«Геологическая история растений»

МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ СЕРИЯ ТОМ LXI

МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ СЕРИЯ

Каждая книга представляет собой законченное издание в одном томе, формат 12mo, в тканевом переплете.

1. ФОРМЫ ВОДЫ: Популярное изложение происхождения и явлений ледников. Дж. Тиндаль, LL. D., F. R. S. С 25 иллюстрациями. $1.50.

2. ФИЗИКА И ПОЛИТИКА; или, Размышления о применении принципов «естественного отбора» и «наследственности» к политическому обществу. Уолтер Бэджот. $1.50.

3. ПИЩА. Эдвард Смит, M. D., LL. B., F. R. S. С многочисленными иллюстрациями. $1.75.

4. РАЗУМ И ТЕЛО: Теории их взаимосвязи. Александр Бэн, LL. D. С 4 иллюстрациями. $1.50.

5. ИЗУЧЕНИЕ СОЦИОЛОГИИ. Герберт Спенсер. $1.50.

6. НОВАЯ ХИМИЯ. Профессор Дж. П. Кук, Гарвардский университет. С 31 иллюстрацией. $2.00.

7. О СОХРАНЕНИИ ЭНЕРГИИ. Бальфур Стюарт, M.A., LL. D., F. R. S. С 14 иллюстрациями. $1.50.

8. ДВИЖЕНИЕ ЖИВОТНЫХ; или, Ходьба, плавание и полет. Дж. Б. Петтигрю, M. D., F. R. S. и др. Со 130 иллюстрациями. $1.75.

9. ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ПРИ ПСИХИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ. Генри Модсли, M.D. $1.50.

10. НАУКА О ПРАВЕ. Профессор Шелдон Амос. $1.75.

11. МЕХАНИЗМ ЖИВОТНЫХ: Трактат о наземном и воздушном движении. Профессор Э. Ж. Марей. Со 117 иллюстрациями. $1.75.

12. ИСТОРИЯ КОНФЛИКТА МЕЖДУ РЕЛИГИЕЙ И НАУКОЙ. Дж. У. Дрейпер, M. D., LL. D. $1.75.

13. УЧЕНИЕ О ПРОИСХОЖДЕНИИ И ДАРВИНИЗМ. Профессор Оскар Шмидт (Страсбургский университет). С 26 иллюстрациями. $1.50.

14. ХИМИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ СВЕТА И ФОТОГРАФИЯ. Д-р Герман Фогель (Политехническая академия Берлина). Перевод тщательно пересмотрен. Со 100 иллюстрациями. $2.00.

15. ГРИБЫ: Их природа, влияние, использование и т. д. М. К. Кук, M. A., LL. D. Под редакцией преподобного М. Дж. Беркли, M. A., F.L. S. Со 109 иллюстрациями. $1.50.

16. ЖИЗНЬ И РАЗВИТИЕ ЯЗЫКА. Профессор Уильям Дуайт Уитни, Йельский колледж. $1.50.

17. ДЕНЬГИ И МЕХАНИЗМ ОБМЕНА. У. Стэнли Джевонс, M. A., F. R. S. $1.75.

18. ПРИРОДА СВЕТА с общим обзором физической оптики. Д-р Евгений Ломмель. Со 188 иллюстрациями и хромолитографической таблицей спектров. $2.00.

19. ПАРАЗИТЫ И СОЖИТЕЛИ ЖИВОТНЫХ. Господин Ван Бенеден. С 83 иллюстрациями. $1.50.

20. ФЕРМЕНТАЦИЯ. Профессор Шютценберже. С 28 иллюстрациями. $1.50.

21. ПЯТЬ ЧУВСТВ ЧЕЛОВЕКА. Профессор Бернштейн. С 91 иллюстрацией. $1.75.

22. ТЕОРИЯ ЗВУКА В ЕГО ОТНОШЕНИИ К МУЗЫКЕ. Профессор Пьетро Блазерна. С многочисленными иллюстрациями. $1.50.

23. ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА. Дж. Норман Локьер, F. R. S. С 6 фотографическими иллюстрациями спектров и многочисленными гравюрами на дереве. $2.50.

24. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПАРОВОЙ МАШИНЫ. Профессор Р. Х. Терстон. Со 163 иллюстрациями. $2.50.

25. ОБРАЗОВАНИЕ КАК НАУКА. Александр Бэн, LL.D. $1.75.

26. СТУДЕНЧЕСКИЙ УЧЕБНИК ЦВЕТА; или, Современная хроматика. С приложениями к искусству и промышленности. Профессор Огден Н. Руд, Колумбийский колледж. Новое издание. Со 130 иллюстрациями. $2.00.

27. ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ РАСЫ. Профессор А. де Катрфаж, член Института. $2.00.

28. РЕЧНОЙ РАК: Введение в изучение зоологии. Т. Г. Хаксли, F. R. S. С 82 иллюстрациями. $1.75.

29. АТОМНАЯ ТЕОРИЯ. Профессор А. Вюрц. Перевод Э. Клеминшо, F. C. S. $1.50.

30. ЖИЗНЬ ЖИВОТНЫХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ СУЩЕСТВОВАНИЯ. Карл Земпер. С 2 картами и 106 гравюрами на дереве. $2.00.

31. ЗРЕНИЕ: Изложение принципов монокулярного и бинокулярного зрения. Джозеф Ле Конт, LL. D. Со 132 иллюстрациями. $1.50.

32. ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ МЫШЦ И НЕРВОВ. Профессор Дж. Розенталь. С 75 иллюстрациями. $1.50.

33. ИЛЛЮЗИИ: Психологическое исследование. Джеймс Сэлли. $1.50.

34. СОЛНЦЕ. Ч. А. Янг, профессор астрономии в Колледже Нью-Джерси. С многочисленными иллюстрациями. $2.00.

35. ВУЛКАНЫ: Что они собой представляют и чему учат. Джон У. Джадд, F.R. S., профессор геологии в Королевской горной школе. С 96 иллюстрациями. $2.00.

36. САМОУБИЙСТВО: Эссе по сравнительной моральной статистике. Генри Морселли, M.D., профессор психологической медицины, Королевский университет, Турин. $1.75.

37. ОБРАЗОВАНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЛОЯ ПОЧВЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ. С наблюдениями за их повадками. Чарльз Дарвин, LL. D., F. R. S. С иллюстрациями. $1.50.

38. КОНЦЕПЦИИ И ТЕОРИИ СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ. Дж. Б. Сталло. $1.75.

39. МОЗГ И ЕГО ФУНКЦИИ. Дж. Люис. $1.50.

40. МИФ И НАУКА. Тито Виньоли. $1.50.

41. БОЛЕЗНИ ПАМЯТИ: Эссе по позитивной психологии. Т. Рибо, автор книги «Наследственность». $1.50.

42. МУРАВЬИ, ПЧЕЛЫ И ОСЫ. Записи наблюдений за повадками общественных перепончатокрылых. Сэр Джон Лаббок, баронет, F. R. S., D. C. L., LL. D. и др. $2.00.

43. НАУКА О ПОЛИТИКЕ. Шелдон Амос. $1.75.

44. ИНТЕЛЛЕКТ ЖИВОТНЫХ. Джордж Дж. Роменс. $1.75.

45. ЧЕЛОВЕК ДО МЕТАЛЛОВ. Н. Жоли, корреспондент Института. Со 148 иллюстрациями. $1.75.

46. ОРГАНЫ РЕЧИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ ЧЛЕНОРЗДЕЛЬНЫХ ЗВУКОВ. Г. Х. фон Мейер, ординарный профессор анатомии Цюрихского университета. С 47 гравюрами на дереве. $1.75.

47. ЗАБЛУЖДЕНИЯ: Взгляд на логику с практической стороны. Альфред Сиджвик, бакалавр искусств, Оксфорд. $1.75.

48. ПРОИСХОЖДЕНИЕ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ. Альфонс де Кандоль. $2.00.

49. МЕДУЗЫ, МОРСКИЕ ЗВЕЗДЫ И МОРСКИЕ ЕЖИ. Исследование примитивных нервных систем. Джордж Дж. Роменс. $1.75.

50. ЗДРАВЫЙ СМЫСЛ ТОЧНЫХ НАУК. Покойный Уильям Кингдон Клиффорд. $1.50.

51. ФИЗИЧЕСКОЕ ВЫРАЖЕНИЕ: Его способы и принципы. Фрэнсис Уорнер, M.D., помощник врача и лектор по ботанике в Лондонской больнице и др. С 51 иллюстрацией. $1.75.

52. АНТРОПОИДНЫЕ ОБЕЗЬЯНЫ. Роберт Хартманн, профессор Берлинского университета. С 63 иллюстрациями. $1.75.

53. МЛЕКОПИТАЮЩИЕ В ИХ ОТНОШЕНИИ К ПЕРВОБЫТНЫМ ВРЕМЕНАМ. Оскар Шмидт. $1.50.

54. СРАВНИТЕЛЬНОЕ ЛИТЕРАТУРОВЕДЕНИЕ. Хатчесон Маколей Поснетт, M. A., LL. D., F. L. S., адвокат; профессор классической и английской литературы, Юниверсити-колледж, Окленд, Новая Зеландия; автор книги «Исторический метод» и др. $1.75.

55. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ И ДРУГИЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ. Джон Милн, профессор горного дела и геологии в Императорском инженерном колледже, Токио, Япония. С 38 рисунками. $1.75.

56. МИКРОБЫ, ФЕРМЕНТЫ И ПЛЕСЕНИ. Э. Л. Труэссар. Со 107 иллюстрациями. $1.50.

57. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ И ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЖИВОТНЫХ. Анджело Хейлприн. $2.00.

58. ПОГОДА. Популярное изложение природы ежедневных изменений погоды. Достопочтенный Ральф Аберкромби. $1.75.

59. ЖИВОТНЫЙ МАГНЕТИЗМ. Альфред Бине и Шарль Фере, помощник врача в больнице Сальпетриер.

DIAGRAM OF THE HISTORY OF PLANTS IN GEOLOGICAL TIME.

(Adapted from Ward.)

МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ СЕРИЯ

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ РАСТЕНИЙ

АВТОР:

СЭР Дж. УИЛЬЯМ ДОУСОН, C. M. G., LL. D., F. R. S. и др.

С ИЛЛЮСТРАЦИЯМИ

НЬЮ-ЙОРК APPLETON AND COMPANY 1888

Авторское право, 1888 г., D. APPLETON AND COMPANY.

ПРЕДИСЛОВИЕ.

Цель этой работы — дать в связной форме краткий обзор развития растительного царства в геологическом времени.

Для геолога и ботаника эта тема важна в связи с их специальными занятиями, и по ней до сих пор было нелегко найти удобное справочное пособие. Есть надежда, что изложение материала в настоящем томе окажется достаточно простым и популярным, чтобы привлечь внимание широкого круга читателей.

В работе столь ограниченного объема невозможно привести подробные описания, за исключением отдельных случаев в качестве иллюстраций; однако ссылки на авторитетные источники будут даны в подстрочных примечаниях, а некоторые детали, которые могут быть полезны коллекционерам и студентам, будут вынесены в примечания к главам, чтобы не перегружать основной текст.

Иллюстрации к этой работе по большей части оригинальны; однако некоторые из них ранее уже появлялись в специальных статьях автора.

Дж. У. Д.

Февраль 1888 г.

СОДЕРЖАНИЕ.

PAGE

CHAPTER I.

Preliminary Ideas of Geological Chronology and of the Classification of Plants 1

CHAPTER II.

Vegetation of the Laurentian and Early Paleozoic—Questions as to Algæ 8

CHAPTER III.

The Erian or Devonian Forests—Origin of Petroleum—The Age of Acrogens and Gymnosperms 45

CHAPTER IV.

The Carboniferous Flora—Culmination of the Acrogens—Formation of Coal 110

CHAPTER V.

The Flora of the Early Mesozoic—Reign of Pines and Cycads 175

CHAPTER VI.

The Reign of Angiosperms in the Later Cretaceous and Early Tertiary or Kainozoic 191

CHAPTER VII.

Plants from the Tertiary to the Modern Period 219

CHAPTER VIII.

General Laws of Origin and Migrations of Plants—Relations of Recent and Fossil Floras 237

APPENDIX.

I. Comparative View of Paleozoic Floras 273

II. Heer’s Latest Statements on the Greenland Flora 281

III. Mineralisation of Fossil Plants 284

IV. General Works on Palæobotany 286

СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ.

PAGE

Table of Chronology of Plants (Frontispiece.)

Protannularia Harknessii 21

Nematophyton Logani (three Figures) 22, 23

Trail of King-Crab 28

Trail of Carboniferous Crustacean 28

Rusichnites 29

Palæophycus 30

Astropolithon 31

Carboniferous Rill-mark 33

Cast of Shrinkage Cracks 34

Cone-in-cone 36

Buthotrephis 37

Silurian Vegetation 40

Erian Plants 49

Protosalvinia 54

Ptilophyton (two Figures) 62, 63

Psilophyton (two Figures) 64, 66

Sphenophyllum 65

Lepidodendron 66

Various Ferns 72, 73

Archæopteris 74

Caulopteris 75

Megalopteris 76

Calamites 77

Asterophyllites 78

Dadoxylon 79

Cordaites 81

Erian Fruits 82

Foliage from the Coal-formation 111

Sigillariæ (five Figures) 112-114

Stigmariæ (two Figures) 115

Vegetable Tissues 117

Coals and Erect Trees (two Figures) 118, 119

Lepidodendron 120

Lepidophloios 121

Asterophyllites, &c. 122

Calamites (five Figures) 123-125

Ferns of the Coal-formation (six Figures) 126-129

Noeggerathia dispar 130

Cordaites 131

Fruits of Cordaites, &c. 132

Conifers of the Coal-formation (four Species) 135

Trigonocarpum 136

Sternbergia 137

Walchia imbricatula 138

Foliage of the Jurassic Period 177

Podozamites 178

Salisburia 180

Sequoia 181

Populus primæva 191

Stercalia and Laurophyllum 194

Vegetation of the Cretaceous Period 195

Platanus 198

Protophyllum 199

Magnolia 200

Liriodendron (two Figures) 201

Brasenia 207

Gaylussaccia resinosa 228

Populus balsamifera 229

Fucus 230

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ РАСТЕНИЙ.

ГЛАВА I.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ПОНЯТИЯ О ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ХРОНОЛОГИИ И КЛАССИФИКАЦИИ РАСТЕНИЙ.

Знания об ископаемых растениях и истории растительного царства до недавнего времени были настолько фрагментарными, что попытка детального рассмотрения темы этой небольшой книги казалась безнадежной. Однако в последние годы наши запасы знаний быстро пополнялись, и теперь мы достигли стадии, когда каждое новое открытие помогает сделать полезными и понятными огромное количество фактов, ранее разрозненных и имевших неясное значение.

Автор этой работы, родившийся в районе, богатом ископаемыми растениями, начал собирать их и изучать еще мальчиком, параллельно с ботаническими и геологическими занятиями. Таким образом, он занимается изучением ископаемых растений уже почти полвека и, хотя опубликовал немало работ по этой теме, старался тщательно придерживаться сферы установленных фактов, сделав своей специализацией сбор, насколько это возможно, всего, что было опубликовано другими. Он также имел возможность переписываться или лично общаться с большинством наиболее выдающихся исследователей в этой области. Теперь, на закате своих дней, он считает правильным попытаться представить миру свод фактов и свои собственные зрелые выводы, чувствуя, однако, что в этом вопросе ничто не может быть окончательным; и что он может лишь надеяться наметить современное состояние предмета и указать путь к новым разработкам, которые будут продолжаться еще долго после того, как он уйдет.

Эта тема имеет тот недостаток, что предполагает наличие некоторых знаний о геологической истории Земли, а также о классификации и строении современных растений; и чтобы все, кто пожелает прочесть следующие страницы, были поставлены, насколько это возможно, в равные условия, эта вводная глава будет посвящена краткому изложению общих фактов геологической хронологии и естественных подразделений растительного царства в их связи с этой хронологией.

Земная кора, как мы довольно скромно называем ту часть ее внешней оболочки, которая доступна нашему наблюдению, состоит из множества слоев горных пород, наложенных друг на друга, которые должны были отлагаться последовательно, начиная с самых нижних. Это доказывается структурой самих слоев, следами на их поверхностях, а также остатками животных и растений, которые они содержат; все эти признаки указывают на то, что каждый последующий слой должен был быть поверхностью, прежде чем его покрыл следующий.

Поскольку эти слои горных пород по большей части формировались под водой и из материала, полученного в результате разрушения суши, они не являются повсеместными, а встречаются в тех местах, где существовали обширные водные пространства, принимавшие обломочный материал с суши. Далее, поскольку различие между сушей и водой возникает прежде всего из-за сжатия земной массы и, как следствие, проседания коры в одних местах и ее вздыбливания в других, из этого следует, что с самых ранних геологических периодов существовали глубокие океанические бассейны, гряды возвышенностей и обширные плато, расположенные между грядами, которые в одни времена находились под водой, а в другие были сушей, с множеством промежуточных фаз. Оседание и смятие коры не были непрерывными, а происходили с интервалами; и каждое такое оседание приводило не только к образованию гряд вдоль определенных линий, но и к выходу на поверхность равнин или плато. Таким образом, во все времена существовали гряды складчатых пород, образующие горные хребты, плоские пространства континентальных плато, иногда сухие, а иногда затопленные, и глубокие океанические бассейны, которые, за исключением некоторых их мелководных частей, никогда не поднимались до уровня суши.

Изучая последовательные слои, особенно те, что отлагались во времена континентальных погружений, мы получаем таблицу геологической хронологии, которая отражает различные стадии формирования земной коры, от того раннего времени, когда на нашей зарождающейся планете впервые сформировалась твердая оболочка, до наших дней. Собирая ископаемые остатки, заключенные в различных слоях, и располагая их в хронологическом порядке, мы получаем таким же образом историю жизни животных и растений, параллельную физическим изменениям, на которые указывают сами слои. Факты о последовательности мы получаем из изучения обнажений в скалах, выемках, карьерах и шахтах; и, сопоставляя эти локальные разрезы во множестве мест, мы получаем нашу общую таблицу последовательности; хотя следует заметить, что в некоторых отдельных обнажениях или сериях обнажений, подобных тем, что находятся в великих каньонах Колорадо или на побережьях Великобритании, мы часто можем увидеть почти всю последовательность слоев в одном месте. Заметим здесь также, что, хотя мы можем проследить эти серии отложений по всей поверхности континентов, если бы серию можно было увидеть в одном месте, скажем, в одной шахте, пробитой через всю толщу земной коры, этого было бы достаточно для наших целей, насколько это касается истории жизни.

Доказательства аналогичны тем, что были получены Шлиманом на месте Трои, где, раскапывая последовательные слои обломков, он находил предметы, оставленные сменявшими друг друга обитателями этого места, начиная со времен Римской империи и вплоть до самых ранних племен, чье кремневое оружие и пепел от их костров покоятся на первоначальной поверхности земли.

Давайте теперь сведем в таблицу всю геологическую последовательность с историей связанных с ней животных и растений:

ANIMALS. SYSTEMS OF FORMATIONS. PLANTS.

Age of Man and Mammalia. Kainozoic.

Modern,

Pleistocene,

Pliocene,

Miocene,

Eocene. Angiosperms and Palms dominant.

Age of Reptiles. Mesozoic.

Cretaceous,

Jurassic,

Triassic. Cycads and Pines dominant.

Age of Amphibians and Fishes.

Age of Invertebrates. Palæozoic.

Permian,

Carboniferous,

Erian,

Silurian,

Ordovician,

Cambrian,

Huronian (Upper). Acrogens and Gymnosperms dominant.

Age of Protozoa. Eozoic.

Huronian (Lower),

Upper Laurentian,

Middle Laurentian,

Lower Laurentian. Protogens and Algæ.

Следует заметить, что, поскольку только самая поздняя из систем формаций в этой таблице относится к периоду человеческой истории, весь промежуток времени, охваченный таблицей, должен быть огромным. Если мы предположим, что современный период длился, скажем, десять тысяч лет, и каждый из остальных был равен ему, нам потребуется двести тысяч лет для всего этого. Однако есть основания полагать, исходя из большой мощности формаций и медленности отложения многих из них в более древних системах, что они должны были потребовать значительно большего времени. Принимая во внимание эти критерии, было подсчитано, что соотношение времени для трех великих эр может быть как один для кайнозоя к трем для мезозоя и двенадцати для палеозоя, с таким же количеством для эозоя, как и для палеозоя. Это оценка Даны. Другая, сделанная Халлом и Хоутоном, дает следующие соотношения: азой — 34,3 процента; палеозой — 42,5 процента; мезозой и кайнозой — 23,2 процента. Далее считается, что современный период намного короче других периодов кайнозоя, так что нашу геологическую таблицу, возможно, придется измерять миллионами лет, а не тысячами.

Мы не можем, однако, придать геологическому времени какое-либо точное и определенное значение в годах, а должны довольствоваться общим утверждением, что оно было чрезвычайно долгим по сравнению с тем, что охвачено историей человечества.

Принимая во внимание эту огромную продолжительность геологического времени и тот факт, что оно, вероятно, простирается от периода, когда Земля была сильно разогрета, ее кора была тонкой, а континенты еще не сформировались, становится очевидным, что условия жизни в более ранние геологические периоды могли сильно отличаться от тех, что сложились позже. Когда мы далее принимаем во внимание изменения суши и воды, которые происходили, мы увидим, что такие изменения должны были вызвать очень большие различия в климате. Теплые экваториальные воды во все периоды, в качестве поверхностных океанических течений, были главными агентами в распространении тепла по поверхности Земли, и их распределение на север и юг должно было определяться главным образом протяженностью и направлением суши, хотя оно также могло быть изменено изменениями в астрономических отношениях и периоде Земли, а также формой ее орбиты.[A] Мы знаем по свидетельствам ископаемых растений, что изменения такого рода происходили настолько значительные, что, с одной стороны, позволяли растениям теплых умеренных регионов существовать за Полярным кругом, а с другой — вытесняли эти растения в тропики и заменяли их арктическими формами. Очевидно также, что в те периоды, когда континентальные области были в значительной степени затоплены, в атмосфере могло быть избыточное количество влаги, что сильно меняло климат, насколько это касается растений.

[A] Кролл, «Климат и время».

Рассмотрим теперь историю растительного царства, как она указана в нескольких примечаниях в правой колонке таблицы.

Самое общее подразделение растений — на две великие серии: тайнобрачные (криптогамы), или те, у которых нет явных цветов и которые производят мельчайшие споры вместо семян; и явнобрачные (фанерогамы), или те, которые обладают цветами и производят семена, содержащие зародыш будущего растения.

Криптогамы можно подразделить на следующие три группы:

1. Таллофиты, клеточные растения, не имеющие четкого разделения на стебель и лист. Это грибы, лишайники и водоросли.

2. Аногены, имеющие стебель и листву, но полностью клеточные. Это мхи и печеночники.

3. Акрогены, которые в своем составе имеют длинные трубчатые волокна, а также клетки, и, таким образом, обладают способностью достигать более значительных размеров. Это папоротники (Filices), хвощи (Equisetaceæ), плауны (Lycopodiaceæ) и любопытная маленькая группа водных растений, называемых ризокарпами (Rhizocarpeæ).

Явнобрачные все являются сосудистыми, но они сильно различаются по простоте или сложности своих цветов или семян. На этом основании они допускают двоякое деление:

1. Голосеменные, или те, которые несут «голые» семена, не заключенные в плоды. Это сосны и их сородичи, а также саговники.

2. Покрытосеменные, которые производят настоящие плоды, заключающие в себе семена. В этой группе есть два четко выраженных подраздела, различающихся по строению семени и стебля. Это эндогены, или «внутренне растущие», с семенами, имеющими только одну семядолю, как злаки и пальмы; и экзогены, имеющие древесные стебли, растущие в толщину, и семена с двумя семядолями. Большинство обычных лесных деревьев умеренного климата относятся к этой группе.

При обращении к геологической таблице видно, что существует грубое соответствие между порядком ранга растений и порядком их появления во времени. Самые древние растения, которые мы достоверно знаем, — это водоросли, и вместе с ними встречаются растения, по-видимому, со структурой таллофитов, но с обликом деревьев, которые, за неимением лучшего названия, я могу назвать протогенами. Растения, родственные ризокарпам, также появляются очень рано. Далее в порядке очереди мы находим леса, в которых преобладают гигантские папоротники, плауны и хвощи, и которые связаны с соснами. Вслед за ними мы имеем царство голосеменных, а в более поздних формациях мы находим доминирующими высшие покрытосеменные. Таким образом, существует прогресс в повышении уровня и сложности наряду с прогрессом в геологическом времени, но это связано с примечательным фактом, что в более ранние времена низшие группы достигают высоты, не имеющей аналогов в более поздние времена, когда их места занимают растения более высокого типа.

Именно это историческое развитие нам предстоит проследить на следующих страницах, и самым простым и в то же время наиболее поучительным методом будет рассмотреть его в порядке времени.

ГЛАВА II.

РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ЛАВРЕНТИЙСКОЙ ФОРМАЦИИ И РАННЕГО ПАЛЕОЗОЯ — ВОПРОСЫ О ВОДОРОСЛЯХ.

Древнейшими из всех формаций, известных геологам, и представляющими, возможно, самые ранние породы, образовавшиеся после того, как наша Земля перестала быть расплавленной массой, являются твердые, кристаллические и сильно смятые в складки породы, названные покойным сэром У. Э. Логаном Лаврентийскими, которые широко развиты в северных частях Северной Америки и Европы, а также во многих других регионах. Действительно, настолько многочисленны и обширны выходы этих пород, что у нас есть веские основания полагать, что они подстилают все остальные формации наших континентов и даже имеют всемирное распространение. В нижней части этой великой системы пород, которая в некоторых местах достигает тридцати тысяч футов в толщину, мы не находим никаких следов существования какого-либо живого существа на Земле. Но в средней части Лаврентийской формации встречаются породы, указывающие на то, что уже существовали суша и вода, и что воды, а возможно, и суша, уже были заселены живыми существами. Одно из указаний на это дают мощные пласты известняка, существующие в этой части системы. В более поздних геологических формациях известняки по большей части органические — то есть они состоят из скоплений остатков раковин, кораллов и других твердых частей морских животных, которые состоят из карбоната кальция, получаемого животными непосредственно из пищи, а косвенно — из известковых веществ, растворенных в морской воде. Точно так же в Лаврентийской формации существуют мощные пласты железной руды; но в более поздних формациях определяющей причиной накопления таких пластов является частичное дезокисление и растворение перекиси железа под воздействием органического вещества. Кроме того, в Лаврентийских известняках были распознаны определенные формы, известные как Eozoon Canadense, которые указывают на присутствие по крайней мере одного из низших типов морских животных. Там, где есть животная жизнь, мы можем справедливо предположить существование и растительной жизни, поскольку растение является единственным производителем пищи для животного. Но мы не ограничены только этим выводом. В Лаврентийской формации в огромных количествах присутствует углерод или древесный уголь в виде вещества, известного как графит или плюмбаго. Теперь, в более недавних формациях у нас есть залежи угля и битуминозных веществ, и мы знаем, что они возникли в результате накопления и медленного гниения масс растительного вещества. Более того, в местах, где на пласты воздействовала магматическая активность, мы обнаруживаем, что обычный уголь превратился в антрацит и графит, что битуминозные сланцы превратились в графитовые сланцы, и что трещины, заполненные мягким битуминозным веществом, в конечном итоге превратились в жилы графита. Поэтому, когда мы находим в Лаврентийской формации мощные пласты графита и пласты известняка, насыщенные отдельными зернами и кристаллами этого вещества, а также графитовые гнейсы, сланцы и жилы графита, прорезающие пласты, мы распознаем те же явления, что заметны в более поздних формациях, содержащих растительные остатки.

Углерод, встречающийся таким образом в Лаврентийской формации, не следует рассматривать как исключительный или редкий, он широко распространен и содержится в большом количестве. В Канаде, в частности, эти залежи весьма значительны.

Графит Лаврентийской формации Канады встречается как в виде пластов, так и в виде жил, причем таким образом, что это показывает, что его происхождение и отложение одновременны с таковыми вмещающей породы. Сэр Уильям Логан заявляет[B], что «залежи плюмбаго обычно встречаются в известняках или в их непосредственной близости, а зернистые разновидности породы часто содержат крупные кристаллические пластинки плюмбаго. В других случаях этот минерал настолько мелко рассеян, что придает известняку голубовато-серый цвет, и распределение таких окрашенных полос, по-видимому, отмечает стратификацию породы». Он далее заявляет: «Плюмбаго не ограничивается известняками; крупные кристаллические чешуйки его иногда рассеяны в пироксеновой породе, а иногда в кварците и в полевошпатовых породах, или даже в магнитном оксиде железа». В дополнение к этим пластовым формам существуют также настоящие жилы, в которых графит встречается в ассоциации с кальцитом, кварцем, ортоклазом или пироксеном, либо в виде рассеянных чешуек, либо в виде отдельных масс, либо в виде полос или слоев, «отделенных друг от друга и от вмещающей породы полевым шпатом, пироксеном и кварцем». Д-р Хант также упоминает о наличии мелкозернистых разновидностей, а также той своеобразной волнистой и гофрированной разновидности, имитирующей ископаемую древесину, хотя на самом деле это лишь форма слоистой структуры, которая также встречается в Уорренсбурге, штат Нью-Йорк, и на Мариинском руднике в Сибири. Многие из жил не являются настоящими трещинами, а скорее представляют собой сеть усадочных трещин или сегрегационных жил, пронизывающих в бесчисленном количестве вмещающую породу и весьма нерегулярных по своим размерам, так что они часто напоминают цепочки нодулярных масс. Наиболее вероятно, что графит жил был первоначально привнесен в виде жидкого или пластичного углеводорода; но каким бы образом он ни был привнесен, характер жил указывает на то, что в случае большинства из них углеродистый материал должен был быть получен из пластовых пород, прорезаемых этими жилами, к которым он имеет такое же отношение, как и жилы битума, найденные в битуминозных сланцах каменноугольного и силурийского периодов. Не может быть никаких сомнений и в том, что графит, найденный в пластах, отлагался вместе с известковым веществом или илистым и песчаным осадком, из которых первоначально состояли эти пласты.[C]

[B] «Геология Канады», 1863 г.

[C] Статья автора о Лаврентийском графите, «Журнал Лондонского геологического общества», 1876 г.

Количество графита в серии Нижнего Лаврентия огромно. Несколько лет назад в тауншипе Букингем на реке Оттава я исследовал полосу известняка, которая, как полагают, является продолжением той, что описана сэром У. Э. Логаном как известняк Грин-Лейк. Было подсчитано, что она вместе с некоторыми тонкими межпластовыми полосами гнейса достигает мощности в шестьсот футов или более и оказалась настолько заполненной рассеянными кристаллами графита и жилами этого минерала, что в некоторых местах составляет одну четверть от общего объема; и, делая все скидки на более бедные участки, эта полоса не может содержать в общей сложности меньшую вертикальную мощность чистого графита, чем от двадцати до тридцати футов. В соседнем тауншипе Лошабер сэр У. Э. Логан отмечает полосу мощностью от двадцати пяти до тридцати футов, пронизанную сеткой графитовых жил настолько, что ее добывают с прибылью. В другом месте в том же районе разрабатывается пласт графита мощностью от десяти до двенадцати футов, дающий 20 процентов чистого материала. Как он выглядит в выемке, сделанной горняками, он напоминал пласт угля; и глыба из этого пласта мощностью около четырех футов была заметным объектом в канадском отделе Колониальной выставки 1886 года. Если учесть, что графит встречается в подобном изобилии на нескольких других горизонтах, в пластах известняка, которые, как установил сэр У. Э. Логан, имеют общую мощность три тысячи пятьсот футов, то едва ли будет преувеличением утверждать, что количество углерода в Лаврентийской формации равно таковому в аналогичных районах каменноугольной системы. Следует также заметить, что огромная территория в Канаде, по-видимому, занята этими графитовыми и эозооновыми известняками, и что богатые графитовые залежи существуют в продолжении этой системы в штате Нью-Йорк, в то время как в породах, которые, как полагают, относятся к этому возрасту, недалеко от Сент-Джона, Нью-Брансуик, есть очень мощный пласт графитового известняка, а в ассоциации с ним — три правильных пласта графита, имеющих общую мощность около пяти футов.[D]

[D] Мэтью в «Ежеквартальном журнале Геологического общества», том xxi., стр. 423. «Акадийская геология», стр. 662.

Можно справедливо предположить, что в современном мире и в тех геологических периодах, с чьими органическими остатками мы более знакомы, чем с остатками Лаврентийской формации, нет иного источника неокисленного углерода в горных породах, кроме того, который поставляется органическим веществом, и что этот углерод во всех случаях, в первую очередь, был получен в результате дезокисления углекислого газа живыми растениями. Никакой другой источник углерода, я полагаю, нельзя представить в Лаврентийский период. Мы можем, однако, предположить либо то, что графитовое вещество Лаврентийской формации накапливалось в пластах, подобных угольным, либо то, что оно состояло из рассеянного битуминозного вещества, подобного тому, что находится в более современных битуминозных сланцах и битуминозных и нефтеносных известняках. Пласты графита недалеко от Сент-Джона, некоторые из тех, что находятся в гнейсе в Тикондероге в Нью-Йорке, а также в Лошабере и Букингеме и в других местах Канады, настолько чисты и правильны, что их можно было бы справедливо сравнить с графитовым углем Род-Айленда. Эти случаи, однако, являются исключительными, и большую часть рассеянного и жильного графита можно было бы скорее сравнить по способу залегания с битуминозным веществом в битуминозных сланцах и известняках.

Мы можем сравнить рассеянный графит с тем, который мы находим в тех районах Канады, где силурийские и девонские битуминозные сланцы и известняки подверглись метаморфизму и превратились в графитовые породы, не очень отличающиеся от тех, что находятся в менее измененных частях Лаврентийской формации.[E] Точно так же кажется вероятным, что многочисленные сетчатые жилы графита могли образоваться путем сегрегации битуминозного вещества в трещины и плоскости наименьшего сопротивления, подобно тому, как такие жилы встречаются в современных битуминозных известняках и сланцах. Такие битуминозные жилы встречаются в нижнекаменноугольном известняке и сланце Дорчестера и Хиллсборо, Нью-Брансуик, с расположением, очень похожим на расположение жил графита; а в Квебекских породах Пойнт-Леви жилы, достигающие мощности более фута, заполнены угольным веществом, имеющим поперечную столбчатую структуру, которое Логан и Хант рассматривали как измененный битум. Эти палеозойские аналогии привели бы нас к выводу, что большая часть Лаврентийского графита относится ко второму классу вышеупомянутых залежей и что, если он имеет растительное происхождение, органическое вещество должно было быть полностью дезинтегрировано и битуминизировано, прежде чем оно превратилось в графит. Это также дает вероятность того, что подразумеваемая растительность была водной или, по крайней мере, что она накапливалась под водой.

[E] Грэнби, Мельбурн, Оулс-Хед и др., «Геология Канады», 1863 г., стр. 599.

Д-р Хант, однако, наблюдал указание на наземную растительность, или, по крайней мере, на субаэральное разложение, в мощных пластах Лаврентийской железной руды. Они, если сформировались таким же образом, как и более современные залежи такого рода, подразумевали бы восстановительное и растворяющее действие веществ, образующихся при разложении растений. В этом случае такие мощные пласты руды, как пласт в Халле на Оттаве мощностью семьдесят футов или пласт недалеко от Ньюборо мощностью двести футов[F], должны представлять соответствующее количество растительного вещества, которое полностью исчезло. Можно добавить, что подобные требования к растительному веществу как дезокисляющему агенту предъявляются пластами и жилами металлических сульфидов Лаврентийской формации, хотя некоторые из последних, несомненно, имеют более позднюю дату, чем сами Лаврентийские породы.

[F] «Геология Канады», 1863 г.

Было бы очень желательно подтвердить такие выводы, как те, что были сделаны выше, доказательствами фактической микроскопической структуры. Следует заметить, однако, что когда в более современных отложениях водоросли превращались в битуминозное вещество, мы обычно не можем получить никаких структурных доказательств происхождения такого битума, а в графитовых сланцах и известняках, полученных в результате метаморфизма таких пород, никакой органической структуры не остается. Это правда, что в некоторых битуминозных сланцах и известняках силурийской системы иногда можно обнаружить обрывки органической ткани, а в некоторых случаях, как в нижнесилурийском известняке гор Ла-Клош в Канаде, поры брахиоподовых раковин и клетки кораллов были пронизаны черным битуминозным веществом, образуя то, что можно рассматривать как естественные инъекции, иногда весьма красивые. В соответствии с этим, хотя в некоторых Лаврентийских графитовых породах, как, например, в плотном графите Кларендона, углерод имеет свернутый вид из-за сегрегации, точно такой же, как у битума в более современных битуминозных породах, я могу обнаружить в графитовых известняках случайные волокнистые структуры, которые могут быть остатками растений, а в некоторых образцах — червеобразные линии, которые, как я полагаю, являются трубками эозоона, пронизанными веществом, когда-то битуминозным, а ныне находящимся в состоянии графита.

Когда палеозойские наземные растения превращались в графит, они иногда идеально сохраняли свою структуру. Минеральный уголь со структурой существует в графитовом угле Род-Айленда. Вайи папоротников с их мельчайшими жилками в совершенстве сохранились в девонских сланцах Сент-Джона в состоянии графита; и в той же формации есть стволы хвойных (Dadoxylon Ouangondianum), в которых материал клеточных стенок превратился в графит, в то время как их полости были заполнены известковым шпатом и кварцем, причем тончайшие структуры сохранились так же хорошо, как и в сравнительно неизмененных образцах из каменноугольной формации.[G] Никаких столь совершенных структур до сих пор не было обнаружено в Лаврентийской формации, хотя в самом крупном из трех графитовых пластов в Сент-Джоне, по-видимому, есть волокнистые структуры, которые, как я полагаю, могут указывать на существование наземных растений. Этот графит состоит из смятых и зеркально гладких пластинок, очень похожих на пластинки некоторых битуминозных сланцев и грубых углей; и в них встречаются случайные небольшие пиритовые массы, которые показывают полые углеродистые волокна, в некоторых случаях представляющие неясные указания на боковые поры. Я рассматриваю эти указания, однако, как неопределенные; и еще не полностью установлено, что эти пласты в Сент-Джоне находятся на том же геологическом горизонте, что и Нижний Лаврентий Канады, хотя они, безусловно, подстилают примордиальную серию Акадийской группы и отделены от нее пластами, имеющими характер Гуронской формации.

[G] «Акадийская геология», стр. 535. В прокаленных образцах структуры остаются в графите после декальцинации кислотой.

Таким образом, нет абсолютной невозможности того, что отчетливые органические ткани могут быть найдены в Лаврентийском графите, если он образовался из наземных растений, тем более если в то время существовали какие-либо растения, имевшие настоящие древесные или сосудистые ткани; но нельзя с уверенностью утверждать, что такие ткани были найдены. Возможно, однако, что в Лаврентийский период растительность суши могла состоять исключительно из клеточных растений, как, например, мхов и лишайников; и если так, то было бы сравнительно мало надежды на отчетливое сохранение их форм или тканей, или на то, что мы смогли бы отличить остатки наземных растений от остатков водорослей.

Мы можем суммировать эти факты и соображения в следующих утверждениях: во-первых, что в Лаврентийском графите можно обнаружить довольно неясные следы органической структуры; во-вторых, что общее расположение и микроскопическая структура этого вещества соответствуют таковым углеродистых и битуминозных веществ в морских формациях более современного времени; в-третьих, что если Лаврентийский графит был получен из растительного вещества, он претерпел лишь метаморфизм, аналогичный по виду тому, который испытало органическое вещество в метаморфизованных осадках более позднего возраста; в-четвертых, что ассоциация графитового вещества с органическим известняком, пластами железной руды и металлическими сульфидами значительно усиливает вероятность его растительного происхождения; в-пятых, что когда мы рассматриваем огромную мощность и протяженность эозооновых и графитовых известняков и залежей железной руды Лаврентийской формации, если мы признаем органическое происхождение известняка и графита, мы должны быть готовы поверить, что жизнь того раннего периода, хотя она могла существовать в низших формах, была весьма обильно развита и что она равнялась, возможно, превосходила по своим результатам в плане геологического накопления жизнь любого последующего периода.

Много лет назад, на заседании Американской ассоциации в Олбани, автор нес в зал Геологической секции массу ископаемой древесины из девонских отложений Гаспе, когда встретил покойного профессора Агассиса и заметил, что этот образец — остатки девонского дерева, современного его рыбам того возраста. «Как бы я хотел посидеть в его тени!» — был улыбающийся ответ великого зоолога; и когда мы думаем об огромных скоплениях Лаврентийского углерода и о том, что мы совершенно не знаем форм и структур растительности, которая его произвела, мы едва можем подавить чувство разочарования. Некоторые вещи, однако, мы можем безопасно вывести из известных фактов, и о них, возможно, стоит упомянуть.

Климат и атмосфера Лаврентийского периода могли быть хорошо приспособлены для поддержания растительной жизни. Мы едва ли можем сомневаться, что внутреннее тепло Земли все еще согревало воды моря, и эти теплые воды должны были распространять огромное количество туманов и паров над сушей, создавая влажную и ровную, если не очень ясную атмосферу. Огромные количества углекислого газа, впоследствии запечатанные в известняках и углеродистых пластах, должны были также все еще плавать в атмосфере и должны были поставлять в изобилии углерод, который составляет самый большой ингредиент в растительных тканях. В этих обстоятельствах весь мир должен был напоминать влажную, теплую оранжерею, и растения, любящие такую атмосферу, могли расти пышно. В этих обстоятельствах низшие формы водной растительности и те, что любят влажный, теплый воздух и влажную почву, чувствовали бы себя как дома.

Если мы спросим более конкретно, какие виды растений можно было бы ожидать в таких обстоятельствах, мы можем получить некоторую информацию из растительности последующего палеозойского века, когда такие условия все еще сохранялись в измененной степени. В этот период плауны, папоротники и хвощи захватили мир и выросли до размеров и достигли степеней сложности строения, не известных в современные времена. В предыдущий Лаврентийский век нечто подобное могло произойти с водорослями, грибами, лишайниками, печеночниками и мхами. Водоросли могли достичь гигантских размеров и могли даже выйти из воды в некоторых своих формах. Эти сравнительно простые клеточные и трубчатые структуры, ныне деградировавшие до скромного положения плоских лишайников или мягких или пробковых грибов, или тонких клеточных мхов, могли быть настолько укреплены и изменены, что составляли лесные деревья. Это было бы вполне в гармонии с тем, что наблюдается в развитии других растений в примитивные геологические времена; и немного позже в этой истории мы увидим, что во флоре силура есть свидетельства выживания таких форм.

Может быть, ни один геолог или ботаник никогда не сможет реализовать эти мечты о прошлом. Но, с другой стороны, вполне возможно, что какой-то счастливый случай мог где-то сохранить образцы Лаврентийских растений, показывающие их структуру.

В любом случае, здесь нам представлен странный и поразительный факт, что удивительное расположение протоплазматического вещества и хлорофилла, которое позволяет растительной клетке совершать с помощью солнечного света чудо разложения углекислого газа и воды и формирования из них древесных и пробковых тканей, уже было введено на Земле. Хорошо было сказано, что никакое количество изучения неорганической природы никогда не позволило бы кому-либо предвидеть возможность создания аппарата, обладающего химическими силами живой растительной клетки. И все же эта самая удивительная структура, кажется, была введена во всей полноте своих сил в Лаврентийский век.

Служила ли эта ранняя Лаврентийская растительность источником существования для какой-либо животной жизни, помимо морских простейших, мы не знаем. Возможно, она существовала сама по себе или лишь как очиститель атмосферы, подготавливая почву для будущего появления наземных животных. Тот факт, что даже в современную эпоху существовали океанические острова, богатые растительностью, но не заселенные высшими формами животной жизни, позволяет нам предположить, что подобные условия могли быть общими или повсеместными в те первобытные времена, которые мы здесь рассматриваем.

Если мы зададимся вопросом, в какой степени углерод, извлеченный из атмосферы и накопленный в недрах земли, был или может быть полезен человеку, ответ должен заключаться в том, что он находится не в том состоянии, которое позволило бы использовать его в качестве минерального топлива. Однако он находит важное применение в искусстве, хотя в настоящее время предложение, по-видимому, несколько превышает спрос, и вполне возможно, что существуют еще не открытые способы применения графита, для которых он будет использован в будущем.

Наконец, заслуживает внимания тот факт, что если Лаврентийский графит свидетельствует о растительной жизни, то он свидетельствует о ней в огромном изобилии. Мы можем верить на основании свидетельств обширных пластов железной руды, что неисчислимые количества растительного вещества подверглись окислению и исчезли; а что касается того, которое сохранилось в виде графита, то несомненно, что каждый дюйм этого минерала должен соответствовать многим футам сырого растительного вещества.

Примечательно, что при переходе от Лаврентийской формации мы поначалу не видим прогресса в свидетельствах растительной жизни. Гуронский период, сменивший Лаврентийский, по-видимому, был неспокойным и тревожным временем, и, за исключением некоторых полос железной руды и темных сланцев, окрашенных углеродистым веществом, мы не находим в нем никаких следов растительности. В кембрийский период началось значительное опускание наших континентов, которое продолжалось, хотя и с местными перерывами и изменениями, на протяжении всего силурийско-кембрийского или ордовикского времени. По этой причине данные периоды были примечательны скорее великим изобилием и ростом морских животных, нежели наземных растений. Тем не менее, существуют некоторые следы наземной растительности, и мы можем сначала обрисовать известные факты такого рода, а затем перейти к некоторым моментам, касающимся более ранних водорослей (Algæ).

Выдающийся шведский геолог Линнарссон описал под названием Eophyton определенные отпечатки на древних кембрийских породах в Швеции, которые, безусловно, имеют весьма растительные формы. Однако в них отсутствуют какие-либо следы углеродистого вещества, и они скорее кажутся бороздами или следами, оставленными на глине конечностями или хвостами какого-то водного животного, а затем заполненными и сохранившимися благодаря последующим отложениям. Изучив большую серию этих образцов из Швеции и из пород аналогичного возраста в Канаде, я признаюсь, что не верю в их растительную природу.

Древнейшие растения, известные мне и, вероятно, стоявшие на более высокой ступени развития, чем водоросли, — это образцы, любезно предоставленные мне доктором Алленом Николсоном из Абердина, которые он назвал Buthotrephis Harknessii и B. radiata. Они происходят из пород Скиддо в Камберленде. Изучая эти образцы и другие, впоследствии собранные в той же местности доктором Дж. М. Доусоном, я, будучи убежденным по их форме и углеродистому характеру в том, что это действительно растения, склонен относить их не к водорослям, а, вероятно, к ризокарповым. Они состоят из тонких ветвящихся стеблей с мутовками удлиненных и заостренных листьев, напоминающих род Annularia каменноугольной формации. Я склонен полагать, что оба вида Николсона являются частями одного растения, и для него я предложил родовое название Protannularia (рис. 1). Несколько выше в силурийско-кембрийских отложениях, в группе Цинциннати в Америке, Лескере обнаружил несколько мелких радиальных листьев, отнесенных им к роду Sphenophyllum, который также близок к ризокарповым. Еще более примечательным является открытие в тех же пластах стебля с ромбическими ареолами или основаниями листьев, которому было дано название Protostigma. Если это растение, то оно могло быть родственным плаунам. По-видимому, это все, что нам на данный момент известно о наземной растительности в силурийско-кембрийский период. Насколько позволяют судить остатки, они указывают на присутствие семейств ризокарповых и плауновидных.

«Geological Magazine», 1869 г.

См. рисунок в следующей главе.

Protostigma sigillarioides, Лескере.

Fig. 1.—Protannularia Harknessii (Nicholson), a probable Rhizocarp of the Ordovician period.

Если мы поднимемся в верхний силур, или собственно силур, свидетельства наземной растительности несколько возрастают. В 1859 году я описал в «Журнале Геологического общества» Лондона замечательное дерево из нижнего эрианского периода Гаспе под названием Prototaxites, но для которого я теперь предпочитаю название Nematophyton. Находясь в Лондоне в 1870 году, я получил разрешение изучить некоторые образцы споровых капсул или семян из верхнелудловской (силурийской) формации Англии, которые были описаны сэром Джозефом Хукером под названием Pachytheca. В тех же плитах вместе с ними я обнаружил фрагменты ископаемой древесины, идентичные фрагментам растения из Гаспе. Еще позже я распознал подобные фрагменты, также ассоциированные с Pachytheca, в силурийских отложениях мыса Бон-Ами, Нью-Брансуик. Наконец, доктор Хикс обнаружил подобную древесину, а также подобные плоды в Денбиширских песчаниках в основании силура.

«Journal of the Geological Society», август 1881 г.

Fig. 2.—Nematophyton Logani (magnified). Vertical section.

Fig. 3.—Nematophyton Logani (magnified). Horizontal section, showing part of one of the radial spaces, with tubes passing into it.

Fig. 4.—Nematophyton Logani (magnified). Restoration.[L]

[L] Figs. 2, 3, and 4 are drawn from nature by Prof. Penhallow, of McGill College.

Сравнивая эту необычную древесину, структура которой представлена на рис. 2, 3 и 4, с обломками ископаемых тисовых пород, минерализованных после долгого вымачивания в воде, я был склонен рассматривать Prototaxites, или, как я назвал его в последнее время, Nematophyton, как первобытное голосеменное растение, родственное тем деревьям, которые Унгер описал из эрианских отложений Тюрингии под названием Aporoxylon. Более поздние примеры тканей с более рыхлой структурой из ветвей или молодых стеблей, а также тщательные исследования, любезно предпринятые для меня профессором Пенхэллоу и упомянутые в примечании к этой главе, побудили меня изменить этот взгляд и считать, что ткани этих необычных деревьев, которые, по-видимому, существовали с начала силурийского периода и окончательно исчезли в раннем эрианском, совершенно отличны от любой формы растительности, известной до сих пор, и, возможно, являются остатками той прототипной флоры, о которой я уже упоминал. Это деревья большого размера с угольной корой и крупными разветвленными корнями, имеющие поверхность стебля гладкую или нерегулярно ребристую, но с узловатым или членистым видом. Внутри они демонстрируют ткань из длинных цилиндрических трубок, пронизанных сложной сетью горизонтальных трубок с более тонкими стенками и меньшего размера. Трубки расположены концентрическими зонами, которые, если это годичные кольца, в некоторых образцах указывали бы на возраст в сто пятьдесят лет. Имеются также радиальные пространства, которые я поначалу был склонен рассматривать как настоящие сердцевинные лучи или которые, по крайней мере, указывают на радиальное расположение ткани. Теперь они кажутся пространствами, простирающимися от центра к периферии стебля и содержавшими пучки трубок, собранные из общей ткани и простирающиеся наружу, возможно, к органам или придаткам на поверхности. Каррутерс предположил сходство с водорослями и даже предложил изменить название на Nematophycus, или «нитчатая водоросль»; но это сходство отнюдь не очевидно, и было бы столь же разумно сравнить эту ткань с тканью некоторых грибов или лишайников, или даже предположить, что растение, состоящее из цилиндрических трубок, было пронизано мицелием гриба, вызывающего сухую гниль. Но ткани слишком постоянны и слишком явно связаны друг с другом, чтобы оправдать это последнее предположение. Что растение росло на суше, я не могу сомневаться, исходя из способа его залегания; что оно было прочным и устойчивым, показывает состояние его сохранности; а структура семян, называемых Pachytheca, с их постоянной ассоциацией с этими деревьями, подтверждает веру в то, что они являются плодами Nematophyton. О листве или вайях этих странных растений мы, к сожалению, ничего не знаем. Однако они, по-видимому, воплощают идею древовидных растений, имеющих структуры, близкие к структурам таллофитов, но с семенами настолько крупными и сложными, что их едва ли можно считать просто спорами. Они, возможно, должны составлять отдельный класс или порядок, которому можно дать название Nematodendreæ, и из которого Nematophyton будет составлять один род, а Aporoxylon Унгера — другой.

«Palæontologie des Thuringer Waldes», 1856 г.

См. отчет автора об «Эрианской флоре Канады», 1871 и 1882 гг., для полного описания этих ископаемых.

Возникает еще один вопрос относительно возможной связи этих растений с другими деревьями, известными по их внешним формам. О Protostigma Лескере уже упоминалось, а Клейпол описал дерево из группы Клинтон в Соединенных Штатах с крупными яйцевидными основаниями листьев, которому он дал название Glyptodendron. Если отметины на этих растениях действительно являются основаниями листьев, они вряд ли могли быть связаны с Nematophyton, поскольку это дерево не показывает таких поверхностных отметин, хотя, как мы видели, у него были пучки трубок, проходящие по диагонали к поверхности. Эти растения, скорее всего, были деревьями с осью из сосудов с перегородками и толстой клеточной корой, подобно Lepidodendron более поздних периодов, о которых будет сказано далее. Доктор Хикс также описал из той же серии пластов, которая дала фрагменты Nematophyton, некоторые обугленные дихотомические стебли, которые он назвал Berwynia. Вполне возможно, что эти растения могли принадлежать к Nematodendreæ. Толстое и плотное угольное вещество, которое они демонстрируют, напоминает кору этих деревьев, продольная штриховка у некоторых из них может представлять волокнистую структуру, а боковые выступы, которые сравнивались с листьями или основаниями листьев, могут соответствовать поверхностным возвышениям Nematophyton и спирально расположенным проколам, которые он показывает на своей поверхности. В этом случае я был бы склонен рассматривать предполагаемые стигмариеподобные корни как настоящие стебли, а предполагаемые корешки — как короткие, шиповидные рудиментарные листья. Все подобные сравнения, однако, в настоящее время должны рассматриваться как предположительные. Тем не менее, мы, по-видимому, имеем здесь тип дерева, весьма отличный от любого даже более позднего палеозойского возраста, который существовал на протяжении всего силура и, вероятно, еще раньше, который перестал существовать в начале эрианского периода и до появления обычных хвойных и лепидодендроидных деревьев. Не могло ли оно быть остатком древней древесной флоры, уходящей корнями даже в Лаврентийский период?

«American Journal of Science», 1878 г.

Множество отметин, встречающихся на поверхностях древних пород, были отнесены к водорослям, и, действительно, эта группа была своего рода прибежищем для обездоленных, к которому палеонтологи привыкли относить любую аномальную или необъяснимую форму, которая, будучи, вероятно, органической, не могла быть определенно отнесена к животному царству. Не может быть сомнений в том, что некоторые из них являются подлинно морскими растениями; и что растения такого рода встречаются в формациях более древних, чем те, в которых мы впервые находим наземные растения, и что они продолжали населять море вплоть до настоящего времени. Также верно, что древнейшие из этих водорослей по форме близко напоминают растения такого рода, существующие до сих пор; и, поскольку их простые клеточные структуры и мягкие ткани почти никогда не сохраняются, их общие формы — это все, что мы можем знать, так что их точное сходство с современными типами или отличие от них редко может быть определено. По тем же причинам оказалось трудно четко отличить их от простых неорганических отметин или следов животных, и в последнее время по этим вопросам возникали самые большие расхождения во мнениях, что может легко понять любой, кто обратится к объемным и хорошо иллюстрированным мемуарам Наторста, Уильямсона, Сапорта и Дельгадо.

Автор этой работы уделил много внимания этим остаткам и не был склонен приписывать растительному царству так много из них, как некоторые из его современников. Соображения, которые кажутся наиболее важными при проведении таких различий, следующие: 1. Наличие или отсутствие углеродистого вещества. Настоящие водоросли нередко представляют по крайней мере тонкую пленку углерода, представляющую их органическое вещество, и это тем более вероятно в их случае, поскольку органические вещества, погребенные в морских отложениях и не подвергающиеся атмосферному окислению, весьма вероятно сохраняются. 2. При отсутствии органического вещества окрашивание вмещающей породы, исчезновение или деоксидация ее железистого красящего вещества или присутствие железного колчедана могут указывать на удаление органического вещества в результате разложения. 3. Когда органическое вещество и указания на него полностью отсутствуют, а остается только форма, мы должны отличать от водорослей следы и норы, подобные следам водных животных, слепки трещин усыхания, водяные знаки и следы ручейков, широко распространенные на поверхностях пластов. 4. Отметины, вдавленные на верхних поверхностях пластов и заполненные материалом последующего слоя, обычно являются просто отпечатками. Случаи возможных исключений из этого правила очень редки. Напротив, нередко на поверхностях пород встречаются формы в рельефе, которые не являются водорослями, а могут быть мелкими норами, выгнутыми вверх, или следами жизнедеятельности червей, выброшенными на поверхность. Иногда, однако, они могли остаться в результате денудации окружающего материала, подобно тому как следы ног на сухом снегу остаются в рельефе после того, как окружающий рыхлый материал был унесен ветром; часть, уплотненная давлением, лучше способна противостоять денудационному воздействию.