IDEAL SECTION OF EARTH’S CRUST
ERAS AGES PERIODS STRATA
BYCHOZOIC MAN QUATERNARY TERRACE, CHAMPLAIN, GLACIAL
CENOZOIC MAMMALS TERTIARY PLIOCENE, MIOCENE, EOCENE
MESOZOIC BIRDS CRETACEOUS
REPTILES JURASSIC
TRIASSIC
ACROGENS AMPHIBIANS CARBONIFEROUS PERMIAN, CARBONIFEROUS, SUB-CARBONIFEROUS
PALEOZOIC FISHES DEVONIAN CATSKILL, CHEMUNG, CORNIFEROUS, Etc.
INVERTEBRATES SILURIAN LOW HELDERBERG, NIAGARA
ORDOVICIAN LORRAINE, TRENTON, CHAZY
CAMBRIAN POTSDAM, ACADIAN, GEORGIA
EOZOIC ALGONKIAN KENESAW, HURONIAN, Etc.
ARCHAEAN LAURENTIAN, Etc.
AZOIC ERA
ФРОНТИСПИС.
Природа: Читатель. МОРСКОЕ ПОБЕРЕЖЬЕ И ПРИДОРОЖЬЕ. № 4.
АВТОР:
ДЖУЛИЯ МАКНЕЙР РАЙТ.
“‘Come, wander with me,’ she said,
Into regions yet untrod,
And read what is still unread
In the manuscripts of God.’”
Лонгфелло, Стихотворение на пятидесятилетие Агассиса.
Иллюстрации К. С. Кинга. БОСТОН, США:
ИЗДАТЕЛЬСТВО Д. К. ХИТ И КО. 1892.
Авторское право, 1891 г., Д. К. Хит и Ко. Типографика Дж. С. Кушинга и Ко., Бостон, США. Печать Бервика и Смита, Бостон, США.
ПРЕДИСЛОВИЕ.
Цицерон говорит: «Нет ничего более очаровательного, чем знание той области литературы, которая позволяет нам открыть необъятность природы, небес, земли и морей; это та область, которая научила нас религии, умеренности и великодушию, и спасла душу от небытия, чтобы мы могли видеть все вещи вверху, внизу и между ними».
Подобная литература сейчас заметно набирает популярность. Естествознание, по-видимому, является главным занятием грядущего человека, и естествознание было удивительным образом популяризировано в книгах, подходящих для тех, кто, не претендуя на звание специалистов, желает быть хорошо информированным и с пониманием смотреть на мир, который их окружает.
Прошло несколько десятилетий с тех пор, как Мишле со своими замечательными книгами «Птица» и «Насекомое», а также Хью Миллер, чистый, образный и восторженный в своих трудах «Старый красный песчаник», «Путешествие Бетси» и «Свидетельство скал», открыли славные новые миры перед подрастающим поколением. Это поколение сейчас успешно трудится, вдохновленное полученным тогда импульсом. Наши библиотечные полки сегодня изобилуют книгами, которые являются помощниками естествознания. Тейт и Бальфур Стюарт в своей «Невидимой Вселенной» приблизили чудеса мироздания к нашему более узкому кругозору. Аргайл в своих трудах «Единство природы», «Царство закона» и «Первобытный человек» интерпретировал мощные и далеко идущие гармонии. Директор сэр Уильям Доусон в своей «Истории Земли и человека» представляет нам последовательные геологические эпохи с яркостью великого художника. Дарвин и Гексли, описывая эксперименты, не погнушались стать доступными для необразованного ума. В ботанике приятные, восторженные, хотя зачастую и ошибочные обобщения Гранта Аллена имеют свое применение и место рядом с более сильными работами Кука, Грея, Йегера и других. Наш Грей, занимающий ведущее место среди систематиков-ботаников, не погнушался написать для детей книгу «Как растут растения». Никто не сделал больше для популяризации естествознания, чем преподобный Дж. Г. Вуд в своих многочисленных трудах. Кингсли своим изысканным английским языком подарил нам «Геологию города», а Тиндаль рассказал нам о «Формах воды». Бакленд и Госсе написали то, что с радостью читали и стар, и млад. Старшие садились вместе с младшими, чтобы насладиться «Страной фей науки» и «Жизнью и ее детьми» Арабеллы Бакли, в то время как Камиль Фламмарион сделал для нас вдвойне красноречивым полуночное небо. Кажется почти несправедливым называть лишь нескольких из многих авторов, которые писали не просто технические книги для изучения, а популярные работы по естествознанию, которые можно читать на морском берегу и у дороги, на скамейке в саду, лежа под деревьями в саду или сидя в лесу, когда у наших ног журчит ручей. Маккук сделал многих насекомых нашими повседневными друзьями и учителями. Томпсон, миссис Трит и Олив Т. Миллер сделали птиц не только гостями наших кленов, но и наших сердец.
Родителям и учителям больше не нужно жаловаться на то, что они не могут найти четкую информацию, необходимую для ответов на бесчисленные ежечасные «почему» и «как»: нынешний век щедр к своим детям.
Книги «Природа: Читатель» были написаны для того, чтобы направить умы нашей молодежи в их первых исследованиях на приятные пути естествознания. Их главная цель заключалась в том, чтобы развить способность к наблюдению, пробудить энтузиазм и направить вкус в благородное русло.
Настоящий том предназначен для того, чтобы открыть путь к более серьезным исследованиям в области геологии, астрономии и биологии.
АВТОР.
ПРИМЕЧАНИЕ.
Естествознание занимает настолько важное место в обучении нынешнего века, что не требуется никаких извинений для того, чтобы внедрять его в школах. Возражать против этого занятия — значит просто записать себя в отстающие от времени. Мы мало что можем сделать лучше для наших детей, чем научить их тому, что мир до мозга костей подчиняется законам.
Два метода обучения горячо отстаиваются теми, кто преподает естествознание. Один требует практического личного исследования — только исследования, — отвергает использование учебников и настаивает только на объекте. Другой, возможно, более ленивый способ, заключается в том, чтобы игнорировать объект и перепоручить ученика только учебникам.
Но здесь справедливо утверждение «in medio tutissimus ibis» (на золотой середине безопаснее всего идти). Ребенок действительно должен наблюдать и, если может, открывать; но давайте ни в коем случае не лишать его наследия веков.
Почему мы должны ставить удачливого ребенка девятнадцатого века в положение ребенка первого или четырнадцатого веков? Давайте дадим ученику преимущество лучшего из того, что было открыто и описано.
И какую пользу он извлечет из такого изучения? Давайте процитируем отчет Британского королевского комитета по образованию: «Если цель образования состоит в подготовке учеников к тем обязанностям, которые им предстоит выполнять, то обучение науке по важности уступает только обучению чтению, письму и арифметике. Ни один предмет не подходит лучше для пробуждения интереса и интеллекта учеников, чем изучение естествознания».
СОДЕРЖАНИЕ.
Lesson Page
I. Earth-Building 1
II. The First Continent 9
III. The Age of Crabs and Corals 15
IV. The Reign of the Pines and the Reptiles 24
V. The Palm and the Max 32
VI. The Starry Heavens 38
VII. A Fragment of the Milky Way 46
VIII. Plan and Progression 56
IX. The King of the Day 64
X. The Queen of the Night 72
XI. Vanished Fauna 78
XII. A Mountain of Fossils 85
XIII. Written in Rocks 93
XIV. Footprints in the Sand 100
XV. The Winter of the World 107
XVI. The First Crustaceans 115
XVII. Stone Fish and Stone Lilies 122
XVIII. The Buried Reptiles 129
XIX. The Birds of Other Days 138
XX. The Early Mammals 145
XXI. A Very Old Family 152
XXII. The Marvel in Mail 159
XXIII. The Ancient Builder 166
XXIV. An Opossum Hunt 174
XXV. A New Fashion of Pappoose 181
XXVI. Low Down in the Scale 189
XXVII. The Mallangong 195
XXVIII. Beside Australian Rivers 200
XXIX. A Walk among Wonder-Trees 206
XXX. Still in the Wonder-Grove 213
XXXI. A Noisy Family 221
XXXII. The Frog’s Cousin 229
XXXIII. Salamanders 236
XXXIV. A Denizen of the Marsh Lands 242
XXXV. A Stranger from Mexico 247
XXXVI. Some Merry Little Friends 252
XXXVII. The Ancient Monster 260
XXXVIII. El Lagarto 267
XXXIX. Wiser than any Beast of the Field 272
XL. Our Common Enemy 280
XLI. With a House on his Back 285
XLII. A Real Live Mermaid 291
XLIII. Great Whales also 297
XLIV. The Story of a Seal-skin Coat 303
XLV. A Flying Mammal 313
XLVI. Order out of Confusion 321
XLVII. A Remarkable Family 328
XLVIII. The Gnawers 335
XLIX. Odd Toes 342
L. Even Toes 351
PHASES OF EARTH-BUILDING.
Морское побережье и придорожье.
УРОК I.
СОЗИДАНИЕ ЗЕМЛИ.
“Fair world! these puzzled souls of ours grow weak
With beating their bruised wings against the rim
That bounds their utmost flying, when they seek
The distant and the dim.
“Contentment comes not therefrom; still there lies
An outer distance when the first is hailed;
And still forever yawns before our eyes
An utmost that is veiled.”
— Джин Инджелоу, «Почести».
Звездные небеса существуют не только для нас или для нашей Земли. Среди великолепных светил, вращающихся в пространстве, Земля — лишь одно, и она светит бледным и заимствованным светом. Бесчисленные системы двигались по своим орбитам до того, как наш земной шар был освещен Солнцем. Но для нас, живущих на Земле, история Вселенной начинается с этой маленькой планеты, часть которой мы видим и знаем.
Нам кажется, когда мы начинаем интересоваться нашим земным домом, что он всегда должен был быть завершенным и законченным миром, точно таким, как сейчас. Наука это отрицает. Геология уводит нас далеко назад, до того, как здесь начали исчислять время, и показывает нам некоторые процессы созидания мира. Было время, когда эта твердая, прекрасная и наполненная жизнью Земля была огромной сферой газа, лишенной всего своего нынешнего порядка и без зачатков жизни. Подобно тому, как дворец или храм возвышается в красоте и гармонии из огромных масс материала, таких как дерево, камень, кирпич, раствор, железо, и слой за слоем укладывается в здании по определенному плану, так и в процессе созидания Земли сила и материя, мощь и материал укладывали слои Земли по единому плану.
А закончена ли Земля сейчас? Этого мы сказать не можем; возможно, ее ждут еще много удивительных перемен. Мы сейчас склонны называть ее «твердой Землей», потому что те ее части, с которыми мы знакомы, почва и скалы, являются самыми твердыми вещами, которые мы знаем; но на самом деле Земля может быть все еще частично жидкой, за исключением сравнительно тонкой коры. Расстояние через этот шар, нашу Землю, составляет почти восемь тысяч миль, а поверхность, или кора, возможно, нигде не превышает ста миль в толщину. Таким образом, мы могли бы представить мир [1] металлическим шаром, имеющим тонкую оболочку из твердого металла и наполненным расплавленным металлом. Но поскольку эта кора, тонкая, как она есть по сравнению с остальным, в течение многих тысяч лет оказывалась достаточно толстой и безопасной для жилища людей, я думаю, нам не стоит беспокоиться из-за того, что она не толще.
Чтобы прочитать историю этого созидания Земли, науке пришлось начать с конца; то есть с настоящего времени, которое является последней главой истории. С долгим и терпеливым усердием мудрецы прочитали назад, страница за страницей, историю созидания Земли; мы не можем сказать, что до самого начала, но настолько далеко назад, насколько наука пока смогла продвинуться. Теперь мы можем начать повествование с того начала, которое было найдено до сих пор, и читать его вперед до наших дней, как простую историю. Будет ли это интересно? Мне кажется, что это похоже на какую-то великолепную сказку, более удивительную, чем история лампы Аладдина, или Синдбада-морехода, или багдадского халифа. Ночи арабских сказок были не наполовину так полны чудес, как дни и ночи, огромные периоды геологической истории.
Наша Земля — это шар в быстром движении. Движение двойное, то есть оно вращается вокруг своей оси, как вы могли бы вращать мяч на вязальной спице, проткнутой через его центр; но мяч на спице оставался бы на своем месте, сколько бы раз он ни вращался. Земля, вращаясь, катится по большому пути. Каждый раз, когда она совершает оборот, она отмеряет на этом пути расстояние, равное своей собственной окружности, но в то же время она несется с движением всей системы, так что каждый день она пролетает более полутора миллионов миль. Путь Земли — не прямая линия; он почти круговой; он называется эллиптическим, или частично яйцевидным. Насколько далеко мы можем проследить историю Земли, двойное движение и форма шара принадлежали нашей планете.
В самом раннем состоянии, о котором мы можем говорить, наша Земля была газовым шаром, по крайней мере в две тысячи раз большим, чем сейчас. Наука предположила, что до этого наша Земля была кольцом или слоем пара вокруг Солнца. Это кольцо, выброшенное в пространство быстрым движением Солнца, через некоторое время приняло форму сферы и, удерживаемое притяжением Солнца от блуждания дальше в космос, с тех пор вращается по большому пути вокруг своего древнего источника. Если эта теория верна, то все остальные планеты нашей системы, вероятно, были когда-то выброшены Солнцем по порядку, как огромные огненные кольца. Это, должно быть, была эпоха грандиозных и великолепных фейерверков! Если бы только кто-то мог это увидеть!
Почему мы не можем представить, что мы были там и видели это? Разве мы не можем представить себя перенесенными назад, через все чудесные эпохи, пока не достигнем начала всех вещей? У арабов есть своего рода фантастическое существо, которое они называют афритом, или афритом. Они говорят, что это существо состоит из чистого жара, бездымного пламени. Кто-нибудь из вас когда-нибудь видел в очень жаркий день, как воздух дрожит над сухой, горячей дорогой? Это дрожание горячего воздуха часто можно увидеть в пустыне, и арабы говорят, что это колышется одежда африта. Давайте представим, что мы были афритами, гигантскими духами пламени, присутствующими, когда Земля из огненного кольца только что стала огненным шаром.
Жар, такой, какой мы не можем себе представить, является главной характеристикой нашего земного шара на этой стадии. Но будучи афритами, и сами состоящими из жара, мы не будем обращать на это внимания. Мы видим, что в пылающем, вращающемся шаре есть все атомы, которые однажды станут твердыми скалами. Но эти атомы удерживаются порознь жаром и находятся в состоянии, подобном газу. Когда мы, африты, вглядываемся в светящийся, вращающийся шар, мы видим, что внутри него действуют две силы. Жар — это одна сила, удерживающая все частицы в расширенном состоянии и не дающая им соединиться; но есть также другая сила, называемая гравитацией. Это сила, которая заставляет все вещи стремиться друг к другу — притягиваться. Именно эта сила гравитации впервые придает газообразному кольцу форму шара, стягивая его частицы вместе; и как африты, мы с интересом наблюдаем за результатами этой силы, которая долгими и медленными темпами конденсирует материю земного шара.
Пока это происходит, мы замечаем, что происходят два великих изменения. Во-первых, сфера остывает, излучая или выбрасывая свой жар. Нагрейте кочергу докрасна; помашите ею в воздухе, и она остынет, отдавая свой жар воздуху. Таким образом, горячий шар выбрасывает часть своего жара, вращаясь по своему пути в пространстве. Но по мере остывания сферы потеря жара позволяет частицам сжиматься, сближаться и соединяться друг с другом. Соединение некоторых из этих различных простых веществ порождает другие вещества, и по мере того, как продолжаются охлаждение и соединение, огромный шар становится все меньше и меньше. Поскольку мы африты и не боимся жара, мы бродим внутри этого жидкого шара и обнаруживаем, что благодаря всему этому охлаждению, конденсации и соединению формируется материал для будущих скал.
Все еще представляя себя афритами, следующее изменение нам не так нравится. Мы обнаруживаем, что внешние частицы пара в нашем огромном горячем шаре, поднимаясь в пространство и остывая, соединяются друг с другом и становятся паром, подобным водяному пару, и этот пар остывает и конденсируется в дождь и туман. Если подержать тарелку перед носиком чайника, из которого вырывается пар, пар сразу же конденсируется в капли воды. Если тарелку с каплями воды выставить на сильный зимний мороз, она сразу же покрывается инеем или льдом. Так случилось и с паром вокруг той горячей сферы, нашего мира; и дождь и туман падали обратно на пылающий шар, с которого они поднялись. Они помогли охладить его и усилить затвердевание, но они также снова нагревались и выбрасывались как пар, чтобы снова остыть в пространстве.
Если бы в то время мы, как африты, отправились на какую-нибудь другую планету и сели там, чтобы наблюдать за нашим миром издалека, мы бы тогда увидели его в его величайшей красоте как небесное тело, потому что в ту эпоху он был своего размера и был намного больше, чем сейчас: также он, должно быть, сиял как ясная и прекрасная звезда, со славой, которая теперь почти угасла.
На иллюстрации в начале этой главы большое кольцо представляет Землю как огромный шар горячего пара. Очень маленькое кольцо в центре показывает нынешний размер земного шара по сравнению с его первым расширением. Круг, отмеченный 1, показывает Землю как простую сферу пара, ее самое раннее состояние. Круг 2 показывает нам стадию, когда под действием силы тяжести и охлаждения, вызванного излучением жара, сфера газа начала иметь жидкий центр, или ядро. Мы должны понимать, что конденсирующиеся частицы в центре не становились твердыми, а оставались жидкими, как вы можете видеть расплавленное стекло или железо на стекольном или чугунолитейном заводе. Это жидкое состояние, вероятно, все еще сохраняется в центре Земли. Рисунок 3 показывает нам продолжающуюся конденсацию. По мере остывания земного шара вокруг жидкого центра образуется твердая кора, отмеченная x, и между центром и корой материя земного шара затвердевает, в то время как внешняя оболочка за пределами коры все еще является газом.
Рисунок 4 показывает другое изменение. Пар остыл и сконденсировался в пространстве и выпал обратно на земной шар в виде дождя и снега. Эти дожди разъедают и размывают поверхность коры и, наконец, из-за своего избытка покрывают всю кору Земли океаном, отмеченным o. Таким образом, жидкий центр и твердая кора обернуты мантией воды. Этот всемирный океан не холодный и прозрачный, как океаны сегодняшнего дня. Интенсивный жар земного шара заставил эти воды кипеть и испускать плотные облака пара, и таким образом окутанный водой мир дополнительно окутан пеленой тумана.
Скрылся бы он тогда от нашего взора, если бы мы были афритами, наблюдающими за ним, сидя на какой-нибудь далекой планете? Нет; мы бы все равно видели его, возможно, ставшим меньше и бледнее, но пелена тумана улавливала бы и отражала солнечный свет, как облака на закате.
Это было царство вод на поверхности земного шара, в то время как центральные огни горели и вращались в бездне под водами и затвердевшей земной корой. Когда мы говорим «огни» об этом внутреннем жаре, мы должны думать не о пламени, а скорее о таком жаре, как у расплавленного металла в печи. Всемирный океан, который окутывал мир в это время, был полон соли и земных веществ и был мутным, как река во время половодья. Из отложений этого вещества на земной коре образовались пласты или слои горных пород.