Даже во многих наших лучших мраморах коралловые скелеты можно проследить достаточно отчетливо, и они вносят немалый вклад в тот пестрый цвет, которым так восхищаются. Более того, мистер Паркинсон записал, что он обнаружил в куске твердого мрамора саму животную мембрану, с помощью которой известь была первоначально извлечена из моря. Он погрузил мрамор в разбавленную соляную кислоту; и он с восторгом рассказывает, как, по мере того как известковая земля растворялась и углекислый газ улетучивался, он наблюдал, как животная ткань начала отчетливо появляться в форме легких, эластичных мембран.
ГЛАВА IX. СЛОИСТЫЕ ПОРОДЫ ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ — ИЛЛЮСТРАЦИИ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОЙ ЖИЗНИ.
Происхождение угля — Очевидные следы растений и деревьев в угольных шахтах — Уголь, состоящий из тех же элементов, что и дерево — Пласты угля, покоящиеся на глине, в которой сохранились корни деревьев — Незаметный переход от дерева к углю — Покрытые лесом болота — Скопления плавника в озерах и эстуариях — Торфяные болота — Пласты лигнита — Пласты чистого угля с полуобугленными деревьями, некоторые лежащие плашмя, некоторые стоящие вертикально — Резюме аргумента, до сих пор преследовавшегося — Возражение против этого аргумента от всемогущества Бога — Ответ на возражение.
Как животные, посредством органического действия, извлекают известь из вод океана, который они населяют, которая, будучи преобразованной в первом случае в мельчайшие раковины или каменные скелеты, впоследствии переходит в компактную и твердую породу, так подобным же образом растения и деревья извлекают углерод из атмосферы, в которой они вегетируют, и превращают его в уголь. Никаких разумных сомнений теперь нельзя питать в том, что уголь ведет свое существование почти полностью из древесной ткани затонувших болот и лесов. Хотя природа процесса, посредством которого происходит эта трансформация, до сих пор лишь несовершенно понята и является, действительно, в настоящий момент предметом многих дискуссий и споров, тем не менее факт, что изменение произошло, полностью принимается всеми как установленная истина и поддерживается накоплением доказательств, которым нелегко противостоять.
Первое обстоятельство, на которое мы обратим внимание, — это удивительное изобилие растительной жизни, которая всегда ассоциируется с углем. Каждый, кто спускался когда-либо в угольную шахту или кто исследовал образцы, обычно выставляемые в хорошо обставленном музее, должен был быть поражен бесчисленными формами деревьев и растений, которые до сих пор остаются ярко запечатленными на этом черном и неприглядном минерале. Доктор Бакленд описал это явление с большой энергией и красотой в своем знаменитом Бриджуотерском трактате: «Лучший пример, который я когда-либо видел, — это только что упомянутые угольные шахты Богемии. Самые искусные имитации живой листвы на расписных потолках итальянских дворцов не идут ни в какое сравнение с прекрасным изобилием вымерших растительных форм, которыми увешаны галереи этих поучительных угольных шахт. Потолок покрыт, как балдахином, великолепным гобеленом, обогащенным гирляндами самой изящной листвы, брошенной в диком нерегулярном изобилии на каждую часть его поверхности. Эффект усиливается контрастом угольно-черного цвета этих растений со светлой основой породы, к которой они прикреплены. Зритель чувствует себя перенесенным, как будто по волшебству, в леса другого мира; он созерцает деревья форм и характеров, ныне неизвестных на поверхности земли, представленные его чувствам почти в красоте и силе их первобытной жизни; их чешуйчатые стебли и гнущиеся ветви, с их нежным аппаратом листвы, все развернуты перед ним, мало поврежденные течением бесчисленных веков, и несущие верные записи вымерших систем растительности, которые начались и закончились во времена, о которых эти реликвии являются непогрешимыми историками».
Рис. 9. — Pecopteris Adiantoides.
Рис. 10. — Sphenopteris Affinis.
Ископаемые папоротники, найденные в угольных пластах Европы и Америки.
Следующий важный факт, который указывает на растительное происхождение угля, заключается в том, что дерево и уголь состоят из одних и тех же конечных элементов — углерода, водорода и кислорода. Эта аналогия тем более примечательна, когда нам говорят, что никакая другая порода, кроме угля, не демонстрирует ничего, приближающегося к этому составу. Это правда, что элементы, только что перечисленные, не существуют в тех же пропорциях в дереве и в угле. Но разница, когда она правильно понята, скорее стремится подтвердить нашу теорию о том, что одно происходит из другого. В угле больше углерода, чем в дереве; в то время как меньше кислорода и меньше водорода. Чтобы объяснить, как это могло произойти в процессе перехода, мы должны призвать на помощь химика. Из исследований Либиха следует, что, когда растительное вещество погребено в земле, подвержено влаге и частично или полностью исключено из воздуха, процесс разложения начинается, и что в ходе этого процесса углекислый газ и карбюрированный водород медленно выделяются. В то же время часть кислорода, когда он высвобождается, естественным образом вступает в новую комбинацию с частью водорода и образует воду. Результатом этих нескольких изменений неизбежно было бы то, что накопление растительного вещества, погребенного в земле, рассталось бы с течением времени с немалой долей своего углерода, своего водорода и своего кислорода, но не со всеми в тех же пропорциях: ибо новые комбинации использовали бы больше кислорода, чем водорода, и больше водорода, чем углерода. Другими словами, если бы процесс продолжался достаточное количество веков, эти элементы больше не существовали бы вместе в пропорциях, которые необходимы для образования дерева, а скорее существовали бы в пропорциях, которые, как установлено, составляют уголь.
Это объяснение подтверждается фактом, с которым наши читатели, несомненно, знакомы. Согласно объяснению, углекислый газ и карбюрированный водород выделяются в процессе, посредством которого уголь производится из дерева. Мы поэтому должны были бы ожидать найти эти газы тесно связанными с углем. Если они не связаны таким образом, их отсутствие является серьезным возражением против нашей теории; но если они связаны таким образом, их присутствие является сильным доказательством в ее пользу. Теперь по этому пункту, как каждый знает, практические шахтеры свидетельствуют, что факт соответствует в точности нашей теории. Они говорят нам, что резервуары удушливого газа, который является углекислым газом, и рудничного газа, который является карбюрированным водородом, встречаются очень часто запертыми в трещинах и полостях угольных пластов и являются причиной, при вскрытии, многих несчастных случаев, которые происходят. Они даже уверяют нас, что некоторые пласты угля настолько насыщены газом, что, когда их разрезают, можно услышать, как он сочится из каждой поры породы, и уголь называется «поющим углем» шахтерами.
Подытожим, таким образом, то, что мы сказали по этому пункту: оказывается, во-первых, что те же составные элементы найдены в дереве и угле; во-вторых, хотя они не существуют в тех же пропорциях в двух веществах, разница полностью объясняется изменениями, которые мы естественным образом ожидали бы произойти, когда большие накопления растительного вещества погребены в земле; в-третьих, в гипотезе этих изменений углекислый газ и карбюрированный водород, безусловно, были бы развиты; и фактически эти газы найдены тесно связанными с углем по всему миру.
Существует другой примечательный факт, который вписывается наиболее восхитительно в нашу теорию. Уголь найден в наши дни в земной коре, расположенным тонкими пластами или слоями, и каждый пласт почти равномерно найден покоящимся на пласте тонкой глины, иногда в несколько футов толщиной. Это именно то, к чему наша теория привела бы нас ожидать. Если уголь производится из растений и деревьев, эти растения и деревья должны были расти на какой-то подходящей почве; и поэтому в этой гипотезе мы должны были бы ожидать, говоря обычным образом по крайней мере, найти пласт глины под каждым пластом угля. Но это не все. Когда мы исследуем более близко пласт, на котором покоится уголь, мы находим корни и стебли деревьев, смешанные с глиной в величайшем изобилии. В валлийском угольном бассейне, на глубине двенадцати тысяч футов, есть от пятидесяти до ста пластов угля, каждый лежащий на пласте глины, изобилующем этими остатками.
Мы теперь подходим к аргументу практического рода, который апеллирует к здравому смыслу и обычному опыту. Давайте предположим, что человек, совершенно не знакомый с искусством производства бумаги, вошел бы в бумажную фабрику, когда рабочие отсутствуют, а процесс производства на время приостановлен. На первый взгляд он, вероятно, нашел бы трудным убедить себя, что груды чистой белой бумаги, которые привлекают его внимание на одном конце здания, произведены из куч грязных тряпок, которые он видит накопленными на другом. Но если он проницательный наблюдатель, он скоро найдет доказательство, чтобы убедить его, что это действительно так. Ибо он заметит, при близком исследовании, что тот же самый материал представлен в каждом промежуточном состоянии прогресса от одной крайности до другой. Сначала есть большой сундук с его многочисленными отделениями, в которых тряпки видны тщательно отсортированными, согласно их различным степеням качества и текстуры. Затем идет валяльная мельница, где они вымыты и отбелены. Затем вращающийся цилиндр, снабженный на внешней поверхности острыми лезвиями или резаками; и чан, в котором он движется, наполнен тряпками, которые теперь принимают форму тонкой жидкой пульпы. Продвигаясь еще дальше, он увидит эту пульпу равномерно распределенной по проволочной сетке, и теперь наконец она начинает демонстрировать некоторое сходство с формой и субстанцией бумаги. Дальше она видна спрессованной и высушенной; и в последнюю очередь разрезанной на листы и отложенной в высокие стопки.
Теперь нам кажется, что мы помещены в несколько похожее положение, что касается производства угля. Мы не можем наблюдать процесс, фактически происходящий; ибо хотя, в этом процессе, работа никогда не приостановлена, рабочие никогда не отдыхают, все же простираясь, как он делает, на пространство многих веков, он слишком медленен, чтобы быть ощутимым; и кроме того, он проводится в значительной части под поверхностью Земли. Тем не менее, мы можем проследить прогресс изменения через каждую промежуточную стадию перехода, от одной крайности до другой, — от первобытных болот и лесов через многочисленные разновидности торфа и лигнита до богатейших пластов чистого угля.
Прежде всего, у нас есть обширные болота, покрытые лесом, подобные тем, что сейчас занимают долину и дельту Миссисипи. Во многих случаях они состоят из чистого растительного материала без какой-либо примеси земных отложений. Густые заросли тростника, кустарников и трав любого вида покрывают всю поверхность земли, смешиваясь с разлагающимися листьями и поваленными стволами лесных деревьев. Сэр Чарльз Лайель упоминает весьма примечательный факт, наблюдавшийся на болотах Луизианы. В течение необычайно жаркого сезона, когда какая-либо часть болота высыхает, если поджечь поверхность, в земле выгорает яма глубиной во много футов — фактически, настолько глубоко, насколько огонь может опуститься, не встретив воды; и тогда обнаруживается, что почти не остается никакого остатка или землистых веществ.
Растительные пласты такого рода образуются не только на суше в результате роста и отмирания лесов, но и под водами озер и эстуариев, путем накопления плавника, переносимого течением полноводных рек. Река Маккензи, которая дренирует значительную часть Северо-Западной Америки, дает множество замечательных примеров. Протекая с юга на север, она подвержена ежегодным наводнениям, когда снега начинают таять в верховьях ее течения, в то время как русло в низовьях, расположенное в более холодных широтах, все еще заблокировано льдом. В это время года она выходит из берегов и, проносясь через обширные леса, уносит тысячи вырванных с корнем деревьев в своем стремительном потоке.
«Поскольку деревья, — говорит доктор Ричардсон, — сохраняют свои корни, которые часто нагружены землей и камнями, они легко тонут, особенно когда пропитываются водой; и, скапливаясь в заводях, образуют отмели, которые со временем превращаются в острова. Заросли ивняка покрывают вновь образовавшийся остров, как только он появляется над водой, а их волокнистые корни служат для того, чтобы прочно скрепить все воедино. Река ежегодно делает срезы этих островов; и интересно изучать разнообразие видов, которые они представляют в зависимости от своего возраста. Стволы деревьев постепенно разлагаются, пока не превращаются в черно-коричневое вещество, напоминающее торф, но все еще сохраняющее в большей или меньшей степени волокнистую структуру древесины; и слои этого вещества часто чередуются со слоями глины и песка, причем все это пронизано на глубину четырех-пяти ярдов или более длинными волокнистыми корнями ив. Отложения такого рода при помощи небольшого просачивания битуминозного вещества создали бы превосходную имитацию угля с растительными отпечатками корней ивы».
«Только в реках мы могли наблюдать разрезы этих отложений; но та же операция происходит в гораздо более грандиозном масштабе в озерах. Отмель протяженностью во много миль образовалась на южной стороне озера Атабаска из плавника и растительного детрита, принесенного рекой Элк; и само Невольничье озеро со временем должно быть заполнено веществами, ежедневно доставляемыми в него из Невольничьей реки. Огромные количества плавника погребены под песком в устье реки, и колоссальные груды его скапливаются на берегах каждой части озера».
Нередко случается, что эти пласты растительного вещества с корнями и стволами деревьев, их ветвями, плодами и листьями, более или менее идеально сохранившимися, покрываются последующими отложениями. Такие скопления, как заверяет нас доктор Мантелл, были найдены глубоко в почве на побережье Англии, в местах, которые до сих пор подвержены периодическим наводнениям. «Деревья в основном представлены дубом, орешником, елью, березой, тисом, ивой и ясенем; короче говоря, почти каждый вид, который является коренным для этого острова, встречается время от времени. Стволы и ветви окрашены насквозь в глубокий черный цвет железом; древесина твердая и тяжелая, и иногда пригодна для домашнего использования; в Йоркшире и других местах древесина такого рода иногда используется при строительстве домов». Вот, таким образом, первая стадия превращения древесины в уголь — пласт растительного вещества, более или менее уплотненный, распределенный иногда по поверхности суши, иногда по дну озер и эстуариев, и часто погребенный под накоплением последующих отложений.
Следующая стадия процесса трансформации может быть представлена теми торфяными болотами, которые составляют одну из наиболее примечательных физических характеристик Ирландии, покрывая площадь, равную одной десятой части всего острова. В них растительное вещество более плотно спрессовано, но структура растений, из которых происходит торф, все еще сохраняется и может быть отчетливо распознана невооруженным глазом. Более того, у нас все еще есть поваленные стволы деревьев, лежащие повсюду вокруг, так, как они падали на землю в своих древних лесах. Исследования, недавно проведенные по этому вопросу, выявили факт, который очень важен для нашей текущей цели; ибо он, по-видимому, доказывает наш тезис прямыми доказательствами. «В Лимерике, в округе Мэн, одном из штатов Северной Америки, есть торфяные болота значительной протяженности, в которых вещество, в точности похожее на каменный уголь, встречается на глубине трех или четырех футов от поверхности среди остатков гнилых бревен и бобровых палок: торф имеет толщину двадцать футов и покоится на белом песке. Этот уголь был обнаружен при рытье канавы для осушения части болота с целью получения торфа для удобрения. Это вещество является настоящим битуминозным углем, содержащим больше битума, чем встречается в любой другой разновидности. Полированные срезы плотных масс демонстрируют своеобразную структуру хвойных деревьев и доказывают, что уголь произошел от вида, родственного американской ели». Подобное явление наблюдал доктор Диффенбах на островах Чатем. В том же слое торфа он смог отчетливо проследить постепенный переход от чистого растительного вещества к минералу, по существу идентичному обычному углю.
Но хотя торф, по-видимому, может непосредственно превращаться в чистый уголь, существует много случаев, когда он сначала принимает более несовершенную форму, известную под названием лигнит. Это вещество описывается как имеющее коричневатый цвет, «мягкое и податливое по консистенции при свежей добыче, но становящееся хрупким при воздействии воздуха, причем излом следует направлению волокон древесины». Оно явно занимает промежуточное положение между торфом и углем. Подобно первому, оно все еще демонстрирует стебли и древесные волокна растений, из которых оно происходит, очень мало измененные в своей структуре; в то время как, с другой стороны, оно уже начинает приобретать некоторую консистенцию и плотность угля, к которому оно также гораздо ближе по своему химическому составу. Следует, кроме того, помнить, что лигнит не обозначает вещество с фиксированным, неизменным характером. Напротив, под одним общим названием объединены определенное количество разновидностей, ведущих от одной крайности к другой через серию почти незаметных градаций; причем крайняя разновидность с одной стороны едва отличима от торфа, в то время как крайняя разновидность с другой практически идентична обычному углю. Поэтому вряд ли можно сомневаться, что уголь должен иметь то же происхождение, что и лигнит, в то время как по меньшей мере столь же несомненно, что лигнит произошел от торфа; и мы уже видели, какие неопровержимые доказательства могут быть приведены, чтобы показать, что происхождение торфа следует искать в затопленных болотах и лесах давно минувшей эпохи.
Наконец, когда мы переходим к изучению текстуры самого угля, мы находим много подтверждений выводу, к которому мы таким образом пришли. В пластах чистого угля были обнаружены остатки многих видов растений, а иногда в таком изобилии, что они заметно составляют основную массу угля. Даже крупные деревья иногда находят стоящими вертикально в угольных пластах, причем их кора фактически превращена в этот минерал. На прилагаемом рисунке представлена часть ствола вместе с корнями высокого лесного дерева, Sigillaria, обнаруженного не так давно в угольной шахте в Сент-Хеленсе, недалеко от Ливерпуля. Ствол, высота которого составляла девять футов, был найден в вертикальном положении в угольном пласте, в то время как корни, числом десять, простирались в растительную почву под ним.