджесс-Шэйл. Он опубликовал описание открытых им остатков, но ему не удалось издать какие-либо детальные аналитические работы. Несмотря на явную странность и причудливость форм тела этих организмов, явно следующую из приведенных им описаний, он включил их в состав хорошо известных в то время более молодых ископаемых и современных групп животных. Для характеристики такого подхода Гулд использует термин «рожок для обуви»; это очень подходящая характеристика: подобно сводным сестрам Золушки, но без злого умысла, Уолкотт попытался затолкать в стеклянный башмачок нечто не вмещавшееся в нем. Удивительно, но его характеристики не подвергались особому сомнению более чем полстолетия, вплоть до появления работ Уиттингтона и его коллег.

Сланец – порода, характерным свойством которой является способность раскалываться на плоские пластинчатые куски или плитки. В таких местностях, как Скалистые горы, усыпанные обломками сланца крутые склоны дают геологу в конце рабочего дня редкую возможность: в некоторых местах можно, разбежавшись, скользить сотни метров вниз по склону на мини-лавине из мелких плиток сланца Огромное количество свежих сколов дает возможность для отличной охоты за окаменелостями и отпечатками. На этих поверхностях скола остатки организмов имеют вид уплощенных двумерных проекций первоначальных животных. Именно такими считал их Уолкотт. Открыть трехмерную природу этих существ стало задачей Уиттингтона и его талантливых сотрудников в рамках проекта работы над берджесскими окаменелостями. В процессе этой работы они поняли, что никаким «рожком» нельзя запихнуть их в готовые группы, как это предлагал Уолкотт.

Уиттингтон работал над материалом по сланцам Берджесс-Шэйл в Кембриджском университете в Соединенном Королевстве. Вместе с двумя своими помощниками, аспирантами Конвеем Моррисом и Дэреком Бриггсом, ныне справедливо признанными экспертами, он совершил настоящую революцию в общепринятых представлениях об эволюции животных в кембрии. Эти трое ученых показали, что кембрийская эволюция не только не была упорядоченным переходом от примитивных к более развитым формам с постоянно возрастающим количеством различных, специализированных групп, а скорее представляла собой хаотические изменения, поистине игру случая, богатую экспериментами, которые часто терпели неудачу. Они описали и изучили великое множество остатков животных, которые, видимо, не оставили никаких распознаваемых потомков.

Хотя Уиттингтон и его коллеги собрали свои собственные коллекции окаменелостей из сланцев Берджесс-Шэйл, собрание Уолкотта было все же гораздо больше и полнее, и многие их открытия были результатом повторного изучения образцов из коллекции Смитсоновского института. Их успех зависел также от принятого ими подхода. С помощью микроинструментов, таких, как, например, зубоврачебные сверла, Уиттингтон с сотрудниками с невероятным упорством анатомировали (!) окаменевших животных, отдельные экземпляры которых имели размеры всего в несколько сантиметров, вдоль отростков и выступов слой за слоем, снимая твердую породу, чтобы определить (например) число суставов в конечности, а при удобном случае даже извлекая различимые глазом мелкие организмы из внутренностей более крупных – остатки кембрийского обеда. Эти очень подробные исследования позволили группе Уиттингтона документировать уникальность многих берджесских животных. Больше никто не сомневается ни в удивительном разнообразии фауны сланцев Берджесс-Шэйл, ни в том, что это разнообразие развилось очень быстро – в геологическом смысле. Однако существуют все еще не разрешенные разногласия в отношении выводов из этих наблюдений. Некоторые считают это изобилие телесных форм палеонтологической загадкой, поскольку многие из принадлежащих к этой фауне животных не имеют в ископаемой летописи ни предшественников, ни наследников. Другие исследователи рассматривают проблему более оптимистично и подозревают, что она возникла в результате неполноты геологической летописи. В конце концов очень много пробелов есть и в каменной летописи животных со скелетом и твердыми частями тела. Возможность сохранения большей части мягкотелых организмов из сланцев Берджесс-Шэйл сравнительно ничтожна. Более того, в самом начале эволюции многоклеточных организмов нельзя не ожидать большого разнообразия и быстрого увеличения этого разнообразия, поскольку организмам пришлось приспосабливаться к самым разным экологическим нишам и условиям обитания. Следовало бы ожидать также

частые и быстрые вымирания, когда оказывалось, что некоторые эволюционные решения не работают; тогда быстро распространялись другие группы, чтобы заполнить пробелы. Может быть, в природе оказалось бы больше непрерывности и постепенности, чем это кажется, если бы только существовал материал, который позволил бы палеонтологам проследить быстро меняющиеся пути и направления эволюции. В настоящее время геологи живо интересуются результатами исследований скоплений окаменелостей типа берджесских, которые были открыты в различных районах мира. Не исключено, что очень скоро наши представления о кембрийском взрыве окажутся под еще более острым вниманием исследователей.

Я заканчиваю эту главу интригующим вопросом, который поставил С. Дж. Гулд: а что было бы, если бы пленку прокрутить повторно? Независимо от различий в интерпретации кембрийской каменной летописи, большинство специалистов в этой области, вероятно, согласились бы, что результат – сегодняшний мир животных – был бы другим и даже, что вполне возможно, радикально другим. Быстрое увеличение разнообразия форм жизни в течение кембрия (а также в некоторые другие периоды времени) вместе с вымираниями явно случайного характера оставило группы уцелевших животных, выбранных эволюцией скорее случайным образом, чем согласно какому-либо предопределению. Конечно, такие факторы, как приспосабливаемость или терпимость к широкому диапазону условий окружающей среды, могли способствовать выживанию отдельных видов или групп животных, но если бы процесс мог быть запущен сначала, маловероятно, чтобы в результате сохранились те же самые группы. И весьма вероятно, что вид Homo sapiens никогда бы не появился – такой вывод, в высшей степени неприятный для некоторых, кажется неизбежным.

События палеозойской эры, включая изменения уровня океана. Время в миллионах лет.

Глава 8.

РЫБЫ, ЛЕСА И КОНТИНЕНТ ГОНДВАНА: ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ЭРА

Кембрийский взрыв ввел нас в палеозойскую эру, название которой буквально означает «эра древней жизни». В течение 300 миллионов лет она была свидетелем развития жизни от примитивных существ, сохранившихся в окаменевшем виде в сланцах Берджесс-Шэйл, до рыб, насекомых, пресмыкающихся и, в конце концов, до непосредственных предшественников млекопитающих. Материки и океаны стали к этому времени уже вполне пригодной для обитания живых существ средой. К концу палеозойской эры с ее теплым, благоприятным для жизни климатом широко распространились роскошные болотистые леса – источник многих наших угольных месторождений. Почти весь палеозой большая часть современных южных континентов – Африка, Южная Америка, Австралия, Индия и Антарктида – соединялись, образуя гигантский материк Гондвану. К концу этой эры в результате столкновений между Гондваной и остальными континентами образовалась еще большая масса суши, которую геологи назвали Пангеей и которая включала практически все современные континенты. Пангея простиралась от полюса до полюса; столкновения, связанные с ее образованием, привели к формированию горных цепей на территории нынешних Северной Америки (восточная часть), Шотландии, Азии, восточной Австралии, а также других территорий. В конце палеозоя, как бы отмечая конец этой эры, произошло, вероятно, крупнейшее за всю историю Земли массовое вымирание животных и растений. Ни одно живое существо не избежало в той или иной степени его влияния. Животные и растения, обитатели океанов и суши – все они в той или иной мере пострадали. Целые виды и семейства просто исчезли из каменной летописи. В семействах, которые все же выжили, часто осталось всего несколько видов. Причина этой всемирной катастрофы до сих пор неизвестна.

Палеозойские породы широко распространены на всех континентах. По сравнению с предшествующим временем для этой части земной истории имеется значительно более полная запись обо всех событиях. Частично это обусловлено тем фактом, что большую часть палеозоя уровень моря был очень высок. Внутренние области континентов часто затоплялись мелководными морями, на дне которых слой за слоем накапливались осадки. Они служили местом погребения растений и животных, сохраняя информацию о климате и характере окружающей их среды. Например, в Северной Америке во время палеозоя большая часть территории периодически оказывалась под водой. Эти промежутки затопления отражались в характере палеозойских осадков, которые и сейчас еще покрывают чуть ли не весь континент. Их сохранению способствовал тот факт, что ядро Северной Америки, фундамент, на котором откладывались осадки, представляет собой древний устойчивый щит архейских и протерозойских пород, спокойный в геологическом смысле и низко лежащий. Такие регионы сравнительно мало подвержены эрозии.

Хорошая сохранность палеозойских и более молодых пород, море содержащейся в них информации о жизни, климате и тектонике делают весьма трудной задачу кратко рассказать об отрезке земной истории, охватывающем последние полмиллиарда лет. Тут столько интересных подробностей, что возникает реальная опасность не разглядеть леса из-за деревьев. По этой причине здесь и в последующих главах мы даем только общую картину некоторых самых значительных событий, и лишь немногие из них рассматриваются сколь-нибудь подробно. Возможно, вы заметили, рассматривая рис. 1.1, что каждая из трех геологических эр, на которые разделен отрезок из последних 500 миллионов лет, – палеозой, мезозой и кайнозой, – короче по фактическому количеству лет, чем предшествующая. Так получилось потому, что – как и во всякой истории – в каждом из последующих периодов содержится все больше и больше информации для дальнейшего подразделения. Для тех, кто захочет глубже покопаться в этой летописи; Мы приводим в конце книги краткую библиографию. Эти источники и содержащиеся в них ссылки должны удовлетворить большинство любопытствующих.