Джон Джоли

«Время рождения мира и другие научные эссе»

Страница 2 из 9 · 55 045 зн. · 63 мин. чтения

В швейцарских долинах мы видим потоки мутной воды, стремительно несущиеся вперед, и если мы проследим их вверх, то обнаружим, что они берут начало от ледников высоко в горах. Мы обнаруживаем, что поток рождается из-под подошвы ледника. Первый обломочный материал, поступающий в реку, происходит от разрушения скалистого ложа, вдоль которого движется ледник. Ледяная река завещает водной реке — своим «родителем» для которой она является — добычу, которую она отвоевала у скал.

Работа механического разрушения, однако, не ограничивается ложем ледника. Она продолжается повсюду на поверхности скал. Ей помогают самые разнообразные действия. Например, замерзание и расширение воды в щелях и трещинах на тех альпийских высотах, где между восходом и закатом царит летняя жара, а между закатом и восходом — зимний холод. Опять же, в этих условиях простое изменение температуры поверхности от ночи ко дню сильно напрягает поверхностные слои скал, и, по тем же принципам, по которым мы объясняем разрушение неравномерно нагретого стеклянного сосуда, скалы раскалываются на плиты, которые соскальзывают вниз по крутым склонам гор и собираются в виде осыпей в долине. На более низких уровнях сила расширения растительности не является маловажной, как признают все, кто видел сильные корни сосен, проникающие в трещины скал. Не действует как простой переносчик и река, текущая по дну долины. Внимательно прислушиваясь, мы можем уловить под ревом альпийского потока хруст и стук спускающихся валунов. А в выбоинах, вычерпанных ее кружащимися водами, мы узнаем абразивное действие взвешенного песка на речное русло.

Вид с альпийской вершины открывает сцену удивительного запустения (табл. V, стр. 40). Осыпи лежат, нагроможденные у крутых склонов. Скалы стоят разрушенные и готовые рухнуть в руины. И здесь действующие силы легко обнаруживают себя. Случайный венок белого дыма среди

далеких пиков, сопровождаемый грохочущим эхом, отмечает падение лавины. Вода повсюду просачивается сквозь сланцевый обломочный материал, разбросанный вокруг. В полном солнечном свете скалы почти слишком горячи, чтобы к ним прикасаться. Несколько часов спустя холод становится смертельным, и все превращается в замерзшую тишину. В таких сценах запустения и разрушения активно образуются обломочные осадки. Спускаясь в долину, мы слышим глубокий голос потоков, которые постоянно устремляют разрушенные скалы к океану.

Замечательная демонстрация активности механической денудации показана явлением «земляных столбов». Фотография (табл. IV) земляных столбов в долине Эрен (Швейцария) показывает своеобразный вид, который представляют эти объекты. Они возникают в условиях, когда крупные камни или валуны разбросаны в глубоком слое глины и где большая часть денудации обусловлена размывом водой. Крупные валуны не только действуют как укрытие от дождя, но и связывают и уплотняют своим весом глину, на которой они покоятся. Следовательно, материалы под валунами становятся более устойчивыми, и по мере того, как окружающие глины постепенно вымываются и уносятся в ручьи, эти уплотненные части сохраняются и, наконец, стоят, как стены или столбы, над общим уровнем. Через некоторое время большие валуны падают, и подстилающая глина изнашивается дождем до фантастических шипов и гребней. В долине Эрен земляные столбы образованы

глубоким моренным материалом, который густо покрывает склоны долины. Стена столбов проходит поперек оси долины, вниз по склону холма и пересекает дорогу, так что ее пришлось пробить туннелем, чтобы обеспечить проезд транспорта. Не исключено, что некоторое дополнительное влияние — возможно, присутствие извести — укрепило материал, образующий столбы, и способствовало их сохранению.

Денудация, однако, имеет и другие методы работы, чем чисто механические; методы более бесшумные и мягкие, но не менее эффективные, как победы мира не менее значимы, чем победы войны.

На огромных пространствах континентов химическая работа продолжается неумолимо. Горная порода в целом, особенно первичная изверженная порода, не является стабильной в присутствии атмосферы и воды. Некоторые минералы, такие как определенные силикаты и карбонаты, растворяются относительно быстро, другие — с чрезвычайной медленностью. В процессе растворения задействованы химические действия: окисление в присутствии свободного кислорода атмосферы; воздействие слабой кислоты, возникающей при растворении углекислого газа в воде; или, опять же, активность определенных кислот — гумусовых кислот, — которые возникают при разложении растительных остатков. Эти химические агенты могут в некоторых случаях, например, в случае карбонатов, таких как известняк или доломит, практически полностью перевести породу в раствор. В других случаях, например, граниты, базальты и т. д., они могут удалить некоторые из

составных минералов полностью или частично, таких как полевой шпат, оливин, авгит, и оставить более устойчивые вещества, которые в конечном итоге будут смыты в виде мелкого песка или ила в реку.

Часто трудно или невозможно оценить относительную эффективность механической и химической денудации в удалении материалов с определенной территории. Действительно, не может быть сомнений в том, что в горных регионах механические эффекты в значительной степени преобладают. Илы ледниковых рек мало чем отличаются от свежеизмельченной породы. Вода, которая их несет, мало чем отличается от чистой дождевой или снеговой воды, падающей с неба. Не было времени для того, чтобы произошли химические процессы или процессы растворения. В то время как гравитационные силы способствуют внезапным ударам и бурным движениям в горах, их влияние на денудацию в результате растворения и химическую денудацию невелико. Хороший дренаж также не благоприятствует химическим действиям, ибо вода является первичным фактором в каждом случае. Вода поглощает и удаляет растворимые комбинации молекул и проникает под остаточные нерастворимые вещества. Она переносит кислород и кислоты вниз через почвы и, наконец, доставляет результаты своей собственной работы в реки и ручьи. Более низкая средняя температура гор, а также совершенный дренаж уменьшают химическую активность.

Следовательно, мы заключаем, что высоты в целом не благоприятствуют чисто растворяющим и химическим действиям. Именно на низменных землях почвы имеют тенденцию накапливаться,

и в них осуществляется основная денудация в результате растворения и химическая денудация Земли.

Растворяющие и химические эффекты, которые происходят в мелкодисперсных материалах почв, можно наблюдать в лаборатории. Они протекают быстрее, чем можно было бы ожидать. Наблюдение проводится путем пропускания измеренного количества воды туда и обратно в течение нескольких месяцев через трубку, содержащую несколько граммов измельченной породы. Наконец, вода анализируется, и таким образом оценивается количество растворенного вещества, которое она поглотила. Порошок породы исследуется под микроскопом, чтобы определить размер зерен и, таким образом, рассчитать общую поверхность, подверженную действию воды. Мы должны быть осторожны в таких экспериментах, чтобы позволить свободное окисление атмосферой. Результаты, полученные таким образом, конечно, не учитывают химические эффекты органических кислот, таких как те, что существуют в почвах. Количества, полученные в лаборатории, будут, следовательно, недостаточными по сравнению с природными результатами.

Таким образом было установлено, что свежий базальт, подвергнутый воздействию постоянно движущейся воды, теряет около 0,20 грамма на квадратный метр поверхности в год. Минерал ортоклаз, который в значительной степени входит в состав многих гранитов, теряет при тех же условиях 0,025 грамма. Стекловатая лава (обсидиан), богатая кремнеземом и химическими компонентами среднего гранита, оказалась еще более устойчивой; теряя лишь 0,013 грамма на квадратный метр в год. Роговая обманка, минерал,

обильный во многих породах, терял 0,075 грамма. Среднее значение результатов показало, что 0,08 грамма вымывалось за год с каждого квадратного метра. Такие результаты дают нам некоторое представление о скорости, с которой идет работа растворения в мелкодисперсных почвах.[1]

Можно было бы возразить, что, поскольку механическое разрушение пород и создание таким образом больших поверхностей должны лежать в основе денудации в результате растворения и химической денудации, эти последние виды деятельности должны преобладать в горах. Ответ на это заключается в том, что почвы редко обязаны своим существованием механическим действиям. Аллювий долин составляет лишь узкие края рек; более мелкие обломки из гор быстро выносятся в океан. Почвы, которые покрывают большую часть континентальных областей, имели совершенно иное происхождение.

В любом карьере, где виден разрез почвы и подстилающей породы, мы можем изучить способ образования почв. Наши наблюдения, предположим, проводятся в гранитном карьере. Мы сначала отмечаем, что материал почвы, ближайший к поверхности, перемешан с корнями трав, деревьев или кустарников. Рассматривая горсть этой почвы, мы видим блестящие чешуйки слюды, которые явно происходят из исходного гранита. Смывая более мелкие частицы, мы обнаруживаем, что самые крупные оставшиеся зерна состоят из почти неразрушимого кварца.

[1] Proc. Roy. Irish Acad., VIII., Ser. A, p. 21.

Это также из гранита. Несколько зерен представляют собой меловидно выглядящий полевой шпат; опять же, гранитный минерал. Что представляет собой более мелкий ил, который мы смыли? Он тоже в значительной степени состоит из минеральных частиц; каменная пыль, окрашенная оксидом железа и перемешанная с органическими остатками, как животными, так и растительными. Но если мы сделаем химический анализ более мелкого ила, мы обнаружим, что состав отнюдь не такой, как у гранита под ним. Химик может сказать, исходя из изучения своих результатов, что, во-первых, произошла большая потеря материала, сопровождающая превращение гранита в почву. Он обнаруживает концентрацию некоторых из более устойчивых веществ гранита, возникающую из-за потери менее устойчивых. Таким образом, процентное содержание глинозема увеличивается. Процент железа также увеличивается. Но кремнезем и большинство других веществ показывают уменьшенный процент. Примечательно, что известь почти исчезла. Сода значительно уменьшилась; так же как и магнезия. Поташ не так полностью извлечен. Наконец, из-за гидратации в почве гораздо больше связанной воды, чем в породе. Это типичный результат для пород такого рода.

Глубже в почве мы часто наблюдаем изменение текстуры. Она стала более мелкой, и в то же время глина стала бледнее по цвету. Этот подпочвенный слой представляет собой более мелкие частицы, принесенные дождем сверху. Изменение цвета связано с состоянием железа, которое менее окислено глубоко в почве. Под подпочвенным слоем почва становится

снова более грубой. Наконец, мы узнаем в ней фрагменты гранита, которые становятся все больше по мере нашего спуска, пока почва не заменяется рыхлой и разрушенной породой. Под этим единственным признаком выветривания, заметным в породе, является ржавый оттенок, приданный окисленным железом, которое просачивающийся дождь выщелочил из железосодержащих минералов.

Почва, которую мы исследовали, явно была получена на месте из подстилающей породы. Она представляет собой более нерастворимый остаток после того, как вода и кислоты выполнили свою работу. Каждый год должно происходить очень медленное опускание поверхности, но абляция бесконечно мала.

Глубина такой почвы может быть значительной. Общая поверхность, открытая бесчисленными зернами, из которых она состоит, огромна. В кубическом футе средней почвы площадь поверхности зерен может составлять 50 000 квадратных футов или более. Следовательно, почва глубиной всего два фута может открывать 100 000 квадратных футов на каждый квадратный фут площади поверхности.

Правда, почвы, образованные таким образом атмосферными и органическими действиями, растут очень долго. Однако следует помнить, что процесс на всем протяжении сопровождается удалением в растворе химически измененных материалов.

Соображения, подобные вышеизложенным, должны убедить нас в том, что, хотя накопление обломочных осадков вокруг континентов является в значительной степени результатом деятельности, протекающей на более крутых склонах суши, то есть

среди горных регионов, поступление солей в океан возникает в результате более медленной работы метеорологических и органических агентов, атакующих молекулярное строение пород; процессов, которые лучше всего протекают там, где дренаж вялый, а спокойные условия допускают развитие обильного органического роста и разложения.

Статистика денудации континентов в результате растворения подтверждает этот взгляд. В последние годы огромное количество работы было затрачено на химическое исследование речных вод Америки и Европы. Ф. У. Кларк ценой большого труда собрал и сравнил эти результаты. Они выражены как количество тонн, удаленных в растворе с квадратной мили в год. Для Северной Америки результат показывает 79 тонн, удаленных таким образом; для Европы — 100 тонн. Теперь существует заметная разница между средними высотами этих двух континентов. Северная Америка имеет среднюю высоту 700 метров над уровнем моря, тогда как средняя высота Европы составляет всего 300 метров. Мы видим в этих цифрах, что более горная земля поставляет меньше растворенного вещества в океан, чем земля с меньшей высотой, как наше исследование и заставляло нас ожидать.

Мы теперь рассмотрели источник обломочных осадков, а также растворенного вещества, которое дало океану в ходе геологического времени его нынешний гигантский груз солей. Правда, существуют дальнейшие растворяющие и химические эффекты, оказываемые морской водой

на сброшенные в нее осадки; но мы вправе заключить, что по сравнению с аналогичными действиями, происходящими в почвах, растворяющая и химическая работа океана невелика. Дело в том, что отложенные обломочные осадки вокруг континентов занимают площадь, малую по сравнению с огромными просторами суши. Область отложения гораздо меньше области денудации; вероятно, едва ли составляет одну двадцатую. И, опять же, условия аэрации и циркуляции, которые в значительной степени способствуют химической денудации и денудации в результате растворения в почвах, относительно ограничены и неэффективны в обломочных океанических отложениях.

Суммирование количеств растворенных и обломочных материалов, которые денудация принесла в океан в течение долгой денудационной истории Земли, как мы могли бы предвидеть, выявляет количества почти невообразимой величины. Эти факты являются одними из самых впечатляющих, которые геологическая наука выявила. В других местах этого тома они упоминались при обсуждении возраста Земли. В настоящей связи, однако, они заслуживают отдельного рассмотрения.

Основой наших рассуждений является то, что океан обязан своей соленостью главным образом, если не полностью, денудационным действиям, которые мы рассматривали. Мы должны установить это.

Мы можем, во-первых, сказать, что любой другой взгляд сразу же вызывает величайшие трудности. Химический состав обломочных осадков, которые распределены по

континентам и которые образуют горы, в среднем очень значительно отличается от состава изверженных пород. Мы знаем, что первые были получены из последних, и мы знаем, что разница в составе двух классов материалов обусловлена удалением в растворе некоторых компонентов изверженных пород. Но только океан мог получить это растворенное вещество. Мы не знаем другого места, где его искать. Правда, некоторая часть этого растворенного вещества была снова отвергнута океаном; таким образом, образование известняка в значительной степени обусловлено извлечением извести из морской воды органическими и другими агентами. Это, однако, никоим образом не освобождает нас от необходимости прослеживать до океана вещества, растворенные из изверженных пород. Из этого следует, что мы имеем здесь вескую причину для солености океана. Взгляд, что океан «был соленым с самого начала», не имеет ни одного известного факта, подтверждающего его, и оставляет нас с бременем всех растворенных солей геологического времени, чтобы распорядиться ими — где и как?

Аргумент, который мы изложили выше, становится убедительно сильным при более внимательном рассмотрении. Для этой цели мы сначала сравниваем средний химический состав осадочных и изверженных пород. Следующая таблица дает процентное содержание основных химических компонентов:[1]

[1] F. W. Clarke: A Preliminary Study of Chemical Denudation, стр. 13

Изверженные. Осадочные. Кремнезем (SiO2) - 59,99 58,51. Глинозем (Al2O3) - 15,04 13,07. Оксид железа (Fe2O3) - 2,59 3,40. Оксид железа (FeO) - 3,34 2,00. Магнезия (MgO) - 3,89 2,52. Известь (CaO) - 4,81 5,42. Сода (Na2O) - 3,41 1,12. Поташ (K2O) - 2,95 2,80. Вода (H2O) - 1,92 4,28. Углекислый газ (CO2) - -- 4,93. Прочие компоненты - 2,06 1,95. 100,00 100,00

При получении осадков из изверженных пород происходит потеря в результате растворения около 33 процентов; т. е. 100 тонн изверженной породы дают чуть менее 70 тонн осадочной породы. Это влечет за собой концентрацию в осадках более нерастворимых компонентов. К этому правилу содержание извести, по-видимому, является исключением. В действительности это не так. Его высокое значение в осадках обусловлено его восстановлением из океана на сушу. Магнезия и поташ также в значительной степени восстанавливаются из океана; первая — в доломитах и магнезиальных известняках; второй — в глауконитовых песках. Железо осадков показывает повышенное окисление. Наиболее заметная разница в двух анализах, однако, проявляется в процентном содержании соды. Оно падает с 3,41 в изверженной породе до 1,12 в среднем осадке. Действительно, этот

дефицит соды в осадочных породах настолько характерен для вторичных пород, что его можно с некоторой уверенностью применять для различения двух классов веществ в тех случаях, когда петрологические различия других видов не работают.

К чему следует отнести этот столь заметный дефицит соды? Это результат чрезвычайной растворимости солей натрия в воде. Это не только сделало его отложение путем испарения относительно редким и неважным инцидентом геологической истории, но также защитило его от извлечения из океана органическими агентами. Элемент натрий, фактически, накапливался в океане в течение всего геологического времени.

Мы можем использовать факты, связанные с накоплением солей натрия в океане, как средство получения дополнительной поддержки взгляда, что процессы денудации в результате растворения ответственны за соленость океана. Новое доказательство можно сформулировать следующим образом: оценки количества осадочных пород на континентах делались неоднократно. Правда, эти оценки — не более чем приближения. Но они, несомненно, являются приближениями и как таковые могут законно использоваться в нашем аргументе; тем более что окончательное согласие имеет тенденцию проверять и поддерживать различные оценки, которые входят в них.

Самые последние и вероятные оценки осадков на суше приписывают среднюю толщину в одну милю

вторичных пород по площади суши мира. К этому необходимо добавить некоторое увеличение, чтобы учесть аналогичные материалы, скрытые в океане, главным образом вокруг континентальных окраин. Если мы добавим 10 процентов и примем удельный вес 2,5, мы получим массу осадков 64 x 10^16 тонн. Но поскольку это около 67 процентов от исходной изверженной породы — т. е. средней изверженной породы, из которой происходят осадки, — мы заключаем, что первичная денудированная порода составляла массу около 95 x 10^16 тонн.

Теперь, исходя из среднего химического состава вторичных пород, мы рассчитываем, что масса осадков, определенная выше, содержит 0,72 x 10^16 тонн оксида натрия, Na2O. Если к этому количеству мы добавим количество оксида натрия, которое должно было быть передано океану, чтобы объяснить содержащиеся в нем соли натрия, мы придем к общему количеству оксида натрия, которое должно быть тем, которым обладала первичная порода до того, как денудация начала свою работу над ней. Масса океана хорошо установлена, мы легко рассчитываем, что натрий в океане, пересчитанный в оксид натрия, составляет 2,1 x 10^16 тонн. Следовательно, между оцененными осадками и водами океана мы можем объяснить 2,82 x 10^16 тонн соды. Когда теперь мы возвращаем это количество в оцененную массу первичной породы, мы обнаруживаем, что это приписывает первичной породе процентное содержание соды 3,0. Согласно среднему анализу, приведенному выше, это должно быть 3,41 процента. Согласие,

Если учесть все обстоятельства, и особенно неопределенность в оценке осадочных пород, то это явно подтверждает точку зрения, что океанические соли происходят из горных пород; если, конечно, это не делает данное утверждение достоверным фактом.

Таким образом, ведущий и фундаментальный вывод в истории денудации Земли находит поддержку: можно даже сказать, подтверждение. В свете этого факта вся работа денудации предстает в истинном свете. То, что океан начал свою историю как обширная пресноводная оболочка земного шара, согласуется с данными о первоначальной высокой температуре Земли. Геологическая история началась с конденсации атмосферы огромных размеров, которая после длительных колебаний между состояниями пара и воды окончательно осела на поверхность, почти не содержа растворенных веществ: океан дистиллированной воды. Затем началась эпоха денудации. Вероятно, она будет продолжаться до тех пор, пока воды, претерпевая дальнейшую потерю тепловой энергии, не подвергнутся еще одному изменению состояния, когда их циркуляция прекратится, а их воздействие на горные породы завершится.

Из вышеизложенного обзора очевидно, что содержание натрия в океане является показателем общей активности денудации, интегрированной за геологическое время. На основе этого можно с достаточной точностью определить общие результаты денудации. Мы можем оценить количество горных пород, разрушенных в результате растворения и химического воздействия, а также количество осадочных пород, образовавшихся из них. Мы,

таким образом, можем уточнить нашу оценку осадочных пород, которая, как было определено путем прямых наблюдений, послужила основой для нашего аргумента.

Теперь мы перейдем непосредственно к океану, чтобы определить количество натрия денудационного происхождения. Конечно, могло существовать некоторое количество первичного натрия, растворенного в результате более быстрой денудации, пока поверхность Земли еще остывала. Однако можно показать, что это количество было относительно небольшим. Пренебрегая им, мы можем с уверенностью сказать, что количество натрия, принесенного в океан реками, должно составлять от 14 000 до 15 000 миллионов миллионов тонн, то есть, скажем, 14 500 x 10^12 тонн.

Округляя цифры, мы обнаруживаем, что это количество натрия соответствует денудации около 80 x 10^16 тонн средних изверженных пород до 53 x 10^16 тонн средних осадочных пород. Из этих огромных количеств мы знаем, что исходная горная порода, подвергшаяся денудации в течение геологического времени, составляла около 300 миллионов кубических километров, или около семидесяти миллионов кубических миль. Полученные из них осадочные породы имели объем 220 миллионов кубических километров, или пятьдесят миллионов кубических миль. Площадь земной поверхности составляет 144 миллиона квадратных километров. Исходная горная порода покрыла бы ее равномерным слоем глубиной чуть более двух километров, а образовавшиеся осадочные породы — слоем более 1,5 километра, или около одной мили.

Медленное достижение столь масштабных результатов дает некоторое представление о большой продолжительности геологического времени.

Вышеописанный метод исследования статистики денудации путем растворения позволяет получить информацию не только о количестве осадочных пород на суше, но и о количестве, распределенном по дну океана.

Мы видим это, когда прослеживаем судьбу 33 процентов растворенных солей, которые были выщелочены из исходных изверженных пород, и массу которых мы рассчитываем, исходя из установленной массы последних, как 27 x 10^16 тонн. Все это количество в то или иное время находилось в океане. Но, как мы видели выше, некоторая его часть была снова извлечена из раствора, главным образом в результате деятельности организмов. Теперь извлеченные твердые вещества не были полностью удержаны под океаном. Движения земной коры в течение геологического времени привели к тому, что некоторая часть была поднята вместе с другими осадочными породами. Эти вещества составляют, главным образом, известняки.

Мы видим, таким образом, что 27 x 10^16 тонн веществ, выщелоченных из исходных изверженных пород, имели троякое назначение. Одна часть все еще находится в растворе; вторая часть выпала в осадок на дно океана; третья часть существует на суше в виде известковых пород.

Наблюдения за наземными осадочными породами показывают, что известковые породы составляют около 5 процентов от общего объема. Отсюда мы находим, что из океана было извлечено примерно 3 x 10^16 тонн таких пород. Это объясняет один из трех классов материала,

на которые было разделено исходное растворенное вещество. Другое из трех количеств легко оценить: количество вещества, все еще находящегося в растворе в океане. Объем океана составляет 1414 миллионов кубических километров, а его масса — 145 x 10^16 тонн. Растворенные в нем соли составляют 3,4 процента его массы, или чуть более 5 x 10^16 тонн. Известняки на суше и соли в морской воде вместе составляют около 8 x 10^16 тонн. Если мы теперь вычтем это из общего количества в 27 x 10^16 тонн, то обнаружим, что около 19 x 10^16 тонн должны существовать в виде осадочного материала на дне океана.

Площадь океана составляет 367 x 10^12 квадратных метров, поэтому, если осадочный материал имеет средний удельный вес 2,5, он покрыл бы все дно равномерным слоем глубиной 218 метров, то есть 715 футов. Это предполагает равномерное отложение извлеченного вещества по дну океана. Конечно, это допущение не является оправданным. Несомненно, скорость отложения на морском дне сильно варьировалась в зависимости от различных условий — главным образом от глубины. Опять же, следует помнить, что эта оценка не учитывает твердые материалы, попавшие в океанические отложения иным путем; например, перенесенную ветром пыль с суши или вулканические выбросы в океанских глубинах. Однако маловероятно, что допустимо какое-либо значительное увеличение расчетной средней глубины отложений из таких источников.

Масштабы величин, участвующих в этих расчетах, почти внушают благоговейный трепет. Возьмем случай с растворенными солями в океане. Как мы видели, они составляют лишь часть общих результатов денудации путем растворения и представляют собой интеграл мельчайших следов, приносимых речной водой. Тем не менее, одна только поваренная соль (хлорид натрия), содержащаяся в океане, если бы ее извлекли и распределили по суше в виде слоя каменной соли с удельным весом 2,2, покрыла бы всю сушу слоем глубиной 107 метров, или 354 фута. Общее количество солей в растворе в океане, аналогично распределенных по суше, увеличило бы глубину слоя до 460 футов. Подумав о том, что это означает, мы должны помнить, что это количество вещества, находящегося сейчас в растворе в морях, на самом деле составляет менее пятой части от общего количества, растворенного из горных пород за геологическое время.

Перенос в результате денудации обломочного и растворенного материала с суши в океан оказал важнейшее влияние на события геологической истории. Существующие особенности поверхности Земли должны были в значительной степени определяться динамическими эффектами, возникающими в результате этого процесса. Рассматривая вопрос о горообразовании, мы в другом месте увидим, что все великие горные хребты возникли в результате накопления обломочных осадочных пород вблизи берега в областях, которые вследствие нагрузки постепенно опускались и превращались в геосинклинали глубиной во многие тысячи футов. Самые впечатляющие особенности поверхности земного шара возникли

таким образом. Мы увидим также, что эти события носили ритмический характер; поднятие гор влекло за собой усиление механической денудации на возвышенной территории и, таким образом, ускоренный перенос обломков в море; образование свежих отложений; возобновление синклинального опускания морского дна и, наконец, поднятие более молодого горного хребта. Эта необычайная последовательность событий была определена процессами обломочной денудации, действующими вместе с определенными общими условиями, которые все это время приводили к росту сжимающих напряжений в поверхностной земной коре.

Эффекты чисто химической денудации (растворения) проследить труднее, но, весьма вероятно, они имели не меньшее значение. Я имею здесь в виду перенос с суши в море вещества в растворенном виде.

Денудация путем растворения, как отмечалось выше, происходит главным образом в почвах и, таким образом, на более равнинных континентальных областях. Она привела к удалению с суши и переносу в океан такого количества вещества, которое представляет собой равномерный слой толщиной полкилометра; то есть более 1600 футов горной породы. Континенты в течение геологического времени облегчились до такой степени. С другой стороны, все это вещество по большей части избежало геосинклиналей и равномерно распределилось по всему океану или выпало в осадок на его дне, главным образом на континентальных склонах, прежде чем были достигнуты большие глубины. Из этого материала океан

содержит в растворе количество, достаточное для увеличения удельного веса своих вод на 2,7 процента.

Рассматривая последний пункт в первую очередь, интересно отметить влияние на объем океана, которое возникло в результате растворенного в нем вещества. Исходя из известной плотности средней морской воды, мы находим, что 100 куб. см ее весят ровно 102,7 грамма. Из них 3,5 процента по весу составляют растворенные твердые вещества. То есть 3,594 грамма. Следовательно, вес присутствующей воды составляет 99,1 грамма, или объем 99,1 куб. см. Отсюда мы видим, что присутствующие соли увеличили объем на 0,9 куб. см, или на 0,9 процента.

Средняя глубина океана составляет 2000 морских саженей, или 3700 метров. Увеличение глубины из-за солей, растворенных в океане, составило, следовательно, 108 футов, или 33,24 метра. Этот результат предполагает, что не было повышенного упругого сжатия из-за возросшего давления и не было изменения упругих свойств сжатия. Мы можем быть уверены, что подъем береговой линии суши составил не менее 100 футов.

Мы видим, таким образом, что в результате денудации путем растворения мы имеем дело с более тяжелым и глубоким океаном, объем которого увеличился почти на один процент и дно которого поднялось в среднем примерно на 700 футов за счет выпавших в осадок пород.

Одна из первых концепций, которую студент-геолог должен отбросить, — это концепция неподвижности или жесткости земной коры. Суша, на которой мы живем, раскачивается даже при мягком приливе и отливе океанских вод

вдоль побережий. Она испытывает свои собственные приливные колебания из-за притяжения Луны. Под ней залегают обширные участки полужидкого вещества. Существуют все доказательства того, что возвышенные особенности земного шара поддерживаются такими давлениями, действующими на другие и соседние области, которые служат для поддержания их в равновесии против силы тяжести. Это состояние равновесия, которое было впервые признано Праттом как часть динамики земной коры, было названо изостазией. Состояние коры — это состояние «подвижного равновесия».

Перенос вещества с открытых поверхностей суши на субокеанические склоны континентов и увеличение плотности океана должны были все это время сопровождаться изостатической перестройкой. Мы не можем придерживаться иного взгляда. С одной стороны, суша облегчалась; с другой стороны, море увеличивалось в массе и глубине, а фланги континентов нагружались веществом, удаленным с суши и перенесенным в растворе в океан. Насколько важными должны были быть результирующие движения, можно судить по тому факту, что существующая суша земного шара находится на средней высоте не более 2000 футов над уровнем моря. Мы видели, что денудация путем растворения удалила более 1600 футов горной породы. Но у нас нет доказательств того, что в целом высота суши в прошлом когда-либо сильно отличалась от нынешней.

Таким образом, перед нами предстает замечательный факт, что на протяжении прошлого, действуя с чрезвычайной

медлительностью, суша постоянно растворялась в море и так же постоянно поднималась из вод. Возможно, что увеличенный объем океана привел к некоторому уменьшению площади открытой суши. Этот вопрос сложен. Одно мы можем предположить без особого риска. Субаэральный поток растворенного вещества с суши в океан сопровождался подкоровым потоком из океанических областей в области суши; нагретые вязкие материалы просачивались с глубин далеко под дном океана к глубинам под корнями гор, которые возникали вокруг океанов. Такие движения требовали веков для своего осуществления. Действительно, они, вероятно, были непрерывными все это время и продолжаются до сих пор. Низкой степени вязкости будет достаточно, чтобы допустить столь медленные движения. Наложенные на эти движения ритмические чередования опускания и поднятия геосинклиналей, вероятно, привели к освобождению коры от локальных накоплений напряжений, возникающих в более жестких поверхностных материалах. Вся последовательность движений представляет собой необычайную картину псевдожизненности, напоминая нам о кровеносной и дыхательной системах огромного организма.

Все великие результаты в нашей Вселенной основаны на мельчайших движениях и силах. Созерцая Причину или Следствие, мы в равной степени впечатлены зрелищем, представленным нам. Мы теперь перейдем от великих эффектов денудации на историю и эволюцию мира и рассмотрим на мгновение деятельность

настолько мелкую в деталях, что ее процессы, вероятно, навсегда ускользнут от наших физических чувств, но которые, тем не менее, неизбежно влияли и модифицировали великие результаты, которые мы рассматривали.

Океан на некотором расстоянии от суши обычно настолько свободен от взвешенных осадочных пород, что имеет черноту, как у чернил. Эта чернота обусловлена его абсолютной свободой от частиц, отражающих солнечный свет. Красивый синий цвет швейцарских и итальянских озер обусловлен присутствием очень мелких частиц, приносимых в них реками; тончайшей ледниковой мукой, которая остается почти бесконечно взвешенной в воде. Но в океане присутствие ила можно наблюдать только в тех местах, где быстрые течения, проходящие над мелководьем, постоянно взбалтывают осадочные породы, или там, где пресная вода большой реки уносится далеко от суши. Красивое явление угольно-черного моря знакомо каждому яхтсмену, который плавал к западу от наших островов.[1]

Существует, на самом деле, очень примечательная разница в способе оседания мелких осадочных пород в соленой и пресной воде. Мы здесь сталкиваемся с одним из тех тонких, но влиятельных природных действий, объяснение которых требует научного прогресса по многим, казалось бы, не связанным направлениям исследований.

[1] См. «Путешествие в Алжир» Тиндаля в «Фрагментах науки». Причина синего цвета озер обсуждалась различными наблюдателями, не всегда приходящими к согласию.

Легко наблюдать в лаборатории факт различного поведения соленой и пресной воды по отношению к мелкодисперсным веществам. Природа нерастворимого вещества не важна.

Мы помещаем при хорошем освещении два стеклянных сосуда одинаковых размеров; один наполнен морской водой, другой — пресной. В каждый мы подмешиваем одинаковый вес очень мелко измельченного сланца: ровно столько, сколько нужно, чтобы вызвать помутнение. Через несколько часов мы обнаруживаем, что морская вода стала прозрачной. Пресная вода, однако, все еще мутная; и, действительно, может едва ли отличаться по внешнему виду от того, что было в начале. Само по себе это самый необычный эксперимент. Мы ожидали бы прямо противоположного результата из-за большей плотности морской воды.

Но предстоит провести еще более интересный эксперимент. В морской воде у нас много разных солей в растворе. Давайте посмотрим, одинаково ли эти соли ответственны за полученный нами результат. Для этого мы отмеряем количества хлорида натрия и хлорида магния в той пропорции, в которой они существуют в морской воде: то есть примерно семь к одному. Мы добавляем к каждому такое равное количество воды, которое представляет собой разбавление этих солей в морской воде. Затем, наконец, мы подмешиваем немного мелко измельченного сланца в каждый. Будет обнаружено, что хлорид магния, хотя он гораздо более разбавлен, чем хлорид натрия, значительно более активен в очистке суспензии. Мы можем теперь попробовать такие морские соли, как сульфат магния,

или сульфат кальция против хлорида натрия; сохраняя морские пропорции. Опять же, мы обнаруживаем, что соли магния и кальция наиболее эффективны, хотя они гораздо более разбавлены, чем соль натрия.

Нет видимой подсказки к объяснению этих результатов. Но мы должны сделать вывод как наиболее вероятный, что в морской воде и в солевых растворах действует какое-то действие, которое комкует или флокулирует осадок. Ибо только путем собирания частиц вместе в небольшие агрегаты мы можем объяснить их быстрое падение на дно. Это не вопрос вязкости (то есть сопротивления движению частиц), так как солевые растворы несколько более вязкие, чем пресная вода. Еще более примечателен тот факт, что не каждое растворенное вещество приведет к такому результату. Так, если мы растворим сахар в воде, мы обнаружим, что, если что-то и изменится, ил оседает медленнее в сахарном растворе, чем в пресной воде.

Теперь есть один эффект, производимый растворением таких солей, с которыми мы имели дело, который не производится такими телами, как сахар. Вода становится проводником электричества. Давно Фарадей объяснил это как результат присутствия свободных атомов растворенной соли в растворе, несущих электрические заряды. Мы теперь говорим о соли как об «ионизированной». То есть она частично расщеплена на ионы или свободные электризованные атомы хлора, натрия, магния и т. д., в зависимости от конкретной соли в растворе. Этот факт заставляет нас думать, что эти электризованные

атомы, движущиеся в растворе, могут быть причиной комкования или флокуляции. Такие электризованные атомы отсутствуют в сахарном растворе: сахар не становится «ионизированным» при растворении.

Подозрение, что свободные электризованные атомы играют роль в этом явлении, усиливается, когда мы вспоминаем замечательную разницу в действии хлорида натрия и хлорида магния. В каждом из растворов этих веществ есть свободные атомы хлора, каждый из которых несет один заряд отрицательного электричества. Поскольку эти атомы одинаковы в обоих растворах, различное поведение растворов не может быть обусловлено хлором. Но металлический атом очень отличается в двух случаях. Известно, что ионизированный атом натрия является монадой или несет только один положительный заряд; тогда как атом магния является диадой и несет два положительных заряда. Если, следовательно, мы предположим, что металлический, положительно электризованный атом в каждом случае является ответственным, у нас есть от чего отталкиваться. Теперь можно заявить, что экспериментально и теоретически было установлено, что комкующая способность иона очень быстро возрастает с его валентностью; то есть с количеством единичных зарядов, связанных с ним. Таким образом, диады, такие как магний, кальций, барий и т. д., гораздо более эффективны, чем монады, такие как натрий, калий и т. д., и, опять же, триады, такие как алюминий, аналогично гораздо более мощны, чем диадные атомы. Здесь, короче говоря, мы пришли к активной причине явления. Его внутренний механизм

однако, труднее постичь. Можно предложить правдоподобное объяснение, но его изучение завело бы нас слишком далеко. Сказанного достаточно, чтобы показать очень тонкую природу действующих сил.

Мы имеем здесь эффект, обусловленный морскими солями, полученными в результате денудации с суши, который медленно увеличивался в течение геологического времени. Несомненно, что океан был практически пресной водой в отдаленные эпохи. В те времена ил из великих рек уносился бы очень далеко от суши. Миссисипи тех эпох посылала бы свои более мелкие суспензии далеко за пределы на современное течение Гольфстрим: не исключено, что прямо через Атлантику. Более ранние осадочные породы аргиллитового типа не собирались в геосинклинали, и генезис гор задерживался пропорционально. Но, вероятно, такие условия преобладали не очень долго. Ибо накопление солей кальция должно было быть быстрым, и хотя большая соленость из-за солей натрия была медленного роста, соли диадного элемента кальция должны были вскоре ввести сотрудничество иона в работу по строительству гор.

ИЗОБИЛИЕ ЖИЗНИ [1]

МЫ достигли перевала Тре-Крочи[2] и с точки немного ниже вершины посмотрели на восток через великолепную долину Валь-Буона. Сосны, которые покрывали дно и нижние склоны долины, простирали свои множества в самую даль, среди многих углублений гор, и в сливающуюся долину Валь-ди-Мизурина. На солнце альпийские бабочки перелетали с камня на камень. Земля у наших ног и повсюду в лесах кишела бесчисленными миллионами маленьких черных муравьев.

Это было великолепное проявление жизненной силы; агрессивности жизненной силы, атакующей бесплодные высоты известняка, вырывающей пропитание из мертвых вещей. И вопрос возник с новой силой: почему изобилие жизни и ее бесконечная активность?

В попытке ответить на этот вопрос возник настоящий очерк.

Я предлагаю обратиться за ответом к динамическим соображениям. Очевидно, что естественный отбор может быть вовлечен только вторичным образом. Естественный отбор определяет

[1] Proc. Roy. Dublin Soc., vol. vii., 1890.

[2] В Доломитовых Альпах Юго-Восточного Тироля; летом 1890 года. Большая часть того, что следует, была развита в дискуссии с моим попутчиком Генри Х. Диксоном. Большая часть этого принадлежит ему.

определенный курс развития для организма; но совершенно очевидно, что должно быть вовлечено какое-то свойство присущей прогрессивности в организме. Минерал не подвержен естественному отбору, чтобы вступить на путь постоянного изменения и размножения. Динамические отношения организма с окружающей средой, очевидно, очень отличаются от отношений неодушевленной природы.

ОБЩИЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, СОПРОВОЖДАЮЩИЕ НЕОДУШЕВЛЕННЫЕ ДЕЙСТВИЯ

Необходимо, в первую очередь, кратко упомянуть явления, сопровождающие перенос энергии внутри и в неодушевленные материальные системы. Здесь не предполагается, что эти явления ограничены в своей сфере действия неодушевленной природой. На самом деле, совершенно точно, что это не так; но хотя они придают мертвой природе ее собственные динамические тенденции, окажется, что их эффекты различными способами избегаются в живой природе. Мы, следовательно, рассматриваем их как характерные для неодушевленных действий. Мы принимаем как фундаментальную для всех последующих соображений истинность принципа сохранения энергии.[1]

[1] «Принцип сохранения энергии приобрел такой большой научный вес за последние двадцать лет, что ни один физиолог не почувствовал бы никакой уверенности в эксперименте, который показал бы значительную разницу между работой, выполненной животным, и балансом счета энергии, полученной и потраченной». — Клерк Максвелл, Nature, vol. xix., p. 142. См. также Гельмгольц «О сохранении силы».

Какие бы предположения ни делались относительно хода событий, очень далеких от нас в пространстве, кажется определенным, что диссипация энергии в настоящее время активно прогрессирует по всей нашей сфере наблюдения в неодушевленной природе. Это следует, фактически, из второго закона термодинамики, что всякий раз, когда работа извлекается из тепла, определенное количество тепла падает в потенциале, не совершая работы, или, короче говоря, рассеивается. С другой стороны, работа может быть полностью преобразована в тепло. Результатом является тепловая тенденция Вселенной. Тепло, будучи ненаправленной формой энергии, ищет, так сказать, свой собственный уровень, так что результатом этой тепловой тенденции является постоянное приближение к единообразию потенциала.

Тепловая тенденция Вселенной также раскрывается в далеко идущем «законе максимальной работы», который определяет, что химическое изменение, совершаемое без вмешательства внешней энергии, стремится к производству тела или системы тел, которые выделяют наибольшее количество тепла.[1] И, опять же, огромное количество действий, происходящих по всей природе, сопровождается диссипативными тепловыми эффектами, такими как те, что возникают от движений близлежащих молекул (трение, вязкость) и от падения электрического потенциала.

Таким образом, со всех сторон энергия, которая когда-то, весьма вероятно, существовала в форме гравитационного потенциала, рассеивается в недоступные формы. Мы должны

[1] Berthelot, Essai de Mécanique Chimique.

признать диссипацию неизбежным спутником неодушевленного переноса энергии.

Но когда мы переходим к рассмотрению неодушевленных действий в отношении времени, или скорости изменения во времени, мы находим новую черту в явлениях, сопровождающих перенос энергии; черту, которая действительно вовлечена в общие утверждения о законах физических взаимодействий.[1] Видно, что отношение неодушевленных материальных систем очень часто, если не во всех случаях, является замедляющим изменение — противодействующим ему эффектами, порожденными первичным действием, которые для удобства можно назвать «вторичными». Далее, будет видно, что эти вторичные эффекты являются теми, которые связаны с осуществлением неизбежной диссипации.

В качестве примера, давайте попытаемся перенести гравитационную потенциальную энергию, содержащуюся в массе, поднятой над поверхностью Земли, в упругое тело, которое мы можем привести в сжатие, положив на него вес. Таким образом, работа совершается против упругой силы и сохраняется как упругая потенциальная энергия. Мы можем иметь дело с металлической пружиной или с массой газа, содержащейся в цилиндре, снабженном поршнем, на который может быть помещен вес. В любом случае мы обнаруживаем, что эффект сжатия заключается в повышении температуры вещества, тем самым вызывая его

[1] Гельмгольц, «Лед и ледники». Сборник его популярных лекций Аткинсона. Первая серия, стр. 120. Цитируется по Тейту, «Теплота», стр. 311.

расширение или повышенное сопротивление спуску веса. И это сопротивление продолжается с уменьшающейся интенсивностью, пока все генерируемое тепло не рассеется в окружающую среду. Вторичный эффект, таким образом, задерживает окончательный перенос энергии.

Опять же, если мы предположим, что газ в цилиндре заменен паром в состоянии насыщения, эффект повышенного давления, как от веса, помещенного на поршень, заключается в восстановлении пара до жидкости, тем самым вызывая большое уменьшение объема и пропорциональную потерю гравитационного потенциала весом. Но это изменение ни в коем случае не произойдет мгновенно. Когда немного пара конденсируется, эта часть расстается со скрытой теплотой испарения, увеличивая напряжение остатка или повышая его точку насыщения, так что прежде чем вес опустится еще дальше, это тепло должно выйти из цилиндра.

Можно привести еще много таких случаев. Нагревание индийской резины при расширении, ее охлаждение при сжатии — примечательный случай; ибо на первый взгляд кажется, что это должно сделать ее исключением из общего закона, большинство веществ проявляют противоположные тепловые эффекты при нагрузке. Однако здесь тоже действие нагрузки противодействуется вторичными эффектами, развивающимися в веществе; ибо обнаружено, что это вещество сжимается при нагревании, расширяется при охлаждении. Опять же, лед, будучи веществом, которое сжимается при плавлении, эффект давления заключается в облегчении плавления, понижая его точку замерзания. Но

как только происходит небольшое плавление, результирующая жидкость требует от остаточного льда количества тепла, эквивалентного скрытой теплоте сжижения, и, таким образом, охлаждая все, замедляет изменение.

Такие частные случаи иллюстрируют принцип, контролирующий взаимодействие материи и энергии, который кажется универсальным в применении, за исключением случаев, когда он избегается, как мы увидим, изобретательностью жизни. Этот принцип раскрывается не только в исследованиях лаборатории; он проявляется в истории миров и солнечных систем. Таким образом, рассмотрим эффекты, возникающие в результате агрегации материи в пространстве под влиянием взаимного притяжения частиц. Тенденция здесь — потеря гравитационного потенциала. Окончательное приближение, однако, замедляется температурой, или живой силой частей, сопровождающей столкновение и сжатие. По этой причине великие солнца космоса излучают в течение веков, прежде чем достигается окончательная потеря потенциала.

Клерк Максвелл[1] отмечает относительно общего принципа, что требуется меньше силы для производства изменения в теле, когда изменение не противодействуется ограничениями, чем когда оно подвергается таковым. Отсюда, если мы предположим, что внешние силы, действующие на систему, не поднимаются выше определенного потенциала (что является порядком природы), ограничения вторичных действий могут, при определенных обстоятельствах, привести к окончательному отторжению части энергии, или, в любом

[1] «Теория теплоты», стр. 131.

случае, к замедлению изменения в системе — результатом чего является диссипация энергии.[1]

Поскольку такие ограничения кажутся внутренне присутствующими в свойствах материи, мы можем резюмировать следующим образом:

Перенос энергии в любую неодушевленную материальную систему сопровождается эффектами, замедляющими перенос и способствующими диссипации.

Если бы это был единственный возможный динамический порядок, правящий в материальных системах, совершенно точно, что мириады муравьев и сосен никогда не могли бы существовать, если только все они не были созданы творческим актом при огромных первичных затратах энергии. Рост и размножение были бы невозможны в системах, которые замедляли изменение на каждом шагу и никогда не продвигались ни в каком направлении, кроме направления диссипации. Однажды созданные, действительно, можно представить, что, как тепловые двигатели, они могли бы влачить существование попеременной жизни и смерти; жизнь в часы солнечного света, смерть в часы темноты: никакой окончательной смерти, однако, не было бы их уделом, пока их части просто не изнашивались бы от долгого использования, никогда не восстанавливаясь ремонтом. Но устойчивая и возрастающая активность организованной природы — это факт; следовательно, должен быть возможен какой-то другой порядок событий.

[1] Закон наименьшего действия, который применялся не только в оптике, но и во многих механических системах, по-видимому, физически основан на ограничении и замедлении, противодействующих переносу энергии в материальных системах.

ОБЩИЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, СОПРОВОЖДАЮЩИЕ ОДУШЕВЛЕННЫЕ ДЕЙСТВИЯ

Каково фактическое динамическое отношение первичного органического двигателя — растительного организма? Мы рассматриваем здесь, в первую очередь, не промежуточные, а результирующие явления.

Молодой лист, подвергающийся солнечному излучению, сначала мал, и количество лучистой энергии, которое он получает в единицу времени, не может превышать то, которое падает на его поверхность. Но каков эффект этой энергии? Не производить замедляющую реакцию, а ускоряющий ответ: ибо, при увеличении листа в результате роста, растение открывает для себя новые каналы снабжения.

Если мы обратимся к «живой протоплазме, которая с ее неизвестным молекулярным расположением является единственным абсолютным тестом клетки и организма в целом»,[1] мы обнаружим подобное отношение к внешним источникам доступной энергии. В акте роста вовлечена повышенная скорость ассимиляции, так что происходит ускорение изменения, пока не достигается объем максимальной активности. Поверхность, наконец, становится слишком малой для поглощения энергии, достаточной для поддержания дальнейшего увеличения массы (Спенсер[2]), и ускорение прекращается. Отходы, происходящие в центральных частях, затем просто уравновешиваются обновлением на поверхности. Путем деления, путем распространения массы, путем

[1] Клаус, «Зоология», стр. 13.

[2] Геддес и Томсон, «Эволюция пола», стр. 220.

вытекающих процессов нормальная активность роста может быть восстановлена. До этого момента ничего не было бы получено ни одним из этих изменений. Одно или другое из них теперь способствует прогрессивному поглощению энергии организмом, и одно или другое происходит, чаще всего лучшее из них, подразделение. Теперь существуют две единицы; общая масса сразу после деления не изменена, но пути для более обильного поглощения энергии открыты.

Инкапсуляция протоплазмы (происходящая при условиях, по которым натуралисты, кажется, не согласны[1]) по всем признакам является защитной от неблагоприятной среды, но это часто также период внутренних изменений, приводящий к сегрегации внутри массы многочисленных мелких единиц, за которой следует распад целого на эти единицы. Это, таким образом, расширение основы снабжения, и в обедненной среде, где единица поверхности менее активна, очевидно, является лучшим средством сохранения состояния прогресса.

Таким образом, в организме, который формирует основу всех способов жизни, соблюдается определенный закон действия при различных обстоятельствах реакции с доступной энергией его среды.

Аналогично, в случае более сложного листа мы видим не только в явлении роста, но и в его расширении в сплющенной форме, и в ориентации наибольшей поверхности к источнику энергии, отношение к

[1] Однако «Ни в коем случае не сравнимо со смертью». Вейсман, «Биологические мемуары», стр. 158.

доступной энергии, вызывающее ускоренный перенос. По-видимому, действует принцип, ведущий к увеличению органической активности.

Можно привести много других примеров. Стадия гаструлы в развитии эмбрионов, где путем инвагинации обеспечивается такое расположение размножающихся клеток, чтобы предложить наибольшую возможную поверхность, совместимую с первым разделением труда; обеспечение ресничками для использования энергетических запасов среды; и, более широко, специализация органов в высших развитиях жизни, могут одинаково рассматриваться как усилия организма, направленные на поглощение энергии. Когда какой-либо конкретный орган становится бесполезным в получении запасов, орган с течением времени абортируется или исчезает.[1] С другой стороны, когда слишком готовое и щедрое снабжение делает усилия и специализацию ненужными, происходит аналогичный аборт функционально бесполезных органов. Это видно у деградировавших членов некоторых паразитов.

В течение определенных эпох геологической истории растительный мир развивался колоссально; в ответ, вероятно, на щедрые запасы углекислого газа. Произошла структурная адаптация к богатой атмосфере, такая, которая была рассчитана на сотрудничество в быстром потреблении запасов, и этому подчинению закону прогрессивного переноса энергии мы обязаны огромными запасами энергии, накопленными сейчас