Милькович Н. Жизнь и история Земли

Подождите немного. Документ загружается.

151

Азии от Китайского щита (впоследствии эти два щита соединились и, посте-

пенно обрастая горными цепями, образовали материк Азии). В разных местах

Азии — в Индии, в Гималаях — мы встречаем разрозненные выходы кем-

брийских слоев: здесь, следовательно, простиралось море, но как далеко шло

оно на запад, соединялось ли с морем южной Европы, оставившим лоскуты

своего осадочного покрова в Италии и Испании, сказать достоверного ничего

нельзя. Ясно, что по таким отрывочным данным нельзя составить себе отчет-

ливого представления о физико-географических условиях столь отдаленного

времени.

Мы не знаем фауны более древней, чем кембрийская. Но из этого совсем

не следует, что кембрийский органический мир есть мир первозданный. Кем-

брий — не начало жизни вообще. В кембрийских слоях мы находим уже до-

вольно богатый и, главное, весьма разнообразный животный мир (рис. 88).

Среди него мы различаем представителей простейших одноклеточных, ки-

шеч-нополостных, иглокожих, червей, моллюсков, членистоногих.

Ясно, что здесь уже налицо все главные группы беспозвоночных. Прав-

да, некоторые группы представлены здесь наиболее примитивными формами,

есть организмы, занимающие промежуточное положение между резко раз-

личными теперь группами; есть, наконец, и такие формы, которым лишь с

трудом удается найти место в современной систематике. Но во всяком случае

несомненно, что первые этапы своего развития животный мир прошел уже

задолго до кембрия и к этому последнему периоду успел распасться на целый

ряд дифференцированных ветвей. Однако памятники этих первых моментов

жизни на земле, хранившиеся в докембрийских породах, навсегда уничтоже-

ны метаморфизацией

. В кембрийских слоях не найдены позвоночные, но и

они безусловно существовали уже, так как в следующую затем эпоху— в

силур — мы видим довольно значительное число рыб: их более примитивные

предки, конечно, должны были быть и в кембрий. Что касается растений; то

из кембрия нам известны лишь очень неясные остатки их. Повидимому фло-

ра кембрия была представлена только водорослями.

Когда геологам в целях сравнения кембро-силурийских отложений раз-

личных местностей пришлось разделить всю толщу этих систем на отдель-

ные этажи, они должны были выбрать из всех кембро-силурийских организ-

мов несколько наиболее характерных, которые отмечались бы сильной из-

менчивостью в течение кембрия и силура. Выбор их пал на трилобитов и

граптолитов, которые и стали «руководящими формами» кембро-силура.

Несуществующая в настоящее время группа трилобитов относится к ра-

кообразным (тип членистоногих). Свое название они получили из-за того, что

тело их, одетое сверху плотным панцы-рем, разделялось и в продольном и в

поперечном направлении на 3 лопасти (рис. 89). Средний отдел тела (туло-

вище) состоял из отдельных подвижных сегментов, и благодаря этому трило-

биты обладали способностью свертываться наподобие мокриц. На верхней

Неясные следы органической жизни в верхних этажах архейских горных пород позволили

геологам выделить эти этажи в особую систему — альгонскую.

152

стороне переднего, или головного щитка находились большие сложные глаза,

но наряду с этим многие трилобиты были совсем лишены глаз, что, повиди-

мому, указывает на них как на обитателей морского дна. С нижней стороны

тело трилобитов снабжено было жабрами, жевательными придатками и лап-

ками для плавания и ползания по дну.

Трилобиты существовали вплоть до каменноугольной эпохи. Но расцвет

их приходится на кембрий и силур

. В кембрийский период различные виды

их были строго приурочены к различным отделам

системы слоев. Поэтому и удалось разделить всю

толщу кембрийских осадков на 3 крупных отдела и

на несколько более мелких зон. Раз это было сдела-

но, тотчас вся толща кембрия в глазах геологов ста-

ла чем-то живым, полным движения: вместо пест-

рого, но путаного и — в глазах первых исследовате-

лей — в общем однотипного комплекса горных по-

род, перед геологами обнаружилась серия разнооб-

разных пластов, закономерно сменявших друг дру-

га; в смене этих пластов можно было теперь про-

честь запись различных условий морского дна — то

мелководного, глинисто-песчаного, то глубоководного — известкового. Ма-

ло того: сравнивая осадки разных ярусов и разных местностей, можно было

прослеживать, как менялись очертания морского бассейна, как море то над-

вигалось на кристаллические щиты, то сходило с них, заполняя лишь глубо-

кие прогибы земной коры.

Из кембрийских отложений известно 282 вида трилобитов, из нижне-си-лурийских —

866, из верхне-силурийских — 482, из девонских —105, из каменноугольных —15 и из пермских

— 1.

153

Таково значение трилобитов

как «руководящих ископаемых»

для геологии. Но не менее велико

их значение и для самой палео-

нтологии. Современные члени-

стоногие разделяются на 4 класса:

ракообразных, паукообразных,

насекомых и многоножек. Со-

вершенно очевидно, что высшее

место по своему развитию зани-

мают насекомые, низшее — мно-

гоножки, тесно соприкасающиеся

с типом червей. В настоящее вре-

мя перечисленные классы члени-

стоногих резко обособлены друг

от друга. Не то, однако, было в

глубокой древности, и в этом от-

ношении вымершая группа три-

лобитов может дать нам руково-

дящую нить в распутывании тех

сложных соотношений, какие

должны были существовать меж-

ду отдельными ветвями члени-

стоногих. Добавим только, что

кроме трилобитов существовали

еще 2 группы вымерших члени-

стоногих — мечехвосты (рис. 90) и так называемые гигантские рак и. В на-

стоящее время мечехвостов существует всего 2 вида. Современный мече-

хвост—м олуккский рак в стадии личинки настолько напоминает трилобитов,

что становится совершенно ясной связь мечехвостов с этими ранне-

палеозойскими ракообразными. Такая форма, как верхне-силурийский г е м и

а с п и с (рис. 91), наглядно представляет переход от трилобитов к мечехво-

стам. Гигантские раки (рис. 92) тоже находятся в связи с трилобитами: за это,

говорит, например, трилобитообразная форма. личинки одного из гигантских

раков — эвриптера (рис. 93). Итак, трилобиты стоят у истока двух ветвей

членистоногих — мечехвостов и гигантских раков. Но, с другой стороны, как

мечехвосты, так и гигантские раки во многих отношениях «стоят уже близко

к классу паукообразных, как бы намечая переход от трилобитов к скорпио-

нам. Если это так, то в лице трилобитов мы имеем группу вымерших живот-

ных, связывающих два класса чле-нистононогих — раков и пауков. Из силу-

рийских же слоев нам известны и первыенастоящие скорпионы (рис. 94).

Для детального расчленения силурийской толщи геологи воспользова-

лись другими вымершими животными — граптолитами, которые позволили

установить в силуре до 30 отдельных зон. Граптолиты, почти исключительно

154

свойственные кембрию и силуру, принадлежат к типу кишечно-полостных, к

классу гидроидов

. Черные хитиновые скелеты их колоний, встречаясь часто

в слоях сланцев, богатых углеродистыми и сернистыми соединениями, про-

изводят впечатление затейливых рисунков, нанесенных кисточкой на по-

верхности камня (рис. 96).

В силурийский период начинают играть выдающуюся роль в морской

фауне головоногие моллюски, ив следующую — девонскую—эпоху их пред-

ставители становятся уже руководящими формами. Ввиду исключительного

значения их в геологии мы сейчас же Скажем о них несколько слов, хотя при

описании их эволюции нам придется выйти далеко за пределы палеозоя.

В простейшем случае известковая раковина головоногих моллюсков

представляет слегка расширяющуюся трубку, разделенную вогнутыми пере-

городками на отдельные камеры: с ростом тела животное надстраивало себе

Второй класс составляют кораллы. Настоящие, строящие рифы кораллы появились лишь

во вторую половину силура, и в толще, верхне-силурийских отложений имеют широкое распро-

странение коралловые известняки. В начале же палеозойской эры вместо кораллов строителями

рифов являлись та буляты, принадлежавшие, как и граптолиты, к тому же классу гидроидов.

Подобно кораллам, они образовывали колонии, состоявшие из параллельных известковых тру-

бочею разделенных поперечными перегородками (рис. 95). Они существовали во время всего

палеозоя.

155

камеру за камерой, обитая всегда в самой передней

из них, тогда как задние заполнялись воздухом (рис.

97). Кожистый тяж, или сифон отходил от заднего

конца тела и протягивался вдольвсей раковины,

прободая перегородки. Древнейшая группа голово-

ногих обладала совершенно прямой раковиной, но

рядом постепенных переходов прямые формы (ор-

тогцерас — рис. 98) связываются с формами изо-

гнутыми (рис. 99) и, наконец, со свернутыми в пло-

скую спираль. Эти спирально свернутые формы

составляют семейство наутилид. Сперва междука-

мерные перегородки имели наиболее простую фор-

му — форму вогнутого часового стекла; впоследст-

вии, начиная с каменноугольной эпохи, перегород-

ки становятся несколько изогнутыми. Равным обра-

зом по мере дальнейшей эволюции некоторые нау-

тилиды приобретают раковину, закрученную» не в

виде плоской спирали, а в виде конуса, как у ули-

ток. Замечательно, что в разные моменты геологической истории для различ-

ных групп наутилид наступали периоды регрессивного развития и раковина

их снова приобретала форму простого цилиндра. Это возвращение к перво-

бытной форме у некоторых наутилид можно заметить и в течение их индиви-

дуального развития: в молодости их раковина представляла плоскую спираль,

к старости вытягивалась в прямую трубку.

Наибольшего развития наутилиды достигают в палеозойскую эру, но и в

позднейшие эпохи они не сходят с геологической сцены. Даже до настоящего

времени дожил один их род — наутилус, или кораблик, представленный ше-

стью видами (рис. 100).

156

157

В нижнедевонскую эпоху рядом с наутилидами появляется более высоко

организованная группа головоногих — аммонои-деи. Как общее правило, они

обладают спиральной раковиной с оборотами, то лишь слабо касающимися

друг друга, то охватывающими друг друга так, что внутренние (молодые)

обороты раковины почти скрываются под оборотами внешними. Перегород-

ки между камерами становятся все более сложными и извилистыми и, про-

свечивая сквозь тонкую раковину, образуют на наружной по--верхности тела

животного своеобразный рисунок, — так называемую лопастную линию.

Нетрудно заметить, что каждая данная особь по мере своего индивидуально-

го развития переходила от более простых лопастных линий в молодости к

более сложным. Сифон, прободавший у древнейших форм междукамерные

перегородки по их середине, теперь смещается к наружной стенке раковины,

к внешнему, нередко крутому, перегибу ее. Этот наружный перегиб соответ-

ствует брюшной стороне тела животного, помещающегося в жилой камере, и

таким образом животное плавало в воде так, что спираль воздушных камер

раковины помещалась у него на спинной стороне (рис. 101). Раковина аммо-

ноидей нередко была покрыта снаружи сложной и разнообразной скульпту-

рой складок, ребер и бугорков, а на внешнем перегибе своем несла часто

приподнятый киль.

В девон представителями аммоноидей являются гониатиты. Они отли-

чаются особым строением своих перегородок. Рассматривая лопастную ли-

нию гониатитов сверху (рис. 102), мы видим в ней части, выступающие впе-

ред по направлению к жилой камере и к устью раковины, и части, отступаю-

щие назад, в сторону молодых оборотов. Первые называются седлами, вто-

рые — лопастями. У гониатитов очертания седел округлы, лопастей— за-

158

острены. Сопоставляя лопастные линии раз-

личных гониатитов, последовательно сме-

нявших друг друга с течением времени,

можно видеть, что позднейшие и более

сложные формы в процессе своего осложне-

ния повторяли вкратце те стадии, которые

были пройдены их предками. Особенно ха-

рактерные для девона гониатиты оконча-

тельно вымерли в триас. Но интересно от-

метить, что по мере своего развития те или

другие группы гониатитов испытывали вре-

менами и регрессивное движение, приобре-

тая иногда даже вполне прямую форму ра-

ковины. Несомненно, это явление надо счи-

тать признаком вырождения той группы

головоногих, среди которой оно наблюдает-

ся. От гониатитов ведут свое начало высшие

формы головоногих — це рати ты, харак-

терные для триасового периода, и аммо-

ниты, необыкновенно развившиеся в тече-

ние мезозойской эры, но не перешед-

шие за пределы ее. Лопастная линия

продолжала осложняться: у цератитов

седла сохраняют попрежнему округлые

очертания, лопасти же становятся мел-

ко зазубренными (рис. 103); у аммони-

тов и седла становятся разрезными, и

вся лопастная линия походит на очень

сложный узор (рис. 104)

. Типы лопа-

стных линий аммонитов чрезвычайно

разнообразны и наряду с формой рако-

вины и с ее скульптурой являются важ-

ными систематическими признаками. С

удивительным постоянством сохраня-

ется тот или другой тип в данной груп-

пе аммонитов, и в то же время по мере индивидуального развития какого-

нибудь организма быстро и кратко проходят те стадии, которые были нор-

мально свойственны предкам данного вида. Все это делает изучение аммони-

Усложнение лопастной линии — другими словами, самих междукамер-ых перегородок —

было вызвано, невидимому, чисто механическими причинами: задня т часть тела животного

непосредственно примыкала к перегородкам, и, чем сложнее была поверхность перегородки, тем

больше точек соприкосновения имело тело животного с воздушной частью раковины,1 поме-

шавшейся на спине аммонита. Это обстоятельство помогало животному сохранять устойчивое

положение.

159

тов весьма важным для уяснения общих законов эволюции. Немного найдет-

ся организмов, которые, подобно аммонитам, так точно записывали бы в сво-

ей раковине ход своих возрастных изменений: Разняв спиральную раковину

аммонита на отдельные камеры, мы видим перед собою весь онтогенезис

данной формы. Но так как по. известному биологическому закону онтогене-

зис (развитие особи) есть краткое повторение филоге-.незиса (развитие всей

данной группы), то в молодых оборотах аммонита мыгможем найти указание

на то, каковы были его предки и среди каких аммонитов нижележащих слоев

этих предков следует искать. Приведем один пример. В том месте, где сифон

прободает междукамерную перегородку, на перегородке, имеется небольшая

известковая трубочка, на некотором расстоянии сопровождающая сифон.

Такие сифонные трубки у древнейших форм головоногих обращены назад; у

форм второй половины палеозоя они обращены и назад и вперед; наконец, у

форм мезозойских они обращены только вперед. Оказывается, что мезозой-

ские аммониты кратко проделывают ту же эволюцию, перемещая все указан-

ные три стадии в свой онтогенезис: на молодых оборотах сифонные трубки

обращены назад, на взрослых — вперед.

Но изучение внутренних оборотов аммонитов знакомит нас еще с одним

интереснымявлением. Иногда на молодых камерах неожиданно появляется

какой-нибудь новый признак (напр, новый скульптурный элемент); он суще-

ствует некоторое, очень короткое время, и затем бесследно исчезает; даль-

нейший онтогенезис аммонита протекает по шаблонному для данного вида

пути. Но проходит некоторое геологическое время. И вот в вышележащих

слоях появляются новые аммониты, у которых признак этот, промелькнув-

ший было в молодости у предков, усиливается и становится доминирующим

признаком нового вида. Эти, открытые акад. Павловым, «пророческие ста-

дии» развития становятся в наших глазах руководящей нитью для перехода

от предков к потомкам, и рядом с тем законом, что «онтогенезис есть повто-

рение филогенезиса», обнаруживается новый закон — закон «предварения

филогенезиса онтогенезисом». Если первый выявляет консервативную тен-

денцию эволюции, то второй отмечает начало прогрессивное. Учитывая оба

закона, мы можем теперь сказать: детство организма есть явление очень

сложное, в нем причудливо переплетается старое и новое, пережитое и гря-

дущее. Детство полно атавистических черт и вместе с тем нередко скрывает в

себе зародыши дальнейшего прогресса, которым суждено проявиться во всей

полноте, быть может, лишь в отдаленном будущем.

Бее это вместе взятое позволило палеонтологам с необыкно венной тща-

тельностью изучить эволюцию аммонитов и выяснит-взаимное отношение

между различными группами их. Мы можем шаг за шагом проследить, как от

девонских гониатитов отходят все новые и новые ветви аммонитов, как раз-

виваются они в различных направлениях, одни быстро, дру ие медленно, как

время от зремени вырождение постигает ту или другую группу их и группа

эта сходит со сцены, дав перед вымиранием своим развернутые или прямые

160

формы, с лопастной линией, упростив-

шейся до цератитового или даже гониа-

титового типа.

Если мы выведенное палеонтолога-

ми «генеалогическое древо» аммонитов

наложим на толщу пластов земли, то к

услугам геолога будет прекрасное сред-

ство для исторического изучения бас-

сейнов минувших эпох, Отдельные мо-

менты эволюции аммонитов будут от-

мечать собою различные периоды, уста-

навливать одновременность осадков, а

по географическому распространению

тех или других видов мы будем в со-

стоянии следить за изменениями очер-

таний моря.

Кембрийская и силурийская сис-

темы. Вернемся к геологическим памятникам раннего палеозоя. Выходы

кембрия и силура сосредоточены у нас в Прибалтийском крае. По данным

буровых скважин, по обнажению к югу от Ленинграда, вдоль южного берега

Финского залива, по р. Ловати в Псковской губ. и у Вышнего Волочка в

Тверской губ. строение кембро-силурийской толщи представляется нам в

следующем виде.

Самым нижним слоем кембрийской системы является синяя или голубо-

вато-зеленая глина со скудными остатками органической жизни (ядрами кор-

неножек, трилобитами и роговыми раковинками древнейшего плеченогого —

лингулии, указывающими на нижне-кембрийский возраст этого слоя. Море,

отложившее эту глину, обладало незначительной глубиной, и несомненно,

что сама глина является продуктом выветривания кристаллических пород

Балтийского щита. Кверху синяя глина становится более песчанистой (море

мелеет) и постепенно сменяется слоем белого кварцевого песчаника. По име-

ни встречающейся в нем раковины, плеченогого оболу с а, песчаник этот на-

зывается оболовым. Он находит себе применение в хрустальном производст-

ве. Обо-ловый песчаник в свою очередь прикрывается слоем черного горюче-

го сланца, получившего название диктионемового по имени часто встречаю-

щегося в нем граптолита диктионемы; Этим и заканчивается у нас кембрий-

ская система.

Море продолжало мелеть. Как памятник его регрессии появились в пес-

ках зерна главконита. Фауна слоя главконитовых песков представляет собою

уже смесь кембрийских и силурийских форм: кембрий постепенно сменился

силуром.

Вслед затем началось углубление бассейна. Образовалась толща главко-

нитового известняка. Кверху она переходит в слой ортоцератитового извест-