«Древняя история жизни на Земле»

В Шотландии «Старый красный песчаник» образует великую серию песчанистых и конгломератовых страт, достигающих толщины многих тысяч футов и делимых на три группы. Из них Нижний старый красный песчаник залегает с полным соответствием на самых высоких пластах верхнего силура, причем обе формации почти неразрывно объединены промежуточной серией «переходных пластов». По минеральной природе эта группа состоит главным образом из массивных конгломератов, песчаников, сланцев и конкреционных известняков; а ее ископаемые состоят преимущественно из крупных ракообразных, принадлежащих к семейству эвриптерид, рыб и растений. Средний старый красный песчаник состоит из плитняка, битуминозных сланцев и конгломератов, иногда с нерегулярными известковыми полосами; и его ископаемые — это преимущественно рыбы и растения. Он может полностью отсутствовать, когда Верхний старый красный песчаник, по-видимому, залегает несогласно на нижнем подразделении серии. Верхний старый красный песчаник состоит из конгломератов и песчаников, наряду с великой серией красных и желтых песчаников — ископаемые, как и прежде, представляют собой рыб и остатки растений. Верхний старый красный песчаник переходит вверх согласно в каменноугольную серию.

Девонские породы Девоншира также делимы на нижнее, среднее и верхнее подразделение. Нижний девон, или группа Линтон, состоит из красных и пурпурных песчаников с морскими ископаемыми, соответствующими «Spirifer Sandstein» Германии и песчанистым отложениям (песчаники Шохари и Кауда-Галли) в основании американского девона. Средний девон, или группа Илфракомб, состоит из песчаников и плитняка, с известковыми сланцами и кристаллическими известняками, содержащими много кораллов. Он соответствует великому «Эйфельскому известняку» континента и, в общем смысле, известняку Корниферус и группе Гамильтон Северной Америки. Верхний девон, или группа Пилтон, наконец, состоит из песчаников и известковых сланцев, которые соответствуют «известняку Климения» и «сланцам Ципридина» континента, а также группам Чемунг и Портаж Северной Америки. Кажется вполне возможным также, что так называемые «каменноугольные сланцы» Ирландии соответствуют этой группе и что первые правильнее было бы рассматривать как образующие вершину девона, а не основание карбона.

Ни в одной стране мира, вероятно, нет более прекрасного или более полного изложения страт, залегающих между силурийскими и каменноугольными отложениями, чем в Соединенных Штатах. Ниже приведены основные подразделения девонских пород в штате Нью-Йорк, где серия может рассматриваться как типично развитая (рис. 67):

(1) Песчаник Кауда-Галли и песчаник Шохари. — Рассматривая «Орисканский песчаник» как вершину верхнего силура, основание девона составляют песчанистые отложения, известные под вышеуказанными названиями, которые залегают вполне согласно на силуре и которые представляют нижний девон Девоншира. Песчаник Кауда-Галли назван так из-за обилия своеобразного спирального ископаемого (Spirophyton cauda-Galli), которое часто встречается в каменноугольных породах Британии и считается остатками морской водоросли.

(2) Известняк Корниферус, или Верхний Хельдерберг. — Серия известняков, обычно насыщенных значительным количеством кремнистого вещества в виде роговика или кремня (лат. cornu — рог). Толщина этой группы редко превышает 300 футов; но она изобилует ископаемыми, особенно остатками кораллов. Известняк Корниферус является эквивалентом кораллоносных известняков среднего девона Девоншира и великого «Эйфельского известняка» Германии.

(3) Группа Гамильтон — состоящая из сланцев в основании («сланцы Марселлас»); плитняка, сланцев и нечистых известняков («пласты Гамильтон») в середине; и снова серии сланцев («сланцы Дженеси») наверху. Толщина этой группы варьируется от 200 до 1200 футов, и она богато насыщена морскими ископаемыми.

(4) Группа Портаж. — Великая серия сланцев, плитняка и сланцеватых песчаников, с небольшим количеством ископаемых.

(5) Группа Чемунг. — Еще одна великая серия песчаников и сланцев, но со многими ископаемыми. Группы Портаж и Чемунг можно рассматривать как соответствующие верхнему девону Девоншира. За пластами Чемунг следует великая серия красных песчаников и сланцев — «группа Катскилл» — которые переходят согласно вверх в карбон и которые, возможно, можно рассматривать как эквивалент великих песчаников верхнего Старого красного песчаника в Шотландии.

На протяжении всей серии девонских отложений в Северной Америке до сих пор не было обнаружено никакого несогласия или физического разрыва любого рода; нет также заметного прерывания в потоке жизни, хотя каждое подразделение серии имеет свои собственные ископаемые. Таким образом, невозможно указать полностью естественную линию, разделяющую девон в этом регионе от силура с одной стороны и карбона с другой стороны. В то же время имеются самые полные доказательства, как стратиграфические, так и палеонтологические, полной независимости американской девонской серии как отдельной жизненной системы между более древним силуром и более поздним карбоном. Прилагаемый разрез (рис. 76) схематически показывает общую последовательность девонских пород Северной Америки.

Что касается жизни девонского периода, мы теперь знакомы с большой и обильной наземной флорой — это первый раз, когда мы встречаем наземную растительность, поддающуюся реконструкции в какой-либо полноте. Благодаря исследованиям Гепперта, Унгера, Доусона, Каррутерса и других ботаников были получены знания о большом количестве девонских растений, лишь немногие из которых можно здесь отметить. Как и следовало ожидать, большая часть растительных остатков этого периода была получена из таких мелководных отложений, как собственно Старый красный песчаник и серия Гаспе в Северной Америке, и лишь немногие следы растительной жизни встречаются в строго морских осадках. Помимо многочисленных остатков, в основном проблематичной природы, относимых к обширной группе морских водорослей, теперь распознано большое количество папоротников, некоторые из которых относятся к обычному растительному типу (Pecopteris, Neuropteris, Alethopteris, Sphenopteris и др.), в то время как другие принадлежат к гигантской группе «древовидных папоротников» (Psaronius, Caulopteris и др.). Помимо этого, наблюдается обильное развитие своеобразных вымерших типов лепидодендроидов (Lepidodendroids), сигилляриоидов (Sigillarioids) и каламитов (Calamites), все из которых достигли своего максимума в карбоне. Из них лепидодендроны можно рассматривать как гигантские древовидные плауны (Lycopodiaceœ); каламиты — как столь же гигантские хвощи (Equisetaceœ); а сигилляриоиды, столь же огромные по размеру, в некоторых отношениях занимают положение промежуточное между плаунами и соснами (хвойными). Девонские породы также дали следы многих других растений (таких как Annularia, Asterophyllites, Cardiocarpon и др.), которые приобретают большее преобладание в каменноугольный период и о которых будет сказано при обсуждении структуры растений угольных пластов. В целом, одно растение, которое можно считать специально характерным для девона (хотя и не ограничивающееся этой серией), — это Psilophyton (рис. 77) доктора Доусона. Эти своеобразные растения имеют тонкие ветвящиеся стебли с редкими игольчатыми листьями, причем молодые стебли сначала свернуты, как у пастушьего посоха, подобно молодым вайям папоротников, в то время как старые ветви несут многочисленные спорангии. Стебли и ветви, по-видимому, достигали высоты двух или трех футов; и они вырастали из простертых «корневищ» или ползучих стеблей. В целом, директор Доусон склонен рассматривать Psilophyton как «обобщенный тип» растений, промежуточный между папоротниками и плаунами. Наконец, девонские отложения дали остатки первых настоящих деревьев, с которыми мы пока знакомы. О природе некоторых из них (Ormoxylon и Dadoxylon) не может быть сомнений, поскольку их стволы не только показывают концентрические кольца роста, характерные для экзогенных деревьев в целом, но их древесная ткань демонстрирует под микроскопом «диски», которые характерны для древесины сосен и елей (см. рис. 2). Однако своеобразный род Prototaxites, который встречается в более древней части девонской серии, чем вышеупомянутые, находится не в абсолютно бесспорном положении. Директор Доусон рассматривает его как ствол древнего хвойного растения — самого древнего из известных; но мистер Каррутерс рассматривает его как более вероятно стебель гигантской морской водоросли. Стволы Prototaxites (рис. 78, A) варьируются от одного до трех футов в диаметре и демонстрируют концентрические кольца роста; но до сих пор не было четко продемонстрировано, что его древесные волокна обладают дисками. Прежде чем покинуть девонскую растительность, можно упомянуть, что роговик или кремень, столь обильный в известняке Корниферус Северной Америки, как было показано, содержит остатки различных микроскопических растений (диатомовых и десмидиевых). Мы находим также в том же кремнистом материале своеобразные сферические тела с радиальными шипами, которые так обильно встречаются в меловых кремнях и которые называются Xanthidia. Их можно рассматривать, вероятно, как спорангии крошечных растений, известных как Desmidiœ.

Fig. 78.—A, Trunk of Prototaxites Logani, eighteen inches in diameter, as seen in the cliff near L'Anse Brehaut, Gaspé; B, Two wood-cells showing spiral fibres and obscure pores, highly magnified. Lower Devonian, Canada. (After Dawson)

Девонские простейшие (Protozoans) еще должны быть полностью исследованы. Настоящие губки (такие как Astrtœospongia, Sphœrospongia и др.) не являются неизвестными; но, безусловно, самыми распространенными представителями этого подцарства в девонских стратах являются Stromatopora и ее союзники. Эти своеобразные организмы (рис. 79) не только очень обильны в некоторых девонских известняках — как в Старом, так и в Новом Свете — но они часто достигают очень больших размеров. Как бы они ни различались в мелких деталях, общая структура этих тел такова: многочисленные, концентрически расположенные тонкие известковые пластинки, разделенные узкими промежутками, которые, в свою очередь, пересекаются многочисленными нежными вертикальными столбиками, придавая всей массе клеточную структуру и разделяя ее на бесчисленные крошечные четырехугольные отсеки. Многие из девонских Stromatoporœ также демонстрируют на своей поверхности округлые отверстия каналов, которые вряд ли могли служить какой-либо иной цели, кроме как позволить морской воде получить легкий доступ к каждой части организма.

Никакие настоящие граптолиты (Graptolites) никогда не были обнаружены в стратах девонского возраста; и вся эта группа вымерла — если только мы не отнесем сюда все еще выживающие Dictyonemœ. Кишечнополостные (Cœlenterates), однако, представлены огромным количеством кораллов (Corals) прекрасных форм и очень разнообразных типов. Мраморы Девоншира, девонские известняки Эйфеля и Франции, а также известковые страты групп Корниферус и Гамильтон Америки часто изобилуют скелетами этих организмов — настолько, что иногда дают право рассматривать породу как представляющую древний коралловый риф. В некоторых случаях кораллы сохранили свой первоначальный известковый состав; и если они заключены в мягкие сланцы, они могут выветриваться из породы почти во всем своем первоначальном совершенстве. В других случаях, как в мраморах Девоншира, матрица настолько компактна и кристаллична, что включенные кораллы могут быть удовлетворительно изучены только с помощью полированных срезов. В других случаях, опять же, кораллы были более или менее полностью превращены в кремень, как в известняке Корниферус Северной Америки. Когда это происходит, они часто под действием погоды начинают выступать из вмещающей породы в самом смелом рельефе, демонстрируя наблюдателю самые мельчайшие детали своей организации. Как и прежде, основные представители кораллов все еще относятся к группам Rugosa и Tabulata. Среди группы Rugosa мы находим огромное количество простых «чашечных кораллов», обычно известных карьерным рабочим как «рога» из-за их формы. Из многих форм этих видов, виды Cyathophyllum, Heliophyllum (рис. 82), Zaphrentis (рис. 81) и Cystiphyllum (рис. 80), пожалуй, наиболее обильно представлены — однако ни один из этих родов, кроме Heliophyllum, не является специфичным для девонского периода. Существуют также многочисленные сложные кораллы Rugosa, такие как виды Eridophyllum, Diphyphyllum, Syringopora, Phillipsastrœa и некоторые формы Cyathophyllum и Crepidophyllum (рис. 83). Некоторые из этих сложных кораллов достигают очень больших размеров и образуют сами по себе регулярные пласты, которые имеют аналогию, во всяком случае, с существующими коралловыми рифами, хотя есть основания полагать, что эти древние типы отличались от современных рифостроителей тем, что были обитателями глубокой воды. «Табулятные кораллы» (Tabulate Corals) едва ли менее обильны в девонских породах, чем Rugosa; и, будучи неизменно сложными, они едва ли уступают последним в размерах агрегаций, которые они иногда образуют.

Самыми распространенными и в то же время самыми крупными из них являются «сотовые кораллы», образующие род Favosites (рис. 84, 85), которые получили как свои народные, так и технические названия из-за своего большого сходства с массами окаменелых сот. Наиболее распространенными видами являются Favosites Gothlandica и F. Hemispherica, оба изображены здесь, которые образуют массы иногда не менее двух или трех футов в диаметре. В то время как Favosites приобрел популярное название благодаря своему сотовому виду, сходство Michelinia с окаменелым осиным гнездом с обнаженными сотами едва ли менее поразительно и заслужило для него аналогичное признание со стороны ненаучной публики. В дополнение к ним существуют многочисленные ветвящиеся или растительноподобные табулятные кораллы, часто самой изящной формы, которые являются отличительными для девона во всех частях мира.

Иглокожие (Echinoderms) девонского периода требуют мало особого внимания. Многие из девонских известняков являются «криноидными»; и криноидеи (Crinoids) являются самыми обильными и широко распространенными представителями своего класса в отложениях этого периода.

Цистидеи (Cystideans), за сомнительными исключениями, не были распознаны в девоне; и их место занимает родственная группа «Pentremites», о которой будет сказано далее как о встречающейся в каменноугольных породах. С другой стороны, морские звезды, офиуры и морские ежи продолжаются типами, более или менее близкородственными тем, что были в предшествующем верхнем силуре.

Из остатков кольчатых червей (Annelides) самыми многочисленными и самыми интересными являются известковые оболочки некоторых мелких трубкоживущих видов. Никто, кто посещал морское побережье, не мог не заметить маленькие спиральные трубки существующего Spirorbis, растущие прикрепленными к раковинам или покрывающими вайи обычных морских водорослей (особенно Fucus serratus). Эти трубки населены маленькой аннелидой, и структуры подобного характера встречаются нередко, начиная с верхнего силура и выше. В девонских породах Spirorbis является чрезвычайно распространенным ископаемым, растущим сотнями, прикрепленным к внешней поверхности кораллов и раковин, и появляющимся во многих видовых формах (рис. 86 и 87); но почти все известные экземпляры имеют небольшой размер и могут ускользнуть от беглого осмотра.

Ракообразные девонского периода представлены главным образом эвриптеридами и трилобитами. Некоторые из первых достигали гигантских размеров, и рабочие в шотландском древнем красном песчанике дали им название «серафимы» из-за их своеобразной чешуевидной орнаментации. Трилобиты, хотя все еще достаточно многочисленны в некоторых местах, претерпели дальнейшее сокращение численности со времен окончания верхнего силура. Как в Америке, так и в Европе довольно много родовых типов сохранилось с силурийского периода, но немногие или вовсе никакие новые типы не появляются в течение этого периода ни в Старом, ни в Новом Свете. Однако виды являются отчетливыми; основные формы принадлежат к родам Phacops (рис. 88, a, c, d), Homalonotus (рис. 88, b), Proetus и Bronteus. Вид, изображенный выше под названием Phacops latifrons (рис. 88, a), имеет почти всемирное распространение, встречаясь в девонских отложениях Британии, Бельгии, Франции, Германии, России, Испании и Южной Америки; в то время как в Северной Америке его место занимает близкородственный вид Phacops rana. В дополнение к трилобитам девонские отложения дали остатки ряда мелких остракод, таких как Entomis («Cypridina»), Leperditia и др., которые иногда встречаются в огромных количествах, как, например, в так называемых «ципридиновых сланцах» немецкого девона. Существуют также несколько форм филлопод (Estheria). В целом фауна ракообразных девонского периода обнаруживает много сходства с фауной верхнего силура, но имеет лишь незначительную связь с фауной нижнего карбона.

Помимо ракообразных, здесь мы впервые встречаем остатки дышащих воздухом членистоногих в виде насекомых. До сих пор они были получены только из девонских пород Северной Америки, и они указывают на существование по крайней мере четырех родовых типов, все более или менее родственных современным поденкам (Ephemeridae). Одно из этих интересных примитивных насекомых, а именно Platephemera antiqua (рис. 89), по-видимому, имело размах крыльев пять дюймов; а другое (Xelloneura antiquorum) имеет прикрепленные к крылу остатки «стридуляционного органа», подобного тому, которым обладают современные кузнечики — инструмент, как отмечает директор Доусон, «первой музыки живых существ, которую геология до сих пор открывает нам».

Среди моллюсков девонские породы дали большое количество остатков морских мхов (мшанок). Некоторые из них принадлежат к древнему типу Ptilodictya, который, по-видимому, исчезает здесь, или к близкому типу Clathropora (рис. 90) с его фенестрированными и сетчатыми фрондами. Мы также встречаем изящные и тонкие стебли Ceriopora (рис. 91).

Большинство девонских мшанок, однако, принадлежат к великой и важной палеозойской группе кружевных кораллов (Fenestella, рис. 92 и 94, Retepora, рис. 93, Polypora и их союзники). У всех этих форм имеется роговой скелет веерообразной или воронкообразной формы, который рос, прикрепившись своим основанием к какому-либо инородному телу. Фронда состоит из слегка расходящихся или почти параллельных ветвей, которые либо соединены тонкими перемычками, либо изгибаются попеременно из стороны в сторону и непосредственно соединяются друг с другом через короткие промежутки — в любом случае давая начало многочисленным овальным или продолговатым отверстиям, которые придают всей растениеподобной колонии характерный сетчатый и кружевной вид. На одной из своих поверхностей — иногда внутренней, иногда внешней — фронда несет ряд крошечных камер или «ячеек», которые обычно располагаются рядами на ветвях и каждая из которых первоначально содержала крошечное животное.

Брахиоподы продолжают быть широко представлены во всех девонских отложениях, хотя и не встречаются в настоящем древнем красном песчанике. Помимо таких старых типов, как Orthis, Strophomena, Lingula, Athyris и Rhynchonella, мы находим некоторые совершенно новые; в то время как различные типы, которые начали свое существование только в верхнем силуре, теперь претерпевают большое расширение и развитие. Последнее особенно относится к двум семействам Spiriferidae и Productidae. Спириферы, в частности, особенно характерны для девона как в Старом, так и в Новом Свете — некоторые из наиболее типичных форм, такие как Spirifera mucronata (рис. 96), имеют «крылатую» раковину или боковые углы, продолженные до такой степени, что заслужили народное название «ископаемые бабочки». Близкородственный вид Spirifera disjuncta встречается в Британии, Франции, Испании, Бельгии, Германии, России и Китае. Семейство Productidae начало существовать в верхнем силуре в роде Chonetes, и в дальнейшем мы увидим, как оно достигает кульминации в каменноугольном периоде во многих формах великого рода Producta. В девонский период наблюдается промежуточное состояние: род Chonetes продолжается в новых и разнообразных типах, а каменноугольные Productidae представлены многими формами родственной группы Productella. Среди других хорошо известных девонских брахиопод можно упомянуть два долгоживущих и устойчивых типа: Atrypa reticularis (рис. 97) и Strophomena rhomboidalis (рис. 98). Первый из них начинается в верхнем силуре, но более обильно развивается в девоне, имея географический ареал, который является не чем иным, как всемирным; в то время как последний начинается в нижнем силуре и, обладая почти столь же космополитичным ареалом, доживает до каменноугольного периода.

Название этого рода часто пишется как Productus, точно так же, как Spirifera часто приводится в мужском роде как Spirifer (название, первоначально данное ему). Однако мужское окончание в этих названиях грамматически неверно, так как в этих случаях подразумевается женское существительное cochlea (раковина).

Fig. 97.—Atrypa reticularis. Upper Silurian and Devonian of Europe and America. (After Billings.)

Двустворчатые моллюски (Lamellibranchiata) девона не требуют особого комментария, причем роды Pterinea и Megalodon являются, пожалуй, наиболее заметными. Одностворчатые моллюски (брюхоногие) также не нуждаются в детальном обсуждении, хотя известно много интересных форм этой группы. Тип, наиболее обильно представленный, особенно в Америке, — это Platyceras (рис. 99), включающий тонкие широкоустые раковины, вероятно, наиболее близкие к существующим «блюдечкам-шляпкам» и иногда достигающие весьма значительных размеров. Мы также можем отметить продолжение рода Euomphalus с его дискоидальной спиральной раковиной. Среди гетеропод следует отметить выживание Bellerophon; а среди «крылоногих» мы находим новые формы старых родов Tentaculites и Conularia (рис. 100). Последняя, с ее хрупкой, конической и часто красиво орнаментированной раковиной, особенно примечательна.

Остатки головоногих далеко не редки в девонских отложениях, причем все известные формы все еще являются четырехжаберными. Помимо древних типов Orthoceras и Cyrtoceras, мы теперь имеем преобладание спирально свернутых камерных раковин Goniatites и Clymenia. У первых из них раковина по форме напоминает раковину Nautilus; но перегородки между камерами («септы») более или менее лопастные, складчатые или угловатые, а «сифон» проходит вдоль спинной или выпуклой стороны раковины — это признаки, которые приближают Goniatites к настоящим аммонитам более поздних пород. В Clymenia, с другой стороны, хотя раковина (рис. 101) свернута в плоскую спираль, а перегородки или септы простые или лишь слегка лопастные, все же существует отличие по сравнению с Nautilus: трубка сифона расположена на внутренней или вогнутой стороне раковины. Виды Clymenia исключительно девонские по своему распространению; и некоторые известняки этого периода в Германии настолько богато насыщены ископаемыми этого рода, что получили название «Clymenien-kalk».

Подцарство позвоночных все еще представлено только рыбами; но они настолько многочисленны и принадлежат к таким разнообразным типам, что девонский период был справедливо назван «веком рыб». Среди существующих рыб есть три большие группы, которые имеют особое геологическое значение, будучи более или менее широко представленными в прошлом. Эти группы: (1) Костистые рыбы (Teleostei), включающие большинство существующих рыб, у которых скелет более или менее полностью превращен в кость; хвост симметрично лопастной или разделен на равные части; а чешуя обычно представляет собой тонкие, роговые, гибкие пластинки, которые перекрывают друг друга в той или иной степени. (2) Ганоидные рыбы (Ganoidei), включающие современных панцирных щук, осетровых и т. д., у которых скелет обычно более или менее полностью сохраняет свое примитивное мягкое и хрящевое состояние; хвост обычно заметно несимметричен, будучи разделен на две неравные лопасти; а чешуя (если она присутствует) имеет форму костных пластинок, обычно покрытых слоем блестящей эмали. Эта чешуя может перекрываться; или она может представлять собой ромбоидальные пластинки, расположенные край в край косыми рядами; или она имеет форму крупных костных пластинок, которые обычно соединяются в области головы, образуя правильный щит. (3) Плакоидные рыбы, или Elasmobranchii, включающие акул, скатов и химер наших дней, у которых скелет хрящевой; хвост несимметрично лопастной; а чешуя имеет форму отдельных костных пластинок переменного размера, разбросанных в кожном покрове.

Именно к двум последним из этих групп относятся девонские рыбы, и они более специально относятся к ганоидам. Отряд ганоидных рыб в наши дни насчитывает лишь около семи или восьми родов, виды которых преимущественно или исключительно обитают в пресных водах и все они ограничены северным полушарием. Таким образом, по сравнению с костистыми рыбами, которые составляют подавляющее большинство существующих форм, ганоиды образуют лишь чрезвычайно малую и ограниченную группу. Однако в девонские времена дело обстояло иначе. В этот период костистые рыбы, насколько известно, еще не появились, и ганоиды почти безраздельно владели водами. В какой степени девонские ганоиды были ограничены пресными водами, еще предстоит доказать; и то, что многие из них жили в море, несомненно. Ранее предполагалось, что древний красный песчаник Шотландии и Ирландии с его обильными остатками рыб может быть пресноводным отложением, поскольку среда обитания его рыб неопределенна и он не содержит несомненных морских ископаемых. Однако теперь было показано, что морские девонские страты Девоншира и континентальной Европы содержат некоторые из наиболее характерных рыб древнего красного песчаника Шотландии; в то время как несомненное морское отложение корниферного известняка Северной Америки содержит многочисленных акулоподобных и ганоидных рыб, включая такой характерный род древнего красного песчаника, как Coccosteus. Поэтому нет сомнений в том, что большинство девонских рыб были истинно морскими по своим повадкам, хотя вполне вероятно, что многие из них жили на мелководье, в непосредственной близости от берега или в эстуариях.

Девонские ганоиды принадлежат к ряду групп; и здесь можно упомянуть лишь некоторые из наиболее важных форм. Современная группа осетровых представлена, более или менее отдаленно, несколькими девонскими рыбами — такими как Asterosteus; и великий Macropetalichthys из корниферного известняка Северной Америки, по мнению Ньюберри, принадлежит к этой группе. У этой рыбы (рис. 102, b) череп был большого размера, его внешняя поверхность была покрыта бугорчатой эмалью; и, как и у существующих осетровых, рот, по-видимому, был полностью лишен зубов. Несколько родственной осетровым является также своеобразная группа панцирных рыб, которая весьма характерна для девона Британии и Европы и менее характерна для девона Америки. У этих любопытных форм голова и передний конец тела были защищены щитом, состоящим из крупных эмалированных пластин, более или менее прочно соединенных друг с другом; в то время как задний конец тела был голым или защищен мелкой чешуей. Некоторые формы этой группы — такие как Pteraspis и Coccosteus — датируются верхним силуром; но они достигают своего максимума в девоне, и ни одна из них, как известно, не переходит в вышележащие каменноугольные породы. Среди наиболее характерных форм этой группы можно упомянуть Cephalaspis (рис. 103) и Pterichthys (рис. 104). У первой из них головной щит имеет полулунную форму, а его задние углы вытянуты назад в длинные «рога», придавая ему форму «седельного ножа». Зубов обнаружено не было; но тело было покрыто мелкой ганоидной чешуей, и имелся несимметричный хвостовой плавник. У Pterichthys — который, как и предыдущий, был впервые обнаружен благодаря трудам Хью Миллера — вся голова и передняя часть тела были защищены щитом из прочно соединенных эмалированных пластин, в то время как остальная часть тела была покрыта мелкой чешуей. Форма «грудных плавников» была совершенно уникальной — они имели форму двух длинных изогнутых шипов, несколько напоминающих крылья, покрытых мелкобугорчатыми ганоидными пластинками. Все предыдущие формы этой группы имеют небольшой размер; но немногие рыбы, живущие или вымершие, могли соперничать с пропорциями великого Dinichthys, отнесенного к этому семейству Ньюберри. У этой огромной рыбы (рис. 102, a) одна только голова имеет более трех футов в длину, а тело, как предполагается, достигало двадцати пяти или тридцати футов. Голова была защищена массивным панцирем из костных пластин, прочно сочлененных друг с другом, но задний конец тела, по-видимому, был просто обтянут кожистой кожей. Зубы самого грозного вида, состоящие в обеих челюстях из зазубренных зубных пластин сзади и огромных конических бивней спереди (рис. 102, a). Несмотря на то, что они несравненно крупнее, зубы Dinichthys обнаруживают любопытное сходство с зубами существующих двоякодышащих рыб (Lepidosiren).

В другой большой группе девонских ганоидов мы встречаем рыб, более или менее близкородственных живущим Polypteri (рис. 105) Нила и Сенегала. В этой группе (рис. 106) грудные плавники состоят из центральной чешуйчатой лопасти, несущей лучи плавников с обеих сторон, причем чешуя иногда бывает округлой и перекрывающейся (рис. 106) или, чаще, ромбоидальной и расположенной край в край (рис. 105, A). Многочисленные формы этих «бахромчатоперых» ганоидов встречаются в девонских стратах, таких как Holoptychius, Glyptolaemus, Osteolepis, Phaneropleuron и др. К этой группе следует также отнести огромного Onychodus (рис. 102, d и e) с его крупной, округлой, перекрывающейся чешуей диаметром в дюйм и мощными заостренными зубами. Следует помнить, однако, что некоторые из этих «бахромчатоперых» ганоидов, вероятно, относятся к небольшой, но своеобразной группе «двоякодышащих» (Dipnoi), представленной в наши дни своеобразным Lepidosiren Южной Америки и Африки и Ceratodus рек Квинсленда.

Оставляя ганоидных рыб, остается заметить, что девонские отложения дали остатки ряда рыб, более или менее близкородственных существующим акулам, скатам и химерам (Elasmobranchii). Большинство форм, упомянутых здесь, относятся не к настоящим акулам и кошачьим акулам, а к более мирным «акулам Порт-Джексона» с их тупыми зубами, приспособленными для дробления раковин моллюсков. К ним применяется собирательное название «цестрационты»; и мы имеем доказательства их существования в девонских морях как по их зубам, так и по защитным шипам, которые были имплантированы перед большим или меньшим количеством плавников. Это костные шипы, часто разнообразно желобчатые, зазубренные или орнаментированные, с полыми основаниями, имплантированные в кожный покров и способные по желанию подниматься или опускаться. Многие из этих «плавниковых шипов» сохранились до нас в ископаемом состоянии, и девонские породы дали примеры, принадлежащие ко многим родам. Поскольку некоторые из настоящих акул и кошачьих акул, некоторые ганоиды и даже некоторые костистые рыбы обладают подобными средствами защиты, часто возникает некоторая неопределенность относительно того, к какой группе следует отнести данный шип. Один из таких шипов, принадлежащий к роду Machaeracanthus из девонских пород Америки, был изображен на предыдущей иллюстрации (рис. 102, f).

В заключение можно сказать несколько слов о правомерности девонской серии как независимой системы горных пород, сохраняющей в своих последовательных стратах летопись независимой системы жизни. Некоторые авторитетные ученые склонялись к мнению, что девонская формация в природе не существует, а состоит частично из пластов, которые следует отнести к вершине верхнего силура, и частично из пластов, которые должным образом принадлежат к основанию каменноугольного периода. К этому взгляду, по-видимому, пришли в результате слишком исключительного изучения девонской серии Британских островов, где физическая последовательность не вполне ясна и где существует поразительное расхождение между органическими остатками тех двух членов серии, которые известны как «древний красный песчаник» и собственно «девонские» породы. Это расхождение, однако, не является полным; и, как мы видели, его можно легко объяснить предположением, что одна группа пород представляет нам мелководные и прибрежные отложения периода, в то время как в другой мы знакомимся с глубоководными накоплениями того же периода. Не может быть решена рассматриваемая проблема и путем обращения к явлениям одной лишь британской территории, какими бы они ни были. На самом деле, в настоящее время нет достаточных оснований полагать, что существует какое-либо непримиримое несоответствие между последовательностью пород и жизни в Британии в период, прошедший между отложением верхнего ладлоу и формированием каменноугольного известняка, и порядком тех же явлений в тот же период в других регионах. Некоторые из девонских типов жизни, как это бывает со всеми великими формациями, произошли без изменений от более старых типов; другие переходят без изменений в последующий период: но фауна и флора девонского периода в целом совершенно отличны от фауны и флоры предшествующего силура или последующего карбона; и они соответствуют столь же отчетливой системе горных пород, которая по времени занимает промежуточное положение между двумя только что упомянутыми великими группами. Как было замечено ранее, этот вывод можно считать достаточно доказанным даже явлениями британской территории; но можно сказать, что он становится несомненным благодаря изучению девонских отложений континентальной Европы — или, еще больше, благодаря исследованию обширной, по большей части непрерывной и последовательной серии отложений, которые начали откладываться в Северной Америке в начале верхнего силура и не прекращались, во всяком случае, до конца каменноугольного периода.

ЛИТЕРАТУРА.

Следующий список включает более важные работы и мемуары, к которым может обратиться студент, изучающий девонские породы и ископаемые:—

(1) 'Siluria.' Sir Roderick Murchison. (2) 'Geology of Russia in Europe.' Murchison (together with De Verneuil and Count von Keyserling). (3) "Classification of the Older Rocks of Devon and Cornwall"—'Proc. Geol. Soc.,' vol. iii., 1839. Sedgwick and Murchison. (4) "On the Physical Structure of Devonshire;" and on the "Classification of the Older Stratified Rocks of Devonshire and Cornwall"—'Trans. Geol. Soc.,' vol. v., 1840. Sedgwick and Murchison. (5) "On the Distribution and Classification of the Older or Palæozoic Rocks of North Germany and Belgium"—'Geol. Trans.,' 2d ser., vol. vi., 1842. Sedgwick and Murchison. (6) 'Report on the Geology of Cornwall, Devon, and West Somerset.' De la Beche. (7) 'Memoirs of the Geological Survey of Ireland and Scotland.' Jukes and Geikie. (8) "On the Carboniferous Slate (or Devonian Rocks) and the Old Red Sandstone of South Ireland and North Devon"—'Quart. Journ. Geol. Soc.,' vol. xxii. Jukes. (9) "On the Physical Structure of West Somerset and North Devon;" and on the "Palæontological Value of Devonian Fossils"—'Quart. Journ. Geol. Soc.,' vol. iii. Etheridge. (10) "On the Connection of the Lower, Middle, and Upper Old Red Sandstone of Scotland"—'Trans. Edin. Geol. Soc.,' vol. i. part ii. Powrie. (11) 'The Old Red Sandstone,' 'The Testimony of the Rocks,' and 'Footprints of the Creator.' Hugh Miller. (12) "Report on the 4th Geological District"—'Geology of New York,' vol. iv. James Hall. (13) 'Geology of Canada,' 1863. Sir W. E. Logan. (14) 'Acadian Geology.' Dawson. (15) 'Manual of Geology.' Dana. (16) 'Geological Survey of Ohio,' vol. i. (17) 'Geological Survey of Illinois,' vol. i. (18) 'Palæozoic Fossils of Cornwall, Devon, and West Somerset.' Phillips. (19) 'Recherches sur les Poissons Fossiles.' Agassiz. (20) 'Poissous de l'Old Red.' Agassiz. (21) "On the Classification of Devonian Fishes"—'Mem. Geol. Survey of Great Britain,' Decade X. Huxley.

(22) 'Monograph of the Fishes of the Old Red Sandstone of Britain' (Palæontographical Society). Powrie and Lankester. (23) 'Fishes of the Devonian System, Palæontology of Ohio.' Newberry. (24) 'Monograph of British Trilobites' (Palæontographical Society); Salter. (25) 'Monograph of British Merostomata' (Palæontographical Society). Henry Woodward. (26) 'Monograph of British Brachiopoda' (Palæontographical Society). Davidson. (27) 'Monograph of British Fossil Corals' (Palæontographical Society). Milne-Edwards and Haime. (28) 'Polypiers Foss. des Terrains Paléozoiques.' Milne-Edwards and Jules Haime. (29) "Devonian Fossils of Canada West"—'Canadian Journal,' new ser., vols. iv.-vi. Billings. (30) 'Palæontology of New York,' vol. iv. James Hall. (31) 'Thirteenth, Fifteenth, and Twenty-third Annual Reports on the State Cabinet.' James Hall. (32) 'Palæozoic Fossils of Canada,' vol. ii. Billings. (33) 'Reports on the Palæontology of the Province of Ontario for 1874 and 1875.' Nicholson. (34) "The Fossil Plants of the Devonian and Upper Silurian Formations of Canada"—'Geol. Survey of Canada.' Dawson. (35) 'Petrefacta Germaniæ.' Goldfuss. (36) 'Versteinerungen der Grauwacken-formation.' &c. Geinitz. (37) 'Beitrag zur Palæontologie des Thüringer-Waldes.' Richter and Unger. (38) 'Ueber die Placodermen der Devonischen System.' Pander. (39) 'Die Gattungen der Fossilen Pflanzen.' Gœppert. (40) 'Genera et Species Plantarum Fossilium.' Unger.

ГЛАВА XII.

КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ ПЕРИОД.

Над девонской формацией залегает великая и важная серия каменноугольных пород, названная так потому, что пригодные для разработки пласты угля более распространены и более широко развиты в этой формации, чем в любой другой. Однако пригодные для разработки угольные пласты встречаются и в различных других формациях (юрской, меловой, третичной), так что уголь не является исключительно продуктом каменноугольного периода; в то время как даже в самих угленосных толщах уголь составляет лишь очень малую долю от общей мощности страт, встречаясь только в сравнительно тонких пластах, перемежающихся с большой серией песчаников, сланцев и других подлинных водных отложений.

Стратиграфически каменноугольные породы обычно залегают согласно на самых верхних девонских пластах, так что линия разграничения между каменноугольной и девонской формациями является главным образом палеонтологической, основанной на наблюдаемых различиях в ископаемых двух групп. С другой стороны, окончание каменноугольного периода, по-видимому, было в целом, хотя и не повсеместно, отмечено движениями земной коры, так что последующие пермские пласты часто лежат несогласно на каменноугольных отложениях.

Страты каменноугольного возраста были обнаружены почти на каждой крупной площади суши, которая была достаточно исследована; но они особенно широко развиты в Британии, в различных частях континентальной Европы и в Северной Америке. Их общий состав, однако, сравнительно говоря, настолько однороден, что будет достаточно дать всесторонний обзор формации, не рассматривая подробно ни одну область, хотя в каждом регионе подразделения формации известны под отличительными местными названиями. Принимая такой всесторонний взгляд, обнаруживается, что каменноугольная серия в целом делится на нижнюю и по существу известняковую группу («субкаменноугольную» или «каменноугольный известняк»); среднюю и преимущественно песчаную группу («мильстоун-грит»); и верхнюю группу, состоящую из чередующихся сланцев и песчаников с пригодными для разработки пластами угля («угленосные толщи»).

I. Серия каменноугольного, субкаменноугольного или горного известняка составляет общее основание каменноугольной системы. Как типично развитый в Британии, каменноугольный известняк является по существу известняковой формацией, иногда состоящей из массы почти чистого известняка мощностью от 1000 до 2000 футов или, в других случаях, из последовательных мощных пластов известняка с подчиненными песчаниками и сланцами. На севере Англии основание серии состоит из галечных конгломератов и грубых песчаников; а в Шотландии в целом группа состоит из массивных песчаников со сравнительно слабым развитием известкового элемента. В Ирландии, опять же, основание каменноугольного известняка обычно считается сформированным локально развитой группой песчаников и сланцев («Coomhola Grits» и «Carboniferous Slate»), которые достигают мощности около 5000 футов и содержат смесь девонских и каменноугольных типов ископаемых. Видя, что девонская формация в целом согласна с каменноугольной, мы не должны удивляться этому смешению форм; и не кажется важным, относятся ли эти страты к первой или ко второй серии. Пожалуй, наиболее удовлетворительным курсом является рассмотрение Coomhola Grits и Carboniferous Slates как «переходных пластов» между девоном и карбоном; но любой взгляд, который может быть принят относительно положения этих пластов, действительно оставляет незатронутой целостность девонской серии как отдельной системы жизни, которая в целом более близка к силуру, чем к карбону. В Северной Америке, наконец, субкаменноугольная серия никогда не бывает чисто известняковой, хотя во внутренних частях континента она становится преимущественно таковой. В других регионах, однако, она состоит преимущественно из сланцев и песчаников с подчиненными пластами известняка, а иногда с тонкими пластами угля или отложениями глинистого железняка.

II. Мильстоун-грит. — Самые верхние пласты серии каменноугольного известняка сменяются, как правило, с полным согласием, серией песчаных пластов, обычно известных как мильстоун-грит. Как типично развитая в Британии, эта группа состоит из твердых кварцевых песчаников, часто настолько крупнозернистых и грубых по текстуре, что они должным образом образуют мелкие конгломераты. В других случаях встречаются настоящие конгломераты, иногда со сланцами, известняками и тонкими пластами угля — мощность всей серии, когда она хорошо развита, варьируется от 1000 до 5000 футов. В Северной Америке мильстоун-грит редко достигает 1000 футов мощности; и, подобно своему британскому эквиваленту, состоит из грубых песчаников и песчаников, иногда с настоящими конгломератами. В то время как каменноугольный известняк, несомненно, отлагался в спокойном океане значительной глубины, грубые механические отложения мильстоун-грит указывают на прогрессирующее обмеление каменноугольных морей и, как следствие, на наступление береговых условий.

III. Угленосные толщи. — Собственно угленосные толщи залегают согласно на мильстоун-грит и обычно состоят из обширной серии песчаников, сланцев, песчаников и углей, иногда с пластами известняка, достигая в некоторых регионах общей мощности от 7000 до почти 14 000 футов. Пласты пригодного для разработки угля отнюдь не неизвестны в некоторых областях в нижней группе субкаменноугольных отложений; но верно общее утверждение, что уголь в основном добывается из настоящих угленосных толщ — крупнейшие известные и в настоящее время наиболее продуктивные угольные бассейны мира находятся в Великобритании, Северной Америке и Бельгии. Где бы они ни находились, за редким исключением, угленосные толщи представляют собой удивительную общую однородность минерального состава. Они состоят, а именно, из неопределенного чередования пластов песчаника, сланца и угля, иногда с прослоями глинистого железняка или пластами известняка, повторяющихся в непостоянном порядке, но иногда достигающих огромной совокупной мощности в 14 000 футов, или немногим менее 3 миль. Пласты угля различаются по количеству и мощности в разных областях, но они редко или никогда не превышают одной пятидесятой части общего объема формации по мощности. Характер самого угля и способ, которым отлагались угольные пласты, будут кратко упомянуты при обсуждении растительной жизни периода. В Британии и в Старом Свете в целом угленосные толщи состоят частично из подлинных наземных отложений — таких как уголь — и частично из отложений, накопленных в пресных или солоноватых водах обширных лагун, эстуариев и болот. Ископаемые угленосных толщ в этих регионах поэтому неизбежно являются остатками либо наземных растений и животных, либо таких форм жизни, которые обитают в пресных или солоноватых водах, причем наличие страт с морскими ископаемыми является совершенно локальным и случайным явлением. В различных частях Северной Америки, с другой стороны, угленосные толщи, в дополнение к песчаникам, сланцам, угольным пластам и прослоям глинистого железняка, обычно включают пласты известняка, насыщенные морскими остатками и указывающие на морские условия. Приведенный ниже разрез (рис. 107) дает в обобщенной форме последовательность каменноугольных страт в такой британской области, как север Англии, где серия развита в типичной форме.

Что касается жизни каменноугольного периода, мы, естественно, находим, как уже отмечалось ранее, большие различия в разных частях всей серии, соответствующие различному способу происхождения пластов. Говоря в целом, нижний карбон (или субкарбон) характеризуется остатками морских животных; в то время как верхний карбон (или угленосные толщи) характеризуется остатками растений и наземных животных. Во всех тех случаях, однако, когда морские пласты встречаются в серии угленосных толщ, как это часто бывает в Америке, тогда мы находим, что ископаемые согласуются по своим общим характеристикам с ископаемыми более старых морских отложений периода.

Благодаря тому факту, что уголь — это просто сжатое и иным образом измененное растительное вещество и что он имеет высочайшую экономическую ценность для человека, угленосные толщи были изучены более тщательно, чем любая другая группа страт эквивалентной мощности во всей геологической серии. Отсюда мы уже имеем очень обширное знакомство с растениями каменноугольного периода; и наши знания по этому предмету ежедневно увеличиваются. Не следует, однако, полагать, что остатки растений встречаются исключительно в угленосных толщах; ибо, хотя они наиболее обильны к вершине, они встречаются в меньшем количестве во всех частях серии. Где бы они ни встречались, они принадлежат к одним и тем же великим типам растительности; но, прежде чем рассматривать их, необходимо сказать несколько слов о происхождении и способе образования угля.

Угольные пласты, как упоминалось ранее, встречаются переслаивающимися со сланцами, песчаниками и иногда известняками; и в пределах одного угольного бассейна может быть до 80 или 100 таких пластов, расположенных один над другим на разных уровнях и варьирующихся по мощности от нескольких дюймов до 20 или 30 футов. Как общее правило, каждый пласт угля покоится на пласте сланца или глины, который называется «подстилающей глиной» и в котором находят многочисленные корни растений; в то время как страты непосредственно на вершине угля могут быть сланцеватыми или песчаными, но в любом случае обычно насыщены листьями и стеблями растений и часто имеют вертикально проходящие через них прямостоячие стволы. Когда мы добавляем к этому, что сам уголь химически почти полностью состоит из углерода и что его микроскопическая структура показывает, что он почти полностью состоит из фрагментов стеблей, листьев, коры, семян и растительного детрита, происходящего от наземных растений, мы легко можем понять, как образовался уголь. «Подстилающая глина» непосредственно под угольным пластом представляет собой старую поверхность суши — иногда, возможно, дно болота или топи, покрытое пышной растительностью; сам угольный пласт представляет собой медленное накопление в течение долгих периодов листьев, семян, плодов, стеблей и упавших стволов этой растительности, теперь затвердевших и сжатых в долю своего первоначального объема под давлением вышележащих пород; а страты песка или сланца над угольным пластом — так называемая «кровля» угля — представляют собой отложения, спокойно накопленные, когда суша после долгого периода покоя начала опускаться под море. С этой точки зрения, пышная и долго продолжавшаяся растительность, которая дала начало каждому угольному пласту, в конечном итоге была прекращена медленным опусканием поверхности, на которой росли растения. Поверхность суши затем была покрыта водой, и водные отложения накапливались до большей или меньшей мощности поверх плотной массы разлагающейся растительности внизу, обволакивая любые стволы деревьев, которые могли все еще находиться в вертикальном положении, и сохраняя между своими слоями листья и ветви растений, принесенные с соседней суши потоками или занесенные в воду ветром. Наконец, началось медленное движение поднятия — старая суша снова появилась над водой; новая и столь же пышная растительность процветала на новой поверхности суши; и был накоплен еще один угольный пласт, который в конечном итоге сохранился подобным образом. Некоторые немногие пласты угля могли быть образованы наносным растительным веществом, принесенным в океан реками и отложенным непосредственно на дне моря; но в большинстве случаев уголь является несомненным результатом медленного роста и разложения растений in situ: и поскольку растения угля не являются морскими растениями, необходимо принять какую-то подобную теорию, чтобы объяснить образование угольных пластов. Согласно этой теории, как очевидно, мы вынуждены предполагать, что обширные аллювиальные и болотистые равнины, на которых росли угольные растения, были подвержены постоянно повторяющимся колебаниям уровня, причем последовательные поверхности суши, представленные последовательными угольными пластами любого угольного бассейна, таким образом последовательно погребались под накоплениями ила или песка. Нам нет нужды, однако, предполагать, что эти колебания затрагивали большие площади в одно и то же время; и геология учит нас, что локальные поднятия и опускания суши были делом постоянным на протяжении всего прошлого времени.

Все разновидности угля (битуминозный уголь, антрацит, кеннель-уголь и т. д.) показывают более или менее отчетливую «слоистость» — то есть они более или менее очевидно состоят из последовательных тонких слоев, слегка различающихся по цвету и текстуре. Все разновидности угля также химически состоят из углерода с варьирующимися пропорциями определенных газообразных компонентов и небольшим количеством негорючего минерального вещества или «золы». Разрезая тонкие и прозрачные срезы угля, мы далее можем с помощью микроскопа точно установить не только то, что углерод угля происходит от растений, но также, во многих случаях, какие виды растений и какие их части входят в состав угля. При исследовании таким образом обнаруживается, что все угли более или менее полностью состоят из растительного вещества; но существует значительное различие в разных углях относительно точной природы этого. Профессором Хаксли было показано, что многие английские угли в значительной степени состоят из накоплений округлых дискоидальных мешочков или сумок, которые, несомненно, являются семенными сосудами или «спорангиями» некоторых из более обычных угольных растений (таких как Lepidodendra). Лучшие битуминозные угли, по-видимому, в наибольшей степени состоят из этих спорангиев; в то время как низшие сорта обладают прогрессивно увеличивающимся количеством тусклого углеродистого вещества, которое известно как «минеральный уголь» и которое, несомненно, состоит из «стеблей и листьев растений, сведенных к немногим более чем их углероду». С другой стороны, директор Доусон обнаруживает, что американские угли лишь изредка демонстрируют спорангии в какой-либо степени, а состоят преимущественно из клеток, сосудов и волокон коры, покровных оболочек и древесных частей каменноугольных растений.

Количество растений, уже известных как существовавшие в каменноугольный период, настолько велико, что здесь нельзя сделать ничего больше, кроме как кратко отметить типичные и характерные группы этих растений — такие как папоротники, каламиты, лепидодендроиды, сигилляриоиды и хвойные.

В соответствии с обобщением М. Броньяра о том, что палеозойский период, с ботанической точки зрения, является «веком акрогенов», мы находим, что каменноугольные растения все еще в основном относятся к цветковому или «криптогамному» отделу растительного царства. Цветковые или «фанерогамные» растения, которые составляют основную массу нашей существующей растительности, едва ли известны с уверенностью как существовавшие вообще в каменноугольную эру, за исключением тех, что представлены деревьями, родственными существующим соснам и елям, и, возможно, саговниками или «ложными пальмами». Среди «криптогамов» нет более поразительной или красивой группы каменноугольных растений, чем папоротники. Остатки их встречаются на протяжении всего карбона, но в исключительных количествах в угленосных толщах, и включают как травянистые формы, подобные большинству существующих видов, так и древовидные формы, напоминающие живущие древовидные папоротники Новой Зеландии. Среди последних, наряду с некоторыми новыми типами, есть примеры родов Psaronius и Caulopteris, оба из которых датируются девоном. Просто травянистые папоротники чрезвычайно многочисленны и принадлежат к таким широко распространенным и широко представленным родам, как Neuropteris, Odontopteris (рис. 108), Alethopteris, Pecopteris, Sphenopteris, Hymenophyllites и др.

В то время как растительность угольного периода была в основном наземной, водные растения не являются неизвестными. Морские водоросли (такие как Spirophyton cauda-Galli) обычны в некоторых морских стратах; в то время как уголь, согласно исследованиям аббата Кастракане, как утверждается, обычно содержит кремнистые оболочки диатомовых водорослей.

Ископаемые, известные как каламиты (рис. 109), очень обычны в каменноугольных отложениях и дали повод для обилия исследований и спекуляций. Они представляют собой лежачие и сплющенные ребристые стебли или подобные несжатые стебли, растущие в вертикальном положении и иногда достигающие длины двадцати футов и более. Внешне стебли продольно ребристые, с поперечными суставами через регулярные интервалы, эти суставы дают начало мутовке или веточкам, которые могут или не могут давать начало подобным мутовкам еще меньших веточек. Стебли, далее, были полыми, с поперечными перегородками в суставах, и не имели ни настоящей древесины, ни коры, а только тонкую внешнюю волокнистую оболочку. Нет сомнений в том, что каламиты должным образом рассматриваются как колоссальные представители маленьких хвощей (Equisetaceae) наших дней. Они согласуются с ними не только в общих деталях своей организации, но также в том факте, что плодом был вид шишки, несущей «спорангии» под чешуйками. Согласно директору Доусону, каламиты «росли густыми зарослями на песчаных и илистых равнинах, подверженных затоплению, или, возможно, даже в воде; и они имели способность пускать побеги от основания стебля, чтобы образовывать скопления растений, а также закреплять свою опору многочисленными шнуровидными корнями, исходящими с различных высот на нижней части стебля».

Лепидодендроиды, представленные главным образом родом Lepidodendron (рис. 110), были крупными древовидными растениями, которые достигают своего максимума в каменноугольный период, но которые, по-видимому, начинаются в верхнем силуре, хорошо представлены в девоне и выживают в уменьшенной форме в перми. Стволы более крупных видов Lepidodendron временами достигают длины пятидесяти футов и более, давая ветви регулярным вильчатым образом. Кора отмечена многочисленными ромбическими или овальными рубцами, расположенными в шахматном порядке и указывающими на точки, где ранее были прикреплены длинные игловидные листья. Плод состоял из шишек или колосьев, переносимых на концах ветвей и состоящих из центральной оси, окруженной перекрывающимися чешуйками, каждая из которых поддерживает «спорангий» или семенной сосуд. Эти шишки обычно описывались под названием Lepidostrobi. В структуре ствола нет ничего сравнимого с тем, что встречается в существующих деревьях, так как имеется толстая кора, окружающая зону, состоящую преимущественно из «лестничных» сосудов, которая, в свою очередь, заключает в себе большую центральную сердцевину. По своему общему виду Lepidodendra напоминают существующие араукариевые сосны; но они являются настоящими «криптогамами» и должны рассматриваться как гигантский вымерший тип современных плаунов (Lycopodiaceae). Они являются одними из самых обычных и характерных каменноугольных растений; и большинство «спорангиев», так часто встречающихся в угле, по-видимому, произошли из шишек лепидодендроидов.