«Геологическая история растений»

По мере продвижения времени количество суши постепенно увеличивалось, и расширение новых равнин вдоль старых хребтов суши совпадало с отложением великой ларамийской серии и с возникновением ее своеобразной флоры, которая указывает на мягкий климат и значительное разнообразие местообитаний в горах, на равнинах и болотах, а также в больших слоях мелкой и заросшей сорняками пресной воды.

В эоценовый и миоценовый периоды континенты постепенно приняли свою нынешнюю форму, а растительность приобрела еще более современный вид. Однако в тот период эоцена, в который отлагались великие нуммулитовые известняки, на восточном континенте произошло погружение суши, которое должно было уподобить его физические условия условиям среднего мела. Это великое изменение, существенно затронувшее флору Европы, не было столь же великим в Америке, которая также благодаря простиранию своих горных цепей с севера на юг допускала миграционные движения, невозможные в Старом Свете. Начиная с эоцена и далее, остатки наземных животных и растений встречаются главным образом в озерных бассейнах, занимающих существующие понижения суши, хотя и более обширные, чем те, что остались сейчас. Следует также иметь в виду, что великие складки и разломы земной коры, которые произошли в конце эоцена и к которым относится окончательное поднятие таких хребтов, как Альпы и Скалистые горы, навсегда изменили и сформировали очертания континентов.

Эти утверждения, однако, поднимают вопросы о точном эквиваленте во времени сходных флор, найденных в разных широтах. Каким бы ровным ни был климат, должно было быть некоторое заметное различие при движении с севера на юг. Если поэтому, как кажется во всех отношениях вероятным, новые виды растений возникли на арктической суше и распространились на юг, этот последний процесс происходил бы наиболее естественно во времена постепенного похолодания или наступления более экстремального климата — то есть во времена поднятия суши в умеренных широтах или, наоборот, локального опускания суши в Арктике, ведущего к вторжениям северного льда. Следовательно, времена преобладания определенных типов растений на крайнем севере предшествовали бы временам их распространения на юг, и флору, найденную в ископаемом состоянии в Гренландии, можно было бы считать несколько более древней, чем подобную флору, найденную дальше на юг. Однако кажется, что время, необходимое для распространения новой флоры до ее крайнего географического предела, настолько мало по сравнению с продолжительностью целого геологического периода, что практически это различие не имеет большого значения или, по крайней мере, не сводится к тому, чтобы датировать арктическую флору определенного типа целым периодом, а лишь долей такого периода.

Не похоже, чтобы в течение всего мелового и эоценового периодов были какие-либо свидетельства такого похолодания, которое серьезно мешало бы флоре, но, возможно, временами наиболее значительного тепла являются времена группы Данвеган в среднем мелу и времена позднего ларамийского яруса и древнейшего эоцена.

По-видимому, нет необходимости призывать какую-либо причину для мягкой температуры мелового периода, кроме тех мутаций суши и воды, на которые указывают сами геологические отложения. Состояние, например, Атлантического бассейна, при котором возвышенность Гренландии была бы уменьшена, и в то же время северные входы в Атлантику были бы закрыты от вторжения арктического льда, сразу восстановило бы климатические условия, позволяющие рост умеренной флоры в Гренландии. Как показал доктор Браун [DZ] и как я аргументировал в другом месте, отсутствие света в арктическую зиму не является недостатком, поскольку зимой рост лиственных деревьев в любом случае приостанавливается; в то время как постоянное продолжение света летом, напротив, является очень большим стимулом и преимуществом.

[DZ] «Florula Discoana».

Примечательным явлением в истории родов растений в позднем мезозое и третичном периоде является то, что более старые роды появляются сразу во множестве специфических типов, которые уменьшаются, а также ограничиваются в ареале вплоть до современного. Это, без сомнения, связано с большей дифференциацией местных условий в современности; но это также указывает на закон быстрого умножения видов в ранней жизни родов. Распространение видов Salisburia, Sequoia, Platanus, Sassafras, Liriodendron, Magnolia и многих других родов дает замечательные доказательства этого.

Грей, Сапорта, Хеер, Ньюберри, Лескере и Старки Гарднер — все они умело обсуждали эти пункты; но постоянное увеличение наших знаний о различных флорах и устранение ошибок относительно дат их появления должны значительно способствовать более ясным и определенным идеям. В частности, преобладающее мнение о том, что миоцен был периодом наибольшего распространения тепла и умеренной флоры в Арктику, должно быть оставлено в пользу позднего мела и эоцена; и, если я не ошибаюсь, это окажется в большем согласии со свидетельствами общей геологии и ископаемых животных.

В этих различных революциях позднего мелового и кайнозойского периодов Америка, как хорошо отметил доктор Грей, имела преимущество непрерывного участка возвышенности с севера на юг, предоставляя более надежное убежище растениям во времена погружения и средства спасения на юг во времена похолодания. Отсюда большая непрерывность американской растительности и выживание таких родов, как Sequoia и Liriodendron, которые погибли в Старом Свете. Тем не менее, есть некоторые исключения из этого, ибо дерево гинкго — это случай выживания в Азии типа, некогда обильного в Америке, но ныне вымершего там. Восточная Азия, однако, имела некоторую значительную долю того же преимущества, которым обладала Америка, с добавлением, упомянутым Греем, лучшего и более островного климата.

Но наш обзор этих физических условий не может считаться полным, пока мы не рассмотрим великий ледниковый век плейстоцена. Несомненно, что на протяжении позднего миоцена и плиоцена площадь суши в северном полушарии увеличивалась, и обширные и разнообразные континенты были населены благороднейшей растительностью и величественнейшими формами млекопитающих, которые когда-либо видела земля. По мере того как плиоцен подходил к концу, наступило постепенное уменьшение тепла, и, что особенно важно, менее ровный климат, и это сопровождалось опусканием суши в умеренных регионах и изменениями теплых океанических течений. Таким образом, постепенно лето становилось прохладнее, а зимы длиннее и суровее, вершины холмов покрывались вечными снегами, ледники прокладывали свой путь вниз на равнины, а массы и поля плавучего льда охлаждали моря. В этих обстоятельствах более богатые и нежные формы растительности должны были быть заморожены до смерти или вынуждены переместиться дальше на юг, и во многих обширных регионах, зажатые продвижением моря с одной стороны и материкового льда с другой, они должны были полностью погибнуть.

И все же даже в это время растительность не была полностью вымершей. Вдоль Мексиканского залива в Америке и в бассейне Средиземного моря в Европе все еще оставались некоторые следы умеренного климата, и некоторые бореальные и арктические формы, перемещающиеся на юг, продолжали существовать здесь и там в довольно высоких широтах, точно так же, как подобные растения сейчас процветают на Земле Гриннелла в пределах видимости снегов Гренландских гор. Замечательное резюме некоторых из этих фактов, относящихся к Англии, было дано выдающимся английским ботаником мистером Каррутерсом в его обращении в качестве президента Биологической секции Британской ассоциации в Бирмингеме в 1886 году. В Кромере, на побережье Норфолка, знаменитый лесной пласт более нового плиоценового возраста, содержащий остатки обильной фауны млекопитающих, хранит также остатки растений в состоянии, допускающем определение. Они были собраны мистером Ридом из Геологической службы и описаны Каррутерсом, который заявляет, что они представляют несколько более холодную температуру, чем та, что существует в настоящее время. Я цитирую следующие детали из этого обращения.

Что касается растений лесного пласта или более нового плиоцена, он отмечает следующее:

«Только один вид (Trapa natans, Willd.) исчез с наших островов. Его плоды, которые мистер Рид нашел в изобилии в одной местности, согласуются с плодами растений, найденных до недавнего времени в озерах Швеции. Четыре вида (Prunus speciosa, L., Oenanthe Tichenalii, Sm., Potamogeton pterophyllus, Sch. и Pinus abies, L.) встречаются в настоящее время только в Европе, а пятый (Potamogeton trichoides, Cham.) распространяется также на Северную Америку; два вида (Peucedanum palustre, Moench и Pinus sylvestris, L.) встречаются также в Сибири, в то время как еще шесть (Sanguisorba officinalis, L., Rubus fruticosus, L., Cornus sanguinea, L., Euphorbia amygdaloides, L., Quercus robur, L. и Potamogeton crispus, L.) распространяются в западную Азию, а два (Fagus sylvatica, L. и Alnus glutinosa, L.) включены во флору Японии. Семь видов, встречаясь с другими, входят также во флору Средиземноморья, распространяясь в Северную Африку: это Thalictrum minus, L., Thalictrum flavum, L., Ranunculus repens, L., Stellaria aquatica, Scop., Corylus avellana, L., Yannichellia palustris, L. и Cladium mariscus, Br. С подобным распространением в Старом Свете восемь видов (Bidens tripartita, L., Myosotis caespitosa, Schultz, Suaeda maritima, Dum., Ceratophyllum demersum, L., Sparganium ramosum, Huds., Potamogeton pectinatus, L., Carex paludosa, Good. и Osmunda regalis, L.) встречаются также в Северной Америке. Из остальных десять видов (Nuphar luteum, Sm., Menyanthes trifoliata, L., Stachys palustris, L., Rumex maritimus, L., Rumex acetosella, L., Betula alba, L., Scirpus pauciflorus, Lightf., Taxus baccata, L. и Isoetes lacustris, L.) распространяются вокруг северной умеренной зоны, в то время как три (Lycopus europaeus, L., Alisma plantago, L. и Phragmites communis, Trim), имея такое же распространение на севере, встречаются также в Австралии, и один (Hippuris vulgaris, L.) на юге Южной Америки. Список завершается Ranunculus aquatilis, L., распространенным по всем умеренным регионам земного шара, и Scirpus lacustris, L., который встречается также во многих тропических регионах».

Он отмечает, что эти растения, хотя и включают виды, ныне очень широко разбросанные, не представляют никаких заметных изменений признаков.

Над этим пластом находятся ледниковые глины, которые содержат другие виды, указывающие на чрезвычайно холодный климат. Их немного, только Salix polaris, совершенно арктический вид, и его союзник, S. cinerea, L., и мох, Hypnum turgescens, Schimp., больше не встречающийся в Британии, но являющийся альпийским и арктическим видом. Этот пласт относится к началу ледникового периода, отложения которого пока не дали никаких растений в Англии. Но растения встречаются в послеледниковых и верхнеледниковых пластах в разных частях Англии, на которые Каррутерс ссылается следующим образом:

«Период великого холода, во время которого арктический лед распространялся далеко в умеренные регионы, не был благоприятен для растительной жизни. Но в некоторых местностях у нас есть стратифицированные глины с остатками растений, более поздние, чем ледниковая эпоха, но указывающие на то, что великий холод тогда еще не полностью исчез. В озерных пластах в Холдернессе найдена небольшая береза (Betula nana, L.), ныне ограниченная в Великобритании некоторыми горами Шотландии, но найденная в арктических регионах Старого и Нового Света и в альпийских районах Европы, а вместе с ней Prunus padus, L., Quercus robur, L., Corylus avellana, L., Alnus glutinosa, L. и Pinus sylvestris, L. В белых глинистых пластах в Бови-Трейси того же возраста встречаются листья Arctostaphylos uva-ursi, L., три вида ивы, а именно: Salix cinerea, L., S. myrtilloides, L. и S. polaris, Wahl., и в дополнение к нашей альпийской Betula nana, L. — более знакомая B. alba, L. Два из этих растений были потеряны для нашей флоры из-за изменения климата, которое произошло, а именно: Salix myrtilloides, L. и S. polaris, Wahl.; а Betula nana, L. отступила в горы Шотландии. Три других (Dryas octopetala, L., Arctostaphylos uva-ursi, L. и Salix herbacea, L.) удалились в горы северной Англии, Уэльса и Шотландии, в то время как остальные все еще встречаются разбросанными по стране. Несмотря на разнообразные физические условия, которым подвергались эти растения, остатки, сохранившиеся в этих пластах, не представляют никаких признаков, по которым их можно было бы отличить от живых представителей этих видов».

Один из упомянутых примеров очень поразителен. В Бови-Трейси арктические пласты лежат непосредственно на тех, что содержат богатую, тепло-умеренную флору эоцена; так что здесь у нас есть свидетельство ископаемых растений, показывающее изменение от климата эоцена к климату арктических земель, и современная растительность, указывающая на возвращение теплой температуры.

В Канаде, в плейстоценовых пластах, известных как глины Леда, залегающих между нижней валунной глиной и песком Саксикава, который также содержит валуны, есть пласты, содержащие ископаемые растения, местами перемешанные с морскими раковинами и костями морских рыб, показывая, что они были принесены в море во время погружения. Эти остатки скорее бореальные, чем арктические по характеру, и вместе с остатками плавника, часто встречающимися в валунных отложениях, служат индикатором того, что во все времена существовали оазисы выносливой жизни в ледниковых пустынях, точно так же, как мы находим их в полярных землях в настоящее время. Я резюмирую из статьи об этих растениях [EA] следующие факты с несколькими дополнительными примечаниями:

[EA] «Канадский натуралист», 1866 г.

Важность всей информации, касающейся температуры постплиоценового периода, придает большой интерес изучению наземных растений, сохранившихся в отложениях этого возраста. К сожалению, их немного, и они часто плохо сохранились. В Канаде, хотя фрагменты древесных частей растений иногда встречаются в морских глинах и песках, есть только одна местность, которая дала значительное количество остатков их более скоропортящихся частей. Это хорошо известное отложение глины Леда в Гринс-Крик на Оттаве, знаменитое совершенством, в котором скелеты мойвы и других рыб сохраняются в известковых конкрециях, заключенных в глине. В подобных конкрециях, содержащихся, по-видимому, в слое несколько ниже того, что содержит ихтиолиты, остатки наземных растений довольно обильны, и из-за их ассоциации с раковинами Leda glacialis, по-видимому, были смыты с суши в глубокую воду. Обстоятельства, по-видимому, были не такими, как существующие в настоящее время в северо-восточном рукаве бассейна Гаспе, где я вычерпывал из ила, ныне отлагающегося в глубокой воде, живые экземпляры Leda limatula, смешанные с остатками наземных растений.

Ниже приведены виды растений, распознанные в этих конкрециях:

1. Drosera rotundifolia, Linn. В известковой конкреции из Гринс-Крик, сохранился только лист. Это растение распространено на болотах в Канаде, Новой Шотландии и Ньюфаундленде, и оттуда, согласно Хукеру, до Арктического круга. Оно также европейское.

2. Acer spicatum, Lamx. (Acer montanum, Aiton.) Лист в конкреции из Гринс-Крик. Встречается в Новой Шотландии и Канаде, также на озере Виннипег, согласно Ричардсону.

3. Potentilla Canadensis, Linn. В конкрециях из Гринс-Крик; сохранились только листья. У меня были некоторые трудности с их определением, но я полагаю, что они должны быть отнесены к вышеупомянутому виду или к P. simplex, Michx., который, как предполагают Хукер и Грей, является разновидностью. Он встречается в Канаде и Новой Англии, но у меня нет информации о его распространении на север.

4. Gaylussaccia resinosa, Torrey и Gray. Лист в конкреции в Гринс-Крик. Обилен в Новой Англии и в Канаде, также на озере Гурон и Саскачеване, согласно Ричардсону (Рис. 77).

5. Populus balsamifera, Linn. Листья и ветви в конкрециях в Гринс-Крик. Это самый распространенный вид, и его листья небольшого размера, как будто от деревьев, растущих в холодных и открытых местах. Вид является североамериканским и азиатским, и изобилует в Новой Англии и Канаде. Он распространяется до Арктического круга и обилен на берегах Большого Невольничьего озера и на реке Маккензи, и, согласно Ричардсону, составляет большую часть плавника арктического побережья (Рис. 78).

Fig. 77.—Gaylussaccia resinosa. Pleistocene, Canada.

Fig. 78.—Populus balsamifera. Pleistocene, Canada.

6. Thuja occidentalis, Linn. Стволы и ветви в глине Леда в Монреале. Это дерево встречается в Новой Англии и Канаде и распространяется на север в территории Гудзонова залива. Это северный, хотя и не арктический вид в своем географическом распространении. Согласно Лайеллу, он встречается в ассоциации с костями мастодонта в Нью-Джерси. Благодаря большой долговечности своей древесины, это одно из деревьев, которые наиболее вероятно сохранятся в водных отложениях.

7. Potamogeton perfoliatus, Linn. Листья и семена в конкрециях в Гринс-Крик. Обитает в потоках Северных штатов и Канады, и, согласно Ричардсону, распространяется до Большого Невольничьего озера.

8. Potamogeton pusillus. Количества фрагментов, которые я отношу к этому виду, встречаются в конкрециях в Гринс-Крик. Они могут, возможно, принадлежать к разновидности P. hybridus, который вместе с P. natans сейчас растет в реке Оттава, где она течет над пластами, содержащими эти ископаемые.

9. Cariceae и Gramineae. Фрагменты в конкрециях из Гринс-Крик, по-видимому, принадлежат растениям этих групп, но я не могу рискнуть определить их виды.

10. Equisetum scirpoides, Michx. Фрагменты в конкрециях, Гринс-Крик. Это широко распространенный вид, встречающийся в Северных штатах и Канаде.

11. Fontinalis. В конкрециях в Гринс-Крик встречаются, довольно обильно, ветви мха, по-видимому, рода Fontinalis.

Fig. 79.—Frond of Fucus. Pleistocene, Canada.

12. Algae. С растениями, упомянутыми выше, как в Гринс-Крик, так и в Монреале, встречаются остатки морских водорослей (Рис. 79). Они, по-видимому, принадлежат к родам Fucus и Ulva, но я не могу определить виды. Толстый стебель в одной из конкреций, по-видимому, указывает на крупную Laminaria. Вместе с вышеперечисленным в Гринс-Крик найдено множество фрагментов листьев, стеблей и плодов, которые я не смог отнести к их видам, главным образом из-за их дефектного состояния сохранности.

Ни одно из вышеупомянутых растений не является собственно арктическим в своем распространении, и совокупность может быть охарактеризована как выборка из нынешней канадской флоры некоторых более выносливых видов, имеющих наиболее северный ареал. Гринс-Крик находится в центральной части Канады, близ параллели 46°, и случайная выборка из ее нынешней флоры, хотя она могла бы содержать те же виды, что найдены в конкрециях, безусловно, включала бы вместе с ними или вместо некоторых из них более южные формы. Более того, бальзамический тополь, хотя это дерево обильно встречается на Оттаве, не был бы столь преобладающим. Но такая совокупность дрейфующих растений могла бы быть предоставлена любым американским потоком, текущим в широте от 50° до 55° северной широты. Если поток течет на север, он мог бы отложить эти растения в еще более северных широтах, как это делает сейчас река Маккензи. Если течет на юг, он мог бы отложить их к югу от 50°. В случае с Оттавой растения не могли быть получены из более южной местности, ни, вероятно, из той, что очень далеко на севере. Мы можем поэтому безопасно предположить, что похолодание, указанное этими растениями, поставило бы регион, граничащий с Оттавой, почти в то же положение, что и южное побережье Лабрадора, выходящее на залив Святого Лаврентия в настоящее время. Отсутствие всех более арктических видов, встречающихся на Лабрадоре, должно, возможно, побудить нас сделать вывод о несколько более мягком климате, чем этот.

Умеренная степень похолодания, таким образом, требуемая, по моему мнению, очень хорошо согласуется с вероятными условиями климата, выводимыми из обстоятельств, в которых встречаются рассматриваемые ископаемые растения. В то время, когда они отлагались, море поднималось вверх по долине Оттавы до высоты от 200 до 400 футов над ее нынешним уровнем, а долина Святого Лаврентия была широким рукавом моря, открытым для арктического течения. В этих условиях огромное количество дрейфующего льда с севера и удаление великой нагревающей поверхности, ныне представленной низменностями Канады и Новой Англии, должны были дать для побережья Оттавы того периода летнюю температуру, очень похожую на ту, что в настоящее время наблюдается на побережье Лабрадора, и с этим выводом морские остатки глины Леда, а также немногие наземные моллюски, чьи раковины были найдены в пластах, содержащих растения, и которые являются видами, все еще встречающимися в Канаде, идеально совпадают.

Климат той части Канады, которая находилась над водой в то время, когда эти растения были заключены в осадок, можно безопасно считать более холодным летом, чем в настоящее время, в степени, равной примерно 5° широты, и это похолодание можно считать соответствующим требованиям фактических географических изменений, подразумеваемых. Другими словами, если Канада была погружена до тех пор, пока долина Оттавы не была превращена в эстуарий, населенный видами Leda и посещаемый мойвой, уменьшение летнего тепла, последовавшее за таким опусканием, было бы точно подходящим для растений, встречающихся в этих отложениях, без предположения какой-либо другой причины изменения климата.

Я расположил в другом месте постплиоценовые отложения центральной части Канады как состоящие, в восходящем порядке: (1) Валунная глина; (2) глубоководное отложение, глина Леда; и (3) мелководное отложение, песок Саксикава. Но, хотя я поместил валунную глину в самое нижнее положение, следует отметить, что я не рассматриваю это как непрерывный слой одинакового возраста во всех местах. Напротив, хотя локально, как в Монреале, под глиной Леда, она в других местах и на других уровнях является одновременной или более новой, чем это отложение, которое само также локально содержит валуны.

В Гринс-Крик растениеносные конкреции встречаются в нижней части глины Леда, которая содержит несколько валунов и, по-видимому, местами перекрыта большими валунами, в то время как никакая отчетливая валунная глина не подстилает ее. Обстоятельства, которые накопили толстый пласт валунной глины около Монреаля, вероятно, отсутствовали в долине Оттавы. В любом случае мы должны рассматривать отложения Гринс-Крик как современные глине Леда Монреаля и периоду наибольшего обилия Leda glacialis, самой исключительно арктической раковины этих отложений. Другими словами, я рассматриваю вышеупомянутые растения как, вероятно, принадлежащие к периоду наибольшего похолодания, о котором у нас есть какие-либо свидетельства, конечно, не включая тот мифический период всеобщего покрытия льдом, о котором, как я пытался показать в другом месте, насколько это касается Канады, нет никаких свидетельств вообще. [EB]

[EB] Заметки о постплиоцене Канады, «Канадский натуралист», 1872 г.

Факты, изложенные выше в отношении постплиоценовых растений, совпадают со всеми другими свидетельствами, которые я смог получить, в выводе о том, что похолодание Канады в постплиоценовый период состояло в уменьшении летнего тепла и не было большего размера, чем то, что справедливо приписывается великому опусканию суши и различному распределению несущего лед арктического течения.

В связи с растениями, отмеченными выше, интересно наблюдать, что в Гринс-Крик, на Пакенхэм-Миллс, в Монреале и в Кларенсвилле на озере Шамплейн виды канадских Pulmonata были найдены в отложениях того же возраста, что и те, что содержат растения. Виды, которые были отмечены, принадлежат к родам Lymnea и Planorbis.

Ледниковый век, к счастью, был не очень продолжительным, хотя его продолжительность была сильно преувеличена некоторыми школами геологов [EC]. Он прошел, и возвращающаяся космическая весна обрадовала землю, и была введена временем великих осадков и, как следствие, денудации и отложений, которые были названы «Плювиальным периодом». Остатки плиоценовых лесов затем вернулись — с несколько уменьшенным количеством видов — с юга и снова заняли сушу, хотя они не смогли, в своем децимированном состоянии, восстановить изобилие флоры раннего третичного периода. На самом деле, как мы увидим в следующей главе, именно флоры, возникающие внутри полярного круга и спускающиеся с севера, являются богатыми и обильными. Те, что после периодов холода или погружения возвращаются с юга, сравнительно бедны. Следовательно, современная флора гораздо хуже флоры среднего кайнозоя. В Америке, однако, и в восточной Азии, по причинам, уже изложенным, возвращение было более обильным, чем в Европе.

[EC] Это я давно поддерживал на основаниях, связанных с плейстоценовыми ископаемыми, количеством денудации и отложений и т.д., и я рад видеть, что Прествич, лучший английский авторитет по таким предметам, недавно объявил о схожих выводах, основанных на независимых причинах.

Одновременно с возвращением старой умеренной флоры арктические растения, которые распространились по суше, отступили на вершины гор, ныне обнаженные от льда и снега, и обратно к полярным землям, откуда они пришли; и так случается, что на Белых горах, в Альпах и Гималаях у нас есть островные участки тех же групп растений, которые существуют вокруг полюса.

Эти изменения вовсе не обязательно требовали очень долгого времени, поскольку размножение и миграция растений происходят очень быстро, особенно при содействии мигрирующих животных. Многие части суши, несомненно, должны были заселяться растениями из различных источников и с помощью таких факторов — например, моря, — которые на первый взгляд могли бы показаться препятствующими их распространению. Британские острова, например, не имеют коренных растений. Их флора состоит преимущественно из германских растений, которые должны были мигрировать в Британию в тот очень поздний период послеледниковой эпохи, когда пространство, ныне занимаемое Северным морем, было по большей части сушей. Другие ее части — это скандинавские растения, возможно, пережившие ледниковый период или занесенные мигрирующими птицами; еще один элемент состоит из испанских растений, принесенных на север весенними мигрантами и обосновавшихся в теплых и защищенных местах, точно так же, как арктические растения делают это на суровых вершинах холмов. Бермудские острова, совсем недавно возникшие, имеют сто пятьдесят видов местных растений, все из которых являются вест-индскими и американскими и должны были быть занесены морскими течениями или мигрирующими птицами.

И так земля стала пригодной для обитания современного человека. И все же это не такой хороший или райский мир, каким он был когда-то, или каким он еще может стать, если новая революция вернет мягкий климат в арктические регионы и направит туда новый поток мигрирующих видов, чтобы обновить лицо земли и вернуть ей первозданное плодородие растительной жизни.

Так завершается эта долгая история смены растений, простирающаяся от далекой Лаврентийской формации до наших дней. В ней, несомненно, много пробелов, и многое еще предстоит открыть. И все же она может привести нас к некоторым позитивным выводам относительно законов появления растений.

Один из них, и, пожалуй, самый примечательный из всех, заключается в том, что определенные принципы были установлены очень давно и с тех пор остаются неизменными. Мы видели, что в самые ранние геологические периоды все, что относится к структуре, силам и законам растительной клетки, было уже определено и установлено. Когда мы задумываемся о том, сколько это подразумевает механической структуры, а также химических и жизненных свойств, становится очевидной глубокая значимость этого утверждения. Отношения в этих аспектах между живой клеткой и почвой, атмосферой и солнечным светом были, по-видимому, столь же совершенны в раннем палеозое, как и в любое последующее время. То же самое можно сказать о структурах листа и стебля. У таких древних форм, как нематофитон, они, правда, были своеобразными и рудиментарными, но в девонском и каменноугольном периодах структура листьев и стеблей воплощала все части и принципы, которые мы находим в настоящее время. Что касается плодоношения, то здесь прогресс был больше, ибо, насколько нам известно, самые высокие и сложные формы цветов, плодов и семян относятся к более поздним периодам, а более простые формы, по крайней мере, доминировали в более древние времена. И все же даже в этом отношении великие ведущие законы и структуры двуполого размножения были усовершенствованы в раннем палеозое, а улучшения, внедренные в голосеменных и покрытосеменных более поздних периодов, состояли главным образом в добавлении вспомогательных частей, а также в модификациях и уточнениях, соответствующих потребностям более высоких и сложных типов.

ГЛАВА VIII.

ОБЩИЕ ЗАКОНЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ И МИГРАЦИЙ РАСТЕНИЙ. — ОТНОШЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ И ИСКОПАЕМЫХ ФЛОР.

Происхождение последовательных флор, которые занимали северное полушарие в геологическое время, не в солнечных климатах юга, как можно было бы подумать на первый взгляд, а под арктическим небом, — это факт, давно известный или предполагаемый. Он доказан нахождением ископаемых растений в Гренландии, на Шпицбергене и на Земле Гриннелла при обстоятельствах, которые показывают, что это были их первоначальные дома. Этот факт изобилует физическими трудностями, но богат интереснейшими теоретическими выводами, для достижения которых мы вполне можем согласиться пробиться через некоторые запутанные вопросы. Хотя это вовсе не новый факт, его полное значение, кажется, только недавно открылось умам геологов, и за последние несколько лет он породил ряд мемуаров и обращений к ученым обществам, помимо многих менее формальных заметок.

Сапорта, «Древняя полярная растительность»; Гукер, «Президентское обращение к Королевскому обществу», 1878 г.; Тислтон Дайер, «Лекция о распространении растений»; г-н Старки Гарднер, «Письма в журнале Nature», 1878 г. и др. Основа большинства этих брошюр содержится в труде Геера «Flora Fossilis Arctica».

Самое раннее предположение по этому вопросу, известное автору, принадлежит профессору Асе Грею, сделанное в 1867 году в отношении вероятного северного источника родственных флор Северной Америки и Восточной Азии. С помощью новых фактов, раскрытых Геером и Лескере, Грей вернулся к этой теме в 1872 году и более полно развил этот вывод применительно к третичным флорам, и недавно он еще более подробно обсудил эти вопросы в своей блестящей лекции «Лесная география и археология». В ней он излагает дело настолько хорошо и лаконично, что мы можем процитировать следующие предложения в качестве текста для того, что последует далее:

Обращение к Американской ассоциации.

«Американский журнал науки», xvi., 1818.

«Я могу лишь сказать в целом, что одни и те же виды (третичных ископаемых растений) были найдены по всему миру; что самые богатые и обширные находки сделаны в Гренландии; что они включают большинство тех видов, о которых я говорил как об американских деревьях, некогда живших в Европе — магнолии, сассафрасы, гикори, ликвидамбары, наш идентичный южный кипарис (насколько мы можем видеть различия), и особенно секвойи, не только те две, которые явно соответствуют двум гигантским деревьям, ныне свойственным Калифорнии, но и несколько других; что они в равной степени включают деревья, ныне свойственные Японии и Китаю, например, три вида гинкго, один из которых не имеет явных отличий от японского вида, который единственный сохранился; что у нас есть доказательства не только сосен и кленов, тополей, берез, лип и всего остального, что характеризует леса умеренного пояса нашей эры, но также и конкретных видов этих деревьев, настолько похожих на те, что существуют в наше время и в нашей стране, что мы можем справедливо считать их предками некоторых из наших. Длинные родословные всегда в той или иной степени связаны с догадками; но мы, по-видимому, находимся в пределах научных выводов, когда объявляем, что наши существующие деревья умеренного пояса пришли с севера, и в пределах высокой вероятности, когда утверждаем, что немало из них являются оригиналами нынешних видов. Остатки тех же растений были найдены в ископаемом состоянии как в нашем умеренном регионе, так и в Европе».

В период между 1860 и 1870 годами автор занимался изучением всего, что можно было узнать о девонских растениях восточной Америки — старейшей из известных флор, обладающих каким-либо богатством, и которая состоит почти исключительно из гигантских, а для нас гротескных, представителей плаунов, папоротников и хвощей, с некоторыми деревьями, родственными саговникам и соснам. В ходе этого исследования были посещены почти все наиболее важные местонахождения, был получен доступ к большим коллекциям профессора Холла и профессора Ньюберри в Нью-Йорке и Огайо, а также к коллекциям, сделанным в примечательных пластовых отложениях Нью-Брансуика господами Мэтью и Харттом. В ходе этих исследований, которые выявили неожиданно богатое собрание видов, северное происхождение этой древней флоры, по-видимому, было установлено благодаря ее более ранней кульминации на северо-востоке в связи с ростом американской суши в южном направлении, который произошел после великого позднесилурийского опускания, при этом поднятия начинались на севере, в то время как те части континента на юго-западе все еще оставались под водой. Тот же результат был подтвержден сохранением в каменноугольном периоде юга и запада древних эрианских форм, таких как Megalopteris.

Когда в 1870 году результаты этих десяти лет работы были представлены Королевскому обществу в Лондоне в Бейкеровской лекции того же года и в мемуаре, иллюстрирующем не менее ста двадцати пяти видов растений, более древних, чем великая каменноугольная система, эти выводы были изложены в связи с заключениями Холла, Логана и Даны относительно распределения осадочных пород вдоль северо-восточной стороны американского континента, и было высказано предположение, что старейшие палеозойские флоры будут обнаружены к северу от Ньюфаундленда. Также упоминалось о кажущемся более раннем и обильном зарождении девонской флоры в Америке, чем в Европе, — факте, который сам по себе связан с большим северным расширением этого континента.

Мемуар, содержащий эти результаты, не был опубликован Королевским обществом, но его публикация была обеспечена в менее полной форме в отчетах «Геологической службы Канады». Часть мемуара, относящаяся к канадским ископаемым растениям, с частью теоретических выводов, была опубликована в отчете, выпущенном в 1871 году. В этом отчете использовались следующие формулировки:

«Ископаемые растения девонских и позднесилурийских формаций Канады», стр. 92, двадцать таблиц, Монреаль, 1871 г.

«В восточной Америке, начиная с каменноугольного периода, центром распространения растений была Аппалачская цепь. Отсюда растения и осадочные породы распространялись на запад во времена поднятий и к нему отступали во времена опусканий. Но этого центра не существовало до девонского периода, и центр для него должен был находиться на северо-востоке, откуда происходила большая часть более древних аппалачских отложений. В каменноугольном периоде также происходило восточное распространение от Аппалачей, и существовали связи в ложе Атлантики между флорами Европы и Америки. В девонском периоде такая связь могла быть только далеко на северо-востоке. Поэтому именно в Ньюфаундленде, Лабрадоре и Гренландии следует искать старейшую американскую флору, и точно так же на границе древнего скандинавского ядра — флору Европы».

«Далее, должно быть, именно широкое распространение моря известняков корниферного яруса нанесло последний удар по оставшейся флоре нижнего девона; а повторное поднятие в середине этой эпохи привело к возникновению Аппалачских хребтов как нового центра и установило связь с Европой, что привело к появлению верхнедевонской и каменноугольной флор. Наконец, исходя из сравнительного богатства более поздней эрианской флоры в восточной Америке, особенно в слоях Сент-Джон, можно сделать справедливый вывод, что северо-восточная оконечность Аппалачского хребта была первоначальной родиной или центром возникновения того, что мы можем назвать более поздней палеозойской флорой, или значительной части этой флоры».

См. страницы 107 и 108.

Когда моя статья была написана, я еще не видел отчета, опубликованного выдающимся швейцарским палеоботаником Геером о замечательной девонской флоре Медвежьего острова, недалеко от Шпицбергена. Из-за отсутствия знакомства с более древними флорами Америки и Западной Европы Геер впал в досадную ошибку, рассматривая все растения Медвежьего острова как нижнекаменноугольные — ошибку, которую его большой авторитет способствовал увековечению и которая даже привела к еще более серьезной ошибке некоторых европейских геологов, не колеблющихся считать каменноугольными ископаемые растения американских отложений от групп Гамильтон до Чемунг включительно, хотя они принадлежат к формациям, подстилающим древнейший каменноугольный период и характеризующимся остатками животных несомненно девонского возраста. В 1872 году я направил заметку в Геологическое общество Лондона по поводу так называемого «яруса Урса» Геера, показав, что, хотя он содержит некоторые формы, не известные в столь раннюю дату в умеренной Европе, он был явно, по крайней мере частично, девонским, если проверять его по североамериканским стандартам; но что в этой высокой широте, в которой, по причинам, изложенным в вышеупомянутом отчете, я считал, что девонские растения возникли, могло происходить смешение двух флор. Но такая смешанная группа в этой широте должна быть отнесена к более низкому горизонту, чем если бы она была найдена в регионах с умеренным климатом. Д-р Наторст, как уже упоминалось, недавно получил новые факты, которые показывают, что растения двух различных горизонтов могли быть перемешаны в коллекциях, представленных Гееру.

«Труды Шведской академии» 1871 г.; «Журнал Лондонского геологического общества», том xxviii.

В период между 1870 и 1873 годами мое внимание было обращено на две подфлоры, промежуточные между флорами девона и угольной формации — флоры нижнего каменноугольного периода (субкаменноугольного у некоторых американских геологов) и песчаника Миллстоун-Грит, и в отчете об этих флорах были высказаны аналогичные выводы. Было заявлено, что в Ньюфаундленде угольные пласты, по-видимому, принадлежат к серии Миллстоун-Грит, а по мере продвижения на юг они относятся к прогрессивно более новым частям каменноугольной системы. Тот же факт наблюдается в угольных пластах Шотландии по сравнению с таковыми в Англии, и это указывает на то, что флора угольной формации, подобно флоре девона, распространялась с севера, и это согласуется с довольно широким распространением нижнекаменноугольных пород и окаменелостей на островах Парри и в других местах арктических регионов.

«Ископаемые растения нижнекаменноугольных формаций и формаций Миллстоун-Грит Канады», стр. 47, десять таблиц, Монреаль, 1873 г.

Опуская сравнительно бедную флору раннего мезозоя, состоящую в основном из саговников, сосен и папоротников и до сих пор малоизвестную в Арктике, которая, возможно, возникла на юге, хотя и представлена, согласно Гееру, предполагаемой юрской флорой Сибири, мы находим, особенно в Коме и Атане в Гренландии, интересное появление тех самых ранних предшественников по-настоящему современных форм растений, которые появляются в мелу — периоде английского мела и нью-джерсийских глауконитовых песков. В Гренландии существуют две группы растений этого возраста; одна, Коме, состоит почти целиком из папоротников, саговников и сосен и имеет определенно мезозойский облик. Это называется нижним мелом. Другая, Атане, содержит остатки многих современных родов умеренного пояса, таких как Populus, Myrica, Ficus, Sassafras и Magnolia. Это считается верхним мелом. На этих верхнемеловых слоях, без вмешательства какой-либо другой формации, залегают слои, богатые растениями гораздо более современного вида, которые Геер относит к миоценовому периоду — отнесение, которое, как мы видели, не оправдано сравнением с третичными растениями Европы или Америки. Еще дальше на север это так называемое миоценовое собрание растений появляется на Шпицбергене и Земле Гриннелла; но там, из-за преобладания деревьев, родственных елям, оно имеет определенно более бореальный характер, чем в Гренландии, как и можно было ожидать из-за его более близкого приближения к полюсу.

Норденшельд, «Экспедиция в Гренландию», «Геологический журнал», 1872 г.

И все же даже здесь встречается болотный кипарис (Taxodium distichum) или дерево, близко родственное ему, хотя этот вид сейчас ограничен южными штатами. Филден и Де Ранс, «Журнал Геологического общества», 1878 г.

Если теперь мы обратимся к меловым и третичным флорам западной Америки, как они описаны Лескере, Ньюберри и другими, мы найдем в самых нижних известных там меловых породах — породах группы Дакота, которые могут находиться в нижней части среднего мела, — серию растений, по существу сходных с растениями так называемого верхнего мела Гренландии. Они встречаются в слоях, указывающих на то, что в то время на обширных территориях внутренних районов Америки преобладали наземные и пресноводные условия. Но поверх этой пластоносной формации у нас залегает океанический известняк (Ниобрара), во многих отношениях соответствующий европейскому мелу и простирающийся далеко на север на британскую территорию, что указывает на то, что суша нижнего мела была заменена обширным Средиземным морем, наполненным теплой водой от экваториальных течений и не подвергавшимся вторжению холодных вод с севера. За этим следуют мощные верхнемеловые отложения глины и песчаника с морскими остатками, хотя и очень редко распределенными; и они показывают, что дальнейшее опускание или денудация на севере открыли путь для арктических течений, уничтожив теплолюбивых животных группы Ниобрара и заполнив Средиземное море того периода. О флоре этих верхнемеловых периодов, которые должны были быть очень долгими, мы кое-что знаем во внутренних регионах благодаря открытию довольно богатой флоры в слоях Данвеган в округе Пис-Ривер, на северном берегу великого мелового Средиземного моря; а на побережье Британской Колумбии у нас есть замечательное меловое угольное месторождение острова Ванкувер, которое содержит остатки растений современных родов и, действительно, почти такого же современного вида, как растения так называемого миоцена Гренландии. Однако они указывают на то, что на тихоокеанском побережье в то время преобладал более теплый климат, и в этом отношении они соответствуют своеобразной переходной флоре, промежуточной между мелом и эоценом или самым ранним третичным периодом внутренних регионов, которая описана Лескере как нижнелигнитная.

Лескере, «Отчет о меловой флоре».

Дж. М. Доусон, «Отчет о сорок девятой параллели».

«Отчеты д-ра Дж. М. Доусона, Геологическая служба Канады». Также «Труды Королевского общества Канады», том i.

Непосредственно над этими верхнемеловыми слоями у нас залегает великий лигнитный третичный период Запада — группа Ларами в недавних американских отчетах — изобилующая ископаемыми растениями, в одно время считавшимися миоценовыми, но теперь известными как нижнеэоценовые, хотя дальше на юг они простираются вверх к миоценовому возрасту. Эти слои с их характерными растениями были прослежены до британской территории к северу от сорок девятой параллели, и было показано, что их окаменелости идентичны окаменелостям долины реки Маккензи, описанным Геером как миоценовые, и, вероятно, также окаменелостям Аляски, отнесенным к тому же возрасту. Теперь эта поистине эоценовая флора умеренных и северных частей Америки имеет так много общих видов с той, что называется миоценовой в Гренландии, что в ее идентичности вряд ли можно сомневаться. Эти факты привели к скептицизму относительно миоценового возраста верхних пластоносных слоев Гренландии, и, в частности, г-н Дж. Старки Гарднер убедительно аргументировал, исходя из сравнения с эоценовой флорой Англии и других соображений, что они на самом деле относятся к этой более ранней дате.

«Третичная флора» Лескере; «Уайт о группе Ларами»; Стивенсон, «Геологические отношения лигнитных групп», Американское философское общество, июнь 1875 г.; Доусон, «Труды Королевского общества Канады», том iv.; Уорд, «Бюллетень Геологической службы США».

Дж. М. Доусон, «Отчет о геологии сорок девятой параллели», где можно найти полные подробности по этим пунктам. «Труды Королевского общества Канады», том iv.

«Nature», 12 декабря 1878 г.

Рассматривая этот вопрос, мы можем справедливо предположить, что никакой климат, каким бы ровным он ни был, не мог позволить растительности окрестностей Диско в Гренландии быть в точности идентичной растительности Колорадо и Миссури в то время, когда в этих двух регионах существовала небольшая разница в уровне. Либо южная флора мигрировала на север вследствие значительного улучшения климата, либо северная флора перемещалась на юг по мере того, как климат становился холоднее. Тот же аргумент, как убедительно показал Гарднер, применим к сходству третичных растений умеренной Европы с растениями Гренландии. Если Гренландии требовалась температура около 50°, как подсчитал Геер, для поддержания своей эоценовой флоры, то температура Англии и юго-западных штатов должна была быть выше, хотя, вероятно, более ровной, чем в настоящее время.

Мы не можем с уверенностью утверждать что-либо относительно миграций этих флор, но есть некоторые вероятности, заслуживающие внимания. Папоротники и саговники так называемого нижнего мела Гренландии — это не что иное, как продолжение предыдущей юрской флоры. Теперь она была установлена в столь же раннюю дату на островах Королевы Шарлотты и еще раньше в Вирджинии. Поэтому предполагается, что она пришла с юга. Она, действительно, имеет фации флоры южного полушария и островной флоры и, вероятно, распространилась на север до Гренландии в то время, когда наши северные континенты были группами островов, а океанические течения несли теплую воду далеко к арктическим регионам. Флора, которая сменяет ее в разрезах в Атане, не имеет особых родственных связей с южным полушарием и имеет более умеренный и континентальный характер. Она не обязательно является верхнемеловой, поскольку она сходна с флорой группы Дакота дальше на юг, а это, по крайней мере, средний мел. Эта флора должна была возникнуть либо где-то в умеренной Америке, либо внутри Полярного круга, и она должна была заменить более старую в силу возрастающей прохлады и континентального характера климата. Она, следовательно, должна была быть связана с тем поднятием суши, которое произошло в начале мелового периода. Во время этого поднятия она распространялась по всей западной Америке в то или иное время, и, когда суша снова опустилась под море мела Ниобрара, она приняла облик, более подходящий для теплого климата, но все же удерживала свое место на таких островах, которые оставались над водой вдоль тихоокеанского побережья и на севере, и она продолжала существовать на этих островах до тех пор, пока более холодные моря верхнего мела снова не уступили место теплым равнинам и замкнутым солоноватым морям или пресноводным озерам периода Ларами (эоцен). Таким образом, истинный верхний мел отмечает холодный период, промежуточный между так называемым верхним мелом (на самом деле средним мелом) и так называемыми миоценовыми (на самом деле нижнеэоценовыми) флорами Гренландии.

«Отчеты Геологической службы Канады».

Фонтейн хорошо описал мезозойскую флору Вирджинии, «Американский журнал науки», январь 1879 г., и «Отчет о ранних мезозойских флорах».

В «Трудах Королевского общества Тасмании» за 1887 год г-н Р. М. Джонстон, член Линнеевского общества, заявляет, что в миоценовых слоях Тасмании изобилуют деревья европейских родов. Мезозойская флора этого острова относится к обычному хвойно-саговниковому типу. Эттингсхаузен делает аналогичное заявление в «Геологическом журнале» относительно третичной флоры Австралии и Новой Зеландии, утверждая, что, подобно третичным флорам Европы, они имеют смешанный характер, будучи частично типами, ныне принадлежащими к северному полушарию.

Эта последняя обосновалась в Гренландии и, вероятно, по всему Полярному кругу в теплый период самого раннего эоцена, и, поскольку климат северного полушария постепенно снижался с того времени до конца плиоцена, она двигалась по обоим континентам на юг, преследуемая сзади современной арктической флорой, а в конечном итоге — морозом и снегом ледникового периода. Эта история может допускать исправления в деталях; но, насколько позволяют нынешние знания, в основном она недалеко от истины.

Возможно, первый великий вопрос, который она поднимает, — это вопрос о причинах чередования теплых и холодных климатов на севере, по-видимому, требуемых превратностями растительного царства. Здесь мы можем отбросить идею о том, что в прежние времена растения были приспособлены переносить больший холод, чем в настоящее время. Правда, некоторые из ископаемых гренландских растений относятся к неизвестным родам, и многие являются новыми для нас видами; но мы в целом можем с уверенностью утверждать, что они должны были требовать условий, сходных с теми, которые необходимы для их современных представителей, за исключением таких пределов, которые, как мы сейчас находим, соблюдаются в подобных случаях среди существующих растений. Тем не менее, мы знаем, что в настоящее время многие виды, найденные в ровном климате Англии, не будут жить в Канаде, хотя виды, по всем признакам сходные по структуре, являются здесь местными. Есть также некоторые основания полагать, что виды, будучи новыми, могут обладать большей выносливостью и приспособляемостью, чем в старости и на грани вымирания. В любом случае эти факты могут объяснить лишь малую часть явлений, которые требуют объяснения физическими изменениями, затрагивающими землю в целом или, по крайней мере, северное полушарие. По этому предмету было предложено много теоретических взглядов, и, возможно, самый практичный способ распорядиться ими — это сначала отбросить ряд тех, которые либо исключаются известными фактами, либо неспособны произвести эффекты, либо совершенно неопределенны относительно своего возможного возникновения.

1. К этому классу мы можем отнести теорию о том, что полюса земли изменили свое положение. Независимо от астрономических возражений, существуют веские геологические доказательства того, что полюса земли должны были находиться почти на своих нынешних местах с момента зарождения жизни до сих пор. Начиная с Лаврентийской формации и выше, те органические известняки, которые отмечают области, где теплая и мелководная экваториальная вода распространялась по погруженным континентам, расположены так, что доказывают постоянство полюсов. Точно так же все великие складки земной коры следовали линиям, которые являются частями больших кругов, касательных к существующим полярным кругам. Так же, начиная с кембрийской эпохи, великий дрейф осадочных пород с севера следовал линии существующих арктических течений с северо-востока на юго-запад, откладываясь, например, вдоль линии Аппалачских поднятий в восточной Америке и против хребта Кордильер на западе.

2. Некоторые из вышеперечисленных соображений, наряду с астрономическими данными, не позволяют нам предполагать какое-либо значительное изменение наклона оси земли в течение геологического времени.

3. То, что земля и солнце уменьшились в тепле в течение геологического времени, кажется вероятным; но физические и геологические факты в равной степени делают уверенным, что это влияние не могло произвести никакого заметного эффекта даже во времена самых ранних флор, и уж точно не в случае третичной растительности.

4. Предполагалось, что земля могла в разное время проходить через более или менее нагретые зоны пространства, давая чередования теплой и холодной температуры. Однако никаких таких различий в пространстве не известно, и нет никаких веских оснований воображать их существование.

5. Известно, что тепло солнца изменчиво, и одиннадцатилетний период солнечных пятен недавно привлек большое внимание как вызывающий заметные эффекты на сезоны. Возможно, существуют более длительные циклы солнечной энергии, или солнце может быть подвержено, подобно некоторым переменным звездам, пароксизмам повышенной энергии. Такие изменения возможны и могут быть справедливо приняты в расчет, при условии, что мы не найдем известных причин, достаточных для объяснения явлений.

Из хорошо известных причин, кажется, есть только три. Это: во-первых, та, на которой настаивал Лайель, а именно: изменяющееся распределение суши и воды наряду с распределением морских течений; во-вторых, изменяющийся эксцентриситет орбиты земли наряду с прецессией равноденствий и эффекты этого на океаническую циркуляцию, как проиллюстрировано Кроллом; в-третьих, различные условия атмосферы земли в отношении радиации, как аргументировали Тиндаль и Хант. Поскольку все эти причины основаны на известных фактах и не исключают друг друга, мы можем рассматривать их вместе. Я возьму теорию Лайеля первой, рассматривая ее как наиболее важную и лучше всего подтвержденную геологическими фактами.

Мы знаем, что нынешнее распределение суши и воды сильно влияет на климат, более особенно влияя на климат океанических течений и ветров, а также различным действием суши по сравнению с водой при приеме и излучении тепла. Нынешнее распределение суши дает большое преобладание арктическим и субарктическим регионам по сравнению с экваториальными и антарктическими; и мы могли бы легко вообразить другие распределения, которые дали бы очень разные результаты. Но это не воображаемый случай. Мы знаем, что, хотя формы и положения великих континентов были фиксированы с очень ранней даты, они испытали много великих погружений и повторных поднятий, и что они происходили в несколько регулярной последовательности, как свидетельствуют циклические чередования органических известняков и землистых осадков в последовательных геологических формациях.

Пример, относящийся к нашему предмету, может послужить для иллюстрации этого. В последней части верхнесилурийского периода (эпоха нижнего Гельдерберга) обширные области американского континента были покрыты океаном, в котором откладывались органические известняки, чьи окаменелости показывают, что это великое внутреннее море было пронизано экваториальными водами, приносящими пищу и тепло, в то время как зарождающиеся хребты Аппалачей на востоке, Кордильер на западе и Лаврентийская ось на севере отгораживали от него более холодные арктические воды. Насколько иным должен был быть климат Америки и региона к северу от нее в этих обстоятельствах, чем тот, который преобладает в настоящее время, или чем тот, который преобладал в некоторые другие периоды, когда он был открыт для вторжений арктических ледяных течений, несущих грузы мелких осадков! Именно в этих обстоятельствах, и в подобных обстоятельствах, в которых откладывался великий корниферный известняк девона — известняк, показывающий в своей богатой коралловой фауне даже более теплые воды, чем воды нижнего Гельдерберга, — девонская флора взяла свое начало на севере и продвинулась на юг по новым землям в процессе выхода из моря. Несколько похожее условие, засвидетельствованное нижнекаменноугольным известняком, предшествовало приходу великой и богатой флоры угольной формации.

См. мемуар и карту профессора Холла, «Отчеты регентов Нью-Йорка», 1874-75 гг.

Кажется уверенным, что фауны старых известняков, таких как Трентон, Ниагара, нижний Гельдерберг и корниферный, принадлежат к теплым и защищенным морским областям, и что те, которые богаты граптолитами и трилобитами, заключенными в илистых осадках, принадлежат к более холодным арктическим водам. Такие арктические фауны — это фауны группы Квебек и сланцев Ютика, и в некоторой степени фауна группы Гамильтон.

Теория Лайеля по этому предмету, я думаю, в некоторых недавних публикациях была несколько неправильно понята. Правда, он гипотетически изложил два контрастных условия распределения, в одном из которых вся суша была экваториальной, в другом — вся полярной; но он не предполагал, что эти условия действительно имели место; и даже в своих ранних изданиях, до недавних открытий и дискуссий относительно океанических течений, он всегда был осторожен, чтобы придать должное значение им в связи с опусканиями и поднятиями. В своих поздних изданиях он ввел более полные ссылки на действие течений, а также изложил теорию Кролла, но все же поддерживал обоснованность своих первоначальных выводов.