Рис. 18. Мелкие фораминиферовые формы из лаврентийских отложений Лонг-Лейк.
Сильно увеличено. (a.) Одиночная камера, показывающая тубулированную стенку. (b, c.) Части той же самой, более сильно увеличенные. (d.) Серпентиновый слепок аналогичной камеры, декальцинированный и показывающий слепки тубул.
Что касается его размера, мы увидим в следующей главе, что он соперничал с некоторыми последующими животными того же низкого типа в силурийскую эпоху; и что в целом фораминиферовые животные уменьшались в размерах с течением геологического времени. Это действительно факт столь частого повторения, что его почти можно считать законом появления новых форм жизни, что они принимают в своей ранней истории гигантские размеры, а впоследствии продолжаются менее величественными видами. Отношения этого к внешним условиям в случае высших животных часто сложны и трудны для понимания; но в организмах столь низких, как эозоон и его союзники, они лежат более на поверхности. Такие существа можно рассматривать как простейшие и наиболее готовые среды для превращения растительного вещества в животные ткани, и их функции почти полностью ограничены функциями питания. Отсюда вероятно, что они смогут появляться в наиболее гигантских формах при таких условиях, которые обеспечивают им наибольшее количество пищи для питания их мягких частей и для их скелетов. Есть основания полагать, например, что встречаемость как в мелу, так и в глубоководном иле огромных количеств мелких тел, известных как кокколиты, вместе с фораминиферами не случайна. Кокколиты, по-видимому, являются зернами известкового вещества, образованными в мельчайших растениях, приспособленных к глубоководной среде обитания; и они, наряду с растительными и животными остатками, постоянно происходящими от гибели живых существ на поверхности, обеспечивают материал как для саркоды, так и для раковины. Теперь, если лаврентийский графит представляет собой изобилие растительного роста в тех старых морях, пропорциональное большим запасам углекислого газа в атмосфере и в водах, и если эозойский океан был даже лучше обеспечен карбонатом кальция, чем те силурийские моря, чьи обширные известняки свидетельствуют об их богатстве таким материалом, мы можем легко представить, что условия могли быть более благоприятными для существа, подобного эозоону, чем условия любого другого периода геологического времени.
Растущий, как эозоон, на дне океана и покрывающий широкие участки более или менее неправильными массами, он должен был выбрасывать со всей своей поверхности свои псевдоподии, чтобы захватывать любые плавающие частицы пищи, которые воды несли над ним. Есть также основания полагать, исходя из очертаний некоторых образцов, что он часто рос вверх в цилиндрических или булавовидных формах и что более широкие участки были пронизаны большими ямами или устьями, допускающими морскую воду глубоко в вещество масс. Таким образом, его рост мог быть быстрым и непрерывным; но он, по-видимому, не обладал способностью расти бесконечно за счет новых и живых слоев, покрывающих те, что умерли, подобно некоторым кораллам. Его жизнь, по-видимому, имела определенное завершение, и когда оно достигалось, должна была начинаться совершенно новая колония. В этом он имел больше сходства с фораминиферами, как мы знаем их сейчас, чем с кораллами, хотя практически он обладал той же способностью, что и коралловые полипы, накапливать известняк на морском дне, способностью, действительно, все еще присущей его фораминиферовым преемникам. В случае коралловых известняков мы знаем, что большая их часть состоит не из непрерывных рифов, а из фрагментов кораллов, смешанных с другими известковыми организмами, обычно разносимых волнами и течениями в непрерывные пласты по морскому дну. Точно так же мы находим в известняках, содержащих эозоон, слои обломочного материала, который местами показывает характерные структуры и который, очевидно, представляет собой обломки, снесенные с эозойских масс и рифов действием волн. Именно с этим обломочным материалом чаще всего встречаются уже упомянутые мелкие округлые организмы; и хотя они могут быть отдельными животными, они могут также быть молодью эозоона или небольшими частями его ацервулиновой верхней поверхности, отделившимися в живом состоянии и, возможно, способными жить независимо и основывать новые колонии.
Только с некоторой смелой поэтической вольностью эозоон был представлен как «вид огромного сложного животного, простирающегося от берегов Лабрадора до озера Верхнее и оттуда на север и юг на неизвестное расстояние, и образующего массы глубиной 1500 футов». Мы можем обсудить позже вопрос о сложной природе масс эозоона, и мы видим в кораллах доказательство того огромного размера, которого могут достигать сложные животные более высокого класса. В случае эозоона мы должны представить себе океанское дно более однородным и ровным, чем существующее сейчас. На нем организм обосновывался бы пятнами и участками. Они могли бы в конечном итоге слиться на больших площадях, точно так же, как это делают массивные кораллы. По мере того как отдельные массы достигали зрелости и умирали, их поры заполнялись известняковыми или кремнистыми отложениями, и таким образом могли образовать прочную основу для новых поколений, и таким образом мог быть произведен известняк в неопределенном количестве. Далее, везде, где такие массы были достаточно высоки, чтобы подвергаться атаке прибоя, или где части морского дна поднимались, более хрупкие части поверхности разбивались бы и широко рассеивались в виде пластов обломков по дну моря, в то время как здесь и там пласты ила или песка или вулканических обломков откладывались бы поверх живой или мертвой органической массы и образовывали бы слои гнейса и других сланцевых пород, межпластовых с лаврентийским известняком. Таким образом, короче говоря, эозоон выполнял бы функцию, сочетающую ту, которую выполняют кораллы и фораминиферы в современных морях; образуя как рифовые известняки, так и обширные меловые пласты, и, вероятно, живя как на мелководье, так и в более глубоких частях океана. Если в связи с этим мы рассмотрим быстроту, с которой мягкая, простая и почти бесструктурная саркода этих простейших может быть построена, и вероятность того, что они были более обильно обеспечены пищей, как для питания их мягких частей, так и скелетов, чем любые подобные существа в более поздние времена, мы можем легко понять большой объем и протяженность лаврентийских известняков, в производстве которых они помогали. Я говорю «помогали в производстве», потому что я не хотел бы связывать себя доктриной, что лаврентийские известняки полностью имеют такое происхождение. Могли быть и другие животные — строители известняков, кроме эозоона, и могли быть известняки, образованные растениями, подобными современным нуллипорам, или просто минеральными отложениями.
Рис. 19. Разрез нуммулита из эоценового известняка Сирии.
Показывает камеры, тубулы и каналы. Сравните это и рис. 20 с рис. 10 и 11.
Рис. 20. Часть раковины Calcarina.
Увеличено, по Карпентеру. (a.) Клетки. (b.) Первичная клеточная стенка с тубулами. (c.) Дополнительный скелет с каналами.
Его отношения к современным животным его типа были очень четко определены доктором Карпентером. По структуре своей собственной стенки и своим тонким параллельным перфорациям он напоминает нуммулиты и их союзников; и поэтому организм можно рассматривать как отклоняющегося члена нуммулиновой группы, которая дает некоторые из самых крупных и наиболее широко распространенных ископаемых фораминифер. Это сходство можно увидеть на рис. 19. Нуммулитам он также соответствует в своей тенденции образовывать дополнительный или промежуточный скелет с каналами, хотя сами каналы по своему расположению ближе напоминают Calcarina, которая представлена на рис. 20. В своем наложении многих слоев и в своей тенденции к нагроможденному или ацервулиновому неправильному росту он напоминает Polytrema и Tinoporus, формы другой группы, насколько это касается структуры раковины. Его можно таким образом рассматривать как сложный тип, сочетающий особенности, наблюдаемые сейчас в двух группах, или его можно рассматривать как представителя в нуммулиновой серии Polytrema и Tinoporus в роталиновой серии. В то время, когда доктор Карпентер заявлял об этих родствах, можно было возразить, что фораминиферы этих семейств в основном встречаются в современную и третичную эпохи. Доктор Карпентер с тех пор показал, что любопытная овальная фораминифера, называемая Fusulina, найденная в каменноугольной формации, подобным образом родственна как нуммулитам, так и роталинам; и еще совсем недавно г-н Брэди обнаружил настоящий нуммулит в нижнем карбоне Бельгии. Поскольку эта группа теперь справедливо доведена до палеозоя, мы можем надеяться окончательно проследить ее до примордиальной эпохи и таким образом приблизить ее еще ближе к эозоону во времени.
Рис. 21. Фораминиферы — строители пород.
(a.) Nummulites lævigata — эоцен. (b.) То же самое, показывающее камерное внутреннее пространство. (c.) Милиолиновый известняк, увеличенный — эоцен, Париж. (d.) Твердый мел, разрез увеличенный — меловой период.
Хотя эозоон, вероятно, был не единственным животным лаврентийских морей, все же он, по всей вероятности, был наиболее заметным и важным как собиратель известкового вещества, занимая то же место, которое впоследствии занимали рифообразующие кораллы. Хотя, вероятно, менее эффективный, чем они, как конструктор твердых известняков из-за своего менее постоянного и непрерывного роста, он образовывал широкие полы и участки на морском дне, и когда они разбивались, из их обломков образовывались огромные количества известняка. Следует также иметь в виду, что эозоон не везде был пропитан серпентином или другими кремнистыми минералами; количества его вещества были просто заполнены карбонатом кальция, настолько близко напоминающим стенку камеры, что почти невозможно обнаружить разницу, и поэтому он, вероятно, остается совершенно незамеченным коллекционерами и сбивает с толку даже микроскописта. (Рис. 24.) Хотя поэтому слои, содержащие хорошо охарактеризованный эозоон, редки и немногочисленны, есть основания полагать, что в составе известняков Лаврентия он играл немалую роль, и поскольку эти известняки некоторые из них имеют толщину в несколько сотен футов и простираются на огромные площади, эозоон можно считать столь же эффективным строителем мира, как Stromatoporæ силура и девона, Globigerinæ и их союзники в мелу или нуммулиты и милиолиты в эоцене. Две последние группы строителей пород представлены на нашем рисунке, рис. 21; первая займет наше внимание в шестой главе. Это замечательная иллюстрация постоянства естественных причин и устойчивости типов животных, что эти низшие простейшие, которые начали выделять известковое вещество в лаврентийский период, продолжали свою работу в океане через все геологические эпохи и все еще заняты накоплением тех меловых илов, с которыми недавние дноуглубительные операции в глубоком море сделали нас столь знакомыми.
ПРИМЕЧАНИЯ К ГЛАВЕ IV.
(A.) Оригинальное описание Eozoon Canadense.
[Как дано автором в «Журнале Геологического общества», февраль 1865 г.]
«По просьбе сэра У. Э. Логана я представил на микроскопическое исследование срезы некоторых своеобразных ламинированных форм, состоящих из чередующихся слоев карбоната кальция и серпентина, а также карбоната кальция и белого пироксена, найденных в лаврентийском известняке Канады и рассматриваемых сэром Уильямом как, возможно, ископаемые. Я также исследовал срезы большого количества известняков из лаврентийской серии, не показывающих форм этих предполагаемых ископаемых.
«Первые упомянутые образцы представляют собой массы, часто несколько дюймов в диаметре, представляющие невооруженному глазу чередующиеся пластинки серпентина или пироксена и карбоната кальция. Их общий вид, как заметил сэр У. Э. Логан («Геология Канады», 1863, стр. 49), напоминает наблюдателю вид силурийских кораллов рода Stromatopora, за исключением того, что пластинки расходятся и сближаются друг с другом и часто анастомозируют или соединены поперечными перегородками.
«Под микроскопом сходство со Stromatopora оказывается лишь общим по форме, и не появляется никаких следов радиальных столбиков, характерных для этого рода. Пластинки серпентина и пироксена не представляют никакой органической структуры, и последний минерал является высококристаллическим. Пластинки карбоната кальция, напротив, сохраняют отчетливые следы структур, которые не могут быть кристаллического или конкреционного характера. Они составляют параллельные или концентрические перегородки переменной толщины, заключающие сплюснутые пространства или камеры, часто пересекаемые поперечными пластинками или перегородками, местами настолько многочисленными, что придают везикулярный вид, в других местах встречающимися лишь с редкими интервалами. Сами пластинки выдолблены по бокам в округлые ямки и местами пронизаны каналами или содержат вторичные округлые клетки, по-видимому, изолированные. В дополнение к этим общим появлениям вещество пластинок, где оно наиболее совершенно сохранилось, представляется имеющим тонкую зернистую структуру и пронизанным многочисленными мелкими тубулами, которые расположены в пучках большой красоты и сложности, расходящимися в сноповидных формах, и в своих более тонких расширениях анастомозирующими так, чтобы образовать сеть (рис. 10 и 28). В поперечных срезах и под большими увеличениями тубулы представляются круглыми в очертаниях и резко очерченными (рис. 29). В продольных срезах они иногда представляют собой четкообразный или членистый вид. Даже там, где трубчатая структура сохранилась наименее совершенно, следы ее все еще можно увидеть в большинстве срезов, хотя есть места, в которых пластинки совершенно компактны и, возможно, были таковыми изначально.
«Относительно природы и вероятного происхождения вышеописанных появлений я хотел бы сделать следующие замечания:—
«1. Серпентин и пироксен, которые заполняют полости известкового вещества, не имеют признаков конкреционной структуры. Напротив, их вид — это вид вещества, введенного путем инфильтрации или в качестве осадка и заполняющего ранее существовавшие пространства. Другими словами, известковое вещество не было отформовано по формам серпентина и авгита, но они заполнили пространства или камеры в твердой известковой массе. Этот вывод далее подтверждается фактом, к которому будет обращение в продолжении, что серпентин включает множества мелких инородных тел, в то время как известковое вещество однородно и гомогенно. Следует также заметить, что маленькие жилки карбоната кальция иногда пересекают образцы и в своем полном отсутствии структур, кроме кристаллических, представляют поразительный контраст с предполагаемыми ископаемыми.
«2. Хотя известковые пластинки местами имеют кристаллическую спайность, их формы и структуры не имеют к этому отношения. Их клетки и каналы округлы и имеют гладкие стенки, которые иногда выстланы пленками, по-видимому, углеродистого вещества. Прежде всего, мелкие тубулы отличаются от всего, что может встретиться в просто кристаллическом кальците. Хотя в таких породах мало значения может придаваться внешним формам, имитирующим появления кораллов, губок или других организмов, эти тонкие внутренние структуры имеют гораздо более высокое право на внимание. Нет также никакой невероятности в сохранении таких мелких частей в породах столь высококристаллических, поскольку это обстоятельство часто встречается при микроскопическом исследовании ископаемых, что тончайшие структуры видны в образцах, в которых общая форма и расположение частей были стерты. Следует также заметить, что структура известковых пластинок одна и та же, независимо от того, заполнены ли промежуточные пространства серпентином или пироксеном.
«3. Вышеописанные структуры не только определенны и единообразны, но они являются такого рода, который свойственен животным организмам, и более особенно одному конкретному типу животной жизни, столь же вероятному, как и любой другой, чтобы встретиться при таких обстоятельствах: я имею в виду тип ризопод отряда фораминифер. Самый важный пункт различия — в огромном размере и компактном характере роста рассматриваемых образцов; но, по-видимому, нет веской причины утверждать, что фораминиферы должны обязательно быть малого размера, тем более что формы значительной величины, отнесенные к этому типу, известны в нижнем силуре. Профессор Холл описал образцы Receptaculites двенадцати дюймов в диаметре; и ископаемые из потсдамской формации Лабрадора, отнесенные г-ном Биллингсом к роду Archæocyathus, являются примерами простейших с известковыми скелетами, едва ли уступающими в своем массивном стиле роста формам, рассматриваемым сейчас.
«Эти причины, я думаю, достаточны, чтобы оправдать меня в рассмотрении этих замечательных структур как поистине органических и в поиске их ближайших союзников среди фораминифер.
«Предполагая тогда, что пространства между известковыми пластинками, а также каналы и тубулы, пронизывающие их вещество, были когда-то заполнены саркодовым телом ризоподы, сравнения с современными формами сразу же приходят на ум.
«Из полированных образцов в Музее Канадской геологической службы представляется несомненным, что эти тела были сидячими на широком основании и росли путем добавления последовательных слоев камер, разделенных известковыми пластинками, но сообщающихся друг с другом каналами или септальными отверстиями, редко и беспорядочно распределенными. Маленькие образцы имеют таким образом много общего с современными родами Carpenteria и Polytrema. Подобно первому из этих родов, по-видимому, также существовала тенденция оставлять посреди структуры большой центральный канал или глубокое воронкообразное или цилиндрическое отверстие для сообщения с морской водой. Там, где пластинки сливаются и структура становится более везикулярной, она принимает «ацервулиновый» характер, видимый в таких современных формах, как Nubecularia.
«Тем не менее величина этих ископаемых огромна по сравнению с видами вышеназванных родов; и из образцов в больших плитах из Гренвилла, в музее Канадской службы, представляется, что эти организмы росли группами, которые в конечном итоге сливались и образовывали большие массы, пронизанные глубокими неправильными каналами; и что они продолжали расти на поверхности, в то время как нижние части становились мертвыми и заполнялись инфильтрированным веществом или осадком. Короче говоря, мы должны представить себе организм, имеющий привычку роста Carpenteria, но достигающий огромного размера и путем агрегации особей принимающий вид кораллового рифа.