РЕЛЛИКВИИ ПЕРВОБЫТНОЙ ЖИЗНИ

ТРУДЫ сэра Дж. Уильяма Доусона, доктора права, члена Королевского общества и др.

Эдем потерянный и обретенный. Исследования ранней истории и конечной судьбы человека, как они представлены в природе и Откровении. 12-я доля, коленкор, $1.25

Работа состоит из двух частей. Часть I рассматривает физические и исторические вероятности относительно авторства и авторитетности книг Моисея. Часть II посвящена человеку и природе, падшим и восстановленным.

Исторический потоп. Его отношение к научным открытиям и современным вопросам. 12-я доля, картон, $0.25

«Это весьма удовлетворительное изложение. Будет очень полезно». — The New York Observer.

Место встречи геологии и истории. С иллюстрациями. Лекции в Институте Лоуэлла, 1894 г., 12-я доля, коленкор, $1.25

«Мы сердечно рекомендуем эти лекции всем, кто стремится получить ясное понимание этой важной дискуссии». — The Living Church.

Современные идеи эволюции в их отношении к Откровению и науке. Шестое издание, исправленное и дополненное. 12-я доля, коленкор, $1.50

«Доктор Доусон сам является человеком выдающегося рассудительного склада, широко эрудированным ученым и глубоким мыслителем, что делает удар, который он наносит по гипотезе эволюции, еще более тяжелым. Мы рекомендуем ее нашим читателям как одну из самых тщательных и глубоких книг по данному предмету из всех опубликованных до сих пор». — The Christian at Work.

Цепь жизни в геологическом времени. Очерк происхождения и последовательности животных и растений. С иллюстрациями. Третье, исправленное издание. 12-я доля, коленкор, $2.00

Египет и Сирия. Их физические особенности в связи с библейской историей. Второе издание, исправленное и дополненное. С множеством иллюстраций. «Тропы библейского знания». Том VI. 12-я доля, коленкор, $1.20

————————

Fleming H. Revell Company

Нью-Йорк: 112 Пятая авеню, Чикаго: 63 Вашингтон-стрит, Торонто: 140 и 142 Янг-стрит.

Cryptozoon Boreale, Dawson.
Two divisions or branches of a large specimen collected by
Mr. E. T. Chambers in the Ordovician of Lake St. John.
(See Appendix D.)

[Фронтиспис.

РЕЛЛИКВИИ ПЕРВОБЫТНОЙ ЖИЗНИ

НАЧАЛО ЖИЗНИ НА ЗАРЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ВРЕМЕНИ

АВТОР:

СЭР Дж. УИЛЬЯМ ДОУСОН, доктор права, член Королевского общества и др.

С ШЕСТЬДЕСЯТЬЮ ПЯТЬЮ ИЛЛЮСТРАЦИЯМИ

НЬЮ-ЙОРК ЧИКАГО ТОРОНТО

FLEMING H. REVELL COMPANY

1897

Содержание курса лекций о докембрийских ископаемых, прочитанного в Институте Лоуэлла, Бостон, в ноябре 1895 года.

Посвящается

АВГУСТУСУ ЛОУЭЛЛУ, эсквайру

Вице-президенту Американской академии искусств и наук, попечителю Института Лоуэлла

КАК МУДРОМУ И ЩЕДРОМУ РАСПОРЯДИТЕЛЮ БЛАГОРОДНОГО ФОНДА ДЛЯ ПРОДВИЖЕНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗНАНИЙ

ЭТА РАБОТА ПОСВЯЩАЕТСЯ С БОЛЬШИМ УВАЖЕНИЕМ И ПОЧТЕНИЕМ АВТОРОМ

ПРЕДИСЛОВИЕ

I

Прошло уже более тридцати пяти лет с тех пор, как было объявлено об открытии остатков, предположительно указывающих на существование животной жизни в древнейших породах, известных геологам. Одни встретили это с энтузиазмом, как «открытие новой эры в геологической науке», но другие отнеслись к этому скептически из-за состояния и минерального характера предполагаемого ископаемого, а также из-за огромного временного интервала между древнейшими известными ранее остатками животных и этими новыми претендентами на признание. С тех пор было получено много новых фактов, и вопрос этот находился в состоянии почти непрерывного обсуждения и споров, с переменным успехом в разных кругах.

Автор был связан с первоначальным открытием и описанием этих предполагаемых древнейших следов жизни и с тех пор, в перерывах между другой работой, посвятил много времени дальнейшим исследованиям, результаты которых время от времени публиковались в виде научных статей. Он также уделял внимание более поздним открытиям, которые способствовали заполнению пробела между лаврентийским ископаемым и его древнейшими известными преемниками.

В 1875 году он попытался суммировать в популярной форме то, что было известно на тот момент, в небольшом томе под названием «Заря жизни», который давно вышел из печати; а в 1893 году этот вопрос был затронут в главе его работы «Основные положения науки о Земле». В 1895 году он был приглашен представить эту тему широкой и просвещенной аудитории в курсе лекций, прочитанных в Институте Лоуэлла в Бостоне; и успех, который сопутствовал этим лекциям, побудил его воспроизвести их в настоящей работе в надежде, что исследования «Зари жизни» окажутся столь же увлекательными для широкого круга читателей, как и для тех, кто занимается ими как серьезной работой, и что их представление в такой форме может стимулировать дальнейшие исследования в области, которой суждено в грядущие годы добавить новые и важные сферы к знаниям о жизни в ранней истории Земли.

Гипотез относительно возникновения и развития жизни предостаточно; но наиболее научный метод работы с такими вопросами заключается в тщательном поиске древнейших остатков живых существ, которые сохранились для нас в каменных хранилищах Земли.

В этой трудной области работает много усердных исследователей, и целью автора на следующих страницах будет отдать должное их работе, насколько она ему известна, а также изложить собственные результаты.

Дж. У. Д.

CONTENTS

I
| PAGE
The Chain of Life Traced Backward in Geological Time | 3
II
Life in the Early Cambrian | 17
III
Pre-Cambrian Life | 47
IV
Foundations of the Continents, and their General Testimony as to Life | 79
V
Probabilities as to Laurentian Life, and Conditions of its Preservation | 107
VI
The History of a Discovery | 125
VII
The Dawn of Life | 147
VIII
Contemporaries of Eozoon | 193
IX
Difficulties and Objections | 221
X
The Origin of Life | 245
XI
Some General Conclusions | 281

ПРИЛОЖЕНИЕ

A. | Geological Relations of Eozoon, etc. | 295
B. | Organic Remains and Hydrous Silicates | 298
C. | Affinities of Eozoon, etc. | 303
D. | Cryptozoon | 310
E. | Receptaculites and Archæocyathus | 315
F. | Pre-Geological Evolution | 320
G. | Controversies respecting Eozoon | 324
H. | Notes to Appendix, December, 1896 | 329

СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ

FIG. |  | PAGE
| Cryptozoon Boreale | Frontispiece
| Map | xvi
1. | Olenellus | 20
2. | Triarthrus | 23
3. | Hymenocaris | 27
4. | Ctenichnites | 32
5, 6. | Archæocyathus | 35
7, 8. | Cryptozoon | 37, 39
9. | Fossils in Lower Cambrian Boulder | 41
10. | Section Hanford Brook | 51
11. | Worm Tracks | 53
12. | Pre-Cambrian Fossils | 54
13. | Arenicolites and Aspidella | 54
14. | Cryptozoon | 56
15. | Worm Burrows | 67
16. | Casts of Foraminifera | 68
17. | Tudor Eozoon | 69
18. | Laurentian America | 85
19. | Map of Grenville Limestones | 88
19A. | Attitude of Limestone, Côte St. Pierre | 91
20, 21. | Disturbed Beds | 103
22. | Section of Limestone | 113
23. | Silicification of Coral | 113
24. | Cast of Polystomella in Glauconite | 115
24A. | Crinoid and Shell in Glauconite | 116
25. | Nature-print of Eozoon | 121
26, 27. | Eozoon from Calumet | 130
28, 29. | Canals of Eozoon | 133
30, 31. | Canals and Tubuli | 135
32. | General Form of Eozoon | 149
33, 34. | Eozoon with Funnels | 152, 153
35. | Small Specimen and Structure | 155
36. | Decalcified Eozoon | 157
37. | Finest Tubuli filled with Dolomite | 158
38. | Arrangement of Canals | 159
39-41. | Finest Tubuli | 160-2
42. | Canals after Möbius | 163
43. | Stromatocerium | 172
44. | Stromatopora | 173
45. | Cœnostroma | 174
46. | Recent Protozoa | 176
47. | Fragmental Eozoon | 183
48, 49. | Nummulites and Calcarina | 186
50, 51. | Archæospherinæ | 190, 200
52. | Acervuline Eozoon | 205
53, 54. | Archæospherinæ | 205, 208
55. | Ditto, Finland | 212
56. | Eozoon Bavaricum | 213
57. | Archæozoon | 215
58. | Restoration of Eozoon | 230
59. | Eozoon in Different States | 237
60. | Nature-print of Large Specimen | To face 296

Click on map to view larger sized

Walker & Boutall SCt

Grenville Series on the Ottawa River (17 miles to an inch).
From Logan's Original Map of 1865.

ЦЕПЬ ЖИЗНИ, ПРОСЛЕЖЕННАЯ В ОБРАТНОМ ПОРЯДКЕ В ГЕОЛОГИЧЕСКОМ ВРЕМЕНИ

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХРОНОЛОГИЯ ЖИЗНИ.

По проф. Ч. А. Уайту.

См. транскрипцию ниже.

Примечание. — Не предполагается, что геологические периоды были равной продолжительности, как показано на диаграмме.

ОПЕЧАТКИ.

Там, где в тексте встречается Cryptozoon prolificum, следует читать Cryptozoon proliferum.

[Примечание транскрибатора: Исправления опечаток БЫЛИ внесены в текст!]

I

ЦЕПЬ ЖИЗНИ, ПРОСЛЕЖЕННАЯ В ОБРАТНОМ ПОРЯДКЕ В ГЕОЛОГИЧЕСКОМ ВРЕМЕНИ

I

В младенчестве мы имеем слабое представление о перспективе времени. Для нас окружающие объекты и даже люди старше нас кажутся существовавшими всегда, не имевшими ни начала, ни детства. Только по мере накопления знаний и опыта мы учимся распознавать различия в возрасте у существ старше нас. Размышляя об этом, на первый взгляд кажется аномалией, или, по крайней мере, противоречащим аналогии, что древнейшая литература и философия так много занимаются доктринами о происхождении вещей. В этом отношении первобытные люди, по-видимому, не напоминали детей; и тот факт, что наши собственные священные записи начинаются с ответов на такие вопросы, и что они появляются в древнейших литературных памятниках столь многих древних народов, и даже в фольклоре варварских племен, может быть использован как дополнительный аргумент в пользу раннего Божественного откровения по таким предметам, как средство пробуждения первобытных людей к пониманию их собственного места во Вселенной.

Как бы то ни было, несомненно, что современная наука поначалу заняла иную позицию.

Постоянство движений небесных тел, наших великих хранителей времени, и зависящих от них изменений на Земле, а также разрешение кажущихся возмущений в циклы большей или меньшей продолжительности внушили астрономам и физикам мысль о неизменности устройства небес и их вечном круговращении без каких-либо изменений. Подобным же образом, с возникновением геологии, последовательность изменений, зафиксированных в Земле, казалась бесконечной, и Хаттон мог сказать, что в геологической хронологии он не видит «ни следа начала, ни перспективы конца».

Но прогресс исследований изменил все это и вернул физическую и естественную науку на позицию, более близкую к старым космогониям. Физическая астрономия показала, что постоянное излучение тепла и света Солнцем и другими звездами должно было иметь начало и стремится к концу, что Земля и ее спутник Луна удаляются друг от друга, и что даже вращение нашего земного шара вокруг своей оси замедляется. Суммируя эти и другие изменения, лорд Кельвин говорит: «Придерживаться доктрины вечности Вселенной означало бы поддерживать грандиозное чудо, противоречащее фундаментальным законам материи и силы».

Так и на самой нашей Земле мы теперь можем отнести к их относительному возрасту те великие горные цепи, которые были эмблемами вечности. Мы можем перенестись в воображении во времена, когда человек и его спутники-животные сегодняшнего дня не существовали, когда наши континенты и моря не приняли своих нынешних форм, и даже когда Земля была раскаленной массой со всеми своими летучими материалами, взвешенными в атмосфере. Правда, во всех изменениях, которые претерпела наша Земля, преобладали одни и те же свойства материи и одни и те же естественные законы; но взаимодействия этих свойств и законов вели к непрерывным изменениям в определенных направлениях и нередко к накоплению напряжения, приводящему к пароксизмальным превратностям.

Если все это верно в отношении самой Земли, то это особенно применимо к ее живым обитателям. Последовательные династии животных и растений населяли Землю в течение геологического времени; и по мере того, как мы возвращаемся назад в летописи горных пород, сначала сам человек, а затем, последовательно, все высшие животные исчезают, пока, наконец, в древнейших ископаемых пластах не обнаруживается лишь часть более скромных обитателей моря. Во времена формирования древнейших из этих пород, или, возможно, несколько раньше, должно было произойти первое начало жизни на нашей планете.

Точно так же, как мы можем проследить каждое отдельное животное до микроскопического зародыша, в котором все его части потенциально присутствовали, мы можем проследить виды, роды и более крупные группы животных до их начала в разные моменты истории Земли и попытаться проследить линии творения или происхождения вплоть до первых существ, в которых проявились жизненные силы. Все такие начала должны заканчиваться тайной, ибо мы пока не знаем, как зародыш или совершенное животное могли возникнуть из неживой материи; но мы можем надеяться, по крайней мере, приблизиться к дате возникновения жизни и к знанию условий, при которых она начала существовать, ограничиваясь в настоящее время главным образом Царством Животных.

В качестве предварительного замечания к рассмотрению этого предмета мы можем вкратце отметить существующие в настоящее время классы животных, а затем свидетельства, которые у нас есть об их последовательном появлении в разные периоды геологического времени, чтобы мы могли исключить всех тех, кто имеет более позднее происхождение, насколько это позволяют имеющиеся в настоящее время знания, и ограничить наше рассмотрение формами, которые кажутся самыми ранними. При попытке сделать это мы можем использовать для справки таблицу геологических периодов и типов животных, представленную на диаграмме перед этой главой, которая основана на таблице, подготовленной проф. Чарльзом А. Уайтом из Геологической службы Соединенных Штатов, с изменениями, адаптирующими ее к нашей текущей цели. В этой таблице ведущие группы животных представлены линиями, уходящими вниз по геологической колонке формаций настолько, насколько они были прослежены до сих пор. Следует заметить, что такая таблица всегда подвержена возможности того, что одна или несколько ее линий будут продлены дальше вниз в результате новых открытий.

Самое широкое общее деление Царства Животных — на позвоночных (Vertebrata) и тех, у которых нет позвоночника или эквивалентной структуры (Invertebrates). [1] Первые включают, помимо самого человека, знакомые группы зверей, птиц, рептилий и рыб. Последние состоят из огромных полчищ существ, включенных под термины насекомые, ракообразные, черви, каракатицы, улитки, двустворчатые моллюски, морские звезды, морские ежи, коралловые полипы, медузы, губки и простейшие. Это смешанное множество животных, в основном низшего класса и водных, включает огромное разнообразие форм, которые, хотя и сравнительно мало известны обычным наблюдателям, чрезвычайно многочисленны, представляют большой интерес для натуралистов и, как мы обнаружим, значительно древнее по геологической дате, чем высшие животные.

[1] Двойное первичное деление, иногда используемое в настоящее время, на Metazoa и Protozoa, кажется более произвольным и неравным, а потому менее практичным.

Взглянув на диаграмму, можно увидеть, что высшие позвоночные имеют самое недавнее происхождение, причем сам человек появляется как один из самых новых. Только низшие рептилии или батрахии и рыбы уходят очень далеко назад в геологическое время. Ни одна из других групп позвоночных, насколько известно, не достигает дальше середины геологической шкалы — вероятно, по времени гораздо меньше этого. Те из беспозвоночных, которые дышат воздухом, уходят не дальше рыб, возможно, даже не так далеко. С другой стороны, все ведущие группы морских беспозвоночных прослеживаются без перерыва до Нижнего Кембрия, а некоторые из них — еще дальше. Таким образом, представляется, что в течение долгих веков до появления наземных или дышащих воздухом животных любого рода море кишело животной жизнью, которая была почти такой же разнообразной, как та, что населяет его сейчас. Причины этого, по-видимому, заключаются в том, что лучшая поддержка, обеспечиваемая водой, предъявляет меньше требований к органам для механической прочности, что вода сохраняет более равномерную температуру, чем воздух, и что механизмы для дыхания в воде менее сложны, чем те, что необходимы в воздухе. Следовательно, условия жизни, так сказать, легче в воде, чем в воздухе, особенно для существ простого строения и низкой жизненной энергии. Кроме того, воды занимают две трети поверхности Земли, а в более ранние периоды, вероятно, покрывали еще большую площадь.

Теперь мы можем понять, что Царство Животных имело не одно, а много начал, причем его ведущие типы появлялись последовательно на протяжении геологического времени. Таким образом, особое начало любой одной линии жизни или тех, что принадлежат к разным линиям, могло бы стать предметом особого исследования; но наша нынешняя цель — исследовать первое или самое раннее появление жизни на нашей планете и то, в какой форме или формах она появилась. Поэтому мы можем пренебречь всеми позвоночными животными и дышащими воздухом беспозвоночными и ограничить наши исследования морскими беспозвоночными.

В отношении них шести более крупных подразделений или провинций Царства Животных может быть достаточно, чтобы включить всех низших обитателей океана, будь то сейчас или в некоторых из древнейших ископаемых пород. [2]

[2] Некоторые современные зоологи, возможно, подобно некоторым древним грекам, утратившие идею единства природы, или, по крайней мере, идею одного председательствующего божества, предпочитают для более крупных подразделений животных термин phylum или phylon, подразумевающий просто род, расу или вид, без ссылки на определенное место в упорядоченном космосе.

Рассматривая нашу диаграмму более детально, мы замечаем, что высшие позвоночные, наиболее близкие к человеку по строению, уходят назад лишь на небольшое расстояние, или, за немногими исключениями, только до начала Кайнозойского или Третичного периода, в поздней части которого мы все еще существуем. Другие дышащие воздухом позвоночные, птицы и настоящие рептилии, уходят значительно дальше, до начала предыдущего или Мезозойского периода. Амфибии, или лягушкоподобные рептилии, достигают несколько дальше, а рыбы и дышащие воздухом членистоногие — еще дальше. С другой стороны, наши шесть великих групп морских беспозвоночных уходят назад на огромное время, без каких-либо спутников, до самого нижнего Палеозоя, и это относится как к их высшим типам, каракатицам и их союзникам, и ракообразным, так и к низшим племенам. Обращаясь снова к нашей таблице, мы обнаруживаем, что эти существа простираются непрерывными линиями до Нижнего Кембрия, древнейших пластов, в которых мы находим значительное количество органических остатков, и оставляют всех остальных членов Царства Животных далеко позади.

Если теперь мы попытаемся классифицировать ведущие группы этих устойчивых беспозвоночных под несколькими общими названиями, мы можем использовать следующие, начиная с тех, что стоят выше по рангу:—

(1) Насекомые и Ракообразные (Arthropoda).

(2) Каракатицы, одностворчатые и двустворчатые моллюски (Mollusca).

(3) Черви (Annelida).

(4) Морские ежи и морские звезды (Echinodermata).

(5) Коралловые полипы, морские анемоны и медузы (Cœlenterata).

(6) Губки, фораминиферы и простейшие животные простого строения (Protozoa).

Правда, существуют некоторые животные, родственные моллюскам и червям, которые могли бы претендовать на формирование отдельных групп, хотя и второстепенного значения. Положение губок сомнительно, и большая масса простейших может допускать подразделение; но для нашей нынешней цели эти шесть великих групп или провинций Царства Животных могут считаться включающими все более скромные формы водной жизни, и они соседствуют друг с другом вплоть до Раннего Кембрия. Если, в соответствии с предыдущими утверждениями, мы решим разделить историю Земли по развитию животной жизни, а не по горным породам, и рассматривать каждый период как возглавляемый доминирующими формами животных, то мы получим век человека, век млекопитающих, век рептилий и птиц, век амфибий и рыб, и век ракообразных и моллюсков.

Только в последние годы исследования, особенно Барранда, Хикса, Лапворта, Линарссона, Брёггера и других в Европе, а также Мэтью, Форда и Уолкотта в Америке, увеличили число известных животных Нижнего Кембрия почти до 200 видов, а ниже этого мы пока очень мало знаем о животной жизни. Поэтому мы можем взять Нижний Кембрий, или «Зону Olenellus», как ее называют по одному из ее более важных ракообразных [3], в качестве нашей отправной точки для погружения в глубины ниже. При этом мы можем отметить упорядоченный и симметричный характер цепи жизни и тот странный факт, что на протяжении столь долгих веков животная жизнь, по-видимому, была ограничена водами и претерпела мало развития в сторону своих высших форм. Это похоже на дерево с высоким безветренным стволом, несущим все свои листья и зелень на вершине, или на какое-то малоизвестное племя людей, долго живущее в изоляции и неизвестное славе, а затем, под влиянием какого-то скрытого импульса или возможности, становящееся великой завоевывающей и доминирующей нацией. Или, сравнивая это с высшими вещами, это похоже на христианскую религию, веками ограниченную малым и сравнительно неважным народом, медленно развивающим свою веру и надежды, а затем внезапно, под личным влиянием Христа и Его апостолов, распространяющуюся по миру и за несколько столетий становящуюся правящей силой в его величайшей империи, переживающую падение этой империи и проникающую во все великие нации, возникшие из ее руин. Божьи планы в природе, в истории и в благодати кажутся нам очень медленными в своем росте и зрелости, но они очень верны.

[3] См. рисунок, стр. 20.

ЖИЗНЬ В РАННЕМ КЕМБРИИ

II

ЖИЗНЬ В РАННЕМ КЕМБРИИ

I

В старой халдейской басне о сошествии Иштар в Аид, чтобы вернуть своего потерянного Таммуза, у каждых ворот нижнего мира она лишается части своих украшений и одежд, пока, наконец, не предстает нагой и без украшений перед владыкой Нижнего Мира. Так и в нашем спуске с поверхности, на которой живут люди, через последовательные слои земной коры, мы оставляем позади, один за другим, все высшие формы жизни, с которыми мы знакомы; но у нас все еще остаются наши шесть групп водных беспозвоночных, правда, в облике видов и родов, ныне неизвестных в живом состоянии, но хорошо представленных вплоть до нижней части Кембрия. Давайте теперь предположим, что мы остановимся на берегах Кембрийского моря или забросим наш драг в его воды в поисках этих старых животных; хотя мы можем сделать это только болезненно выбивая и высекая их из их каменных гробниц, и часто это фрагменты, которые должны быть собраны вместе, прежде чем мы сможем полностью осознать формы и структуры животных, к которым они принадлежали.

Мы можем остановиться здесь, однако, чтобы заметить, что ни географические, ни климатические условия Земли в это раннее время не были похожи на те, с которыми мы знакомы сейчас. Морские животные Кембрия оставили свои остатки в пластах осадочных пород, которые сейчас составляют скалы, образующие части наших континентов, удаленные от моря и значительно поднятые над его уровнем, что показывает, что обширные территории, находившиеся тогда под океаном, теперь являются сушей; в то время как нет веских доказательств того, что море и суша поменялись местами. Факты скорее указывают на то, что континенты расширили свою площадь за счет океана, который, однако, вероятно, увеличился в глубине. В доказательство этих утверждений мне достаточно упомянуть, что некоторые из древнейших пород в шотландских и валлийских холмах, в Скандинавии, в России и в Богемии богаты кембрийскими морскими ископаемыми.

Fig. 1.—Olenellus Thompsoni, Hall.

A characteristic Trilobite of the Lower Cambrian in North America. After Walcott and specimen in Peter Redpath Museum.

В Америке, подобным же образом, такие породы встречаются на склонах Аппалачей, в Нью-Брансуике и на Ньюфаундленде, на плато Колорадо и в Скалистых горах. По сути, карта Северного полушария в этот период показала бы лишь ограниченный околополярный континент с некоторыми отдаленными островами к югу от него и мелководьями, простирающимися через северную часть областей нынешних Атлантического и Тихого океанов. Великий океан, однако, простиравшийся таким образом над большей частью умеренных и тропических частей Северного полушария, был, вероятно, также более мутным и мелким, чем в современную эпоху. Температура поверхности этого обширного океана была также, вероятно, более равномерной, чем у современного моря, в то время как даже его более глубокие части или бездны имели бы больше земного тепла, чем сейчас. Таким образом, мы можем без колебаний утверждать, что в эту раннюю эпоху условия для появления кишащей морской жизни низкого класса и ее распространения по всей Земле были на максимуме.

Давайте же спросим, что на самом деле производили эти старые Кембрийские моря, особенно в ранние части того древнего и, вероятно, затянувшегося времени.

Наиболее высокоорганизованным типом, о котором у нас есть какие-либо достоверные свидетельства, является тип Crustacea, группа, к которой принадлежат наши современные омары и крабы, и ее наиболее заметными представителями являются трилобиты (рис. 1, 2), названные так из-за трех лопастей, на которые разделено тело. Эти существа действительно примечательны двойным свойством двусторонней симметрии и суставчатой структуры спереди и сзади, основанной на числе три. Спереди назад у нас есть большая голова, обычно с хорошо развитыми глазами и ротовыми органами, средняя или грудная часть, состоящая из ряда подвижных сегментов, и хвостовая часть, иногда маленькая, иногда почти такая же большая, как голова. Поперечно тело разделено на центральную и две боковые лопасти, которые можно увидеть в голове, груди и обычно также в хвосте. Организация этих животных должна была быть такой же сложной, как у большинства существующих ракообразных. Их нервная система должна была быть хорошо развита; огромное количество мышц требовалось для движения различных частей туловища и многочисленных и сложных конечностей, которые наблюдались у некоторых видов и, без сомнения, были у всех. Их пищеварительная и кровеносная системы должны были соответствовать сложности их локомоторных органов.

Fig. 2.—Triarthrus Becki, Green.

A Trilobite of primitive type, showing its limbs and antennæ. (After Beecher.)

Рисунок 2, заимствованный у Бичера [4], показывает конечности вида, не Нижнего Кембрия, а несколько более поздней формации. Нет сомнений, однако, что конечности более ранних видов были столь же совершенны, тем более что Triarthrus — это животное старого типа, приближающееся к вымиранию в эпоху, следующую за Кембрием, и его представители в более ранние и процветающие дни семейства не могли быть хуже по организации. Эти существа кишели в каждом море в Кембрийский период и были представлены большим количеством видов, некоторые из них крупного размера, другие очень маленькие; некоторые многосуставчатые, другие малосуставчатые, с большим разнообразием бугорков, шипов и других декоративных и защитных частей. Если мы спросим об их родстве и месте в великой группе ракообразных, ответ должен быть таким: хотя в некоторых пунктах они близки к высшим формам, они наиболее близки к тем, которые занимают среднее положение в классе, и являются, по сути, композитным типом, представляющим пункты структуры, ныне распределенные среди различных групп. Если мы спросим о родстве с низшими группами, мы должны ответить, что их ближайшие союзники в этом направлении — щетинконогие морские черви; но существует огромный разрыв, как в Кембрийском, так и в Современном морях, между любыми из этих червей и ракообразными, которые, будь то эмбрионы или взрослые особи, имеют какое-либо сходство с ними.

[4] American Journal of Science, 1896.

Трилобиты, появившись в большом разнообразии родовых и видовых форм и сыграв важнейшую роль в свое время, не были предназначены для продолжения существования после Каменноугольного периода, и до этого времени они начали уступать место Limuli, мечехвостам, несколько видов которых продолжают существовать на наших побережьях до настоящего времени. В этой ограниченной продолжительности трилобиты представляют странный контраст с некоторыми креветкоподобными ракообразными, их современниками (филлоподами), которые очень близко напоминают некоторые до сих пор существующие, и то же самое замечание относится к полчищам маленьких двустворчатых ракообразных (остракод), которые все еще представлены множеством современных видов как в море, так и в пресных водах. Существует, однако, замечательная группа креветкоподобных ракообразных, представленная в современном мире лишь несколькими мелкими видами, которые в Кембрийскую эпоху достигли больших размеров и составляют очень обобщенный тип, сочетающий признаки, ныне встречающиеся в низших и высших группах ракообразных.

Hymenocaris vermicauda Салтера (рис. 3) может служить иллюстрацией одной из этих примитивных форм.

Fig. 3.—Hymenocaris vermicauda, Salter.

A Lower Cambrian Shrimp of generalized type. (After Salter.)

По сути, как показал доктор Генри Вудворд в способном президентском обращении, прочитанном Геологическому обществу в 1895 году, в основании Нижнего Кембрия у нас все еще есть несколько различных групп ракообразных; и если с некоторыми мы должны были бы считать их прослеживаемыми до одной исходной формы или червеподобного предка, мы должны искать это далеко в тех докембрийских породах, в которых мы не находим никаких ракообразных вообще. Правда, нет веских причин требовать этого; ибо какая бы причина, вторичная или конечная, ни произвела любую форму ракообразного в Нижнем Кембрии, она могла бы точно так же произвести несколько различных форм. Эволюционисты кажутся несколько неразумными в требованиях такого рода, ибо любая причина, способная породить новую форму живого существа, могла действовать в то же время в разных местах и при несколько разнообразных условиях, а также могла действовать в разное время. Все воображаемые линии происхождения животных более или менее подвержены этой случайности; и это может отчасти объяснить большое разнообразие в линиях родства, представленных нам эволюционистами, которые могут отчасти иметь основу в фактах, поскольку речь идет о различных вариативных и расовых формах, но могут с такой же вероятностью быть совершенно ошибочными в случае истинных видов. В любом случае, в древнейших породах, в которых мы можем проследить ракообразных, у нас уже, вероятно, есть пять отрядов, на которые зоологи делят их преемников в современных морях; и это, безусловно, странный и наводящий на размышления факт, значение которого мы будем лучше подготовлены понять на более позднем этапе нашего исследования.

Родственными в некоторых отношениях ракообразным, хотя и гораздо более низкими по классу, являются морские черви — великое и разнообразное полчище — обычно обитающие в более мелких частях океана; хотя 330 видов, собранных экспедицией «Челленджера», показывают, что они также изобилуют на тех больших глубинах, к которым путешественники получили доступ лишь недавно. Морские черви, таким образом, по-видимому, способны жить на всех глубинах, а также во всех климатах; и в соответствии с этим они изобилуют в древнейших породах, которые часто испещрены отверстиями, вызванными их рытьем, или обильно отмечены на поверхностях пластов их следами.

Великая провинция моллюсков, в которую для нашей нынешней цели мы можем включить некоторых аберрантных и рудиментарных моллюскоидов, лучше всего известна нам сейчас по ее средним типам, одностворчатым и двустворчатым моллюскам; высшая группа каракатиц и наутилусов, хотя и не является редкостью, гораздо менее многочисленна, а одна, по крайней мере, из низших групп, плеченогие, представлена в современном мире лишь немногими формами. Распространение моллюсков назад в Кембрий примечательно тем, что оно в целом скудно по сравнению с распространением ракообразных и представляет лишь в небольшом количестве типы, наиболее распространенные в более поздние времена. Одна или две раковины и, возможно, некоторые следы представляют высшую группу: некоторые формы, напоминающие плавающие виды морских улиток, и очень немногие обычные двустворчатые моллюски представляют типы, наиболее известные в современных морях; в то время как плеченогие и, вероятно, некоторые еще более простые формы находятся в большом сравнительном избытке. Отдельные экземпляры также имеют малый размер, как если бы эти существа только проникали на арену жизни в незначительных и скромных формах. Насколько известно, низшие группы, предположительно родственные моллюскам, асцидии или морские брызгалки и морские мхи (мшанки), не появляются; но они могли быть представлены видами, которые не обладали твердыми частями, способными к сохранению.

Это подводит нас к соображению, что, хотя все ракообразные обязательно обладают каким-то панцирем или внешним скелетом, моллюски сильно отличаются в этом отношении. В то время как некоторые из них имеют тяжелые раковины, другие, даже из высших форм, совершенно лишены таких защитных частей. Это снова приводит к любопытному вопросу относительно вооружения трилобитов. Некоторые из них, даже из крупных видов, имеют сильные и грозные шипы, подобные тем, что есть у мечехвостов и других современных ракообразных. Но каких врагов такого рода должны были опасаться трилобиты? Тем не менее, виды длиной в фут или более имели большие штыкообразные шипы.

Fig. 4.—Ctenichnites ingens, Matthew.

A slab with markings of aquatic animals. From specimen in Peter Redpath Museum.

Все, что мы знаем по этому предмету, заключается в том, что на поверхностях Нижнекембрийских пород в некоторых местах есть сложные и загадочные следы или царапины, которые, по-видимому, были произведены, когда порода была в состоянии мягкого ила, крупными и быстро плавающими животными, обладающими какими-то руками или подобными придатками (рис. 4). Мэтью остроумно предположил, что это могли быть крупные моллюски, родственные современным гигантским кальмарам, которые до сих пор изобилуют в океане, что они могли быть достаточно мощными, чтобы охотиться на трилобитов, и, будучи быстрыми пловцами, нашли бы их беспомощной добычей, если бы не их защитные шипы. Тем не менее, такие крупные моллюски могли погибнуть, не оставив никаких остатков, распознаваемых в породах, кроме того, что можно назвать их почерком на глине. Несколько небольших примеров раковинных видов этих высших моллюсков, однако, появляются в Кембрии, а в последующие эпохи они становятся очень обильными и достигают больших размеров, снова уменьшаясь к современным временам. Таким образом, кажется, что по какой-то неизвестной причине высшие и низшие моллюски могли быть локально многочисленны, но промежуточные типы были редки.

Гораздо более низкая группа иглокожих, или морских ежей и морских звезд, как ни странно, лишь в малой степени появляется в Раннем Кембрии, будучи представленной, насколько известно, только одной эмбриональной группой, цистидеями. Чуть позже, однако, морские лилии стали очень обильными, а чуть позже — настоящие морские звезды и ежи. Аберрантная группа морских слизней, насколько известно, имеет более современное происхождение; но большинство этих животных мягкотелые и вряд ли могли сохраниться.

Великая группа коралловых животных, столь заметная черта более поздних эпох, едва известна в древнейшем Кембрии, за исключением некоторых высокообобщенных форм [5] (рис. 5). Существуют, однако, небольшие зоофиты, относящиеся к низшему типу гидроидов, и отметины, которые считаются слепками выброшенных на берег медуз. Если, вслед за некоторыми натуралистами, мы будем рассматривать губки как очень скромных членов коралловой группы (кишечнополостных), тогда мы имеем право добавить их к ее представителям в самом нижнем Кембрии; но, возможно, их лучше отнести к следующей и самой низкой группе из всех — простейшим.

[5] Доктор Г. Дж. Хинд тщательно изучил эти формы, а также подобные виды, встречающиеся в Нижнекембрийских пластах в разных частях Северной Америки, Испании, Сардинии и других местах. См. примечание в Приложении и Journal Geol. Society of London, том xlv, стр. 125.

Рис. 5. — Archæocyathus profundus, Биллингс. Возможно, коралл обобщенного типа из Нижнего Кембрия Л'Анс-а-Луп, Лабрадор. Маленький экземпляр.

Fig. 6.—Structures of A. profundus (magnified).

From specimens in Peter Redpath Museum.

(a) Lower acervuline portion. (b) Upper part, with three of the radiating laminæ and section of pores, (c) Portion of lamina, with pores, the calcareous skeleton unshaded.

Это самые скромные из всех обитателей моря, представляющие очень простые, желеобразные тела с немногими органами, но иногда производящие сложные и красивые известковые и кремнистые покрытия или тесты. Животные этого типа были найдены в Нижнем Кембрии, хотя и не в таких огромных количествах, как в некоторых более поздних формациях. В Кембрии также есть некоторые крупные, ламинированные, известковые тела (Cryptozoon Холла), которые будут более подробно рассмотрены ниже и которые недавно были прослежены в еще более низких отложениях, даже ниже самого нижнего Кембрия (рис. 7, 8). Они имеют некоторое сходство со слоистыми кораллами или строматопорами Силура и Ордовика, которые многими рассматриваются как скелеты коралловых животных низкого типа; но микроскопическая структура Cryptozoon скорее сближает его с некоторыми из более крупных форм простейших, найденных выше в ряду формаций. Нам придется обсудить это позже в связи с еще более древними ископаемыми.

Fig. 7.—Cryptozoon proliferum, Hall.

Portion of slab reduced in size. (After Hall.) See also Fig. 59, p. 237.

Fig. 7a.—Portion of thin section of Cryptozoon proliferum (magnified × 50).

(a) Corneous layers, (a¹) One of these dividing, (b) Intermediate stroma with granules of calcite, dolomite and quartz, traversed by canals.

From a Micro-photograph by Prof. Penhallow.

[К стр. 39.

Если теперь в воображении мы забросим нашу сеть или драг в море Нижнего Кембрия, мы можем надеяться взять экземпляры, иллюстрирующие все наши шесть групп беспозвоночных животных, и под некоторыми из них — примеры более чем одной подчиненной группы. Из ракообразных мы могли бы иметь представителей четырех или пяти отрядных групп, а из моллюсков — столько же. Это две самые высокие и самые сложные группы. В четырех низших группах у нас естественно было бы меньше разнообразия, хотя было бы странно, если бы не так много примеров в более поздние периоды, что доминирующие и высшие группы должны быть наиболее развиты в отношении количества своих модификаций.

Fig. 8.—Diagrammatic section of two Laminæ of Cryptozoon, showing the Canals of the intermediate space, or Stroma (magnified).

Specimen in Peter Redpath Museum.

Всего мы, возможно, смогли бы получить не менее 200 видов даже в одной местности. Весьма вероятно, что если бы в Раннекембрийские времена была экспедиция по сбору, подобная экспедиции «Челленджера», она могла бы получить тысячи видовых форм, представляющих все вышеперечисленные типы, тем более что мы, вероятно, очень мало знаем о более мягких и беспанцирных животных этих старых морей, и есть некоторые основания полагать, что их доля могла быть больше, чем в современном океане.

В иллюстрацию богатства некоторых частей древнейшего Кембрийского моря я могу сослаться здесь на большой и прекрасно иллюстрированный мемуар Уолкотта о Нижнем Кембрии, содержащий пятьдесят фолио-таблиц видов, собранных в нескольких районах Северной Америки; и, в качестве незначительного примера, на содержимое рыхлого валуна известняка того возраста, найденного в Литтл-Метис на Нижнем Св. Лаврентии, при следующих обстоятельствах (рис. 9):—

Fig. 9.—Lower Cambrian Fossils found in a few cubic inches of limestone in a conglomerate at Little Metis; viz., Trilobites of genera Olenellus, Ptychoparia, Solenopleura, Protypus; Brachiopod of genus Iphidea; Pteropod of genus Hyolithes; Gastropod, genus Stenotheca; Sponge, undetermined.

Вдоль того, что сейчас является долиной Нижнего Св. Лаврентия и заливом того же названия, по-видимому, были отложены в древнейший Кембрийский или период Olenellus пласты известняка, богатые раковинами морских животных и их фрагментами. Их можно увидеть на месте в некоторых частях Ньюфаундленда и кое-где на холмах, граничащих с рекой Св. Лаврентия; но по большей части они были смыты морем, когда эти районы поднимались, чтобы сформировать части американской суши. Их руины появляются в виде валунов и гальки в толстых пластах конгломерата или пудинга, составляющих части серий Верхнего Кембрия и Нижнего Ордовика, которые сейчас занимают южное побережье Нижнего Св. Лаврентия. В одном из этих валунов, диаметром менее фута, извлеченном из его твердой матрицы и тщательно разбитом, я нашел фрагменты, представляющие одиннадцать различных видов, из которых не менее восьми были трилобитами, один — брюхоногим моллюском, один — плеченогим и один, вероятно, губкой — и это представляет интересную иллюстрацию количества видов, иногда встречающихся в ограниченном пространстве, а также большого распространения трилобитов в этих пластах. Статистика этих групп для Северной Америки, как приведено Уолкоттом, показывает 165 видов, принадлежащих ко всем перечисленным выше группам, и из них Trilobita составляют одну треть от общего числа; так что Зону Olenellus, как ее называют по одному роду этих ракообразных, вполне можно было бы назвать царством трилобитов, если бы, конечно, как показывают уже упомянутые признаки, гигантские каракатицы, лишенные раковин, не были тогда тиранами моря, но представлены лишь отметинами их длинных и мускулистых рук на мягком морском иле во время погони за своей добычей — ракообразными. Что я, однако, хочу главным образом подчеркнуть, так это то, что в древнейших пластах Кембрия у нас есть свидетельства морского дна, кишащего представителями всех ведущих типов морской беспозвоночной жизни, и поэтому мы, по-видимому, все еще далеки от начала живых существ, если это был медленный и постепенный процесс, а не внезапная или быстрая серия событий.

ДОКЕМБРИЙСКАЯ ЖИЗНЬ

III

ДОКЕМБРИЙСКАЯ ЖИЗНЬ

H

Проследив цепь жизни через долгие геологические века, от сегодняшнего дня назад к Кембрийскому периоду, мы теперь можем встать на фауну древнейшего Кембрия или Зоны Olenellus, как на платформу, откуда мы можем нырнуть в еще более глубокие бездны прошлого времени. Здесь, однако, мы, по-видимому, достигли предела, за которым до сих пор было обнаружено мало остатков живых существ, хотя все еще остаются докембрийские отложения огромной толщины, занимающие большие площади наших континентов. Эти докембрийские формации до сих пор являются одними из наименее известных геологам. Отсутствие ископаемых, нарушения и изменения, которые претерпели сами породы, и которые затрудняют разгадку их относительного возраста и расположения, послужили сдерживающим фактором для геологов-любителей и в некоторой степени сорвали усилия официальных исследователей. В дополнение к этому, работники в разных регионах приняли разные методы классификации и номенклатуры; и в совсем недавнем обращении Генеральный директор Геологической службы Великобритании выражает свою неспособность убедиться в эквивалентности различных докембрийских групп на противоположных сторонах Атлантики и, как следствие, предпочитает сохранять для британских групп лишь местные названия.

С другой стороны, те, кто придерживается современных теорий постепенной эволюции, отвергают идею о том, что фауна Нижнего Кембрия может быть примитивной, и требуют огромной серии изменений в предыдущее время, чтобы подготовить путь для нее. В любом случае эта сравнительно неисследованная часть геологического времени сулит тайну и возможность великих открытий для смелых искателей, которые могут войти в нее. Теперь нашим усилием должно быть исследование этой тусклой и таинственной зари жизни и установление того, какие формы, если они есть, видны среди ее туманов и мглы.

Кевинийский или Этчеминийский периоды.

В некоторых базальных кембрийских или инфракембрийских пластах, найденных Мэтью в Южном Нью-Брансуике, Уолкоттом в Колорадо, а также скандинавскими и английскими геологами в их соответствующих странах, мы находим несколько остатков, отнесенных к водорослям; мелкие тесты или раковины простейших; норы и следы, подобные тем, что оставляют современные морские черви; несколько двустворчатых раковин, родственных современным Lingulæ, но представляющих некоторые замечательные обобщенные признаки; некоторые двустворчатые и креветкоподобные ракообразные, спикулы губок и крупные ламинированные формы (Cryptozoon), подобные тем, о которых уже упоминалось как встречающихся в Верхнем Кембрии; также некоторые загадочные отметины, которые, как предполагается, были произведены руками или щупальцами свободно плавающих животных различных видов. В этих нижних пластах трилобиты почти или полностью исчезли, будучи представлены лишь сомнительными фрагментами. Пласты породы, первоначально песчаные или илистые отложения, содержат ископаемые очень скудно и только в определенных слоях, разделенных большой толщиной бесплодного материала, как если бы земные вещества отлагались очень быстро, или как если бы животная жизнь была редкой на морском дне, за исключением промежутков. Однако было высказано предположение [6], что большая часть морского населения в те ранние времена состояла из пелагических или плавающих животных, лишенных каких-либо твердых частей, которые могли бы сохраниться. В дополнение к биологическим аргументам в пользу этого взгляда, существует тот факт, что некоторые из пластов окрашены углеродистым или угольным веществом, как если бы осадок был смешан с разложившимися остатками растений или животных, не сохранившими определенных форм. Будущие открытия могут увеличить наши знания о жизни этого периода, предшествующего Кембрию, но очевидно, что, насколько эти породы были исследованы, они указывают на большой шаг вниз в отношении разнообразия и сложности морской жизни.

[6] Профессора Брукса из Университета Джонса Хопкинса.

Тем не менее, мы должны помнить, что в более поздние периоды бывали времена быстрого осадконакопления, когда, по крайней мере в определенных местностях, формировались мощные толщи пород с малым количеством органических остатков. У нас есть примеры этого в позднем кембрии, в ордовике, а также позднее — в перми и триасе. Таким образом, в пластах, непосредственно подстилающих нижний кембрий, мы можем проходить через зону относительного бесплодия, чтобы обнаружить более плодородную почву ниже.

Следует также отметить, что существуют свидетельства нарушений, происходивших в интервале между нижним кембрием и самым верхним докембрием, что может подразумевать значительный промежуток времени, не зафиксированный в исследованных до сих пор местностях, но следы которого могут быть найдены в других местах.

Теперь мы можем, взяв некоторые североамериканские местонахождения в качестве наших лучших доступных ориентиров, задаться вопросом о природе и содержании пластов, залегающих непосредственно под нижним кембрием.

Fig. 10.—Section at Hanford Brook. (After Matthew.)

Showing St. John group resting on Etcheminian, and this on Coldbrook (Huronian).

В Южном Нью-Брансуике, как указал Мэтью несколько лет назад, встречается ряд конгломератов, а также песчанистых и сланцевых пластов поверх пород, по большей части магматического происхождения, составляющих значительную толщу отложений под кембрием и известных на местном уровне как серия «Колдбрук», которая, вероятно, эквивалентна гуронской серии Северной и Западной Канады, о чем будет сказано позже. Эти пласты поначалу рассматривались как верхний член гуронской серии, но впоследствии было сочтено более правильным объединить их с вышележащим кембрием в качестве базального кембрия. Тот факт, что эти проблематичные пласты оказались несогласно залегающими по отношению к кембрию, а также своеобразие их окаменелостей привели к выделению их в отдельную группу под названием этхеминиан, которая, по-видимому, представляет собой время и условия, предшествующие кембрию (рис. 10). Окаменелости в этих пластах немногочисленны, и их трудно найти. Мэтью любезно предоставил мне следующий список. [7] Трилобиты отсутствуют. Морские черви оставили норы, следы и слепки, которые, вероятно, представляют несколько видов (рис. 11). Одна маленькая раковина (Volborthella) считается предшественником прямораковинных моллюсков, родственных современному наутилусу, которые становятся такими крупными и многочисленными в последующие периоды. Существует несколько одностворчатых моллюсков, родственных современным морским улиткам, брахиопода древнего рода Obolus, некоторые фрагменты, предположительно представляющие цистидей — рудиментарный тип стебельчатых морских звезд, столь обильных позднее, спикулы губок и мелкие простейшие с раковинами, не сильно отличающимися от раковин их современных потомков. Этот скудный список суммирует формы жизни, известные в этхеминиане этого района, где кембрийские пласты демонстрируют богатую и разнообразную фауну трилобитов и других животных, описанных и изображенных Мэтью в нескольких последовательных томах «Трудов Королевского общества Канады» (рис. 12).

[7] «Труды Королевского общества Канады», том VII.

Fig. 11.—Trails of Worms of two types (Psammchnites and Planilites).

Пласты в Ньюфаундленде (серии Сигнал-Хилл и Рэндом-Саунд), подстилающие нижний кембрий, предоставили Мюррею и Биллингсу несколько хорошо охарактеризованных спиралевидных слепков червей и несколько проблематичных форм, известных как Aspidella, которые могут быть ракообразными или моллюсками, родственными блюдечкам (рис. 13).

Fig. 12.—Group of pre-Cambrian (Etcheminian) Animals from the Etcheminian. (After Matthew.)

The name "Etcheminian" is derived from that of an ancient Indian tribe of New Brunswick.

(a) Volborthella, supposed to be a Cephalopod shell. (b) Pelagiella. (c) Orthotheca, supposed to be Pteropods. (d) Primitia, an Ostracod Crustacean, (e) Obolus, a Brachiopod shell. (f) Platysolenites, probably fragment of a Cystidean. (g) Globigerinæ, casts of Foraminiferal shells, Etcheminian, New Brunswick.

Fig. 13.—Arenicolites (Spiroscolex) spirales (Billings) and Aspidella tenanovica (Billings), Signal Hill Series, Newfoundland.

Fig. 14.—Fragment of Cryptozoon, Grand Cañon, Arizona.

Photograph from a specimen presented by Dr Walcott to the Peter Redpath Museum.

В мощной серии докембрийских пластов в каньоне Колорадо в западной части Соединенных Штатов Уолкотт нашел небольшую округлую раковину с неопределенными родственными связями, [8] вид Hyolithes, вероятно, плавающую морскую улитку или крылоногого моллюска, небольшой фрагмент, который, возможно, принадлежал трилобиту, и некоторые ламинированные формы, которые, если они являются органическими, относятся к уже упомянутому Cryptozoon (рис. 14).

[8] Дисковидная или пателлоидная.

Кевенайская серия озера Верхнее не дала окаменелостей, но пласты «трубочного камня» (pipestone) в Миннесоте, предположительно того же возраста, дали небольшую двустворчатую раковину, родственную Lingula; [9] а черные сланцы в верховьях озера Верхнее содержат некоторые отпечатки, предположительно являющиеся следами животных. [10]

[9] Уинчелл.

[10] Селвин и Мэтью.

Вопрос о том, следует ли рассматривать вышеупомянутые пласты как продолжение кембрия вниз или как верхнюю часть более древней системы, оставался открытым. Мэтью, чье мнение по такому вопросу является авторитетнейшим, рассматривает их как отдельную систему, но принадлежащую, вместе с кембрием, к великому палеозойскому периоду. Ван Хайз и некоторые другие ученые из Соединенных Штатов отделили бы их даже от палеозоя и объединили с подстилающим гуронием, как представляющие «протерозойский» или «алгонкский» период. Это лишь вопрос классификации, неизбежно более или менее произвольный; но я полагаю, что факты, которые будут изложены далее, показывают, что лучше всего объединить этхеминиан и его эквиваленты с палеозоем, а группы, залегающие ниже, поместить в один великий отдел, эквивалентный палеозою, для которого много лет назад я предложил название «эозой», или «заря жизни».

Бегло взглянув на скудную фауну пород непосредственно под кембрием, мы можем теперь перейти к более детальному изучению ее истинного значения и важности как ведущей к началу жизни. Я уже упоминал о кажущемся внезапном падении числа групп и видов ниже основания кембрия и намекал, что это может быть следствием временных локальных условий осадконакопления или неполноты информации. Другой факт, который поражает нас, — это разнообразный и неоднородный характер остающихся у нас окаменелостей; это предполагает, что мы имеем дело либо с горсткой, выбранной наугад, как бы из более богатой фауны, либо с тем, что в начале начал разрывы и недостающие звенья между различными формами жизни были еще более выражены, чем в настоящее время. Это, однако, было бы вероятно, если бы план творения состоял в том, чтобы сначала представить различные типы с немногими формами в каждом; короче говоря, создать своего рода типовую коллекцию, представляющую весь диапазон организации с помощью нескольких характерных вещей, а не давать полную серию со всеми промежуточными связями. Такой способ введения жизни не является априори невероятным, как бы он ни расходился с некоторыми распространенными гипотезами.

Начиная с высших беспозвоночных, мы не должны делать вывод, что мы полностью потеряли трилобитов. Фрагменты, отнесенные к этой группе, могут представлять по крайней мере несколько видов, и было бы очень интересно узнать больше об их отношениях с потомками и о том, стремятся ли они к более низким или более эмбриональным формам. Двустворчатых ракообразных (остракод) можно считать низшими по рангу по сравнению с трилобитами, но они все еще являются очень сложными и специализированными животными, и образец, окремненный таким образом, что видны внутренние органы, свидетельствует о том, что, по крайней мере, еще в каменноугольном периоде эти существа были организованы так же высоко, как и сейчас, [11] в то время как их, как правило, более крупный размер в более ранних формациях свидетельствует о том, что они скорее деградировали с течением геологического времени.

[11] Palæocypris Edwardsi, Броньяр, каменноугольная формация Сент-Этьена, Франция.

Что касается морских червей, то норы, слепки и следы, найденные в докембрийских пластах, едва ли, если вообще отличаются, от тех, что наблюдаются сейчас на песчаных и илистых берегах, и, по-видимому, указывают на то, что эти высокоорганизованные, очень чувствительные и активные существа кишели на илистом дне докембрийского моря и жили так же, как и сейчас. Однако невозможно узнать что-либо о внутреннем строении этих существ, но следы, оставленные их щетинконосными ногами, по-видимому, указывают на то, что некоторые из них, по крайней мере, принадлежат к высшей группе морских многоножек, существ, соперничающих с ракообразными по сложности организации и близких к ним по плану строения, хотя в настоящее время они обычно широко отделены от них в современных системах классификации. В ордовикской системе, следующей за кембрием, Хайнд нашел много причудливо сформированных челюстей животных этого типа, которые показывают, по крайней мере, что их пищеварительное устройство было сходно с тем, что существует сейчас. Если какие-либо из проблематичных «конодонтов», обнаруженных Пандером в кембрии России, принадлежали морским червям, этот вывод можно было бы распространить на нижний кембрий, так что если где-либо сохраняются свидетельства структуры, мы можем надеяться обнаружить, что докембрийские черви не уступали своим более современным преемникам, возможно, даже что в этот ранний период, когда они, вероятно, играли более важную роль в природе, они были более высокоорганизованными, чем в более поздние времена.

Свидетельства о докембрийских моллюсках, насколько они есть, еще более любопытны. Маленькая раковина, называемая Volborthella, насколько можно судить по ее форме и внутреннему строению, является миниатюрным представителем тех прямораковинных наутилусов, ортоцератитов ордовикских и более поздних палеозойских пород; и никто не сомневается, что последние принадлежат к высшему классу моллюсков, классу, приближающемуся по развитию нервной системы и органов чувств к самим позвоночным. Этот крошечный представитель великого класса головоногих, возможно, был более близок к современной Spirula, чем к Nautilus. В любом случае, если, как представляется вполне вероятным, это был моллюск, он должен был быть продвинутого типа, с высокосложной структурой, а также с уникальным аппаратом для плавучести, подразумеваемым камерной раковиной с сифоном.

Рядом с ними среди этих примитивных моллюсков находятся прямые и спиральные раковины, представляющие тех нежных и красивых животных современных морей — крылоногих моллюсков, или морских улиток с крыльями, красивых и грациозных существ, бабочек моря, передвигающихся в воде с величайшей легкостью и красотой с помощью перепончатых плавников, или крыльев, иногда ярко окрашенных. Эти существа изобилуют во всех широтах современного океана, и их нежные раковины иногда накапливаются в пластах «крылоногого песка». Они очень рано вышли на арену морской жизни и продолжают существовать по сей день.

Мы упускаем здесь две великие группы моллюсков: ползающих морских улиток, таких как блюдечки и трубачи, и обычных двустворчатых, таких как устрицы и сердцевидки. И те, и другие присутствуют в нижнем кембрии, хотя и в небольшом количестве по сравнению с их нынешним изобилием. Возможно, они еще не появились в этхеминианском море, хотя илистые и песчаные дна, о чем свидетельствуют его сланцы и песчаники, по-видимому, предоставляли благоприятные места обитания и дают основания ожидать, что виды могут быть еще найдены.

Иначе обстояло дело с небольшой группой плеченогих, или брахиопод. Эти существа, несколько напоминающие обычных двустворчатых своими раковинными покровами, были очень непохожи по своему внутреннему строению, и, однажды поселившись на дне, они оставались прикрепленными на всю жизнь, не имея даже ограниченных средств передвижения, которыми обладают морские улитки и обычные двустворчатые. Они собирали пищу исключительно с помощью токов воды, создаваемых ресничками, или подвижными нитями, на руках или отростках внутри своих раковин. В этом они напоминали молодые или эмбриональные стадии некоторых более обычных моллюсков, хотя они настолько далеки от них в своем взрослом состоянии, что их обычно помещают в отдельный класс, и некоторые натуралисты считали, что лучше всего отделить их от моллюсков вовсе. Их история своеобразна. Появившись в очень раннюю дату, они стали очень обильными в раннепалеозойские времена, затем постепенно уступили место обычным двустворчатым, а в современных морях представлены очень немногими видами. Тем не менее, в средний период своей истории они представлены очень многими своеобразными видовыми и родовыми формами. Некоторые из самых ранних типов, такие как Obolus и Lingula, сохраняются очень долго, и последние продолжают существовать без изменений с раннего кембрия до современного периода.

Великая группа морских звезд и морских ежей представлена лишь немногими своими низшими формами и, по-видимому, является единственным классом, представленным эмбриональными типами. Коралловые животные, насколько известно, отсутствуют. Медузы и их союзники не могут сохраняться в виде окаменелостей, но некоторые своеобразные отметины, одно время считавшиеся растениями, теперь предполагаются следами, оставленными щупальцами существ этого рода, передвигавшихся по илистому дну. Несколько спикул указывают на губок, а повсеместные группы морских простейших, фораминиферы и радиолярии, представлены раковинами, едва отличимыми от раковин современных видов. Великие и своеобразные формы, представленные в это раннее время Cryptozoon и его союзниками, по-видимому, давно погибли, и мы должны будем вернуться к ним на более позднем этапе нашего исследования.

Подводя итог тому немногому, что мы знаем об этой ранней палеозойской жизни: она была совершенна в своем роде, в равной степени полна свидетельств замысла и тончайшего и изящнейшего устройства, как и животная жизнь любого более позднего времени, и она предполагала растительную жизнь и множество мелких органических существ, совершенно нам неизвестных, чтобы питать существ, которых мы знаем. В качестве примера этого, маленькая брахиопода или губка, питающаяся токами, создаваемыми ее ресничками, или медуза, собирающая пищу своими нитевидными щупальцами, или Globigerina, выбирающая свое питание своими нежными студенистыми псевдоподиями, требовали океана, кишащего мелкими формами жизни, которые, вероятно, никогда не могут быть нам известны, но каждая из которых должна была быть непостижимым чудом организации и жизненной функции.

Наконец, в отношении нашего настоящего предмета, этхеминианские окаменелости отодвигают жизнь назад на целый великий период раньше нижнего кембрия и, по-видимому, указывают на то, что мы приближаемся к началу живых существ в палеозойском мире. Многое, несомненно, еще предстоит открыть, но кажется, что любые будущие открытия не смогут опровергнуть этот вывод.

Гуронская система.

Как бы ни классифицировались породы непосредственно под кембрием, несомненно, что следующей системой в нисходящем порядке является та, которой Логан давно дал название гуронской, из-за ее развития на озере Гурон [12] — название, на которое она все еще имеет право, хотя, возможно, есть некоторые основания для разделения ее на верхний и нижний члены. [13] На это подразделение, однако, нам не нужно пока обращать особого внимания. В типичной области озера Гурон гуронская система состоит из кварцитов, которые являются просто затвердевшими песчаниками, из сланцев, которые являются илистыми или вулканическими пепловыми пластами, из конгломератов или галечных пород и из грубого землистого известняка. С этими породами связаны отложения магматического материала, которые представляют современные вулканические извержения. В других районах, таких как Нью-Брансуик, Ньюфаундленд и т. д., пласты были значительно изменены и локально более смешаны с магматическими продуктами. Физическая картина, представленная нам гуронской системой, — это картина берегового отложения, сформированного в условиях, при которых пласты гальки и песка перемешивались с продуктами соседних вулканов.

[12] Д-р Дж. М. Доусон, член Королевского общества, нынешний директор Геологической службы Канады, чье суждение по этому вопросу должно иметь высочайшую ценность, придерживается мнения, что первоначальная простая классификация Логана все еще верна, несмотря на множество новых названий, предложенных западными геологами Соединенных Штатов.

[13] Ван Хайз, «Докембрийские породы Северной Америки». Comptes Rendus, 5-я сессия Международного геологического конгресса, 1891 г., стр. 134. Также «Отчет Геологической службы США, 1895 г.».

Fig. 15.—Annelid Burrows, Hastings Series, Madoc.

1. Transverse section of Worm-burrow—magnified, as a transparent object. (a) Calcareo-silicious rock. (b) Space filled with calcareous spar, (c) Sand agglutinated and stained black. (d) Sand less agglutinated and uncoloured. 2. Transverse section of Worm-burrow on weathered surface, natural size. 3. The same, magnified.

Такая формация вряд ли может дать окаменелости в каком-либо значительном количестве и разнообразии, даже если она была отложена во время обильной морской жизни. Поэтому неудивительно, что мы находим мало свидетельств живых существ в гуронской системе. В Канаде я не могу указать ни на что подобное, кроме нескольких цилиндрических нор, вероятно, червей (рис. 15), и спикул, возможно, кремнистых губок, которые встречаются в конкрециях кремня в известняках, следов ламинированных форм, таких как Cryptozoon или Eozoon (рис. 17), и мелких углеродистых фрагментов, которые могут быть остатками морских водорослей или зоофитов. В породах аналогичного возраста в Соединенных Штатах Грезли недавно обнаружил норы червей, а в Бретани есть пласты кварцита, в которых Барруа и Кайе полагают, что они нашли тесты радиолярий, фораминифер и спикулы губок, но их органическая природа была отрицаема Рауфом из Бонна. Слепки фораминифер, однако, по крайней мере, кажутся органическими (рис. 16), и вполне вероятно, что Кайе сможет подтвердить и своих радиолярий, и губок. Наблюдения Мэтью в Нью-Брансуике в любом случае устанавливают их вероятность. Гюмбель также признает вид Eozoon в эквивалентных породах Баварии (см. стр. 213).

Fig. 16.—Casts of Foraminifera, from the Huronian of Brittany. (After Cayeux.)

Compare with Globigerinæ on Fig. 12 and Archæospherinæ, Figs. 50-54.

Fig. 17.—Cryptozoon or Eozoon from the Hastings Series, Tudor, Ontario (natural size).

From a specimen collected by the late Mr. Vennor, and now in the collection of the Geological Survey, Ottawa. (See also Frontispiece and figure of Eozoon Bavaricum, p. 213.)

Очевидно, что здесь мы подошли к пределу высших форм морской беспозвоночной жизни, не имея пока ничего, кроме червей и простейших. Следует, однако, заметить, что где-то могут существовать гуронские отложения, сформированные в глубоких и спокойных водах, которые могут дать лучшие результаты, и что несогласие между гуронской и вышележащей кевенайской системами может указывать на промежуток времени, памятники которого еще могут быть найдены.

Лаврентийская система.

Последней из всех у нас есть широко распространенная лаврентийская система Логана, старейшая из известных геологам, которая вместе с гуронской составляет великую архейскую группу формаций Дана и других. В своей нижней части она состоит полностью из стратифицированной гранитной породы, известной как гнейс, перемежающейся в некоторых местах с темноокрашенными кристаллическими породами или сланцами. Это может быть частью первой сформированной коры нашего земного шара, произведенной в условиях, отличных от условий любых более поздних пород и несовместимых с существованием жизни. Верхняя часть лаврентийской системы, однако, известная в Канаде как «Гренвильская серия», показывает свидетельства обычного морского осадконакопления в спокойных водах, которые, возможно, были не неблагоприятны для низших форм морской жизни; и хотя ее пласты были сильно изменены жаром и давлением, мы все еще можем в некоторой степени осознать условия времени относительного покоя, наступившего между подстилающим нижним лаврентием и последующим гуронием. Эта часть системы все еще содержит гнейсы, пластовые диориты и другие породы, которые могли быть вулканическими; но она также имеет кварциты и кварцевые гнейсы, которые должны были быть песчаниками или сланцами, мощные известняки, пласты углерода, ныне находящегося в состоянии графита или плюмбаго, и крупные пласты железной руды. Такие породы во всех последующих формациях производились под водой и путем накопления остатков растений и твердых частей животных, в строго осадочных пластах, обычно формируемых медленно и без механических нарушений. Отсюда мы можем сделать вывод, что водная жизнь, по крайней мере, существовала в этот ранний период, и так как должны были быть суша и вода, мелководья и глубокие моря, мог быть простор для различных видов живых существ. Гренвильская серия отделена, однако, от последующего гурония большим интервалом, занятым в основном вулканическими выбросами и движениями земной коры; так что наша Гренвильская серия, если она содержит органические остатки, может предполагаться дающей виды, отличающиеся от видов гуронской системы, и образующей своего рода оазис в пустыне раннего докембрийского мира. Мы находим, что известняки этого возраста действительно содержат остатки, предположительно животного происхождения. Они были впервые найдены в Канаде, которая содержит самую большую и лучше всего обнаженную площадь этих пород в мире, и были доведены до сведения геологов покойным сэром Уильямом Э. Логаном, первым директором Геологической службы этой страны.

В преддверии деталей, которые будут даны позже, история этого открытия и его объявления может быть здесь приведена вкратце.

Уже в 1858 году сэр Уильям Логан начал подозревать, что некоторые ламинированные тела, найденные в лаврентийских известняках Гренвильской серии, могут быть органического происхождения. Моменты, которые поразили его, были следующими: они отличались от любых известных ламинированных конкреций; они напоминали «строматопоры», или слоистые кораллы нижних палеозойских пород, следующих за лаврентийской и гуронской системами; формы были сходны во всех образцах, в то время как минерализующие вещества были разными; они были найдены только в известняке, и особенно в одном из трех великих пластов, известных в формации, верхнем известняке Гренвильской системы. Он продемонстрировал образцы и упомянул об этих вероятностях на собрании Американской ассоциации в 1859 году. В 1862 году Логану было предложено изучить микроскопическую структуру некоторых из наиболее хорошо сохранившихся примеров, и срезы были соответственно подготовлены и представлены автору для исследования. Они выявили в известковых пластинках образцов сложные системы каналов или трубок, заполненных минеральным веществом, которые, по-видимому, были сходны с теми, которые Карпентер распознал в утолщенных частях раковин современных фораминифер. Эта нить была прослежена, и было исследовано большое количество срезов предполагаемых окаменелостей, вмещающего известняка и подобных известняков из других частей мира.

Автор также посетил местонахождения «Eozoon» и изучил способ его залегания in situ. Установленные факты были сообщены Геологическому обществу Лондона, при этом для вида было предложено название «Eozoon Canadense». Его описание сопровождалось статьей о геологических условиях Логана и статьей о химических условиях Стерри Ханта, в то время как дополнительные примечания были добавлены покойным д-ром Карпентером и профессором Т. Рупертом Джонсом. Таким образом, запущенный в научный мир, «Eozoon» сразу же стал плодотворной темой для дискуссий, и по поводу него появились тома более или менее полемической литературы. У него все еще есть свои друзья и противники, и это может продолжаться долго, так как немногие ученые достаточно знакомы, с одной стороны, с возможностями и условиями сохранения окаменелостей в кристаллических породах, а с другой стороны, со структурами современных «простейших». Таким образом, немногие способны сформировать независимое суждение, и «Eozoon» встретил некоторый скептицизм как со стороны биологических, так и со стороны минералогических специалистов.

Чтобы помочь нам сформировать мнение, необходимо будет рассмотреть старейшие известные пласты земной коры и свидетельства, которые они дают о состоянии мира, когда они были отложены. В качестве предварительного условия для этого мы можем взглянуть на следующую таблицу докембрийских формаций в Канаде.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДОКЕМБРИЙСКИХ ПОРОД В КАНАДЕ, КАК ОНА ПОНИМАЛАСЬ ДО 1896 ГОДА.

(В нисходящем порядке.)

PALÆOZOIC.

Etcheminian in New Brunswick, Kewenian or Upper Copper-bearing Series of Lake Superior, Signal Hill Series of Newfoundland. Chuar, and Grand Cañon rocks of Colorado, etc.

Red and greenish Sandstones and Shales, Conglomerates, Igneous Outflows and Ash-rocks. Bivalve Crustacea, Mollusks, Worms, Sponges, Cystideans, Zoophytes, Protozoa, Cryptozoon.

|  | (Unconformity.)
EOZOIC. | [picture] | Huronian, including Hastings of Ontario, Coldbrook and Coastal of New Brunswick, Algonkian (in part). Conglomerates, Hard Sandstones, Shales and Schists, Iron Ores, Coarse Limestones, Igneous Outflows, and Ash-rocks. Worms, Sponges, Zoophytes, and Protozoa (Cryptozoon or Eozoon).
|  | (Unconformity [?])
EOZOIC. | [picture] | Grenvillian or Upper Laurentian. Gneiss, Hornblendic and Micaceous Schists, Limestones, Quartzite, Iron Ores, Graphite. Eozoon, Archæozoon, Archæospherinæ, Archæophyton.
|  | (Unconformity.)
AZOIC | [picture] | Archæan or Lower Laurentian. Gneiss, Hornblende Schists, with many igneous or igneo-aqueous intrusions.

ОСНОВЫ КОНТИНЕНТОВ И ИХ ОБЩЕЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО О ЖИЗНИ

IV

ОСНОВЫ КОНТИНЕНТОВ И ИХ ОБЩЕЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО О ЖИЗНИ

T

Чтобы читатель мог лучше понять отношение старых основ или столпов земли к началу жизни и сохранению остатков самых ранних животных, может быть хорошо изменить метод, которому мы до сих пор следовали, и представить теоретический или идеальный исторический очерк ранней истории земли, начиная с той стадии, в которой она, как предполагается, была жидкой массой, значительно большей, чем в настоящее время, и интенсивно нагретой, и окруженной обширной парообразной оболочкой, состоящей из всех веществ, способных быть разрешенными ее жаром в газообразное состояние — гладкий и сияющий сфероид, окруженный огромной атмосферой.

В таком состоянии ее более плотные материалы, такие как тяжелые металлы, оседали бы к центру, а поверхность состояла бы из более легкого материала, состоящего из менее плотных и более окисляемых веществ, соединенных с кислородом, и сходного по характеру и внешнему виду со шлаком, который образуется на поверхности некоторых руд в процессе плавки. Из этого шлакового материала могли бы, однако, существовать различные слои, более или менее плотные при движении от внутренней части к поверхности. Эта расплавленная поверхность, конечно, излучала бы тепло в пространство; и так как она естественно состояла бы из наименее плавких веществ, они начали бы формировать твердую кору. Мы можем представить эту кору сначала гладкой и неразрывной, хотя такое состояние вряд ли могло существовать сколько-нибудь долго, так как затвердевшая кора, безусловно, была бы нарушена восходящими токами изнутри и приливными движениями снаружи. Тем не менее, она могла бы оставаться веками как сфероидальная кора, представляя мало различий в возвышении или понижении по сравнению с ее протяженностью. Когда она стала достаточно толстой и прохладной, чтобы позволить воде находиться на ее поверхности, начались бы новые изменения. Вода, таким образом конденсированная, была бы заряжена кислотными веществами, которые начали бы разъедать скалистую поверхность. Проникая в трещины и вспыхивая в пар, когда она достигала нагретой внутренней части, она взрывала бы массы и фрагменты камня и, возможно, выталкивала бы и заставляла бы течь по поверхности пласты расплавленного материала из-под коры, несколько отличающегося от нее по своему составу. Вся эта водная работа ускорила бы охлаждение и утолщение коры, и в конце концов всеобщий или почти всеобщий нагретый океан окутал бы земной шар, и, насколько это касалось его поверхности, царство воды заменило бы царство огня. Мы можем остановиться здесь, чтобы рассмотреть вероятную природу земной коры в этом состоянии.

Веществом, наиболее вероятно преобладающим, был бы кремнезем или кварц, один из самых легких и самых тугоплавких материалов коры; но который, нагретый в контакте с глиноземом, известью, поташем и другими землями и щелочами, образует плавкие шлаки, эмали и стекла. Один из них, состоящий из кремнезема, глинозема и поташа или соды, был давно назван немецкими горняками полевым шпатом, название, которое он все еще сохраняет, хотя сейчас несколько различных его видов различаются разными названиями. Другой — это соединение кремнезема с магнезией и известью, образующее минерал, известный как амфибол или роговая обманка, и под несколькими другими названиями, в зависимости от его цвета и кристаллической формы. Во многих глубоко залегающих породах эти минералы образуются вместе, и, кристаллизуясь отдельно, придают пятнистый и зернистый характер массе. Естественно бесцветные, все эти минералы, и особенно полевой шпат и роговая обманка, подвержены окрашиванию различными оксидами железа, при этом полевой шпат обычно принимает красноватый, а роговая обманка — зеленоватый или черноватый оттенок. Теперь, если мы рассмотрим фрагмент старейшего или фундаментального гнейса или гранита, мы увидим стеклянные зерна кварца, красноватые или белые кристаллы полевого шпата с плоской поверхностью и темноокрашенные призмы роговой обманки. Когда порода лишена какого-либо расположения в слоях, это гранит; когда она расположена более или менее в виде чешуек или пластинок, это гнейс, структура которого может возникнуть либо из-за того, что он был сформирован в последовательных пластах, либо из-за того, что он был сплющен или вытянут давлением. Эти структуры можно увидеть более или менее отчетливо в любом обычном крупнозернистом граните, или с помощью линзы или микроскопа в более тонких разновидностях.

Нижнелаврентийские породы нашей секции состоят по существу из материалов, описанных выше, с огромным разнообразием в пропорциях и расположении составляющих минералов. Поэтому нет ничего, что мешало бы нам предполагать, что эти породы являются действительно остатками нижних частей первоначальной коры, которая впервые сформировалась на поверхности нашей остывающей планеты, хотя детали их консолидации и возможные взаимодействия тепла и нагретой воды могут допускать много дискуссий и различий во мнениях.

Но после формирования коры и ее покрытия полностью или частично нагретой водой должны произойти другие изменения, чтобы подготовить землю к обители жизни. Они происходили из напряжений, создаваемых сжатием и расширением внутреннего нагретого ядра и твердой коры — сложный и трудный вопрос, когда мы рассматриваем его законы и способ их действия, но который привел к складчатости и разломам коры вдоль длинных линий, которые являются частями больших кругов земли, идущих в северо-восточном и юго-западном и северо-западном и юго-восточном направлениях; и эти хребты, которые в самый ранний архейский период должны были достичь большой высоты и очень неровных очертаний, сформировали первые рудименты наших горных цепей и континентов. Те, что составляют лаврентийское ядро Северной Америки — континент с очень простыми очертаниями — являются примером (рис. 18).

Поднятие этих горных хребтов заставило воды отступить на более низкие уровни. Как говорится в старом псалме творения —

"The mountains ascend,

the valleys descend into

the place Thou hast founded

for them,"

и так были созданы морские бассейны и суша.

Мильтон просто перефразирует это, когда говорит —

"The mountains huge appear

Emergent, and their broad, bare backs upheave

Into the clouds; their tops ascend the sky.

So high as heaved the tumid hills, so low

Down sunk a hollow bottom wide and deep.

Capacious bed of waters."

Англичан обвиняли в том, что они черпают свои идеи о творении из Мильтона, а не из природы или Библии. У Мильтона не было руководства современной геологии. Его космология полностью является космологией внимательного исследователя библейского повествования о творении. Он во многих отношениях лучший комментатор ранних глав Бытия, потому что у него было очень ясное представление о разуме писателя и сила выражения идей, которые он извлек из старой записи. По той же причине он величайший бард творения и первобытного человека, удивительно точный и верный природе.

Fig. 18.—Map of Laurentian, North America.

Showing the protaxis or nucleus of the continent.

Затем начались великие процессы денудации и седиментации, которым мы обязаны последующими горными формациями. Дожди обрушились на горные кручи и смыли разрушающиеся породы в виде песка, гравия и грязи в реки и море. Само море бушевало против побережий и глубоко врезалось в их более мягкие части; и весь детрит, таким образом произведенный атмосферной и морской денудацией, был распределен приливами и течениями в ложе океана, и его заливах и морях, формируя первые водные отложения, в то время как первоначальная суша должна была быть соответственно уменьшена.

Море могло все еще быть теплым, и оно содержало в растворе или взвеси несколько иные вещества, чем те, что присутствуют в нем сейчас, и суша была сначала просто хаосом скалистых утесов и пиков. Но как только температура вод упала несколько ниже точки кипения, и как только даже немного почвы сформировалось в долинах и впадинах суши, появился простор для жизни, при условии, что ее зародыши могли быть введены.

В малом масштабе нечто подобное происходило в море и на суше Явы после великого извержения Кракатау в 1883 году. Голая и засушливая гора, оставшаяся после извержения, начала в течение года заселяться низшими формами растительной жизни, постепенно сменяемыми другими, и зелень была вскоре восстановлена. Некогда густо населенное морское дно, столь плодовитое жизнью в этих теплых морях, но погребенное под многими футами вулканического пепла и камней, вскоре начало заселяться заново и сейчас, вероятно, так же населено, как и прежде. Но в этом случае было полно спор лишайников, мхов и других скромных растений, которые могли быть перенесены на пустынный конус, и множество яиц и свободно плавающих зародышей сотен видов морских животных, чтобы заселить морское дно заново. Откуда могли прийти такие вещи, чтобы занять старые архейские холмы и морские бассейны? И все наше знание природы не дает нам ответа на этот вопрос, кроме того, что должна была вмешаться творческая сила; но каким образом — мы не знаем. Что это действительно произошло, мы можем, однако, быть уверены благодаря следующей последующей геологической формации. Мы видели, что гранитные и гнейсовые хребты могли поставлять гальку, песок и глину, и они, однажды отложенные на морском дне, могли быть затвердевшими в конгломерат, песчаник и сланец. Но помимо них у нас есть в следующей последующей или верхнелаврентийской формации породы очень иного характера. У нас есть мощные пласты известняка и железной руды, и отложения углерода или угольного вещества, ныне в своеобразном состоянии графита или плюмбаго, и нам необходимо исследовать, как они могли возникнуть независимо от жизни. В современных морях известняк формируется в коралловых рифах, в пластах ракушечника и в океаническом меловом иле, состоящем из мелких микроскопических раковин; но только в редких и исключительных случаях он формируется каким-либо иным способом; и когда мы допрашиваем старые известняки и мраморы, которые составляют части суши, они дают нам свидетельство того, что они также состоят из известковых скелетов морских животных или фрагментов этих скелетов.

Fig. 19.—Distribution of Grenville Limestone in the district north of Papineauville, with section showing supposed arrangement of the beds.

Scale of Map 7 miles to one inch. See also Dr. Bonney's paper, Geol. Mag., July, 1895.

Dotted area: Limestone. Horizontal lines: Upper gneiss (fourth gneiss of Logan). Vertical lines: Lower gneiss (third gneiss of Logan). Diagonal lines: Overlying Cambrian and Cambro-Silurian (Ordovician). (See also Fig. 19A.)

Теперь, когда мы находим в Гренвильской серии, первой известной нам океанической группе пластов, мощные и широко распространенные известняки, тысячи футов толщиной, соперничающие по величине с известняками любого последующего периода, мы естественно делаем вывод, что морская жизнь была в действии. Несомненно, первобытное море содержало больше извести и магнезии, чем нынешний океан удерживает в растворе; но хотя это могло локально способствовать накоплению неорганических известняков, это не может объяснить столь мощные и обширные отложения. С другой стороны, море, богатое известью, предоставило бы величайшие возможности для роста тех морских растений, которые накапливают известь, и через них — для питания животных, формирующих известковые раковины или кораллы. Таким образом, у нас есть презумптивное свидетельство того, что в верхнелаврентийском море должно было быть нечто, соответствующее нашим коралловым рифам и пластам ракушечника, чем бы это нечто ни было.

Эти известняки, однако, требуют более особого внимания (рис. 19).

Один из пластов, измеренных сотрудниками Геологической службы, как заявлено, имеет 1500 футов толщины, другой — 1250 футов толщиной, а третий — 750 футов; составляя совокупность в 3500 футов. [14] Эти пласты могут быть прослежены, с более или менее прерыванием, на сотни миль. Каково бы ни было происхождение таких известняков, ясно, что они указывают на причины, равные по охвату и сравнимые по силе и продолжительности с теми, которые произвели величайшие известняки более поздних геологических периодов. Теперь, в более поздних формациях известняк обычно является органической породой, накопленной медленным сбором из морской воды или ее растений известкового вещества кораллами, фораминиферами или моллюсками и отложением их скелетов, либо целиком, либо фрагментами на морском дне. Самый рыхлый мел и самые кристаллические известняки были одинаково сформированы таким образом. Мы не знаем никакой причины, почему это должно быть иначе в лаврентийский период. Когда, следовательно, мы находим мощные и согласные пласты известняка, такие как те, что описаны сэром Уильямом Логаном в лаврентийской системе Канады, мы естественно представляем себе спокойное морское дно, на котором множество животных скромной организации накапливали известняк в своих твердых частях и откладывали это в постепенно увеличивающейся толщине из века в век. Любые попытки объяснить иначе эти мощные и сильно распространенные пласты, регулярно перемежающиеся с другими отложениями, до сих пор были неудачными и возникали либо из-за отсутствия понимания природы и величины явлений, подлежащих объяснению, либо из-за ошибки принятия истинных пластовых известняков за жилы известкового шпата.

[14] Логан: «Геология Канады», стр. 45.

Fig. 19A.—Attitude of Limestone at Côte St. Pierre (see Map, p. 88).

(a) Gneiss band in the Limestone, (b) Limestone with Eozoon. (c) Diorite and Gneiss.

Опять же, в первоначальном расплавленном мире кажется вероятным, что большая часть присутствующего углерода — по крайней мере, на поверхности — находилась в атмосфере в газообразной форме диоксида углерода. Он мог быть растворен дождем и другими водами; но мы не знаем в современном мире никакого агента, который мог бы разложить это соединение и восстановить его до обычного углерода или угля, кроме живых растений, которые всегда выполняют эту функцию в огромном масштабе. Мы знаем, что все наши великие пласты угля и торфяного вещества состоят из остатков растений, которые брали свой углерод из воздуха и вод в прошлые времена. Мы также знаем, что это угольное растительное вещество может под влиянием жара и давления, будучи погребенным в земле, быть преобразовано в антрацит и в графит, и даже в алмаз. Правда, выдающийся французский химик [15] показал, что графит и углеводороды могут быть произведены из некоторых металлических соединений углерода, которые могли быть сформированы под интенсивным жаром во внутренней части земли, последующим действием воды на такие соединения; но нет ничего, что показывало бы, что это могло произойти естественно, если не в очень исключительных случаях. Теперь в Гренвильской системе в Канаде есть не только огромное количество углерода, рассеянного через известняки и заполняющего трещины в других породах, в которые он, по-видимому, был первоначально введен как жидкий битум, но также в определенных пластах, связанных с землистым веществом, и иногда от десяти до двенадцати футов толщиной. Встречаемость этого большого количества углерода дает нам право предполагать, что он представляет собой обширный растительный рост, либо на суше, либо в море, либо и там, и там.

[15] Анри Муассан, «Труды Королевского общества», июнь 1896 г.

Точно так же в более поздние геологические периоды пласты железной руды обычно накапливаются как следствие растворяющего действия кислот, производимых при растительном гниении, как в глинистых железняках каменноугольной формации и болотных железных рудах более поздних времен. Таким образом, пласты магнитной железной руды, встречающиеся в верхнем лаврентии, могут быть приняты как свидетельства не растительного накопления, а растительного гниения.

Не может ли также большое количество фосфата кальция, добываемого в Гренвильской серии в Канаде, указывать, как подобные накопления делают в более поздних формациях, на присутствие организмов, имеющих скелеты из костяной земли?

В отношении углерода и железной руды Гренвильской серии я могу процитировать следующее из статьи, опубликованной в «Журнале Геологического общества Лондона» в 1870 году:—

«Количество графита в верхнелаврентийской серии огромно. В недавнем посещении тауншипа Бакингем на реке Оттава я исследовал полосу известняка, считающуюся продолжением той, что описана сэром У. Э. Логаном как известняк Грин-Лейк. Было оценено, что она составляет, вместе с некоторыми тонкими перемежающимися полосами гнейса, толщину в 600 футов или более, и было обнаружено, что она заполнена рассеянными кристаллами графита и жилами минерала до такой степени, что в некоторых местах составляет одну четверть от целого; и делая всякую скидку на более бедные части, эта полоса не может содержать в общей сложности меньшую вертикальную толщину чистого графита, чем от двадцати до тридцати футов. В соседнем тауншипе Лошабер сэр У. Э. Логан отмечает полосу от двадцати пяти до тридцати футов толщиной, сетчатую графитовыми жилами до такой степени, что она добывается с прибылью ради минерала. В другом месте в том же районе пласт графита от десяти до двенадцати футов толщиной, дающий двадцать процентов чистого материала, разрабатывается. Когда учитывается, что графит встречается в подобном изобилии на нескольких других горизонтах, в пластах известняка, которые были установлены сэром У. Э. Логаном как имеющие совокупную толщину в 3500 футов, едва ли является преувеличением утверждать, что количество углерода в лаврентийской системе равно таковому в подобных областях каменноугольной системы. Следует также заметить, что огромная область в Канаде, по-видимому, занята этими графитовыми и эозоновыми известняками, и что богатые графитовые отложения существуют в продолжении этой системы в штате Нью-Йорк; в то время как в породах, считающихся этого возраста около Сент-Джона, Нью-Брансуик, есть очень мощный пласт графитового известняка, и связанный с ним три регулярных пласта графита, имеющие совокупную толщину около пяти футов. [16]

[16] Мэтью, в Quart. Journ. Geol. Soc., том XXI, стр. 423. «Акадская геология», стр. 662.

«Можно справедливо предположить, что в нынешнем мире и в тех геологических периодах, с чьими органическими остатками мы более знакомы, чем с таковыми лаврентийской системы, нет другого источника неокисленного углерода в породах, кроме того, что предоставлен органическим веществом, и что он получил свой углерод во всех случаях, в первую очередь, от деоксидации углекислого газа живыми растениями. Никакой другой источник углерода не может, я полагаю, быть воображен в лаврентийский период. Мы можем, однако, предполагать либо то, что графитовое вещество лаврентийской системы было накоплено в пластах, подобных угольным, либо то, что оно состояло из рассеянного битуминозного вещества, сходного с таковым в более современных битуминозных сланцах и битуминозных и нефтеносных известняках. Пласты графита около Сент-Джона, некоторые из тех, что в гнейсе в Тикондероге в Нью-Йорке, и в Лошабере и Бакингеме и в других местах Канады, настолько чисты и регулярны, что можно было бы справедливо сравнить их с графитовым углем Род-Айленда. Эти случаи, однако, исключительны, и большая часть рассеянного и жильного графита могла бы скорее быть сравнима по способу своего залегания с битуминозным веществом в битуминозных сланцах и известняках.

«Мы можем сравнить рассеянный графит с тем, который мы находим в тех районах Канады, в которых силурийские и девонские битуминозные сланцы и известняки были метаморфизованы и превращены в графитовые породы, не сильно отличающиеся от таковых в менее измененных частях лаврентийской системы. [17] Точно так же кажется вероятным, что многочисленные сетчатые жилы графита могли быть сформированы сегрегацией битуминозного вещества в трещины и плоскости наименьшего сопротивления, способом, которым 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 сходным с таковым жил графита; и в квебекских породах Пойнт-Леви жилы, достигающие толщины более фута, заполнены угольным веществом, имеющим поперечную столбчатую структуру, и рассматриваемым Логаном и Хантом как измененный битум. Эти палеозойские аналогии привели бы нас к выводу, что большая часть лаврентийского графита подпадает под второй класс отложений, упомянутых выше, и что, если он имеет растительное происхождение, органическое вещество должно было быть полностью дезинтегрировано и битуминизировано, прежде чем оно было изменено в графит. Это также дало бы вероятность того, что подразумеваемая растительность была водной, или, по крайней мере, что она была накоплена под водой.

[17] Грэнби, Мельбурн, Оулс-Хед и т. д., «Геология Канады», 1863 г., стр. 599.

«Д-р Хант, однако, наблюдал указание на наземную растительность, или, по крайней мере, на субаэральное гниение, в великих пластах лаврентийской железной руды. Эти, если они сформированы таким же образом, как более современные отложения этого рода, подразумевали бы восстановительное и растворяющее действие веществ, произведенных при гниении растений. В этом случае такие великие пласты руды, как пласт Халла на Оттаве, 70 футов толщиной, или пласт около Ньюборо, 200 футов толщиной, [18] должны представлять соответствующее количество растительного вещества, которое полностью исчезло. Можно добавить, что подобные требования к растительному веществу как деоксидирующему агенту предъявляются пластами и жилами металлических сульфидов лаврентийской системы, хотя некоторые из последних, несомненно, более позднего времени, чем сами лаврентийские породы.

[18] «Геология Канады», 1863 г.

«Было бы весьма желательно подтвердить выводы, подобные приведенным выше, доказательствами, основанными на изучении микроскопической структуры. Следует, однако, заметить, что в более современных отложениях, где водоросли превратились в битуминозное вещество, мы обычно не можем получить никаких структурных доказательств происхождения такого битума, а в графитовых сланцах и известняках, образовавшихся в результате метаморфизма таких пород, органическая структура не сохраняется. Правда, в некоторых битуминозных сланцах и известняках силурийской системы иногда можно обнаружить фрагменты органической ткани, а в ряде случаев, как, например, в нижнесилурийском известняке гор Ла-Клош в Канаде, поры раковин брахиопод и ячейки кораллов были заполнены черным битуминозным веществом, образуя то, что можно считать естественными инъекциями, иногда весьма красивыми. В соответствии с этим, хотя в некоторых лаврентийских графитовых породах — как, например, в плотном графите Кларендона — углерод имеет свернутый вид, обусловленный сегрегацией, и в точности похож на битум в более современных битуминозных породах, я могу обнаружить в графитовых известняках отдельные волокнистые структуры, которые могут быть остатками растений, а в некоторых образцах — червеобразные линии, которые, как я полагаю, являются трубками Eozoon, заполненными веществом, некогда бывшим битуминозным, а ныне находящимся в состоянии графита».

«Когда палеозойские наземные растения превращаются в графит, они иногда идеально сохраняют свою структуру. Минеральный уголь со структурой присутствует в графитовом угле Род-Айленда. Вайи папоротников с их мельчайшими жилками в идеальном состоянии сохранились в девонских сланцах Сент-Джона в виде графита; в той же формации встречаются стволы хвойных (Dadoxylon ouangondianum), в которых материал клеточных стенок превратился в графит, тогда как их полости были заполнены известковым шпатом и кварцем, причем тончайшие структуры сохранились так же хорошо, как и в сравнительно неизмененных образцах из угольной формации. [19] Столь совершенных структур в лаврентийских отложениях до сих пор не обнаружено, хотя в самом крупном из трех графитовых пластов в Сент-Джоне, по-видимому, присутствуют волокнистые структуры, которые, как я полагаю, могут указывать на существование наземных растений. Этот графит состоит из изогнутых и зеркально скользящих пластинок, очень похожих на таковые у некоторых битуминозных сланцев и грубых углей; в них встречаются небольшие пиритовые массы, которые демонстрируют полые углеродистые волокна, в некоторых случаях представляющие неясные признаки боковых пор. Я считаю эти признаки, однако, сомнительными; и пока еще не до конца установлено, находятся ли эти пласты в Сент-Джоне на том же геологическом горизонте, что и гренвилльская серия Канады, хотя они, безусловно, залегают под кембрийской серией Сент-Джонской или Акадийской группы и отделены от нее пластами, имеющими характер гуронских, и, таким образом, занимают, по крайней мере приблизительно, то же геологическое положение».

«Акадийская геология», стр. 535. В кальцинированных образцах структуры остаются в графите после декальцинации кислотой.

«Таким образом, нет абсолютной невозможности того, что в лаврентийском графите могут быть обнаружены отчетливые органические ткани, если он образовался из наземных растений, особенно если в то время существовали какие-либо растения, обладавшие настоящими древесными или сосудистыми тканями; но нельзя с уверенностью утверждать, что такие ткани были найдены. Возможно, однако, что в лаврентийский период растительность суши состояла исключительно из клеточных растений, как, например, мхи и лишайники; и если это 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. Единственное видимое растение лаврентийского периода, которому было дано название Archæophyton Бриттона из Нью-Джерси, состоит из лентовидных полос, лишенных видимой структуры, и которые, если они имеют растительное происхождение, могли принадлежать к любому из главных отделов растительного царства. Я находил подобные плоские, похожие на вайи объекты в известняке гренвилльской серии в Лашуте, Канада».

«Мы можем подытожить эти факты и соображения следующими утверждениями: во-первых, в лаврентийском графите можно обнаружить довольно неясные следы органической структуры; во-вторых, общее расположение и микроскопическая структура этого вещества соответствуют таковым углеродистых и битуминозных веществ в морских формациях более позднего времени; в-третьих, если лаврентийский графит произошел от растительного вещества, то он претерпел лишь метаморфизм, аналогичный по своему характеру тому, который претерпело органическое вещество в метаморфизованных осадках более позднего возраста; в-четвертых, ассоциация графитового вещества с органическим известняком, пластами железной руды и металлическими сульфидами значительно усиливает вероятность его растительного происхождения; в-пятых, когда мы рассматриваем огромную мощность и протяженность эозоновых и графитовых известняков и месторождений железной руды лаврентийского периода, если мы признаем органическое происхождение известняка и графита, мы должны быть готовы поверить, что жизнь того раннего периода, хотя она, возможно, существовала в низших формах, была весьма обильно развита и что она по своим результатам в плане геологического накопления равнялась, а возможно, и превосходила таковую любого последующего периода».

Figs. 20 and 21.—Bent and dislocated Quartzite, in contorted schists interstratified with Grenville Limestone, near Montebello.

The Quartzites have been broken and displaced, while the schists have been bent and twisted. In the immediate vicinity the same beds may be seen slightly inclined and undisturbed.

Примем в связи со всем этим тот факт, что мы имеем дело с отложениями самого раннего океана, известного нам — океана теплого и изобилующего минеральными веществами, подходящими для скелетов простейших животных и пригодными для питания водных растений. Условия были, безусловно, благоприятны для бурного развития низших форм морской жизни; и в более поздние времена, когда преобладают такие условия, мы обычно обнаруживаем, что жизнь появляется, чтобы воспользоваться ими. Благоразумный фермер обычно не оставляет свое лучшее пастбище незаселенным стадами, и Великий Хозяин природы, насколько нам известно, был столь же заботлив.

Я добавляю два разреза, показывающие локальные нарушения пластов кварцита и сланца, ассоциированных с гренвилльскими известняками (рис. 20 и 21, страница 103).

ВЕРОЯТНОСТИ ОТНОСИТЕЛЬНО ЛАВРЕНТИЙСКОЙ ЖИЗНИ И УСЛОВИЯ ЕЕ СОХРАНЕНИЯ

V

ВЕРОЯТНОСТИ ОТНОСИТЕЛЬНО ЛАВРЕНТИЙСКОЙ ЖИЗНИ И УСЛОВИЯ ЕЕ СОХРАНЕНИЯ

W

Мы видели, что минеральный состав верхнего лаврентия дает доказательства того, что в эту эпоху уже существовали суша и вода, и что процессы, посредством которых суша разрушается, а ее материалы отлагаются на морском дне, были в полном действии; в то же время отсутствие каких-либо свидетельств сильного волнового воздействия и наличие мощных отложений известняка, углистого вещества, железной руды и мелкозернистых пластов осадочных пород указывают на время покоя и затишья. Все эти условия были благоприятны для присутствия жизни, и мы должны ожидать обнаружить в такой период некоторые признаки ее начала.

Но здесь мы сталкиваемся с грозной трудностью. Если пласты гренвилльской серии были первоначально отложениями в спокойном море, то в своем нынешнем состоянии в старых лаврентийских холмах и долинах они сильно изменились по сравнению с первоначальным состоянием. Короче говоря, они претерпели изменения, известные геологам под грозным словом «метаморфизм», в результате чего они утратили более очевидные признаки обычных водных отложений и приняли новые и странные формы. Доктор Адамс из Монреаля взял на себя труд собрать ряд химических анализов гнейсов и сланцев или кристаллических сланцев гренвилльской серии и обнаружил, что, несмотря на несходство с более современными глинистыми сланцами и глинами, они имеют по существу тот же химический состав. Теперь, если они первоначально были такими глинистыми сланцами и глинами, то с ними произошло то, что ингредиенты глин перегруппировались в новые формы и стали кристаллическими. Мы в некоторой степени знакомы с такими изменениями, когда кирпичная глина, перегретая в печи, сплавляется в шлак или остекловывается; и если бы такому шлаку дали остыть очень медленно, он представил бы различные виды кристаллических минералов. Мы действительно наблюдаем изменения такого рода в веществе кирпичей, которые долго подвергались воздействию интенсивного тепла в стенках печей. Теперь в земной коре очень старые породы, погребенные под более новыми отложениями и подвергающиеся воздействию тепла внутренних расплавленных пород, испытывают такие изменения в огромном масштабе; и в недрах земли присутствует один вид влияния, который мы в наших экспериментах не можем легко имитировать или понять, а именно действие перегретой воды, удерживаемой давлением от превращения в пар и проникающей во все вещество отложений, которые таким образом запекаются при высокой температуре в присутствии воды, вместо того чтобы подвергаться просто сухому нагреву, как в наших печах. Изучение частичных изменений, которые произошли в более поздних осадках при контакте с вулканическими массами, некогда интенсивно нагретыми, позволяет нам понять более значительный и обширный метаморфизм древнейших пород. Таким образом, простая грязь прославляется метаморфической кристаллизацией в слюдяной сланец. Мы взяли обычную глину в качестве примера; но под воздействием тех же процессов песок превратился в плотный кварцит, обычный известняк — в кристаллический мрамор, глинистый железняк — в магнитный железняк, уголь — в графит, а лавы или вулканический пепел — в твердые кристаллические граниты, гнейсы или пироксеновые породы или роговообманковые сланцы, в зависимости от их первоначального состава. Могут существовать части этих старых пород, которые были избавлены от такого изменения, но до сих пор мы не смогли их найти, и они, вероятно, находятся под дном океана или глубоко погребены под более поздними породами, в то время как обнаженные части — это именно те, которые из-за своего смятия и давления, а также влияния внутреннего тепла стали наиболее затвердевшими и измененными и поэтому лучше всего сопротивлялись денудации. Поэтому нам не следует удивляться, если какие-либо органические остатки, первоначально присутствовавшие в таких породах, погибли или подверглись таким изменениям состава и формы, что полностью утратили свои первоначальные характеристики. Искатель окаменелостей в таких породах должен ожидать, что они могли сохраниться только при очень редких и исключительных обстоятельствах. Теперь мы должны рассмотреть, что это за обстоятельства, и для простоты можем предположить, что мы пытаемся обнаружить в кристаллическом известняке остатки животных, имеющих известковый скелет, как это имеет место у большинства моллюсков и кораллов, а также у многих простейших и морских червей. В отношении них мы должны рассмотреть, что может произойти с ними, когда они заключены в известковый мергель или ил, или в известняк, который образуется в результате затвердевания таких материалов; и мы должны помнить, что такие организмы обычно состоят из твердых, каменистых стенок или перегородок, заключающих в себе полости, первоначально заполненные мягкими частями животного, которые, как можно предположить, исчезли в результате разложения до или во время минерализации его скелета.

Пока вмещающая масса остается мягкой и несвязной, раковины, кораллы и т. д. могут быть извлечены в состоянии, сходном с состоянием современных образцов, за исключением того, что они могли обесцветиться и стать хрупкими по текстуре из-за удаления органического вещества, тесно связанного с известью, и что их полости могли быть заполнены песком или илом, намытым в них, или кальцитом или известковым шпатом, введенным в растворе в воде. Но если вмещающая масса стала твердым камнем, материал, заполняющий внутреннюю часть нашей раковины или коралла, претерпел аналогичное изменение; и когда мы разбиваем камень, мы можем получить образец, теперь твердый, плотный и тяжелый, но все еще демонстрирующий в большей или меньшей степени свою внешнюю поверхность и маркировку, а возможно, в некоторой степени и свою внутреннюю структуру, когда он разрезан и изучен под микроскопом. Но если вся масса была метаморфизована и стала кристаллической, содержащаяся окаменелость и ее содержимое могли претерпеть аналогичное изменение и могли настолько слиться с вмещающей матрицей, что она больше не отделяется от нее. Даже в этом случае, однако, если все это сведено к тонкому прозрачному срезу и изучено микроскопически, можно обнаружить некоторые следы внешних и внутренних ограничивающих линий окаменелости и даже ее мельчайших структур, которые часто заставляют ее представлять вид зернистый, клеточный или иным образом отличающийся от такового вмещающей матрицы. Однако требуется как мастерство, так и осторожность, чтобы обнаружить органические остатки в таких обстоятельствах, и они часто могут ускользнуть от наблюдения, за исключением случаев, когда, как во многих старых кристаллических известняках, окаменелости затемнены полностью или частично углистым веществом, полученным в результате разложения их собственного органического вещества. Кристаллический трентонский известняк Монреаля, используемый там в качестве строительного камня, является отличным примером (рис. 22).

Fig. 22.—Section of "Trenton Limestone" (magnified).

Showing its composition of fragments of calcareous fossils.

Fig. 23.—Diagram of different States of Fossilization of the Cell of a Tubulate Coral.

(a) Natural condition, (b) Cell filled with calcite. (c) Walls calcite, filling silica. (d) Walls silica, filling calcite. (e) Both walls and calcite silica. All these conditions are found in the fossil corals of the corniferous Limestone of Canada—Middle Permian.

Иначе обстоит дело, однако, когда известковые окаменелости были заполнены или инъецированы каким-либо минеральным веществом, отличным от матрицы, как, например, кремнеземом или каким-либо силикатом, оксидом или сульфидом железа. В этом случае текстура, цвет или твердость наполнителя кажутся отличными от таковых известняка и могут быть видны на свежем изломе или полированном срезе; или когда порода подвергается выветриванию, твердое минерализующее вещество может выступать над поверхностью образцов или может быть обнаружено путем обработки поверхности слабой кислотой. Приведенные здесь рисунки могут служить для демонстрации некоторых из этих условий минерализации в обычных известняках и эффектов, которые они производят (рис. 23).

Минеральные вещества, которые таким образом помогают сохранять окаменелости, бывают различных видов, и весь этот предмет является весьма любопытным; но в настоящее время мы можем ограничиться двумя видами минерализации — силикатами и магнезиальным известняком или доломитом.

Со дна современных морей драга часто поднимает множество крошечных раковин, особенно тех, что принадлежат простым студенистым простейшим, известным как фораминиферы, чьи внутренние полости и поры были заполнены зеленоватым минералом, состоящим из кремнезема, железа и калия, соединенным с водой (или, говоря химически, водным силикатом железа и калия), который называется глауконит из-за своего сине-зеленого цвета — название, которое нам следует запомнить. В таких соединениях основания с похожими химическими свойствами часто замещают друг друга, так что различные глаукониты несколько различаются по составу, причем железо часто частично замещается глиноземом или магнезией, а калий — натрием. Содержание связанной воды также несколько различается в процентном отношении. Когда крошечные раковины, фоссилизированные таким образом, обрабатываются кислотой, чтобы удалить саму известковую раковину, заключенный в них силикат остается в виде красивого слепка или ядра, представляющего все формы внутренней части и любые поры, которые могли проникать в стенки, а также идеально представляющего мягкое студенистое тело животного, которое когда-то населяло раковины (рис. 24). (См. также рис. 25 в конце главы.)

Fig. 24.—Cast of Cavities of Polystomella in Glauconite (magnified).

After a photograph from Dr. Carpenter, and mounted specimens from his collection.

Когда мы исследуем океанические отложения более древнего времени, мы находим подобные заполнения в известняках, мелах и песчаниках различных возрастов, причем некоторые из последних содержат глауконит настолько обильно, что носят название зеленых песков из-за своего цвета; и в этих более старых примерах мы чаще находим глинозем и магнезию, занимающие значительное место в минерализующем силикате. Рис. 24А дает две иллюстрации этого — одна представляет собой стебель криноидеи из силура Нью-Брансуика, инъецированный силикатом глинозема, железа, магнезии и калия; другая — спиральная раковина из более древних, возможно, кембрийских пород в Уэльсе, заполненная силикатом, по-видимому, более близким к серпентину. Дальнейшие примеры будут упомянуты в приложенной заметке.

Fig. 24A.—(a) Joint of Crinoid injected with a Hydrous Silicate, Silurian, Pole Hill, New Brunswick. (× 25.)

(b) Spiral Shell injected with a Hydrous Silicate allied to Serpentine, near Llangwyllog, North Wales, (× 25.)

Теперь мы можем вкратце рассмотреть отношение доломита, или смешанных карбонатов извести и магнезии, к сохранению окаменелостей. Присутствие доломита или магнезиального известняка в этих пластах не влияет на вывод об их вероятном органическом происхождении. Эта форма известняка встречается в изобилии в более поздних формациях и даже образуется в связи с коралловыми отложениями в современном океане.

Дана показал это своими наблюдениями за наличием доломита на поднятом коралловом острове Матеа в Полинезии [20] при обстоятельствах, которые показывают, что он образовался в лагуне древнего кораллового атолла, или кольцеобразного острова, в то время как он обнаруживает, что кораллы и коралловые пески того же поднятого рифа содержат очень мало магнезии. Он заключает, что введение магнезии в консолидирующийся подводный коралловый песок или ил, по-видимому, происходило: «(1) В морской воде при обычной температуре; и (2) без участия какой-либо другой минеральной воды, кроме океанской»; но песок и ил были таковыми лагуны, в которой соленое вещество находилось в процессе концентрации путем испарения под воздействием солнечного тепла. Клемент совсем недавно занялся этим фактом в экспериментальном порядке и обнаружил, что, хотя в случае обычного кальцита это действие происходит медленно и несовершенно, с арагонитом, который составляет известковый каркас некоторых кораллов [21], и при температурах 60° или выше, оно происходит очень быстро и полно, образуя смесь карбонатов кальция и магния, из которой впоследствии может получиться чистый доломит, более или менее смешанный с кальцитом [22].

[20] «Кораллы и коралловые острова», стр. 356 и др.

[21] Арагонит, как и обычный известняк, представляет собой карбонат кальция, но его атомы, по-видимому, расположены иначе, что делает его менее стабильным соединением, и он имеет другую кристаллическую форму. Некоторые известковые организмы состоят из арагонита, другие — из обычного кальцита.

[22] «Бюллетень Геологического общества Бельгии», том ix. (1895, стр. 3). Также заметка в «Геологическом журнале», июль 1895 г., стр. 329.

Я считаю эти наблюдения чрезвычайно важными в отношении связей доломита с ископаемыми известняками, и особенно с известняками гренвилльской серии. Воды лаврентийского океана должны были быть гораздо богаче солями магния, чем воды современных морей, и температура была, вероятно, выше, так что химические изменения, происходящие сейчас в ограниченных лагунах, могли происходить на гораздо больших площадях. Если в то время существовали, как и в более поздние периоды, известковые организмы, состоящие из арагонита, они могли быть уничтожены путем превращения в доломит, в то время как другие, более устойчивые, сохранились, точно так же, как современная Polytrema или Balanus могли остаться, когда коралл, к которому они могли быть прикреплены, был доломитизирован или даже был полностью удален морской водой, содержащей углекислоту. Есть основания полагать, что это последнее изменение иногда происходит в глубоких частях океана в настоящее время. Это объяснило бы сохранение Eozoon и его фрагментов, когда другие организмы могли погибнуть, а также частое заполнение каналов и трубочек магнезиальным карбонатом.

Главный момент здесь, однако, для нашей цели заключается в том, что когда известковая раковина или скелет были таким образом инфильтрованы силикатом, они становятся неразрушимыми, так что любое изменение вмещающего известняка, не доходящее до его абсолютного плавления, не было бы достаточным для разрушения организма, однажды инъецированного кремнистым веществом. Таким образом, периодическое сохранение окремненных окаменелостей в сильно метаморфизованных известняках ни в коей мере не противоречит общему факту, что, если они не были сохранены путем кремнистой инфильтрации, они погибли, и это особенно касается тех, чьи скелеты состоят из арагонита.

Принимая во внимание эти факты, следующий вопрос заключается в том, какие ископаемые остатки мы должны ожидать найти в верхнелаврентийских породах, если предположить, что таковые в них сохранились? Ответ на этот вопрос вытекает непосредственно из фактов о последовательности жизни, отмеченных выше. Только морские беспозвоночные были прослежены до самого древнего кембрия, и только черви, губки и простейшие — до гуронского периода. Поэтому у нас не должно быть ожиданий найти остатки каких-либо позвоночных животных или каких-либо наземных беспозвоночных; и даже принимая во внимание более благоприятные условия по сравнению с гуронским периодом, о чем свидетельствуют мощные известняки и обильный углерод, мы вряд ли могли бы ожидать чего-то более высокого, чем некоторые из низших типов беспозвоночной жизни, такие как черви, гидроиды, кораллы и простейшие. Далее мы должны спросить, какие формы, возможно органические, были действительно найдены и какую информацию мы можем извлечь из них относительно начал жизни. Поскольку, однако, сделанные открытия были результатом большого труда и научных навыков, приложенных к этим старым породам, и связаны с репутацией нескольких выдающихся людей, ныне покойных, мы можем сначала вкратце обратиться к истории открытия предполагаемых окаменелостей в лаврентийских породах Канады.

Fig. 25.—Nature-print of an etched Specimen of Eozoon.

Showing the laminæ, a part of the natural margin, near which passes a diagonal calcite vein, and at the upper right-hand corner, fragmental material with casts of Archæospherinæ. The dark lines represent the chambers filled with serpentine, the white the calcite wall.

ИСТОРИЯ ОДНОГО ОТКРЫТИЯ

VI

ИСТОРИЯ ОДНОГО ОТКРЫТИЯ

W

Когда г-н Логан, впоследствии сэр Уильям Логан, приступил к Геологической съемке Канады в 1840 году, он обнаружил, что обширные и малоизученные регионы в северной части этой страны заняты гнейсовыми породами, сходными с древнейшими гнейсами Шотландии и Скандинавии, которым Мурчисон дал название «азойские» как породам, лишенным окаменелостей, в то время как они были «фундаментальным гранитом» или ур-гнейсом для большинства европейских геологов. Они, несомненно, находились ниже и были древнее самых старых ископаемых кембрийских пород как в Европе, так и в Северной Америке, и геологи по большей части довольствовались тем, что рассматривали их как примитивные породы, лишенные какого-либо геологического интереса, подобно тому как некоторые геологи Соединенных Штатов в настоящее время называют их «архейским комплексом» — название, которое покойный профессор Дана хорошо охарактеризовал как «термин отчаяния».

Логан, однако, был человеком, которого не могла запугать нерешенная проблема, даже если факты для ее решения приходилось искать в дикой местности, известной немногим, кроме предприимчивых трапперов, охотников и лесорубов; и вскоре он узнал, что эта древняя гнейсовая формация содержит и другие породы, помимо гнейса, особенно мощные и обширные известняки, и что ее пласты, по-видимому, имеют определенное расположение и могут быть прослежены на огромных территориях. Поэтому он занялся проблемой распутывания запутанного «комплекса» и с несколькими выносливыми помощниками потратил годы на кропотливое прослеживание его пластов вдоль русел рек и через горы, а также на картирование, способом, который никогда ранее не предпринимался, его отдельных членов, обозначая в то же время все это термином «лаврентийский», потому что он составлял массу холмов, лежащих к северу от реки Святого Лаврентия, называемых старыми французскими географами Лаврентидами, и отделяющих долину Святого Лаврентия и регион Великих озер от Гудзонова залива и Северного Ледовитого океана. Таким образом он заложил фундамент, который до сих пор остается непоколебимым, для геологии древнейших пород и подготовил путь для открытия форм, впоследствии названных Eozoon Canadense. В то же время доктор Стерри Хант, химик Съемки, проводил химический анализ собранных пород и минералов, и всем помощникам сэра Уильяма было поручено искать, особенно в известняках, все, что имеет вид окаменелостей. С другой стороны, доктор Карпентер независимо продолжал свои исследования низших обитателей современного океана и того, как поры их скелетов заполняются минеральным веществом, и любезно предоставил образцы для коллекций автора в Канаде. Открытие этой древнейшей окаменелости было, таким образом, не случайной находкой редкого и любопытного образца, а результатом нескольких объединенных линий кропотливых и искусных исследований.

Следующее уведомление о лицах и инцидентах, связанных с его открытием, взято из предыдущей публикации автора, лишь с небольшим изменением терминов, чтобы привести его в соответствие с текущей датой.

Первые образцы Eozoon, когда-либо полученные, насколько известно, были собраны в Берджессе, Онтарио, ветераном канадской минералогии доктором Уилсоном из Перта и были отправлены сэру Уильяму Логану в качестве минеральных образцов. Их главный интерес в то время заключался в том, что определенные пластинки темно-зеленого минерала, присутствующие в образцах, оказались, по анализу доктора Ханта, состоящими из нового водного силиката, родственного серпентину, который он назвал логанитом, но который, по-видимому, является смесью различных силикатов. Форма этого минерала не подозревалась как имеющая органическое происхождение. Несколько лет спустя, в 1858 году, другие образцы, иначе минерализованные минералами серпентином и пироксеном, были найдены г-ном Дж. МакМалленом, исследователем на службе Геологической съемки, в известняке Гранд-Калюме на реке Оттава. Они, по-видимому, сразу поразили сэра У. Э. Логана своим сходством с силурийскими окаменелостями, известными как Stromatopora, или слоистые кораллы, и в то время совершенно неопределенной природы, хотя предполагалось, что они родственны некоторым видам современных кораллов. Он показал их г-ну Биллингсу, палеонтологу Съемки, и автору с этим предположением, подтвердив его проницательным соображением, что, поскольку образцы из Оттавы и Берджесса были минерализованы разными веществами, но были схожи по форме, было мало вероятности, что они являются просто минеральными или конкреционными. Г-н Биллингс был, естественно, не склонен рисковать своей репутацией, утверждая органическую природу таких образцов; и мое собственное предложение заключалось в том, чтобы их разрезать и изучить микроскопически; и что если это окаменелости, поскольку они представляли лишь концентрические пластинки, а не ячейки, они, вероятно, окажутся простейшими, а не кораллами. Несколько срезов было сделано соответствующим образом, но никакой определенной структуры обнаружить не удалось. Тем не менее, сэр Уильям Логан взял некоторые из образцов на собрание Американской ассоциации в Спрингфилде в 1859 году и выставил их как, возможно, лаврентийские окаменелости; но объявление было явно встречено с некоторым недоверием. В 1862 году они были выставлены сэром Уильямом некоторым геологическим друзьям в Лондоне, но он отмечает, что «мало кто был склонен верить в их органический характер, за исключением моего друга профессора Рэмси». В 1863 году был опубликован Генеральный отчет Геологической съемки, суммирующий ее работу к тому времени, под названием «Геология Канады», и в нем, на странице 49, можно найти два рисунка одного из образцов из Калюме, здесь воспроизведенных, которые, хотя и не сопровождались каким-либо специфическим названием или техническим описанием, упоминались как, вероятно, лаврентийские окаменелости (рис. 26 и 27).

Fig. 26.—Weathered Specimen of Eozoon from the Grand Calumet. (Collected by Mr. McMullen.)

Fig. 27.—Cross Section of the Specimen represented in Fig. 26.

The dark parts are the laminæ of calcareous matter converging to the outer surface.

Примерно в это время доктор Хант случайно упомянул мне, в связи со статьей о минерализации окаменелостей, которую он готовил, что он намерен отметить способ сохранения некоторых ископаемых деревьев и других вещей, с которыми я был знаком, и что он покажет мне статью в корректуре, чтобы я мог внести любые предложения, которые придут мне в голову. Читая ее, я заметил, среди прочего, что он ссылается на предполагаемые лаврентийские окаменелости под впечатлением, что органическая часть представлена серпентином или логанитом, а известковое вещество является заполнением камер. Я возразил против этого, заявив, что, хотя в ранее изученных срезах никакой структуры не было видно, все же мое впечатление заключалось в том, что известковое вещество является окаменелостью, а серпентин или логанит — заполнением. Он сказал: «В таком случае, не было бы хорошо переизучить образцы и попытаться выяснить, какой взгляд является правильным?» Он упомянул в то же время, что сэр Уильям недавно показал ему несколько новых и красивых образцов, собранных г-ном Лоу, одним из исследователей из штата Съемки, из третьей местности, в Гренвилле, на Оттаве. Предполагалось, что они могут пролить дальнейший свет на предмет; и, соответственно, доктор Хант предложил сэру Уильяму сделать дополнительные срезы этих новых образцов г-ном Уэстоном из Съемки, чье мастерство как препаратора этих и других окаменелостей часто сослужило хорошую службу науке. Через несколько дней после этого мне были присланы некоторые срезы, и они были сразу помещены под микроскоп. Я был в восторге, обнаружив в одном из первых изученных образцов, который оказался разрезанным параллельно пластинкам, красивую группу трубочек, проникающих в один из слоев кальцита. Здесь было доказательство не только того, что слои кальцита представляют истинный скелет окаменелости, но и ее родства с фораминиферами, чей трубчатый дополнительный скелет, как описано и изображено доктором Карпентером и представлено в образцах из моей коллекции, подаренных им, был явно того же типа, что и сохранившийся в каналах этих древних окаменелостей. Рис. 28 является точным изображением первой увиденной группы каналов, пронизанных серпентином.

Показав обнаруженные структуры сэру Уильяму Логану, он с энтузиазмом взялся за дело и приказал подготовить большое количество срезов, а впоследствии и декальцинированных образцов, которые были переданы мне для изучения.

Fig. 28.—Group of Canals in the Supplemental Skeleton of Eozoon.

Taken from the specimen in which they were first recognised. (Magnified.)

Fig. 29.—Canals of Eozoon, from same specimen,

(Highly magnified.)

Чувствуя, что открытие было чрезвычайно важным, но что оно встретит решительный скептицизм как со стороны геологов, так и со стороны биологов, я не ограничился изучением типичных образцов Eozoon, а приказал подготовить срезы

каждой разновидности лаврентийского известняка, измененных известняков из кембрия и силура, а также серпентиновых мраморов всех разновидностей, предоставленных нашими коллекциями. Они были изучены с помощью обычного и поляризованного света, а также при всех видах освещения. Доктор Хант, со своей стороны, предпринял химическое исследование различных ассоциированных минералов. Была составлена обширная серия заметок и камерных прорисовок всех наблюдаемых явлений; а для некоторых из наиболее важных структур были выполнены красивые рисунки покойным г-ном Г. С. Смитом, тогдашним палеонтологическим рисовальщиком Съемки. Результатом всего исследования было твердое убеждение, что структура является органической и, вероятно, фораминиферовой, и что ее можно отличить от любых чисто минеральных или кристаллических форм, встречающихся в этих или других известняках.

На этой стадии дела, и после демонстрации сэру Уильяму всех характерных проявлений в сравнении с такими конкреционными, дендритными и кристаллическими структурами, которые наиболее напоминали их, а также со структурой современных и ископаемых фораминифер, я предложил, чтобы дальнейшее ведение дела было передано г-ну Биллингсу как палеонтологу Съемки и как нашему высшему авторитету по окаменелостям древних пород.

Fig. 30.—Casts of Canals of Eozoon, in Serpentine.

Decalcified and highly magnified.

Fig. 31.—Group of finest Tubuli.

Highly magnified, from a micro-photograph.

Я был занят другими исследованиями и знал, что немало труда должно быть посвящено работе и ее публикации, и что можно ожидать некоторых споров. Г-н Биллингс, однако, со своей характерной осторожностью и скромностью отказался. Его руки, сказал он, были полны другой работы, и он специально не изучал микроскопические проявления фораминифер или минеральных веществ. Было окончательно решено, что я подготовлю описание окаменелости, которое сэр Уильям отвезет в Лондон вместе с заметками доктора Ханта, наиболее важными образцами и списками структур, наблюдаемых в каждом из них. Сэр Уильям должен был представить рукопись и образцы доктору Карпентеру, а также профессору Т. Руперту Джонсу в надежде, что эти выдающиеся авторитеты подтвердят наши выводы и выдвинут новые факты, которые я мог упустить из виду или о которых мог не знать. Сэр Уильям встретился с обоими джентльменами, которые дали свои показания в пользу органического и фораминиферового характера образцов; и доктор Карпентер, в частности, уделил много внимания предмету и разработал структуру тонкой трубчатости поверхностей пластинок или клеточных стенок, которую я ранее не различал из-за любопытной случайности с образцами. Г-н Лоу был отправлен обратно на Оттаву для исследования и как раз перед отъездом сэра Уильяма прислал несколько образцов из новой местности в Петит-Насьон, схожих по внешнему виду с образцами из Гренвилля, которые сэр Уильям взял с собой в Англию неразрезанными. Они идеально демонстрировали трубочки первичной клеточной стенки, которые я тщетно пытался разрешить в образцах из Гренвилля и которые я не видел до тех пор, пока они не были обнаружены доктором Карпентером в Лондоне. Таким образом, доктор Карпентер внес очень важный вклад в совершенствование исследований, начатых в Канаде, и на него легла большая часть их иллюстрации и защиты [23], насколько это касается Великобритании.

[23] В статьях доктора Карпентера, на которые ссылаются впоследствии. Проф. Джонс опубликовал умелое изложение фактов в «Popular Science Monthly».

Непосредственным результатом стала совместная статья в «Трудах Геологического общества» сэра У. Э. Логана, доктора Карпентера, доктора Ханта и меня самого, в которой геология, палеонтология и минералогия Eozoon Canadense и содержащих его пород были впервые представлены миру [24]. Не приходится удивляться, что когда геологов и палеонтологов таким образом просили поверить в существование органических остатков в породах, считавшихся полностью азойскими и безнадежно лишенными окаменелостей, и перенести зарю жизни так далеко до тех кембрийских пород, которые, как предполагалось, содержат ее первые следы, как они находятся до среднего периода истории жизни Земли, возникло некоторое колебание. Кроме того, точная оценка доказательств для такой окаменелости, как Eozoon, требовала объема знаний о минералах, о более низких типах животных и об условиях минерализации органических остатков, которыми обладали немногие даже из профессиональных геологов. Таким образом, Eozoon встретил некоторый негативный скептицизм и позитивную оппозицию — хотя последняя была меньше по объему, чем можно было ожидать, если принять во внимание новый и поразительный характер приведенных фактов. Самым раздражающим элементом в дискуссии была склонность наблюдателей, лишь частично информированных, путать наши образцы с вещами совершенно иного характера, от которых мы приложили усилия, чтобы их отличить.

[24] В «Ежеквартальном журнале Геологического общества», том xxii.; «Трудах Королевского общества», том xv.; «Intellectual Observer», 1865 г.; «Анналах и журнале естественной истории», 1874 г.; и других статьях и уведомлениях.

«Совокупная мощность», — говорит сэр Уильям Логан, — «этих трех великих серий, Нижнего и Верхнего Лаврентия и Гурона, может, возможно, намного превосходить мощность всех последующих пород, от основания палеозоя до настоящего времени. Мы, таким образом, переносимся в период настолько отдаленный, что появление так называемой примордиальной фауны можно считать сравнительно недавним событием» [25]. Столь великая революция мысли, основанная на одной окаменелости, характер которой мало узнаваем геологами в целом, могла бы вполне испытать веру класса людей, обычно считающихся несколько неверующими и скептичными. Тем не менее, это новое расширение жизни было очень широко принято и нашло свое отражение в учебниках и популярных трактатах. Его противники были вынуждены изобретать самые странные и невероятные псевдоморфозы минеральных веществ, чтобы объяснить факты. Как и следовало ожидать, после публикации оригинальной статьи проявились и другие факты. Г-н Веннор нашел другие и едва измененные образцы, тесно связанные с лаврентийскими формами в серии Гастингс в Тюдоре, вероятно, гуронского возраста. Гюмбель распознал организм в лаврентийских породах в Баварии и других местах Европы и открыл новый вид в гуронских отложениях Баварии [26]. Eozoon был распознан в лаврентийских известняках в Массачусетсе [27] и Нью-Йорке, и наблюдался быстрый рост новых фактов, увеличивающих наши знания о фораминиферах и других низших животных в последующих эозойских и палеозойских породах. Особый интерес представляет открытие, сделанное г-ном Веннором, а также Уолкоттом и Мэтью, о котором будет упомянуто далее, и которое направлено на то, чтобы перекинуть мост через интервал между лаврентийской окаменелостью и окаменелостями нижнего кембрия. Еще один факт, значение которого невозможно переоценить, — это признание как доктором Карпентером, так и мной образцов, в которых каналы заняты доломитом или кальцитом, подобным тому, что составляет сам организм. Я совершил несколько визитов в местность Петит-Насьон, первоначально открытую г-ном Лоу, в компании с доктором Карпентером, доктором Бонни [28] и другими квалифицированными наблюдателями, и очень внимательно изучил все факты, касающиеся способа залегания форм в пластах и их ассоциации со слоями фрагментарного Eozoon, и обнаружил, что они строго соответствуют теории о том, что эти старые лаврентийские известняки являются поистине морскими отложениями, содержащими остатки морских животных своего времени.

[25] «Журнал Геологического общества», февраль 1865 г.

[26] «Ueber das Vorkommen von Eozoon», 1866 г.

[27] Г-ном Бикнеллом в Ньюбери и г-ном Бербанком в Челмсфорде. Последний джентльмен с тех пор утверждает, что известняки в последнем месте не являются настоящими пластами; но его собственные описания и рисунки приводят к убеждению, что это ошибка наблюдения с его стороны. Eozoon в образцах из Челмсфорда и в образцах из Уоррена, Нью-Йорк, находится в виде мелких и редких фрагментов в серпентиновом известняке.

[28] См. отличный отчет об одном из этих визитов доктора Бонни, «Геологический журнал», 1895 г.

Eozoon, однако, не единственный свидетель великого факта лаврентийской жизни, самым заметным представителем которого он является. Во многих лаврентийских известняках, смешанных с бесчисленными фрагментами Eozoon, есть другие фрагменты со следами органической структуры иного характера. Существуют также слепки в кремнистом веществе, которые, по-видимому, указывают на более мелкие виды фораминифер; и крупные ламинированные формы, по-видимому, органические, но отличные от Eozoon. Некоторые из них должны быть отмечены на следующих страницах.

Здесь также предвосхищаются другие открытия. Микроскоп может еще обнаружить истинную природу и родство некоторых фрагментов, ассоциированных с Eozoon. Могут быть найдены менее измененные части лаврентийских пород, где даже растительное вещество может сохранять свои органические формы и где окаменелости могут быть распознаны по их внешним очертаниям, а также по их внутренней структуре. Таким образом, может наступить время, когда породы, ныне называемые примордиальными, не будут считаться таковыми в строгом смысле, и когда роящиеся династии простейших и других низших форм жизни могут быть известны как обитатели океанов, чрезвычайно древних по сравнению даже со старыми примордиальными морями. Кто знает, не была ли даже суша лаврентийского времени покрыта растениями, возможно, более странными и причудливыми, чем растения девона и карбона, как последние по сравнению с современными лесами?

ЗАРЯ ЖИЗНИ

VII

ЗАРЯ ЖИЗНИ

I

В гренвилльской системе, представленной в окрестностях реки Оттава, совершенные образцы Eozoon встречаются только в одном из основных известняков, там обнаженных, и в определенных пластах этого известняка, и они ассоциированы с конкрециями и зернами зеленоватого минерала серпентина, который, как мы увидим, имеет большое значение для их сохранения. Как обнаженные на изломах, образцы состоят из концентрических слоев зеленоватого серпентина и белого кальцита, не, однако, ровных или однородных, как в обычных конкрециях, имеющих концентрическую структуру, а часто приближающихся и соединяющихся друг с другом, чтобы составлять широкие плоские камеры, и образующих пятна от дюйма до почти фута в диаметре, в то время как некоторые из более крупных пятен, по-видимому, сливаются или становятся конфлюэнтными. На выветрелых поверхностях пластинки серпентина часто становятся коричневыми из-за ржавления содержащегося в них железа и выступают над общей поверхностью, в этом случае очень напоминая вид слоистых кораллов, столь обильных в некоторых известняках более позднего времени.

Внешние формы Eozoon на первый взгляд не очень очевидны, так как они очень тесно прилегают к вмещающей породе; но более мелкие образцы, когда они полностью выветрились или высвободились путем растворения известняка в кислоте, обычно представляют форму широкого перевернутого конуса, как некоторые современные губки или более широкие турбинатные ископаемые кораллы (рис. 32). Поскольку известняк, как и другие пласты формации, был сильно сжат и смят, образцы Eozoon иногда сминаются в этих складках или ломаются поперек небольшими трещинами или сбросами, которые слегка смещают пластинки с их мест. Трещины, таким образом образовавшиеся, также иногда заполняются волокнистой разновидностью серпентина, известной минералогам как хризотил, а в народе как «горный хлопок» или «асбест». Он мелковолокнистый и имеет шелковистый блеск и должен был быть отложен водой в трещинах и щелях, образовавшихся в результате растрескивания породы и содержащихся в ней окаменелостей, движениями, происходившими после того, как все это затвердело. Соответственно, эти жилы часто пересекают не только породу, но и слои серпентина и кальцита содержащихся масс Eozoon, без учета направления их пластинок, хотя иногда они идут параллельно структуре, так как порода легче ломалась в этом направлении.

Fig. 32.—Entire specimen of Eozoon, disengaged from the matrix and showing its turbinate form, enclosed in the outline of a larger specimen of similar form.

Both natural size, Côte St. Pierre. (Specimens in Peter Redpath Museum.)

Помня об этих общих моментах материальной формы и внешнего вида, мы теперь можем приступить к исследованию следующих пунктов: (1) Структуры, видимые в образцах; (2) Способ, которым они представлены различными минеральными веществами, и как это объяснить; (3) Объяснение всего этого в предположении, что мы имеем дело с окаменелостью животного.

(1) Что касается первого из этих вопросов, я могу процитировать здесь, с некоторыми небольшими изменениями, из недавнего мемуара моего собственного [29]:—

[29] Лондонский «Геологический журнал», 1895 г.

В последние годы я был склонен придавать большее значение, чем прежде, общей форме Eozoon. Более ранние изученные примеры были, по большей части, заключены в известняк таким образом, что давали мало определенной информации о внешней форме; и в более позднее время, когда сэр Уильям Логан нанял одного из своих помощников, г-на Лоу, для добычи крупных образцов в Гренвилле и Кот-Сен-Пьер, была предпринята попытка получить как можно более массивные блоки, чтобы обеспечить большие плиты для эффектных музейных экспонатов.

Fig. 33.—Weathered surface of Eozoon.

Showing sections of two funnels or tubes with limiting walls, Côte St. Pierre.

Совсем недавно, когда коллекции были сделаны с эродированных и осыпающихся поверхностей известняка в его более широких обнажениях, было обнаружено, что образцы умеренного размера выветрились и могут быть, либо естественным путем, либо путем обработки кислотой, полностью отделены от матрицы. Такие образцы иногда показывали, либо на поверхностях, либо на сторонах «воронок» и трубок, проникающих в массу (рис. 33, 34), слияние пластинок, образующих пористую кору или ограничивающую структуру. Образцы такого рода были изображены в 1888 году, и я смог добавить к характеристикам вида, что первоначальная и правильная форма была «широко турбинатная с углублением или полостью сверху, и иногда с оскулами или ямками, проникающими в массу». Таким образом, большие сплющенные массы, по-видимому, представляли собой слившиеся или переросшие особи, часто искаженные смятием вмещающих пластов.

Fig. 34.—Section of the Base of a specimen of Eozoon.

This specimen shows an oscuilform, cylindrical funnel, cut in such a manner as to show its reticulated wall and the descent of the laminæ toward it. Two-thirds of natural size. From a photograph. Col. Carpenter, also in Redpath Museum.

[This illustration (from Prof. Prestwich's "Geology," vol. ii. p. 21) has been courteously lent by the Clarendon Press, Oxford.

Существуют также в хорошо сохранившихся образцах определенные постоянные свойства слоев кальцита и серпентина. Первые являются непрерывными и соединенными через интервалы, так что если бы кремнистое заполнение камер можно было удалить, известковая часть образовала бы непрерывный скелет, в то время как серпентин, заполняющий камеры, когда известковые пластинки растворяются кислотой, образует непрерывный слепок животного вещества, заполняющего камеры (рис. 36). Этот слепок саркодового материала, будучи таким образом отделенным, очень равномерно и красиво маммиллирован на поверхностях пластинок, и эта туберкуляция постепенно переходит вверх в меньшие камеры, имеющие амебоидные очертания, и, наконец, в округлые камерки. Также очень постоянным моментом структуры является то, что нижние пластинки кальцита толще, чем верхние, и имеют системы каналов больше и грубее. Таким образом, в более совершенных образцах существует определенный план макроскопической структуры (рис. 35).

Fig. 35.—Structure of small specimen of Eozoon, calcareous matter removed.

1. Natural size. 2. Acervuline cells of upper part. 3. Group of the same coalescing into a lamina with tuberculated surface. 4. Laminæ with tuberculated surfaces in section. (See also Fig. 36.)

Fig. 36.—Decalcified Eozoon, in section, slightly enlarged. Showing the character of the sarcodous laminæ now replaced by Serpentine.

Обычный способ минерализации в Кот-Сен-Пьер и Гренвилле заключается в том, что пластинки скелета остаются кальцитовыми, в то время как камеры и более крупные каналы заполняются серпентином светло-зеленого или оливкового цвета, а более тонкие канальцы — доломитом. Можно также заметить, что серпентин в более крупных полостях часто имеет полосчатую структуру, как если бы он отлагался последовательными слоями, а каналы иногда выстланы трубчатой пленкой серпентина с сердцевиной или осью из доломита, которая также проникает в более тонкие канальцы на поверхности пластинок. Согласно теории животного происхождения, это наиболее совершенное состояние сохранности, и оно не уступает всему, что я видел в известковых организмах более поздних периодов. Однако такое состояние совершенства, естественно, встречается нечасто.

Fig. 37.—Finest Tubuli filled with Dolomite (magnified).

Более тонкие канальцы редко бывают идеальными или полностью инфильтрированными. Даже более крупные каналы нередко оказываются несовершенными, а сами пластинки иногда бывают смяты, раздавлены, смещены или пронизаны прожилками хризотила или кальцита. В некоторых случаях известковые пластинки замещаются доломитом, и тогда системы каналов всегда оказываются несовершенными или исчезнувшими. Пластинки самого скелета также в некоторых случаях замещаются серпентином в хлопьевидной форме. На противоположном полюсе находятся образцы или части образцов, в которых камеры уничтожены давлением или заполнены только кальцитом. В таких случаях общая структура полностью теряется из виду и едва проявляется при выветривании. Ее можно обнаружить только при микроскопическом исследовании срезов в тех частях, где сохранилась зернистая структура или канальцы кальцитовых слоев. Все палеонтологи, изучавшие окремнелые окаменелости в более древних породах, знакомы с подобными проявлениями.

Fig. 38.—Plan of arrangement of Canals in Lamina of Eozoon.

Мёбиусом и другими было заявлено, что системы каналов и трубок не обнаруживают никакой органической закономерности. Эта трудность, однако, возникает исключительно из-за несовершенства образцов или невнимания к неизбежным результатам среза любой системы разветвляющихся каналов. У Eozoon каналы образуют разветвленные группы в средних плоскостях пластинок и поначалу идут почти горизонтально, разделяясь на более мелкие ветви, которые в конечном итоге дают пучки мельчайших канальцев, идущих почти под прямым углом к поверхностям пластинки и образующих чрезвычайно тонкую канальчатость, которую доктор Карпентер рассматривал как «собственную стенку» (рис. 38, 39).

Fig. 39.—Cross section of minute Tubuli, about 5 microms in diameter (magnified).

В своем раннем описании я не отделял ее от системы каналов, с которой ее канальцы внутренне связаны. Доктор Карпентер, однако, понял это устройство и представил его на своих рисунках [30] (см. также рис. 28). Очевидно, что в структуре подобного рода поперечный или косой срез покажет усеченные части более крупных трубок, по-видимому, перемешанные с другими, гораздо более тонкими и не связанными с ними, за очень редким исключением. Чтобы понять это устройство, необходимы хорошие образцы, а также множество срезов и декальцинированных частей. Одно это соображение, я полагаю, полностью опровергает критику Мёбиуса и лишает его большие и дорогостоящие рисунки какой-либо ценности, хотя его мемуар, как я показал в другом месте, подвержен и другим фатальным возражениям [31].

[30] "Ann. and Mag. Nat. Hist.", сер. 4, xiii., стр. 456, рис. 3, 4.

[31] "Museum Memoir", стр. 50 и след.

Высказывалось предположение, что прожилки хризотила, когда они параллельны пластинкам, невозможно отличить от мельчайших канальцев, заканчивающихся на поверхностях пластинок. Я, однако, уверен, что ни один микроскопист, видевший и то, и другое при надлежащих условиях сохранности и изучения, не смог бы их перепутать. Волокна хризотила представляют собой плотно прижатые параллельные призмы с оптическими свойствами серпентина. Лучше всего сохранившиеся образцы «собственной стенки» не содержат серпентина, а состоят из кальцита с мельчайшими параллельными цилиндрами доломита диаметром около пяти-десяти микрометров, разделенными промежутками, превышающими их собственный диаметр (рис. 40, 41). В редких случаях, когда цилиндры заполнены серпентином, они, конечно, становятся еще более отчетливыми и красивыми. В то же время я не сомневаюсь, что исследователи, не видевшие истинной канальчатости, могли быть введены в заблуждение прожилками хризотила, когда те окаймляют пластинки. Мёбиус, например, изображает истинную и ложную структуры так, как если бы они были одним и тем же.

Fig. 40.—Cross section of similar Tubuli to those in Fig. 39, more highly magnified, and showing granular character of the test.

(From camera tracings.)

Fig. 41.—Comparison of Tubulate Wall and Prisms of Chrysotile in perspective.

Canals of Eozoon. (After Möbius.) | Finer Canals of Eozoon. (After Möbius.)
Canals of modern Calcarina. (After Carpenter.) | Canals and Tubule of Tertiary Nummulina. (After Möbius.)

Fig. 42.
Figures selected from Möbius, to show the resemblance of structures of Eozoon to those of modern Foraminifera.

Здесь следует выразить протест против того метода обращения с древними окаменелостями, который рассматривает наиболее неясные или поврежденные образцы как типичные, а лучше сохранившиеся — как простые случайности минеральной структуры. В третичных нуммулитах, инфильтрированных глауконитом, редко можно найти канальцы, идеально заполненные, за исключением пучков здесь и там; однако никто не сомневается, что эти участки представляют собой непрерывную структуру.

Я уже отмечал ранее, что кальцит, составляющий пластинки Eozoon, часто имеет мелкозернистый вид, отличный от окружающего известняка. При большом увеличении он разрешается на чрезвычайно мелкие точки или хлопья, несколько равномерно рассеянные. Являются ли эти точки частицами углерода, железа, апатита или кремнистого вещества, или же остатками пористой структуры, я не знаю; но подобные проявления встречаются в известковых окаменелостях, содержащихся в измененных известняках более позднего времени. Везде, где они встречаются в кристаллических известняках, предполагаемых органическими, микроскопист должен исследовать их с осторожностью. Иногда по этому признаку я обнаруживал фрагменты Eozoon, которые впоследствии раскрывали свои каналы.

(2) Второй вопрос требует от нас рассмотреть природу и происхождение веществ, составляющих образцы. Ссылка на них уже была сделана в нашей пятой главе, но здесь они могут быть рассмотрены более подробно в связи с формами, описанными выше.

Известковые пластинки обычно состоят из прозрачного кальцита или карбоната кальция, хотя, как и в случае со многими более поздними окаменелостями, иногда замещаются доломитом. Он часто имеет упомянутый выше мелкозернистый вид, но почти всегда является кристаллическим и пронизан плоскостями спайности, видимыми под микроскопом [32]. Эта кристаллическая структура, как знает каждый изучающий окаменелости, очень распространена в известковых окаменелостях всех геологических эпох. В более толстых пластинках каналы, пронизывающие их и разветвляющиеся в их толще, обычно видны при малом увеличении, за исключением случаев, когда они заполнены кальцитом, подобным тому, из которого состоят сами пластинки. В этом случае их можно увидеть только при очень осторожном использовании косого и приглушенного света. Когда они заполнены серпентином, он представляет собой в тонком срезе в проходящем свете желтоватый или коричневатый цвет, а в образце, декальцинированном кислотой, — непрозрачный белый вид. В некоторых более крупных нитях серпентина, как уже говорилось, этот минерал образует тонкий внешний цилиндр с сердцевиной из кальцита или доломита внутри; но это явление встречается нечасто. Кое-где, особенно в нижних слоях, часть трубки заполнена более твердым минералом пироксеном, который в некотором отношении похож на серпентин, за исключением того, что он содержит известь наряду с магнезией и лишен воды в качестве ингредиента. Более тонкие канальцы, на которые разветвляются каналы, чаще всего заполнены доломитом или магнезиальным известняком, который имеет глянцевый вид и более высокий блеск, чем окружающий кальцит, и поэтому может быть различим даже в прозрачном срезе; но эти тонкие доломитовые нити лучше всего видны, когда поверхность среза обрабатывается разбавленной кислотой в холодном состоянии, при этом кальцит растворяется, а доломит остается в виде пучков нежных цилиндрических волосков, часто представляющих очень красивое зрелище под микроскопом. Таким образом, как и во многих других окаменелостях, то, что считается трубками и канальцами, оказывается не пустым, а заполненным веществом, даже более твердым и устойчивым, чем сама раковина.

[32] Особенно когда образец подвергался нагреванию или сотрясению в процессе шлифовки или полировки.

Серпентин — это минерал, который образуется разными способами. Некоторые изверженные или вулканические породы в значительной степени состоят из соединений кремнезема и магнезии (оливин и т. д.). Когда эти породы остывают и подвергаются воздействию воды, они иногда поглощают ее и гидратируются, превращаясь таким образом в своего рода серпентин. Когда такие породы измельчаются и рассеиваются в виде вулканического пепла, попадая в море, они могут там гидратироваться и образовывать серпентиновые слои, или в виде тонкой пасты или раствора могут проникать в поры и полости раковин и других органических тел, действуя, как мы видели, подобно обычному глаукониту. Подобным образом серпентин такого происхождения может образовывать конкреции или зерна в известняках вследствие агрегации его частиц под действием конкреционного притяжения. Мы уже видели, что некоторые сравнительно современные так называемые глаукониты по своей сути являются серпентином, и мы знаем, что в древнем лаврентийском море соли магнезии и магнезиальные минералы были в изобилии, так что серпентиновые минералы могли играть большую роль, чем в современных морях. Логанит, минерализующее вещество Eozoon из Берджесса, отличается от серпентина, но тесно связан с глауконитами. Присутствие пироксена можно объяснить аналогичным образом. Он является частым компонентом пластовых вулканических пород и вулканического пепла, и его пласты встречаются в серии Гренвилл, которые когда-то, несомненно, были слоями пепла. Слои его также иногда встречаются по сходной причине в известняке, а кристаллы его отлагались водой в жилах, проходящих через известняки и сланцы. Доктор Джонстон-Лавис описал в июльском номере "Geological Magazine" за 1895 год водное отложение при обычной температуре кристаллов пироксена и роговой обманки в полостях и трещинах костей, включенных в слой пепла недавнего времени, и в присутствии кальцита, апатита и фторида кальция, как и в серии Гренвилл. Это современный пример, аналогичный предложенному выше. Следовательно, все эти минералы, заполняющие полости и каналы Eozoon, могли быть отложены водой при обычных температурах и не имеют связи с изменениями, которым пласты подвергались впоследствии.

Я могу добавить здесь, что третичный глауконит из Calcaire Grossier в Париже, проанализированный Бертье [33], по сути является серпентином, состоящим из силиката железа и магнезии, что логанит, проанализированный Хантом, содержит тридцать один процент магнезии, и что Хоскинс показал [34], что современные глаукониты часто содержат большие пропорции магнезии и эквивалентных оснований.

[33] Beudant, Mineralogie, xi. 178.

[34] Geological Magazine, июль, 1895.

Следует также отметить, что независимо от вулканических обломков, отчеты экспедиции "Челленджера" показывают, что в глубоких морях разложение органического вещества вызывает щелочное состояние осадков, ведущее к образованию щелочных силикатов, в то время как присутствие разлагающейся вулканической пыли обеспечивает основу, будь то железо, глинозем или магнезия, необходимую для образования глауконита. Я также предполагал, что ассимиляция простейшими, создающими известковые скелеты, вещества диатомовых водорослей или низших растений, имеющих растворимый кремнезем в своей организации, или кремнистых простейших и зародышей губок, должна высвобождать много растворимого кремнезема в качестве отвергнутого или экскреторного вещества, которое может способствовать тому же результату.

Гораздо более вероятно, что серпентин лаврентийских известняков образовался таким образом, чем в результате гидратации магнезиальных минералов после консолидации породы. В первом случае он находился бы в наиболее благоприятных условиях для минерализации организмов, как это происходит с глауконитами в современных морях. В последнем случае это вызвало бы нарушения и изменения объема, свидетельств чему у нас нет.

Таким образом, мы обнаруживаем, что химия современных морей и та, что относится к сохранению окаменелостей различных эпох посредством кремнистых инфильтраций, придает большую вероятность убеждению, что серпентин играл эту роль в древнейших морях, хотя кажется, что доломит был более пригоден для заполнения конечностей мельчайших трубок и их более тонких окончаний [35].

[35] Я также показал, что в известняке, содержащем Eozoon, мы находим слои, содержащие конкреции серпентина, чередующиеся с другими, содержащими кристаллы доломита, как если бы в некоторые времена существовали условия, благоприятные для отложения силиката магния, а в другие — для отложения карбоната.

Fig. 43.—Stromatocerium rugosum, Hall, Ordovician.

(3) Наш третий вопрос подводит нас к исследованию того, в каких современных или древних морских животных мы можем найти структуры, сходные с таковыми нашего предполагаемого лаврентийского ископаемого. Первая аналогия, которая пришла на ум сэру У. Логану, и вполне естественная, была аналогия с так называемыми слоистыми кораллами (рис. 43–45), которые в изобилии встречаются в силурийских, ордовикских и кембрийских породах и которые, хотя несомненно являются ископаемыми животными, оказались очень трудными для интерпретации или отнесения к какой-либо известной группе. Сначала их смутно связывали с настоящими кораллами, затем рассматривали как вероятно более простые по характеру и как гигантских простейших; а позже были приведены веские доводы в пользу того, чтобы отвести им промежуточное место, как родственным тем любопытным сообществам низших животных, обладающих простыми желудками и хватательными щупальцами (гидроиды), которые образуют некоторые из более простых кораллов (миллепоры и т. д.), и коркам (гидрактинии), покрывающим мертвые раковины и другие тела в море. Однако при микроскопическом исследовании они сильно различаются между собой, и вполне возможно, что некоторые из них были гидроидами, а некоторые — простейшими.

Fig. 44.—Structures of Stromatopora.

(a) Portion of oblique section, (b) Wall with pores, and coated with crystals of quartz, (c) Thickened portion of wall with canals, (d) Laminæ and pillars.

Fig. 45.—Tubular Structure of Cœnostroma, Silurian.

Древнейшие из известных нам в настоящее время, и, следовательно, наиболее близкие по времени к Eozoon, скорее склоняют нас к последнему родству. Это окаменелости рода Cryptozoon Холла (рис. 7 [36]), которые образуют огромные массы, заполняющие определенные пласты верхнекембрийского возраста, и которые при нарезке и микроскопическом изучении оказываются состоящими из концентрических тонких пластинок, заполненных между ними пористой массой известкового вещества, пронизанного бесконечным количеством извилистых трубок. Формы такого рода были прослежены вниз до докембрийских пластов в Колорадо и, как мы увидим в Нью-Брансуике, до самого верхнего лаврентия.

[36] See Figs. 7 and 7a, pp. 37, 38; also Fig. 8 and Microscopic slice, Fig. 59, at end.

Они, однако, представляют структурные отличия от Eozoon, который скорее соответствует расположению, найденному у некоторых простейших меньшего размера, которые под названием фораминиферы изобиловали во все геологические периоды и чрезвычайно многочисленны в современном океане. Их можно определить как животных, состоящих из мягкого и, по-видимому, однородного животного желе, известного как протоплазма или саркод. Однако при тщательном исследовании обнаруживается, что оно имеет зернистую текстуру и делится на два слоя, внешний и внутренний, в то время как оно обладает маленьким полым сосудом, способным расширяться и поглощать жидкое вещество окружающей протоплазмы, а также сокращаться, чтобы вытолкнуть свое содержимое. Это, по-видимому, единственный орган кровообращения и выделения. Однако внутри имеются маленькие клетки или репродуктивные тела, варьирующиеся по количеству, размеру и развитию в разных формах. Самым замечательным свойством этих существ является способность вытягивать с поверхности тела нити или выступы протоплазмы [37], часто значительной длины, которые служат одновременно органами передвижения и захвата.

[37] Известны как псевдоподии.

Amœba. | Actinophrys.
From original sketches.
Biloculina. A many-chambered Foraminifer. Magnified as a transparent object. | Polystomella. A spiral Foraminifer. Magnified as an opaque object.
Fig. 46.—Recent Protozoa.

Эти существа в некоторых отношениях являются простейшими из животных, но в других отношениях они представляют странные сложности. Это особенно заметно в их скелетах или покровах, сделанных по большей части из известняка или карбоната кальция, но иногда из зерен мелкого песка, сцементированных вместе. Эти покровы всегда пронизаны по крайней мере одним отверстием для выхода нитевидных отростков или псевдоподий, а часто и огромным количеством мелких пор для той же цели. Иногда скелет или раковина гладкие, иногда красиво скульптурированы снаружи. Иногда она состоит из одной камеры, как шар или ваза. Чаще, по мере увеличения размеров животных, они образуют дополнительные камеры, и тело таким образом разделяется на доли, соединенные друг с другом шейками, проходящими через отверстия в перегородках. Камеры расположены рядами или спиралями, и другими способами, что дает огромное разнообразие форм, часто представляющих самые красивые узоры, выполненные из чистейшего белого мрамора, а декоративные части представляют собой утолщения стенок, придающие большую прочность, и пронизаны микроскопическими каналами, сообщающимися с мягким веществом животного.

Эти существа изобилуют во всех частях океана, от поверхности до самых больших глубин. Фораминиферы также существовали с самых ранних геологических времен и во все долгие века истории Земли, по-видимому, сохраняли те же структуры и даже орнаментацию; так что виды из очень древних геологических формаций часто едва отличимы от ныне живущих и должны были играть точно такие же роли в системе природы. Одной из этих функций является накопление больших толщ известкового вещества на морском дне.

О том, каким образом происходит такое накопление, мы узнаем из того, что происходит сейчас в океане, особенно из результатов недавних глубоководных дноуглубительных экспедиций. Фораминиферы чрезвычайно многочисленны как вблизи поверхности, так и на дне моря, и быстро размножаются; и по мере того как последовательные поколения умирают, их раковины накапливаются на дне океана или сносятся течениями в банки, и таким образом со временем образуют толстые пласты белого мелового материала, который со временем может затвердеть в известняк. Этот процесс сейчас откладывает большую толщу белого ила на дне океана; и в прошлые времена он создавал такие огромные толщи известкового вещества, как мел и нуммулитовый известняк Европы и орбитоидный известняк Америки. Мел, который один достигает максимальной толщины в 1000 футов и, по словам Лайеля, может быть прослежен через Европу на 1100 географических миль, можно сказать, полностью состоит из раковин фораминифер, погруженных в пасту из еще более мелких известковых тел, кокколитов, которые, вероятно, являются продуктами морской растительной жизни, если не какого-то животного организма, еще более простого, чем фораминиферы.

Существуют, однако, некоторые сидячие примеры этих животных, которые достигают больших размеров, чем свободноживущие и подвижные формы. В качестве примера таких мы можем взять Polytrema, которая образует маленькие твердые красные комки на вест-индских кораллах. Такое существо, начиная жизнь как маленькое круглое пятнышко протоплазмы, почти невидимое и защищенное маленьким куполом из карбоната извести для расширения своих псевдоподий по мере роста, добавляет камеру к камере в последовательных ярусах, пока не достигнет заметного размера, причем все камеры сообщаются друг с другом, в то время как внешние пронизаны порами для расширения псевдоподий. В одной форме (Carpenteria) та же цель достигается оставлением открытого пространства в середине конической массы, подобно кратеру маленького вулкана. Именно с этими более крупными и сидячими формами мы должны сравнивать Eozoon, хотя некоторые из его мельчайших структур скорее напоминают таковые некоторых более мелких типов.

Все упомянутые выше существа, несмотря на различия в их скелетах, очень тесно напоминают друг друга в своих мягких частях и подпадают под общее название фораминиферы, название, имеющее отношение к отверстиям, через которые животное вещество внутри сообщается с водой снаружи для питания и дыхания. Такие существа можно рассматривать как простейшие и наиболее готовые среды для превращения растительного вещества в животные ткани, и их функции почти полностью ограничены функциями питания. Отсюда вероятно, что они будут способны появляться в самых гигантских формах при таких условиях, которые обеспечивают им наибольшее количество пищи для питания их мягких частей и для их скелетов. Есть основания полагать, например, что наличие как в мелу, так и в глубоководном иле огромных количеств мельчайших овальных тел, известных как кокколиты, наряду с фораминиферами, не является случайным. Кокколиты, по-видимому, представляют собой зерна известкового вещества, образованные в мельчайших растениях, приспособленных к глубоководной среде обитания; и они, наряду с растительными и животными обломками, постоянно происходящими от смерти живых существ на поверхности и падающими на дно, обеспечивают материал как для саркода, так и для раковины. Теперь, если лаврентийский графит представляет собой избыток растительного роста в тех старых морях, пропорциональный большим запасам углекислого газа в атмосфере и в водах, и если эозойский океан был даже лучше обеспечен карбонатом извести, чем те силурийские моря, чьи огромные известняки свидетельствуют об их богатстве таким материалом, мы можем легко представить, что условия могли быть более благоприятными для существа типа Eozoon, чем в любой другой период геологического времени.

Растущий, как можно предположить, Eozoon на дне океана и покрывающий широкие участки более или менее неправильными массами, должен был выбрасывать со всей своей поверхности псевдоподии, чтобы захватывать любые плавающие частицы пищи, которые воды несли над ним. Есть также основания полагать, исходя из очертаний некоторых образцов, что он часто рос вверх в виде перевернутых конических или булавовидных форм и что только более широкие участки были пронизаны уже упомянутыми трубками или устьями, впуская морскую воду глубоко в толщу масс. Таким образом, его рост мог быть быстрым и непрерывным; но он, по-видимому, не обладал способностью расти бесконечно за счет новых и живых слоев, покрывающих те, что умерли, подобно некоторым кораллам. Его жизнь, по-видимому, имела определенное завершение, и когда оно достигалось, должна была начинаться совершенно новая колония. В этом он имел больше сходства с фораминиферами, какими мы их знаем сейчас, чем с кораллами, хотя практически он обладал той же способностью, что и коралловые полипы, накапливать известняк на морском дне, способностью, действительно, все еще присущей его фораминиферовым преемникам. В случае коралловых известняков мы знаем, что большая часть их состоит не из непрерывных рифов, а из фрагментов кораллов, смешанных с другими известковыми организмами, обычно разносимых волнами и течениями в непрерывные пласты по морскому дну. Подобным образом мы находим в известняках, содержащих Eozoon, слои обломочного материала, который местами показывает характерные структуры и который, очевидно, представляет собой обломки, снесенные с масс и рифов Eozoon действием волн. С этим обломочным материалом встречаются мелкие округлые организмы, которые будут отмечены далее; и хотя они могут быть отдельными животными, напоминающими более мелкие современные виды, они также могут быть молодью Eozoon или небольшими частями его ацервулиновой верхней поверхности, отделившимися в живом состоянии и, возможно, способными жить независимо и основывать новые колонии.

Fig. 47.—Slice of Limestone (magnified),

(a) Fragment of Eozoon with canals, (b) Fragments of granular calcite, probably organic, (c) Structureless calcite with cleavage lines (Côte St. Pierre).

Только с некоторой вольной поэтической лицензией Eozoon был представлен как «род огромного сложного животного, простирающегося от берегов Лабрадора до озера Верхнее и оттуда на север и юг на неизвестное расстояние, образуя массы глубиной 1500 футов». Мы можем обсудить позже вопрос о сложной природе масс Eozoon, и мы видим в кораллах свидетельство огромного размера, которого могут достигать сложные животные более высокого ранга. В случае Eozoon мы должны представить себе дно океана более однородным и ровным, чем существующее сейчас. На нем организм обосновывался бы пятнами и участками. Они могли бы в конечном итоге слиться на больших площадях, точно так же, как это делают массивные кораллы. По мере того как отдельные массы достигали зрелости и умирали, их поры заполнялись известняковыми или кремнистыми отложениями, и таким образом могли служить прочной основой для новых поколений, и таким образом мог быть произведен известняк в неопределенном количестве. Далее, везде, где такие массы были достаточно высокими, чтобы подвергаться атаке прибоя, или где части морского дна поднимались, более хрупкие части поверхности разрушались и рассеивались широко в виде пластов обломков по дну моря, в то время как здесь и там пласты ила или песка или вулканических обломков отлагались поверх живой или мертвой органической массы и образовывали слои гнейса и других сланцевых пород, переслаивающихся с лаврентийским известняком. Таким образом, короче говоря, Eozoon выполнял бы функцию, сочетающую ту, которую выполняют кораллы и фораминиферы в современных морях; образуя как рифовые известняки, так и обширные меловые пласты, и, вероятно, живя как на мелководье, так и в более глубоких частях океана. Если в связи с этим мы примем во внимание быстроту, с которой мягкий, простой и почти бесструктурный саркод этих простейших может быть построен, и вероятность того, что они были более обильно обеспечены пищей, как для питания их мягких частей, так и скелетов, чем любые подобные существа в более поздние времена, мы можем легко понять большой объем и протяженность лаврентийских известняков, в создании которых они помогали. Я говорю «помогали в создании», потому что я не хотел бы связывать себя доктриной, что лаврентийские известняки полностью имеют такое происхождение. Могли быть и другие животные-строители известняков, помимо Eozoon, и могли быть известняки, образованные растениями, подобно современным нуллипорам, или просто минеральным отложением.

Его отношения к современным животным его типа были очень четко определены доктором Карпентером. По структуре своей «собственной стенки» и ее тонким параллельным перфорациям он напоминает нуммулиты и их союзников (рис. 48, 49); и организм, следовательно, может рассматриваться как аберрантный член нуммулиновой группы, которая дает одни из самых крупных и широко распространенных ископаемых фораминифер. Это сходство можно увидеть на рис. 48.

Fig. 48.—Section of a Nummulite, from Eocene Limestone of Syria.

Showing chambers, tubuli, and canals. Compare this and Fig. 49 with Figs. 28 and 29.

Fig. 49.—Portion of Shell of Calcarina.

Magnified, after Carpenter, (a) Cells. (b) Original cell-wall with tubuli. (c) Supplementary skeleton with canals.

С нуммулитами он также согласуется в своей тенденции образовывать дополнительный или промежуточный скелет с каналами, хотя сами каналы по своему расположению ближе напоминают Calcarina, которая представлена на рис. 49. В своем наложении многих слоев и в своей тенденции к нагроможденному или ацервулиновому неправильному росту он напоминает Carpenteria, Polytrema и Tinoporus, формы другой группы, насколько это касается структуры раковины. Крупная и любопытная песчаная фораминифера из Тихого океана, добытая Александром Агассисом и названная Гёсом Neusina Agassizi, также может быть упомянута как представляющая некоторые точки сходства [38]. Таким образом, его можно рассматривать как сложный тип, сочетающий особенности, наблюдаемые ныне в двух группах, или его можно рассматривать как представителя в нуммулиновой серии Polytrema и Tinoporus в роталиновой серии. В то время, когда доктор Карпентер констатировал эти родства, можно было возразить, что фораминиферы этих семейств в основном встречаются в современную и третичную эпохи. Доктор Карпентер с тех пор показал, что любопытная овальная фораминифера под названием Fusulina, найденная в каменноугольной формации, подобным образом связана как с нуммулитами, так и с роталинами; и еще совсем недавно мистер Брэди обнаружил настоящую нуммулиту в нижнем карбоне Бельгии. Поскольку эта группа теперь справедливо доведена до палеозоя, мы можем надеяться окончательно проследить ее до примордиальной эпохи и тем самым приблизить ее еще больше к Eozoon по времени.

[38] Bulletin Mus. Comp. Zoology, том xxiii., № 5, дек., 1892.

Хотя Eozoon, вероятно, был не единственным животным лаврентийских морей, все же он, по всей вероятности, был самым заметным и важным как собиратель известкового вещества, занимая то же место, которое впоследствии заняли рифообразующие кораллы. Хотя, вероятно, менее эффективный, чем они, как строитель твердых известняков из-за своего менее постоянного и непрерывного роста, он образовывал широкие полы и участки на морском дне, и когда они разрушались, из их обломков образовывались огромные количества известняка. Необходимо также иметь в виду, что Eozoon не везде был инфильтрирован серпентином или другими кремнистыми минералами; количества его вещества были просто заполнены карбонатом извести, настолько близко напоминающим стенку камеры, что почти невозможно обнаружить разницу, и поэтому он, вероятно, остается совершенно незамеченным коллекционерами и сбивает с толку даже микроскописта. Хотя поэтому слои, содержащие хорошо охарактеризованный Eozoon, редки, есть основания полагать, что в составе известняков лаврентия он сыграл немалую роль; и поскольку эти известняки некоторые из них имеют толщину в несколько сотен футов и простираются на огромные площади, Eozoon можно считать таким же эффективным миростроителем, как строматопоры силура и девона, глобигерины и их союзники в мелу или нуммулиты и милиолиты в эоцене. Это замечательная иллюстрация постоянства естественных причин и стойкости типов животных, что эти низшие простейшие, которые начали секретировать известковое вещество в лаврентийский период, продолжали свою работу в океане через все геологические века и все еще заняты накоплением тех меловых илов, с которыми недавние дноуглубительные операции в глубоком море сделали нас столь знакомыми.

Fig. 50.—Figures of Archæospherinæ.

(1) Specimen with tubulated wall. (2 to 5) Casts in serpentine, Côte St. Pierre and Long Lake

СОВРЕМЕННИКИ EOZOON

VIII

СОВРЕМЕННИКИ EOZOON

T

Название Eozoon, или «животное зари», поднимает вопрос о том, узнаем ли мы когда-нибудь какого-либо более раннего представителя животной жизни. Здесь я считаю необходимым объяснить, что, предлагая название Eozoon для самой ранней окаменелости и эозойский для формации, в которой она содержится, я не имел намерения утверждать, что не могло быть предшественников «животного зари». Подобным термином «эоцен» Лайель не имел в виду утверждать, что не могло быть современных типов в предшествующие геологические периоды: и так заря животной жизни могла иметь свой серый или розовый рассвет в то время, задолго предшествующее тому, в которое Eozoon строил свои мраморные рифы. Когда будут найдены окаменелости этого раннего утреннего времени, будет нетрудно придумать для них подходящие названия. Однако есть две причины, которые придают уместность этому названию в нынешнем состоянии наших знаний. Одна заключается в том, что лаврентийские породы являются абсолютно самыми древними, которые до сих пор попадали в поле зрения геологов, и в настоящий момент кажется крайне маловероятным, что существуют какие-либо более древние осадки, по крайней мере в состоянии, позволяющем их распознать как таковые. Другая заключается в том, что Eozoon, как член группы простейших, гигантского размера и всеобъемлющего типа, и океанический по своей среде обитания, так же вероятен, как и любое другое существо, которое можно вообразить, чтобы быть первым представителем животной жизни на нашей планете. Растительная жизнь могла предшествовать ему, даже вероятно сделала это по крайней мере на один великий творческий эон, и могла накопить предыдущие запасы органического вещества; но если существовали какие-либо более старые формы животной жизни, то, по крайней мере, несомненно, что они не могли принадлежать к гораздо более простым или более всеобъемлющим типам. Следует также отметить, что такие формы жизни, если они действительно существовали, могли быть голыми простейшими, которые могли не оставить никаких следов своего существования, кроме мельчайшего следа углеродистого вещества, а возможно, даже и этого нет.

Но если мы не знаем и, возможно, вряд ли узнаем каких-либо животных старше Eozoon, не можем ли мы найти следы некоторых его современников, либо в самих известняках Eozoon, либо в других породах, связанных с ними? Здесь мы должны признать, что глубоководный фораминиферовый известняк может дать очень несовершенное представление о фауне своего времени. Земснарядчик, который не имел бы никакой другой информации о существующем населении мира, кроме той, которую он мог бы собрать из отложений, образовавшихся под несколькими сотнями саженей воды, неизбежно имел бы очень неадекватные представления об этом предмете. Подобным образом геолог, который не имел бы никакой другой информации о животной жизни мезозойских эпох, кроме той, что предоставлена некоторыми толстыми пластами белого мела, мог бы вообразить, что он достиг периода, когда простейшие виды простейших преобладали над всеми другими формами жизни; но это впечатление было бы сразу исправлено изучением других отложений того же возраста: так что наши выводы о жизни лаврентия из содержимого его океанических известняков могут быть очень несовершенными, и он еще может дать другие и разнообразные окаменелости. Его возможности, однако, ограничены тем фактом, что прежде чем мы достигнем этой большой глубины в земной коре, мы уже оставили позади в гораздо более новых формациях все следы животной жизни, за исключением немногих низших форм водных беспозвоночных; так что мы не удивлены, обнаружив лишь ограниченное количество живых существ, и тех низкого типа. Знаем ли мы тогда в лаврентии хотя бы несколько отдельных видов, или наш взгляд ограничен целиком Eozoon Canadense? Отвечая на этот вопрос, мы должны иметь в виду, что сам лаврентий был огромной продолжительности и что важные изменения жизни могли произойти даже между отложением известняков Eozoon и отложением тех пород, в которых мы находим сравнительно богатую фауну примордиальной эпохи. Эта тема обсуждалась автором еще в 1865 году, и я могу повторить здесь то, что можно было сказать в отношении нее в то время:—

«В связи с этими замечательными остатками представлялось желательным установить, если возможно, какую долю эти или другие органические структуры могли иметь в накоплении известняков лаврентийской серии. Поэтому сэром У. Э. Логаном были отобраны образцы, и под его руководством были подготовлены срезы. При микроскопическом исследовании многие из них обнаружили лишь зернистую агрегацию кристаллов, иногда с частицами графита и других посторонних минералов, или слоистую смесь известковых и других веществ, подобно некоторым более современным осадочным известнякам. Другие, однако, были очевидно составлены почти полностью из фрагментов Eozoon или из смесей их с другими известковыми и углеродистыми фрагментами, которые дают более или менее доказательства органического происхождения. Содержимое этих органических известняков можно рассматривать под следующими заголовками:—

1. Остатки Eozoon.

2. Другие известковые тела, вероятно органические.

3. Объекты, включенные в серпентин.

4. Углеродистые вещества.

«(1) Более совершенные особи Eozoon не составляют массу ни одного из более крупных образцов в наших коллекциях; но значительные части некоторых из них состоят из материала подобной мелкой структуры, лишенного слоистости и неправильно расположенного. Часть этого материала дает впечатление, что могли существовать организмы, подобные Eozoon, но растущие неправильным или ацервулиновым образом без слоистости. В этом, однако, я не могу быть уверен; и, с другой стороны, есть четкие доказательства агрегации фрагментов Eozoon в некоторых из этих образцов. В некоторых они составляют большую часть массы. В других они включены в известковое вещество иного характера, или в серпентин или зернистый пироксен. В большинстве образцов клетки окаменелостей более или менее заполнены этими минералами; и в некоторых случаях кажется, что известковое вещество фрагментов Eozoon было частично замещено серпентином».

[Я могу добавить здесь, что в известняке в Кот-Сен-Пьер в некоторых пластах есть последовательные пластинки с зернами серпентина, а в других — с кристаллами доломита, и что оба содержат фрагменты Eozoon. Таким образом, кажется, что магнезия, связанная с известняком, на некоторых стадиях отложения принимала форму силиката, а в других — форму карбоната. Я могу также заметить здесь, что я обнаружил фрагменты Eozoon в лаврентийском известняке из Нью-Брансуика, из Челмсфорда в Массачусетсе, из округа Уоррен, Нью-Йорк, из Бразилии и из Альп.]

«(2) Вперемешку с фрагментами Eozoon, упомянутыми выше, находятся другие известковые вещества, по-видимому, обломочные. Они имеют различные угловатые и округлые формы и представляют несколько видов структуры. Наиболее частой из них является сильная слоистость, варьирующаяся по направлению в зависимости от положения фрагментов, но соответствующая, насколько можно установить, диагонали ромбоэдрической спайности. Эта структура, хотя и кристаллическая, в высшей степени характерна для криноидных остатков, когда они сохраняются в измененных известняках. Более плотные части Eozoon, лишенные канальцев, также иногда показывают эту структуру, хотя и менее отчетливо. Другие фрагменты компактны и бесструктурны или показывают только мелкозернистый вид; и они иногда включают зерна, участки или волокна графита. В камбро-силурийских известняках фрагменты кораллов и раковин, которые были частично инфильтрированы битуминозным веществом, показывают структуру, подобную этой. При сравнении с измененными органическими известняками камбро-силурийской системы эти проявления указывали бы на то, что, помимо обломков Eozoon, другие известковые структуры, более похожие на таковые криноидов, кораллов и раковин, внесли свой вклад в формирование лаврентийских известняков.

«(3) В водном силикате (логаните), заполняющем камеры крупного образца Eozoon из Берджесса, есть многочисленные мелкие кусочки постороннего вещества; и сам силикат слоистый, что указывает на его осадочную природу. Некоторые из включенных фрагментов кажутся углеродистыми, другие известковыми; но в них не удается обнаружить никакой четкой органической структуры. Однако в логаните есть много мельчайших кремнистых зерен ярко-зеленого цвета, напоминающих конкреции зеленого песка; и то, как они иногда расположены линиями и группами, наводит на предположение, что они могут быть слепками внутренностей мельчайших раковин фораминифер. Они могут, однако, быть конкреционными по своему происхождению (рис. 51).

Fig. 51.—Archæospherinæ from Burgess Eozoon. Grains included in Loganite.

(Magnified.)

«(4) В некоторых лаврентийских известняках, представленных мне сэром У. Э. Логаном, и в других из Арнпрайора на Оттаве, есть волокна и гранулы углеродистого вещества, которые не соответствуют кристаллической структуре и представляют проявления, совершенно подобные тем, которые в более современных известняках возникают в результате разложения водорослей и т. д. Хотя сохраняются лишь следы органической структуры, мало сомнений возникло бы относительно их растительного происхождения, если бы они были найдены в ископаемых известняках. В известняках верхнелаврентийского возраста, близ Сент-Джона, Нью-Брансуик, встречаются более четкие волокна, и в связи с этими пластами Мэтью нашел то, что кажется спикулами губок, некоторые простые, а другие гексактинеллидные, подобные таковым Protospongia из кембрия».

Хотя обилие и широкое распространение Eozoon и та важная роль, которую он, по-видимому, сыграл в накоплении известняка, указывают на то, что он был одной из самых распространенных форм животного существования в морях лаврентийского периода, несуществование других органических существ не подразумевается. Напротив, независимо от указаний, предоставляемых самими известняками, очевидно, что для существования и роста этих крупных ризопод воды должны были кишеть более мелкими животными или растительными организмами, которыми они могли питаться. С другой стороны, хотя это менее определенный вывод, плотный известковый скелет Eozoon может указывать на то, что он также был подвержен атакам животных-врагов. Также возможно, что рост Eozoon или отложение серпентина и пироксена, в которых сохранились его остатки, или и то, и другое, могли быть связаны с определенными океаническими глубинами и условиями, и что нам пока открыта жизнь только определенных станций в лаврентийских морях. Какие бы предположения мы ни строили по этим более проблематичным пунктам, наблюдения, подробно изложенные выше, по-видимому, устанавливают следующие выводы:—

Во-первых, что в лаврентийский период, как и в последующие геологические эпохи, ризоподы были важными агентами в накоплении пластов известняка; и во-вторых, что в этот ранний период эти низшие формы животной жизни достигли развития, по величине и сложности не имеющего аналогов, насколько известно, в последующие века истории Земли. Эта ранняя кульминация ризопод находится в соответствии с одним из великих законов смены живых существ, установленным при изучении введения и прогресса других групп; и, если окажется, что эти великие простейшие были действительно доминирующим типом животных в лаврентийский период, этот факт можно было бы рассматривать как указание на то, что в этих древних породах мы можем фактически иметь записи о первом появлении животной жизни на нашей планете.

Что касается первого из вышеперечисленных заголовков, я должен теперь заявить, что кажется совершенно определенным, что верхние и более молодые части масс Eozoon часто переходили в ацервулиновую форму, и период, в который происходило это изменение, по-видимому, зависел от обстоятельств. В некоторых образцах есть только несколько регулярных слоев, а затем куча неправильных клеток. В других случаях было сформировано сто или более регулярных слоев; но даже в этом случае маленькие группы неправильных клеток встречались в определенных точках вблизи поверхности. Я также нашел некоторые массы, явно не обломочные, которые состоят целиком из ацервулиновых клеток. Образец такого рода представлен на рис. 52. Он овальный по очертаниям, заключен в конкрецию серпентина, около трех дюймов в длину, целиком состоящий из округлых или цилиндрических клеток, стенки которых имеют красивую трубчатую структуру, но имеется мало или совсем нет дополнительного скелета. Является ли это частью, случайно отломившейся от верхушки массы Eozoon, или особой вариативной формой, или отдельным видом, определить было бы трудно. Тем временем я описал его как разновидность «acervulina» вида Eozoon Canadense. Он допускает сравнение с фрагментом, изображенным доктором Карпентером, который он сравнивает с камерками и трубками Nummulites lævigata эоцена [39]. Другая разновидность также, из Петит-Насьон, показывает чрезвычайно тонкие пластинки, тесно расположенные друг к другу и очень массивные, и с небольшим дополнительным скелетом. Это может быть связано с последним, и может быть названо разновидностью «minor» [40].

[39] Proceedings of Geological Society, 1875.

[40] Annals and Magazine of Natural History, сер. 4, том xiii. стр. 457.

Все это, однако, не имеет ничего общего со слоями фрагментов Eozoon, которые разбросаны по лаврентийским известнякам. В них окаменелость иногда сохраняется обычным образом, с полостями, заполненными серпентином, и более толстыми частями скелета, имеющими каналы, заполненные этим веществом. В этом случае камеры могли быть заняты серпентином до того, как он был разрушен. В Сен-Пьере есть отчетливые слои такого рода, от половины дюйма до нескольких дюймов в толщину, регулярно переслаивающиеся с обычным известняком. В других слоях серпентин не встречается, но промежутки между фрагментами заполнены кристаллическим доломитом или магнезиальным известняком, который также проник в каналы; и есть указания, хотя и менее явные, что некоторые, по крайней мере, из слоев чистого известняка состоят из обломочного Eozoon.

Fig. 52.—Acervuline Variety of Eozoon, Côte St. Pierre.

(a) General form, half natural size. (b) Portion of cellular interior, magnified, showing the course of the tubuli.

Fig. 53.—Archæospherinæ from Côte St. Pierre.

(a) Specimens dissolved out by acid, the lower one showing interior septa. (b) Specimens seen in section.

В лаврентийском известняке Вентворта, принадлежащем, по-видимому, к той же полосе, что и известняк Сен-Пьера, есть много мелких округлых кусочков известняка, очевидно, обломков какой-то более старой породы, разрушенной и округленной в результате истирания. В некоторых из этих фрагментов можно ясно различить структуру Eozoon. Это показывает, что еще более старые известняки, состоящие из Eozoon, в то время подвергались разрушению, и переносит наш взгляд на существование этой окаменелости назад к самому началу серии Гренвилл лаврентия.

Что касается органических фрагментов, не показывающих структуру Eozoon, я до сих пор не смог отнести их к какому-либо определенному происхождению. Некоторые из них могут быть просто толстыми частями раковины Eozoon с порами, заполненными кальцитом, так что они представляют однородный вид. Другие имеют вид фрагментов таких примордиальных форм, как Archæocyathus, ныне обычно рассматриваемых как кораллы или губки; но после многих тщательных поисков я до сих пор не смог сказать больше, чем мог сказать в 1865 году.

Иначе обстоит дело с круглыми ячейками, инфильтрированными серпентином, и с кремнистыми зернами, включенными в логанит. На рис. 53 показаны такие тела, найденные в смеси с фрагментами Eozoon и в отдельных тонких слоях в Кот-Сен-Пьер. На рис. 51 я показал некоторые из необычных зерен, найденных в логаните, который заполняет камеры Eozoon из Берджесса, а на рис. 54 — некоторые примечательные формы этого рода, найденные в известняках Лонг-Лейк и Вентворта. Все они, я полагаю, по существу имеют одну и ту же природу, а именно: это камеры, первоначально окруженные трубчатой стенкой, подобной Eozoon, и собранные в группы, иногда линейно, иногда спирально, подобно тем Globigerinæ, которые составляют массу современных глубоководных донных отложений, а также мела.

Fig. 54.—Archæospherinæ from Long Lake Limestone.
(Magnified.)

(a) Single cell, showing tubulated wall. (b, c) Portions of same more highly magnified, (d) Casts decalcified, and showing casts of tubules.

Эти тела встречаются рассеянными в известняке, расположенными тонкими слоями, параллельными напластованию, или иногда в крупных полостях камер Eozoon. Они настолько изменчивы по размеру и форме, что вполне вероятно, что они могут иметь различное происхождение. Наиболее вероятные из них можно сформулировать следующим образом. Во-первых, в некоторых случаях это могут быть более рыхлые поверхностные части Eozoon, распавшиеся на небольшие группы ячеек. Во-вторых, это могут быть малоклеточные зародыши или почки, отделяющиеся от Eozoon. Это соответствовало бы тому, что доктор Карпентер, а позднее Брэди и Лестер наблюдали в случае некоторых более крупных современных фораминифер. В-третьих, это могут быть более мелкие фораминиферы, структурно родственные Eozoon, но по характеру роста напоминающие те маленькие шарообразные формы, которые, как уже упоминалось, в изобилии встречаются в мелу и в современном океане. Последнюю точку зрения я считаю весьма вероятной для многих из них; и вследствие этого, а также в качестве удобного названия, я предложил для них Archæospherinæ, или древние шаровидные животные. Углеродистое вещество редко встречается в настоящих известняках Eozoon, и, как уже было сказано, я отношу лаврентийский графит или плюмбаго главным образом к растениям.

Доктор Гюмбель, директор Геологической службы Баварии, является одним из самых активных и широко эрудированных европейских геологов, сочетающим европейские знания с обширным знакомством с более крупными и в некоторых отношениях более типичными областями древних пород Америки, а также стратиграфическую геологию с восторженным интересом к микроскопическим структурам ископаемых. Он сразу же и весьма умело взялся за вопрос о применении открытий, сделанных в Канаде, к породам Баварии. Дух, в котором он это сделал, можно понять из следующего отрывка:

«Открытие органических остатков в кристаллических известняках древнего гнейса Канады, которым мы обязаны исследованиям сэра Уильяма Логана и его коллег, а также тщательным микроскопическим исследованиям докторов Доусона и Карпентера, должно рассматриваться как открытие новой эры в геологической науке».

«Это открытие сразу же опровергает представления, до сих пор обычно разделяемые относительно происхождения стратифицированных первичных известняков и сопровождающих их гнейсовых и кварцевых пластов, включенных под общим названием первичных кристаллических сланцев. Оно показывает нам, что эти кристаллические стратифицированные породы так называемой первичной системы являются лишь продолжением цепи ископаемых пластов в прошлое; элементы которых отлагались в виде океанических осадков, подобно глинистым сланцам, известнякам и песчаникам палеозойских формаций, и в сходных условиях, хотя и в гораздо более отдаленное время, более благоприятное для образования кристаллических минеральных соединений».

«В этом открытии органических остатков в первичных породах мы с радостью приветствуем рассвет новой эпохи в критической истории этих ранних формаций. Уже в его свете первобытное геологическое время представляется повсюду оживленным и населенным новыми животными формами, о самом существовании которых мы ранее не подозревали. Жизнь, которая до сих пор считалась появившейся впервые в примордиальном отделе силурийского периода, теперь видится неизмеримо удлиненной за пределы своего прежнего предела и охватывающей в своей области самые древние известные части земной коры. Казалось бы, органическая жизнь пробудилась одновременно с затвердеванием земной коры».

Гюмбель описал из известняков лаврентийского возраста в различных частях Европы формы, относимые к Eozoon или Archæospherinæ, а я нашел фрагментарный Eozoon в образцах, собранных Фавром в предполагаемом архейском ядре Альп.

Гюмбель также обнаружил в финских и баварских известняках узловатые камеры, подобные упомянутым выше камерам из Вентворта (рис. 55), которые он считает принадлежащими какому-то другому организму, нежели Eozoon; а также хлопья с трубками, порами и сетчатыми структурами, которые, по-видимому, указывают на присутствие структур, родственных губкам, или, возможно, остатков морских водорослей. Эти наблюдения Гюмбель распространил на другие местности в Баварии и Богемии, а также в Силезии и Швеции, установив существование ископаемых Eozoon во всех лаврентийских известняках средней и северной Европы.

Fig. 55.—Archæospherinæ from Pargas in Finland. (After Gümbel.)
(Magnified.)

Гюмбель далее обнаружил в пластах, перекрывающих более древнюю эозойскую серию и, вероятно, того же возраста, что и канадский гуронский период, другой вид Eozoon с более мелкими и более сжатыми камерами, а также еще более тонкими и густыми каналами. Этот вид, который следует рассматривать как отдельный вид или, по крайней мере, как четко выраженную вариативную форму, он назвал Eozoon Bavaricum (рис. 56). Таким образом, это раннее появление жизни не является особенностью того старого континента, который мы иногда называем Новым Светом, но относится и к Европе, и Европа предоставила преемника Eozoon в более поздний эозойский или гуронский период.

Fig. 56.—Section of Eozoon Bavaricum, with Serpentine, from the Crystalline Limestone of the Hercynian primitive Clay-slate Formation at Hohenberg; 25 diameters (probably Huronian).

(a) Sparry carbonate of lime, (b) Cellular carbonate of lime, (c) System of tubuli. (d) Serpentine replacing the coarser ordinary variety, (e) Serpentine and hornblende replacing the finer variety, in the very much contorted portions.

В породах этого возраста в Америке, после долгих поисков и многочисленных срезов известняков, мне до сих пор не удалось найти никаких определенных остатков фораминифер, за исключением образцов из Тюдора и Мэдока, которые могут быть этого возраста. Это ламинированные формы, напоминающие Eozoon, но у меня есть основания полагать, что их тонкая структура более близка к структуре Cryptozoon, хотя она несколько неясна. Если они действительно гуронские, а не лаврентийские, то Eozoon этого горизонта заметно не отличается от Eozoon нижнего лаврентия.

Мы обязаны мистеру Мэтью из Сент-Джона, Нью-Брансуик, который так сильно отличился своими открытиями в кембрии этого региона, некоторыми примечательными дополнениями к современникам Eozoon. Одно из них — ламинированное тело, похожее на Eozoon по своему общему виду, но растущее плотными массами, которые под взаимным давлением становятся столбчатыми (рис. 57). В наиболее хорошо сохранившихся образцах каждый слой, по-видимому, состоит из тонкой пластинки, отделенной от соседних мелкозернистой массой, пронизанной бесчисленными неправильными трубками. Это напоминает структуру Cryptozoon Холла, который, как мы видели, встречается в докембрийских породах в Колорадо и в изобилии представлен в верхнем кембрии в Нью-Йорке, в Миннесоте и в различных частях Канады, но Archæozoon отличается по своей форме и характеру роста. Если строматопоры ордовика и силура являются гидроидами, то это может быть справедливо и для Cryptozoon; но что касается его собственной структуры, то он наиболее близок к ископаемым, известным как Loftusia в каменноугольных и более поздних формациях, и их обычно считают фораминиферами. Таким образом, у нас может быть еще один гигантский фораминиферовый организм, который способствовал созданию пород в лаврентийских морях.

Fig. 57.—Archæozoon Acadiense, Matthew. Diagrammatic transverse and longitudinal sections of a small specimen.
Specimen in Peter Redpath Museum.

Допалеозойские породы южного Нью-Брансуика, согласно таблице Мэтью:—

АРХЕЙ

EOZOIC |  | Thickness    Feet.
Coastal series (or system), 1872.— Grits, hydromicaschists, agillities, etc. resembling the Pebidian rocks of Dr. H. Hicks | 10,000    
Coldbrook Series (or System), 1865.— Diorites, felsites, petrosilex, etc.; resembling the Arvonian rocks of Dr. Hicks. Thickness more than | 15,000    

Upper series (or system) of Laurentian, 1872.

Upper division.—Argillites, limestones, graphitic shales. Fossils. In upper part of the upper limestones of the South basin, fragmental Eozoon, observed by Sir J. W. Dawson in specimens sent him. In middle of upper limestones in Middle basin, spicules of sponges. In graphitic shale of South basin, spicules of Halichondrites graphitiferus. In lowest limestone of the Middle basin, the reef of columnar fossils described as Archæozoon

750    

Middle division.—Quartzites, silicious schists, Fossils Cyathospongia (?) eozoica near the top of this division | 450    
Lower division.—Limestones and gneisses. No Fossils known | 260[41]
| Lower series of Laurentian.— Gneisses, Micaschists, etc | ?

[41] Указанная выше мощность приводится со ссылкой на доктора Л. У. Бэйли. Отчет о ходе работ Геологической службы Канады, 1879 г., стр. 10, D. D. и 21, D. D. Доктор Р. У. Эллс в том же Отчете, стр. 6, D., описывает эти породы в шестидесяти милях к востоку от Сент-Джона как одну систему мощностью 14 000 футов.

Fig. 57A.—Archæozoon Acadiense, Matthew.
Horizontal and vertical sections of a group of specimens, reduced.
(From Photographs.)

Это открытие также важно тем, что связывает Eozoon через Cryptozoon с крупными организмами, вероятно, простейшими, простирающимися вверх до вершины кембрия, и, таким образом, образует связующее звено между жизнью эозойского и палеозойского периодов. Мэтью также описал формы, которые он считает спикулами губок из лаврентия Нью-Брансуика. [42] Одна из них, по-видимому, представляет собой крестообразные иглы, образующие квадратные области, подобные Protospongia Салтера из кембрия. Другая имеет простые удлиненные игольчатые спикулы, собранные в пучки. Мэтью суммирует породы, содержащие эти ископаемые, как в таблице на стр. 216, в нисходящем порядке, причем самый верхний пласт находится ниже этхеминианского. [43] Первая и вторая группы, как можно заметить, эквивалентны гуронским; третья соответствует гренвилльским, а четвертая — нижнелаврентийским.

[42] Более полные описания этих пород можно найти в Отчете о ходе работ Геологической службы Канады, 1872 г., стр. 30, 34 и т. д.

[43] Bulletin Nat. Hist. Society of New Brunswick, 1890 where further details are given as to the fossils.

ТРУДНОСТИ И ВОЗРАЖЕНИЯ

IX

ТРУДНОСТИ И ВОЗРАЖЕНИЯ

T

Активных противников животной природы Eozoon было немного, хотя некоторые из них возвращались к атаке с упорством и решимостью, которые заставляют поверить, что они считают самые священные интересы науки зависящими от уничтожения этого протофораминифера. Я не собираюсь здесь подробно рассматривать возражения. Я представил дело Eozoon по существу, и на этом оно должно стоять. Я могу лишь заявить, что оппоненты стремятся объяснить существование Eozoon чисто минеральным отложением, и что сложные изменения, которые они вынуждены предполагать, являются, пожалуй, самым сильным косвенным доказательством необходимости рассматривать эти структуры как органические. Читатель, желающий оценить это, может обратиться к моему мемуару 1888 года. [44]

[44] Также статьи Роуни и Кинга в Журнале Геологического общества, август 1866 г.; и Трудах Ирландской академии, 1870 и 1871 гг.

Признаюсь, я склонен очень бережно относиться к позиции оппонентов. Изложенные мною факты предъявляют большие требования к вере большей части даже натуралистов. Очень немногие геологи или натуралисты обладают глубокими знаниями о структуре раковин фораминифер или смогли бы с уверенностью распознать их под микроскопом. У них также нет четких представлений о том, как выглядят такие структуры при различных видах сохранности и минерализации. Кроме того, они давно привыкли считать так называемые азойские или архейские породы не только лишенными органических остатков, но и находящимися в таком состоянии метаморфизма, что они не могли бы сохраниться, если бы существовали. Поэтому немногие способны разумно решать за себя, и поэтому их призывают доверять исследованиям других и на основании их свидетельств в значительной степени изменить свои прежние убеждения относительно продолжительности жизни на нашей планете. В этих обстоятельствах довольно удивительно, что исследования, проведенные в отношении Eozoon, встретили столь всеобщее признание и что воскрешение этого древнего обитателя Земли не вызвало большего скептицизма, свойственного нашему веку.

Не следует, однако, упускать из виду, что в таких случаях может существовать значительная доля неразвитого и даже бессознательного скептицизма, который проявляется не в активном противодействии, а лишь в молчаливом игнорировании этого великого открытия или в отношении к нему с сомнением, как к неопределенному или не установленному наукой пункту. Такой скептицизм особенно следует ожидать со стороны многих энтузиастов петрографии, которые привыкли рассматривать породы лишь как минеральные агрегаты и даже готовить свои срезы таким образом, который едва позволяет различить присутствующие органические остатки. Таким студентам следует учесть, что открытие Eozoon приводит породы лаврентийской системы в более полное согласие с другими геологическими формациями. Оно объясняет происхождение лаврентийских известняков в соответствии с происхождением подобных пород в более поздние периоды, и таким же образом оно помогает нам объяснить наличие графита, сульфидов и железных руд в этих старых породах. Оно показывает нам, что время не было потеряно при появлении жизни на Земле. В противном случае существовал бы огромный промежуток времени, в течение которого, хотя условия, подходящие для жизни, вероятно, присутствовали, не существовало ни одного живого существа, которое могло бы воспользоваться этими условиями. Более того, оно дает более простое начало жизни, чем то, которое обеспечивается более сложной фауной кембрийского возраста; и это больше соответствует тому, что мы знаем о медленном и постепенном появлении новых форм живых существ в течение огромных периодов палеозойского времени. В связи с этим оно открывает новую и многообещающую область наблюдений в более древних породах; и если она окажется плодотворной, ее исследование может принести огромный урожай новых форм геологам настоящего и будущего времени. Этот результат будет полностью соответствовать тому, что происходило ранее в истории геологических открытий. Я сам помню время, когда старые и полуметаморфизованные осадки, составляющие великую кембрийскую систему, были объединены в геологических классификациях как примитивные или первичные породы, лишенные или почти лишенные органических остатков. Блестящие открытия Седжвика, Мурчисона, Барранда и множества других заселили эти некогда бесплодные регионы; и теперь они простираются перед нашим изумленным взором в длинных перспективах ранней палеозойской жизни. Так мы теперь смотрим с кембрийского берега на океан этхеминианского, гуронского и лаврентийского периодов — все они для нас еще почти безлюдны, за исключением немногих организмов, которые, подобно случайным раковинам, выброшенным на берег, или далекой земле, смутно видимой вдали, побуждают к дальнейшим исследованиям и к изучению неизвестных сокровищ, которые все еще лежат нераскрытыми. Было бы подходящим завершением геологической работы последнего полувека, и вполне достижимым по крайней мере для наших непосредственных преемников, заполнить этот огромный пробел и проследить примордиальную жизнь до стадии Eozoon, а возможно, даже дальше, к предшественникам, которые могли существовать в начале лаврентийского периода, когда были отложены самые ранние осадки этой великой формации. Огромные неисследованные области лаврентийских и гуронских пород существуют в Старом и Новом Свете. Теперь можно получить самые широкие возможности для микроскопического исследования пород; и я хотел бы, чтобы одним из результатов публикации этих страниц стало привлечение внимания некоторых из более молодых и активных геологов к этим областям исследований. Следует также отметить, что такие регионы являются одними из самых богатых полезными ископаемыми, и нет причин, по которым поиск этих ископаемых не должен быть связан с другими, более практически полезными исследованиями. По этому поводу будет уместно процитировать замечания, которые я сделал в одной из своих ранних статей о лаврентийских ископаемых:

«Эта тема открывает несколько интересных областей химических, биологических и геологических исследований. Одна из них относится к выводам, сделанным доктором Хантом относительно вероятного существования большого количества углекислого газа в лаврентийской атмосфере и большого количества карбоната кальция в морях того периода, а также возможной связи этого с изобилием определенных низших форм растений и животных. Другая — это сравнение, уже проведенное профессором Хаксли и доктором Карпентером, между условиями лаврентийского периода и условиями более глубоких частей современного океана. Еще одна — возможное наличие других форм животной жизни, помимо простейших, на что, как я указал в своей статье 1864 года после обширного микроскопического изучения лаврентийских известняков, указывает наличие известковых фрагментов, отличающихся по структуре от Eozoon, но в настоящее время неизвестной природы. Еще одна — попытка преодолеть, посредством дальнейших открытий [подобных открытиям Cryptozoon и Archæozoon], разрыв, существующий ныне между жизнью нижнего лаврентия и кембрийского периода. Едва ли будет преувеличением сказать, что эти исследования открывают новый мир мысли и изысканий и дают надежду на то, что мы окажемся в присутствии самого начала органической жизни на нашей планете, хотя, возможно, оно окажется долаврентийским. Я хотел бы здесь воспользоваться возможностью повторить, что, предлагая название Eozoon для первого ископаемого лаврентия и предлагая для этого периода название 'эозойский', я отнюдь не стремился исключить возможность существования форм жизни, которые могли быть предшественниками того, что является для нас сейчас рассветом органического существования. Если в тех породах, которые известны нам сейчас только по гальке в лаврентии, будут найдены остатки еще более древних организмов, эти названия, по крайней мере, послужат для обозначения важного этапа в геологических исследованиях».

Но что, если результатом таких исследований станет появление новых скептиков или обнаружение минеральных структур, настолько напоминающих Eozoon, что это вызовет сомнения во всех результатах, подробно изложенных в этих главах? Я могу представить, что это могло бы стать первым следствием, особенно если бы исследования проводились лицами, более сведущими в породах и минералах, чем в ископаемых; но я не вижу причин опасаться окончательных результатов. В любом случае, несомненно, ценность проведенных до сих пор исследований может уменьшиться. Такова всегда судьба первооткрывателей в естествознании: либо за ними следуют противники, которые временно или постоянно оспаривают или уничтожают ценность их новых фактов, либо другие исследователи, которые продвигают знание фактов и принципов настолько далеко за пределы их исходной точки, что первоначальные открытия отходят в тень. Это неизбежность, присущая прогрессу научной работы, от которой никто не может быть свободен; и поскольку такие вопросы касаются нас всех, мы должны довольствоваться тем, что разделим судьбу древних ископаемых, историю которых мы исследуем, и, послужив своему дню и поколению, уступить место другим. Если какая-либо часть нашей работы выдержит огонь дискуссии, будем благодарны. Одно, по крайней мере, несомненно: такие тщательные обследования, как те, что проводились в лаврентийских породах Канады и привели к открытию Eozoon, и такие микроскопические исследования, с помощью которых он был изучен и представлен публике, не могут не принести хороших результатов того или иного рода. Уже внимание, вызванное спорами вокруг Eozoon, путем привлечения исследователей к изучению различных микроскопических и имитационных форм в породах, способствовало прогрессу знаний и должно делать это еще больше. Что касается меня, хотя я не довольствуюсь тем, чтобы основывать всю свою репутацию на такой работе, как та, что я проделал в отношении этого древнего ископаемого — что, по правде говоря, было лишь интерлюдией, в которую меня привело настояние моего друга Логана, — я готов, по крайней мере, взять на себя ответственность за результаты, которые я объявил, к каким бы выводам ни пришли в конечном итоге; и в сознании честной попытки расширить познание природы, с надеждой смотреть на лучшую славу, чем та, которая могла бы возникнуть из самого успешного и постоянного подтверждения каждой детали наших научных открытий, даже если бы их можно было довести до точки, которую никакое последующее исследование в этой сложной области изысканий не смогло бы превзойти.

Ограничиваясь этими общими замечаниями, я завершу эту главу кратким резюме причин, которые могут быть приведены в поддержку животной природы Eozoon, предваряемым идеальной реконструкцией его в предположении, что он был ризоподом (рис. 58).

Fig. 58.—Restoration of Eozoon as a generalized Foraminiferal Organism (enlarged).

Showing endosarc, exosarc, and pseudopods, and the calcareous skeleton with its canals.

При этом я лишь суммирую доказательства, как они были представлены сэром У. Э. Логаном, доктором Карпентером, доктором Хантом и автором, в краткой и понятной форме; и я сделаю это по нескольким кратким пунктам с некоторыми пояснительными замечаниями:

1. Верхний лаврентий Канады, горная формация, распространение, возраст и структура которой были тщательно изучены в нескольких обширных районах Канадской службой, содержит мощные и широко распространенные пласты известняка, связанные с другими пластами так же, как известняки встречаются в осадках других геологических формаций. В той же формации также встречаются графит, железные руды и металлические сульфиды в таких отношениях, которые позволяют предположить, что известняки, как и эти другие минералы, имеют органическое происхождение.

2. В известняках встречаются ламинированные тела определенной формы и структуры, состоящие из кальцита, чередующегося с серпентином и другими минералами. Формы этих тел предполагали сходство с силурийскими строматопорами, а различные минеральные вещества, связанные с кальцитом при образовании подобных форм, показывали, что они не были случайными или конкреционными.

3. При микроскопическом исследовании оказалось, что известковые пластинки этих форм по структуре сходны с раковинами современных и ископаемых фораминифер, особенно роталинового и нуммулинового типов, и что более тонкие структуры, хотя обычно заполненные серпентином и другими водными силикатами, иногда были заняты кальцитом, пироксеном или доломитом, показывая, что они, когда были свежими, должны были быть пустыми каналами и трубками.

4. Способ заполнения, предложенный таким образом для камер и трубок Eozoon, в точности соответствует тому, который происходит в современных фораминиферах, заполненных глауконитом, и в палеозойских криноидеях и кораллах, заполненных другими водными силикатами, все из которых более или менее химически родственны серпентину.

5. Тип роста и структура, приписываемые Eozoon на основе наблюдаемых явлений, в его огромном размере, ламинированных и ацервулиновых формах, а также в его системе каналов и трубчатости, не только соответствуют таковым у других фораминифер, но и являются такими, каких можно было ожидать у очень древней формы этой группы.

6. Существуют признаки других органических тел в известняках, содержащих Eozoon, а также того, что Eozoon сохранялся не только в рифах, но и в перенесенных фрагментарных пластах, как в случае с современными кораллами.

7. Подобные органические структуры были найдены в лаврентийских известняках Массачусетса, Нью-Йорка, Бразилии [45], а также в известняках различных частей Европы, и доктор Гюмбель нашел дополнительный вид в породах, следующих за лаврентийскими.

[45] Фрагментарные; образцы от Дж. А. Дерби, эсквайра.

8. То, как структуры Eozoon подвергаются воздействию сбросов, развития кристаллов, минеральных жил и других эффектов нарушения и метаморфизма во вмещающих породах, в точности соответствует тому, что можно было бы ожидать в предположении, что он имеет органическое происхождение.

9. Усилия нескольких активных и способных противников не смогли показать, как, иначе чем посредством органического воздействия, могут быть сформированы такие структуры, как структуры Eozoon, за исключением предположения о псевдоморфизме и замещении, которые должны рассматриваться как химически экстравагантные и которые в равной степени ставили бы под сомнение достоверность всех ископаемых, определенных по микроскопической структуре. Точно так же все сравнения этих структур с дендритными и другими имитационными формами потерпели неудачу, по мнению тех, кто наиболее квалифицирован для суждения.

Другой и, возможно, более простой способ изложения дела заключается в следующем: было предложено только четыре общих способа объяснения существования Eozoon. Первый — это способ профессоров Кинга и Роуни, которые рассматривают камеры и каналы, заполненные серпентином, как возникающие в результате эрозии или частичного растворения серпентина и его замещения кальцитом. Возражения против этого являются окончательными. Это не объясняет тонкую трубчатость, которую приходится отдельно объяснять, путая ее, вопреки наблюдаемым фактам, с венами волокнистого серпентина, которые фактически проходят через трещины в ископаемом. Такое замещение в высшей степени маловероятно по химическим причинам, и нет никаких доказательств этого в многочисленных зернах, конкрециях и полосах серпентина в лаврентийских известняках. С другой стороны, противоположное замещение, замещение известняка серпентином, по-видимому, имело место. Механические трудности в объяснении тонких каналов в этой теории также непреодолимы. Наконец, это не объясняет образцы, сохранившиеся в пироксене и других силикатах, а также в доломите и кальците. Второй способ объяснения фактов заключается в том, что формы Eozoon — это просто своеобразные конкреции. Но это не объясняет их большого отличия от других серпентиновых конкреций в тех же пластах, а также их регулярности плана и тонкости их структуры, а также того, что минералы различных видов входят в их состав, все еще представляя точно такие же формы и структуры. Третий, предложенный, я думаю, Жюльеном, а позже Грегори и Лависом, заключается в том, что формы — это просто полосчатые чередования кальцита с кремнистыми минералами, подобные тем, что наблюдаются на стыке изверженных пород и известняков. На это можно ответить, что существует лишь кажущееся сходство, которое при тщательном рассмотрении оказывается иллюзорным; что это не объясняет каналы и трубочки, и что исследования таких полосчатых пород из нескольких регионов были проведены компетентными наблюдателями, которые отличали их от лаврентийского Eozoon. Единственная оставшаяся теория — это теория заполнения полостей путем инфильтрации серпентином. Это согласуется с тем фактом, что такая инфильтрация минералами, родственными серпентину, существует в ископаемых в более поздних породах. Это также согласуется с известным водным происхождением серпентиновых конкреций и полос, жил волокнистого серпентина и других минералов, найденных заполняющими полости Eozoon. Даже пироксен, как показал Хант, существует в лаврентии в жилах водного происхождения. Единственная трудность, существующая с этой точки зрения, заключается в том, как мог сформироваться кальцитовый скелет с такими камерами, каналами и трубочками; и это решается открытием, что все эти факты точно соответствуют тем, которые можно найти в раковинах современных океанических фораминифер. Таким образом, существование Eozoon, его структура и его отношения к вмещающим породам и минералам будучи признанными, никакое рациональное объяснение его происхождения в настоящее время не представляется возможным, кроме того, которое отстаивается на предыдущих страницах.

Если читатель теперь обратится к рисункам на иллюстрации на противоположной странице (рис. 59), он найдет подборку примеров, относящихся к вышеприведенным аргументам и возражениям. Рис. 1 представляет часть очень тонкого среза образца, пронизанного жилами волокнистого серпентина или хризотила, и имеющего кальцит стенок, более разбитый плоскостями спайности, чем обычно. Выбранная часть показывает часть одной из камер, заполненную серпентином, который имеет обычный свернувшийся вид, почти невозможный для изображения на рисунке (s). Она пронизана ветвящейся жилой хризотила (s′), которая там, где она разрезана точно параллельно своим волокнам, показывает четкие тонкие поперечные линии, указывающие на стороны составляющих ее призм, а там, где плоскость среза прошла косо к волокнам, имеет любопытный точечный или взъерошенный вид.

Fig. 59.—Figures of various Structures and States of Preservation.

Fig. 1.—Portion of two laminæ and intervening serpentine, with chrysotile vein. (a) Proper wall tubulated. (b) Intermediate skeleton, with large canals. (c) Openings of small chamberlets filled with serpentine. (s) Serpentine filling chamber. (s¹) Vein of chrysotile, showing its difference from the proper wall.

Fig. 2.—Junction of a canal and the proper wall. Lettering as in Fig. 1.

Fig. 3.—Proper wall shifted by a fault, and more recent chrysotile vein not faulted. Lettering as in Fig. 1.

Fig. 4.—Large and small canals filled with dolomite.

Fig. 5.—Abnormally thick portion of intermediate skeleton, with large tubes and small canals filled with dolomite.

По обе стороны от серпентиновой полосы находится нуммулиновая или собственная стенка, показывающая при малом увеличении молочный вид, который при большем увеличении разрешается в ткань из красивейших параллельных нитей, представляющих заполнение ее трубочек. Ничто не может быть более отчетливым, чем виды, представленные этой стенкой и хризотиловой жилой при любом разнообразии увеличительной силы и освещения; и все, кто имел возможность изучить мои образцы, выражали удивление, что столь несхожие виды могли быть перепутаны друг с другом. На нижней стороне видны два углубления в собственной стенке (c). Они связаны с отверстиями в небольшие подчиненные камерки, одна из которых частично включена в толщину среза. В верхней и нижней частях рисунка видны части промежуточного скелета, пронизанные каналами, которые в нижней части очень велики, хотя по аналогии с другими образцами вероятно, что они имеют в своих промежутках и на своих ветвящихся концах крошечные канальцы, не видимые на этом срезе. Рис. 2, из того же образца, показывает окончание одного из каналов у собственной стенки, его конец расширяется в широкий диск саркода на поверхности стенки, как это можно видеть в подобных структурах у современных фораминифер. В этом образце каналы красиво гладкие и цилиндрические, но иногда они имеют узловатый или членистый вид, особенно в образцах, декальцинированных кислотами, в которых, возможно, произошла некоторая эрозия. Они также иногда окаймлены крошечными кристаллами, особенно в тех образцах, в которых кальцит был частично замещен другими минералами. Рис. 3 показывает пример сброса собственной стенки, явление, нередко наблюдаемое; и он также показывает жилу хризотила, пересекающую линию сброса и не затронутую ею — ясное доказательство ее более позднего происхождения. Рис. 4 и 5 — примеры образцов, имеющих каналы, заполненные доломитом, и показывающие чрезвычайно тонкие каналы в промежутках между другими: явление, наблюдаемое только в более толстых частях скелета и когда они очень хорошо сохранились. Эти доломитизированные части требуют некоторых мер предосторожности для их наблюдения, либо в срезах, либо в декальцинированных образцах, но при правильном обращении они показывают структуры в очень большом совершенстве. Образец на рис. 5 взят из аномально толстой части промежуточного скелета, имеющей необычно толстые каналы, о чем упоминалось в предыдущей главе. Такие дополнительные особенности и детали можно было бы умножить до бесконечности из многочисленных подготовленных образцов, находящихся сейчас в наших коллекциях.

Одна цель, которую я преследую, так подробно направляя внимание на эти иллюстрации, состоит в том, чтобы показать природу заблуждений, которые могут возникнуть при изучении образцов такого рода, и в то же время уверенность, которая может быть достигнута при принятии надлежащих мер предосторожности. Я могу добавить, что такие структуры, как упомянутые, лучше всего видны в чрезвычайно тонких срезах, и что наблюдатель не должен ожидать, что каждый образец будет демонстрировать их одинаково хорошо. Только путем подготовки и изучения многих образцов можно получить наилучшие результаты. Часто бывает, что один образец требуется, чтобы хорошо показать одну часть структур, а другой — чтобы показать другую; и до фактического испытания нелегко сказать, какую часть структур любой конкретный фрагмент покажет наиболее ясно. Это затрудняет снабжение друзей образцами. По-настоящему хорошие срезы могут быть подготовлены только из лучшего материала и квалифицированными манипуляторами; несовершенные срезы могут только ввести в заблуждение; а грубые образцы могут быть неправильно подготовлены лицами, не привыкшими к работе, или, если они подготовлены таким образом, могут оказаться неудовлетворительными или могут быть неквалифицированно изучены. Один срез, нагретый при шлифовке, может не показать ничего, кроме спайности в слоях кальцита, в то время как соседний, более тщательно подготовленный, может показать красивые каналы. Эти трудности, однако, Eozoon разделяет с другими образцами в микрогеологии, и я испытывал подобные разочарования в случае с ископаемым деревом.

В заключение этой части темы и ссылаясь на примечания, приложенные к этой работе для некоторых дальнейших подробностей, я хотел бы выразить надежду, что те, кто до сих пор противился интерпретации Eozoon как органического, и чьим способностям и честности намерений я охотно свидетельствую, смогут признать по крайней мере разумную вероятность такой интерпретации этих замечательных форм и структур.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ

X

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ

T

Мысли, внушенные философу-натуралисту созерцанием рассвета жизни на нашей планете, неизбежно многочисленны и волнующи, и предмет этот содержит в себе материалы, позволяющие широкому читателю лучше судить о некоторых теориях происхождения жизни, волнующих наше время. Давайте же поместим Eozoon на свидетельскую скамью и попытаемся извлечь его показания относительно начал жизни; предполагая на мгновение, что он действительно животное, а не просто претендент; хотя даже в этом случае он мог бы послужить для представления первого животного, каким бы оно ни было.

Глядя вниз с высоты нашего физиологического и умственного превосходства, трудно осознать точные условия, в которых жизнь существует у существ, столь простых, как простейшие. Возможно, существуют более высокие разумы, которым столь же трудно осознать, как жизнь и разум могут проявляться в таких бедных глиняных домах, как те, в которых мы обитаем. Но, поместив себя рядом с этими существами и войдя, так сказать, в сочувствие с ними, мы можем понять нечто об их силах и чувствах. Во-первых, ясно, что они могут энергично, пусть и грубо, осуществлять те механические, химические и вегетативные силы жизни, которые характерны для животного. Они могут захватывать, проглатывать, переваривать и усваивать пищу; и, используя ее белковые части для питания своих тканей, могут сжигать остальное в процессах, подобных нашему дыханию, или удалять его из своей системы. Подобно нам, они могут существовать только на пище, которую ранее произвело растение; ибо в этом мире, с начала времен, растение было единственным организмом, который мог использовать солнечный свет и тепло как силы, позволяющие ему превращать мертвые элементы материи в живые, растущие ткани и в органические соединения, способные питать животное. Подобно нам, простейшие расходуют пищу, которую они усвоили, на производство животной силы, и при этом заставляют ее окисляться, или сгорать, и снова разрешаться в мертвую материю. Правда, у нас гораздо более сложный аппарат для выполнения этих функций, но из этого не следует, что это дает нам большое реальное превосходство, за исключением относительного к более трудным условиям нашего существования. Гурман, наслаждающийся своим обедом, может получать не больше удовольствия от этого акта, чем амеба, которая проглатывает диатомею; и, несмотря на все, что человек знает о последующих процессах, которым подвергается пища, его внутренности могли бы быть массой желе с импровизированными вакуолями, как у его скромного собрата-животного. У рабочего или атлета есть кости и мышцы чрезвычайно сложной структуры, но для него мышечный акт — такой же простой и неосознанный процесс, как посылание псевдоподии к простейшему. Глина, в конце концов, та же самая, и художнику может быть столько же чести в создании простого организма с разнообразными силами, сколько и более сложной рамы для выполнения более тонкой работы. Это слабость человечества — гордиться преимуществами, созданными не им самим, и относиться к своим высшим дарам так, как если бы они были результатом его собственных усилий. Трусливому путешественнику, который иллюстрировал свое хвастовство превосходством над индейцем, сравнивая свою винтовку с луком и стрелами дикаря, хорошо ответили вопросом: «Можешь ли ты сделать винтовку?» и когда он вынужден был ответить «Нет», последовало возражение: «Тогда я по крайней мере лучше тебя, ибо я могу сделать свой лук и стрелы». Амеба или Eozoon, вероятно, не более чем мы, являются своими собственными творцами; но если бы они могли произвести себя из растительной материи или из неорганических веществ, они могли бы претендовать в той мере на более высокое место в шкале бытия, чем мы; а так, они могут заявить о равных силах пищеварения, усвоения и движения при гораздо меньшем телесном механизме.

Для того чтобы мы могли чувствовать, должен быть сконструирован и приведен в действие сложный аппарат нервов и клеток мозга; но простейшее, не имея отдельного мозга, само является сплошным мозгом, и его ощущение просто прямое. Таким образом, зрение у этих существ, вероятно, осуществляется грубым способом любой частью их прозрачных тел, а вкус и обоняние, несомненно, находятся в том же положении. Обладают ли они каким-либо восприятием звука, отличным от простых вибраций, воспринимаемых на ощупь, мы не знаем. Здесь мы также недалеко ушли от простейших, особенно те из нас, для кого осязание, зрение и слух — лишь чувства, без мысли или знания об используемом аппарате. Мы могли бы, в той же мере, быть амебами. Поднимаясь выше, мы встречаем больше различий. Тем не менее очевидно, что наше студенистое существо может чувствовать боль, бояться опасности, желать обладания, наслаждаться удовольствием и простым, неосознанным образом испытывать многие аппетиты и страсти, которые затрагивают нас самих. Удивительно, что при столь малой организации оно может делать так много. И все же, возможно, жизнь может проявляться более широко и интенсивно там, где мало организации; и высоко натянутый и сложный организм — это не столько необходимое условие более высокой жизни, сколько просто средство лучшей адаптации ее к текущему окружению. Те философии, которые отождествляют мыслящий разум с материальным организмом, должны казаться возмутительными ошибками амебе, с одной стороны, или ангелу — с другой, если бы кто-либо из них мог быть наделен способностью их понять; что, однако, не очень вероятно, так как они слишком тесно связаны с простыми предрассудками, присущими нынешнему состоянию нашего человечества. В любом случае простейшие учат нас тому, как много функций животного может быть выполнено очень простым организмом, и предостерегают нас от заблуждения, что существа столь простого строения обязательно ближе к неорганической материи и легче развиваются из нее, чем существа более сложного склада.

Подобный урок преподает сложность их скелетов. Мы говорим грубым, ненаучным образом об этих животных, накапливающих известковые вещества и строящих рифы из известняка. Мы должны, однако, помнить, что они так же зависят от своей пищи в отношении материалов для своих скелетов, как и мы, и что их панцири растут внутри саркода точно так же, как наши кости внутри наших тел. Обеспечение питания даже внутренней части скелета с помощью трубочек и каналов в принципе сходно с тем, что задействовано в гаверсовых каналах, клетках и канальцах кости. Простейшее, конечно, не знает об этом ни больше, ни меньше, чем средний англичанин. Это целиком вопрос неосознанного роста. Процесс у простейших, однако, поражает некоторые умы как более удивительный из двух. Это, говорит выдающийся современный физиолог, вопрос «глубокого значения», что эта «частица желе [саркод фораминиферы] способна направлять физические силы таким образом, чтобы дать начало этим изысканным и почти математически организованным структурам». Что касается самих структур, то здесь нет преувеличения. Ни одна арка или купол, созданные человеческим мастерством, не являются более совершенными по красоте или по реализации механических идей, чем тесты некоторых фораминифер, и ни одна не является столь полной и удивительной по своей внутренней структуре. Частица желе, однако, — это фигура речи. Тело самой скромной фораминиферы — это нечто гораздо большее. Это организм с разнообразными частями, как мы уже видели в предыдущей главе, и он наделен таинственными силами жизни, которые в нем направляют физические силы, точно так же, как они делают это при построении фосфата кальция в наших костях, или, действительно, точно так же, как воля архитектора делает это при строительстве дворца. Глубокое значение, которое это имеет, достигает пределов физического и жизненного, даже духовного. Оно цепляется за все наши концепции живых существ: совершенно так же, например, к эволюции животного со всеми его частями из одноклеточного зародыша или к связи клеток мозга с проявлениями интеллекта. Рассматривая это таким образом, мы можем разделить с автором процитированного мною предложения его чувство благоговения в присутствии этого великого чуда животной жизни, «горящей и не сгорающей», более того, строящей, и притом во многих и прекрасных формах. Мы можем осознать это больше всего в присутствии организма, который, возможно, был первым, проявившим на нашей планете эти чудесные силы. Мы должны, однако, здесь также остерегаться той доверчивости, которая заставляет слишком многих мыслителей ограничивать свои концепции исключительно физической силой в вопросах такого рода. Просто материалистический физиолог на самом деле находится в не лучшем положении, чем дикарь, который трепещет перед грозой или радуется солнечному теплу и, не видя силы или мощи за пределами этого, воображает себя в непосредственном присутствии своего Бога. В Eozoon мы должны различать не только массу желе, но и существо, наделенное той высшей жизненной силой, которая превосходит растительную жизнь, а также физические и химические силы; и в этой животной энергии мы должны видеть эманацию от Воли, более высокой, чем наша собственная, управляющей самой жизненной силой; и это не просто ради построения скелета простейшего, но ради разработки всех чудесных развитий жизни, которые должны были последовать в последующие века, и в отношении которых производство и рост этого существа были начальными шагами. Именно эта тайна замысла действительно составляет «глубокое значение» скелета фораминифер.

Другое явление анимальности, навязанное нашему вниманию простейшими, — это условия жизни у животных, не индивидуальных, как мы, а агрегативных и аккумулятивных в неопределенных массах. Каковы, например, отношения друг к другу полипов, растущих вместе в коралловой массе, отдельных частей губки, или отдельных клеток фораминиферы, или саркодной массы неопределенно распространяющегося Cryptozoon. В случае полипов мы можем полагать, что существует особое ощущение в щупальцах и ротовом отверстии каждого индивида, и что каждый может испытывать голод, когда нуждается, или удовлетворение, когда он наполнен пищей, и что повреждения одной части массы могут косвенно влиять на другие части, но что питание всей массы может быть столь же нечувствительным для отдельных полипов, как процессы, происходящие в наших собственных костях, для нас. Так и в случае крупной губки или фораминиферы может существовать некоторое особое ощущение в отдельных клетках, псевдоподиях или сегментах, а общее ощущение может быть очень ограниченным, в то время как неосознанные жизненные силы пронизывают все целое. В этом вопросе агрегации животных мы имеем, таким образом, различные степени. Фораминиферы и губки представляют нам простейшие из всех, и те, которые наиболее напоминают агрегацию почек у растения. Полипы и сложные мшанки представляют более высокий и более специализированный тип; и хотя двусторонняя симметрия, которая преобладает у высших животных, имеет иную природу, она все же по крайней мере напоминает нам о том умножении сходных частей, которое мы видим в низших ступенях бытия. Здесь стоит заметить, что низшие животные, которые проявляют агрегативные тенденции, представляют лишь несовершенные признаки, или вовсе их не имеют, двусторонней симметрии. Их тела, подобно телам растений, по большей части построены вокруг центральной оси, или они проявляют тенденции к спиральным способам роста.

Именно с этим составным видом жизни связана главная геологическая функция фораминифер. В то время как активное ощущение, аппетит и наслаждение пронизывают псевдоподии и внешний саркод массы, твердый скелет, общий для всего целого, растет внутри; и таким образом известковое вещество постепенно удаляется из морской воды и выстраивается в твердые рифы или в груды рыхлых раковин фораминифер. Таким образом, именно агрегативная или общая жизнь, как у фораминифер, так и у кораллов, наиболее сильно способствует накоплению известкового вещества; и те существа, чья жизнь носит такой сложный характер, лучше всего подходят для того, чтобы быть строителями мира, поскольку результатом их роста является не просто кладбище их костных остатков, а огромное коммунистическое сооружение, в которое внесли свой вклад множества жизней и в котором последующие поколения поселяются на остатках своих предков. Этот процесс, столь мощный в прогрессе геологической истории Земли, начался, насколько нам известно, с Eozoon.

Таким образом, рассматриваем ли мы нашего простейшего фораминифера, обращаясь к жизненным функциям его студенистого саркода, к сложности и красоте его известковой раковины или к его способности достигать значительных материальных результатов посредством объединения особей, мы понимаем, что имеем дело не с низшим состоянием тех сил, которые мы называем жизнью, а с проявлением этих сил посредством простого организма; и это происходит в такой степени совершенства, которую мы, с нашей точки зрения, в первом приближении сочли бы невозможной.

Если мы представим себе мир, полностью лишенный жизни, в нем все равно могут происходить геологические процессы. Вулканы не только будут извергать жидкую лаву, камни и пепел, но и волны и течения океана, дожди и потоки на суше, наряду с непрерывным разлагающим действием атмосферной угольной кислоты, будут нагромождать в море ил, песок и гальку. Возможно даже образование известняка там, где на суше или на дне водоемов просачиваются источники, насыщенные бикарбонатом извести. Но в таком мире весь углерод находился бы в состоянии угольной кислоты, а весь известняк либо был бы рассеян в небольших количествах по различным горным породам, либо находился бы в ограниченных местных пластах, либо в растворенном виде, возможно, в форме хлорида кальция, в море. Доктор Хант привел химические основания для предположения, что древнейшие моря были в значительной степени насыщены этой легкорастворимой солью, а не хлоридом натрия, или поваренной солью, которая преобладает в морской воде в настоящее время.

Где в таком мире могла бы зародиться жизнь? На суше или в водах? Вся научная вероятность указывает на последние. Океан в настоящее время гораздо более населен, чем суша. Только воды предоставляют условия, необходимые одновременно для самых мельчайших и самых грандиозных организмов, одновременно для простейших и для других, обладающих наиболее сложным строением. Особенно благоприятны они для тех животных, которые существуют сложными сообществами и накапливают большое количество минерального вещества в своих скелетах. Это настолько верно, что до настоящего времени все виды простейших и наиболее близких к ним животных являются водными. Однако даже в водах растительная жизнь, хотя, возможно, и в очень простых формах, должна предшествовать животной.

Пусть тогда в водах появятся простейшие растения, и они сразу же начнут использовать солнечный свет для разложения угольной кислоты и образования углеродных соединений, которых раньше не существовало и которые независимо от растительной жизни никогда бы не возникли. В то же время известь и другие минеральные вещества, присутствующие в морской воде, будут фиксироваться в тканях этих растений либо в мелкораздробленном состоянии, в виде крошечных зерен или кокколитов, либо в более твердых массах, подобных тем, что встречаются у коралловых водорослей и нуллипор. Таким образом может быть положено начало образованию известняка, а на морском дне могут накапливаться количества углеродистого и битуминозного вещества, образующегося в результате разложения морских растений. Растения накопили запасы органического вещества, и их мельчайшие зародыши, наряду с микроскопическими видами, плавают повсюду в море. Более того, могут существовать многочисленные примеры тех амебоподобных зародышей водных растений, которые на время имитируют жизнь животного, а затем возвращаются в круг растительной жизни. В них некоторые могут увидеть предшественников простейших, хотя они, вероятно, являются скорее пророческими аналогами, чем кровными родственниками. Растение выполнило свою функцию в том, что касается вод, и теперь возникает возможность для животного. В какой форме оно должно появиться? Многие из его высших форм, зависящие от животной пищи или от более сложных растений, очевидно, были бы непригодны. Кроме того, морская вода все еще слишком насыщена солями, чтобы быть пригодной для высших водных животных. Более того, может сохраняться остаточное внутреннее тепло, препятствующее охлаждению, а также растворению свободного кислорода, что является необходимым условием существования для большинства современных животных. [46] Необходимо найти нечто подходящее для этого соленого, недостаточно оксигенированного, тепловатого моря. Также требуется нечто, что может помочь в создании условий, более благоприятных для высшей жизни в будущем. Наш опыт современного мира показывает, что все эти условия могут быть лучше выполнены простейшими, чем любыми другими существами. Они могут жить сейчас как в тех огромных глубинах океана, где условия наиболее неблагоприятны для других форм жизни, так и в тепловатых нездоровых лужах, перенасыщенных растительным веществом в состоянии гниения. Они образуют наиболее подходящую основу для высших форм жизни. Они обладают замечательной способностью извлекать минеральные вещества из воды и фиксировать их в твердых формах. Таким образом, в силу целесообразности, Eozoon — это именно то, что нам нужно, и после того, как он распространится по илу и скалам первобытных морей и построит в них обширные рифы, могут появиться другие животные, способные питаться им или укрываться в его каменных массах, и таким образом мы получаем подобающий рассвет животной жизни.

[46] Было высказано предположение, что любая температура выше 120° по Фаренгейту несовместима с обычной водной жизнью. Тем не менее, такая жизнь по крайней мере возможна в некоторой форме вплоть до 200°.

Но что мы можем сказать о причине этой новой серии фактов, столь удивительно наложенных на чисто растительные и минеральные? Должна ли она оставаться для нас актом творения, или же она произошла из какой-то ранее существовавшей материи, в которой потенциально присутствовала? Наука не дает нам ответа, но на ее место приходит умозрительная «филогенетика». Геккель, один из пророков этой новой философии, взмахивает своей волшебной палочкой, и простые массы саркода возникают из неорганической материи и образуют рассеянные пласты морской слизи, из которых со временем выделяются отчетливые амебоидные и фораминиферовые формы. Опыт, однако, не дает нам фактов, на которых можно было бы построить это предположение, и оно остается ничуть не более научным или достоверным, чем та старая фантазия египтян, которые выводили животных из плодородного ила Нила.

Если мы не можем узнать ничего о происхождении Eozoon и если его жизненные процессы столь же непостижимы, как и у высших существ, мы можем, по крайней мере, поинтересоваться его историей в геологическом времени. В этом отношении мы обнаруживаем, во-первых, что простейшие не имели монополии на свою профессию аккумуляторов известковых пород. Зародившись благодаря Eozoon в старое лаврентийское время, этот процесс продолжался на протяжении всех геологических эпох; и в то время как простейшие, столь же простые, как великий прототип этого рода, выполняли и продолжают выполнять свою функцию, производя новые известняки в каждый геологический период и тем самым увеличивая объем последовательных формаций, появились новые работники более высоких классов, способные к более высоким формам животной деятельности и в равной степени трудящиеся над великой задачей построения континентов; существующие, кроме того, в морях, менее богатых минеральными веществами, чем моря эозойского времени, и по этой самой причине лучше приспособленных для более высоких и искусных мастеров. Следует отметить в связи с этим, что по мере того, как работа фораминифер переходила к другим, их размер и значение уменьшались, и более грандиозные формы недавних времен некоторые из них были вынуждены строить свои твердые части из цементированного песка, а не из известняка.

Но мы далее обнаруживаем, что, будучи первыми, хотя и не единственными органическими собирателями известняка из океанских вод, они имели дело не только с формированием известковых отложений, но и с формированием кремнистых отложений. Зеленоватый силикат, называемый глауконитом, или зеленопесчаником, как выяснилось, связан со значительной частью фораминиферовой слизи, накапливающейся сейчас в океане, а также с более древними отложениями этого типа, ныне консолидированными в мелах и подобных породах. Это название «глауконит», как показал доктор Хант, используется для обозначения не только водного силиката железа и калия, который, возможно, имеет на него наибольшее право, но и соединений, содержащих в дополнение большие проценты глинозема, или магнезии, или того и другого; и один глауконит из третичных известняков близ Парижа, как говорят, является настоящим серпентином, или водным силикатом магния. [47] Теперь ассоциация таких веществ с фораминиферами не является чисто случайной. Точно так же, как фрагмент гниющего дерева, внедренный в осадок, обладает способностью разлагать растворимые силикаты, приносимые к нему водой, и расставаться со своим углеродом в форме угольной кислоты в обмен на кремнезем, и таким образом замещать, частица за частицей, углерод дерева кремнием, так что в конечном итоге он превращается в окаменелость в виде кремнистой массы, так и саркод фораминиферы может подобным же образом извлекать кремнезем из окружающей воды или пропитанного водой осадка. Однако из-за некоторой особенности условий этого случая наше простейшее обычно окаменевает с водным силикатом вместо чистого кремнезема. Благоприятные условия, создаваемые глубоким морем для соединения кремнезема с основаниями, как указано в отчетах «Челленджера», на которые уже ссылались, могут, возможно, отчасти объяснить это. Но какова бы ни была причина, обычно можно найти ископаемые фораминиферы, у которых саркод замещен таким материалом. Мы также находим пласты глауконита, сохраняющие формы фораминифер, в то время как известковые раковины последних были удалены, по-видимому, кислыми водами.

[47] Бертье, цитируется по Ханту.

Одно соображение, которое, хотя и является умозрительным, заслуживает внимания, связано с пищей этих скромных животных. Известно, что они в значительной степени питаются мелкими растениями, диатомеями и другими организмами, имеющими кремнезем в своих скелетах или клеточных стенках, и, следовательно, растворимые силикаты в своих соках. Кремнистое вещество, содержащееся в этих организмах, не требуется фораминиферам для их собственных скелетов и поэтому будет выводиться ими как экскрементальное вещество. Таким образом, там, где фораминиферы очень обильны, может происходить большое производство растворимого кремнезема и силикатов в состоянии, готовом к вступлению в новые и нерастворимые соединения и к заполнению полостей и пор мертвых раковин. Таким образом, глауконит и даже серпентин могут в некотором смысле быть своего рода фораминиферовым копролитовым веществом или экскрементами. Конечно, не обязательно предполагать, что это единственный источник таких материалов. Они могут образовываться и другими путями, особенно в результате распада вулканического пепла и лапилли на морском дне; но я предлагаю это как по крайней мере возможную связующую нить.

Независимо от того, имеет ли упомянутое выше предположение какую-либо силу, существует еще одна и самая любопытная связь между океаническими простейшими и кремнистыми отложениями. Профессор Уайвилл Томсон сообщает по результатам зондирования «Челленджера», что в некоторых районах южной части Тихого океана обычный фораминиферовый ил заменяется своеобразной красной глиной, которую он приписывает действию воды, насыщенной угольной кислотой, удаляющей всю известь и оставляющей этот красный ил в виде своего рода золы, состоящей из кремнезема, глинозема и оксида железа. Теперь это, по всей вероятности, продукт разложения и окисления глауконитового вещества, содержащегося в иле. Таким образом, мы узнаем, что когда области, в которых известковые отложения накапливались простейшими, подвергаются вторжению холодных арктических или антарктических вод, насыщенных угольной кислотой, карбонат извести может быть удален, а глауконит оставлен, или даже последний может быть разложен, оставляя кремнистые, глиноземистые и другие отложения, которые могут быть совершенно лишены каких-либо органических структур или сохранять лишь такие их остатки, которые были случайно или благодаря своему более устойчивому характеру защищены от разрушения. [48] Таким образом, возможно, что многие кремнистые породы лаврентийского и примордиального веков, которые сейчас не показывают никаких следов организации, могут быть косвенно продуктами действия жизни. В любом случае кажется очевидным, что пласты зеленопесчаника и подобных водных силикатов могут быть остатком мощных отложений фораминиферового известняка или мелового вещества, и что эти силикаты могут в свою очередь окисляться и разлагаться, оставляя пласты кажущейся неорганической глины. Такие пласты могут в конечном итоге консолидироваться и стать кристаллическими в результате метаморфизма, и таким образом может возникнуть большое разнообразие силикатных пород, сохраняющих мало или вообще не сохраняющих указаний на какую-либо связь с действием жизни. Мы едва ли можем еще предположить, сколько света эти новые факты могут в конечном итоге пролить на серпентиновые и другие породы эозойского века. Тем временем они открывают благородное поле деятельности для химиков и микроскопистов.

[48] «Красный мел» Антрима и мел Спитона содержат аренистые фораминиферы и кремнистые слепки их раковин, по-видимому, отличающиеся от типичного глауконита, и чрезвычайно тонкий железистый и глинистый осадок этих мелов вполне может быть разложившимся глауконитовым веществом, подобным таковому в южной части Тихого океана. Я нашел эти пласты, твердые известняки французского неокома и измененные зеленопесчаники Альп очень поучительными для сравнения с лаврентийскими известняками; и они вполне заслуживают изучения всеми, кто интересуется подобными предметами.

Когда были впервые обнародованы поразительные результаты недавних глубоководных драгирований и выяснилось, что меловая фораминиферовая земля все еще накапливается в Атлантике, вместе с губками и морскими ежами, во многом напоминающими те, чьи остатки существуют в мелу, этот факт был выражен утверждением, что мы все еще живем в меловом периоде. Сформулированный таким образом, этот вывод едва ли верен. Мы не живем в меловом периоде, но условия мелового периода все еще существуют в глубоком море. Мы можем сказать больше. В некоторой степени условия лаврентийского периода все еще существуют в море, за исключением той части, в которой они были устранены действием фораминифер и других строителей известняка. Для тех, кто может осознать огромный промежуток времени, связанный с геологической историей Земли, это производит впечатление почти вечности существования этого старейшего из всех семейств животного царства.

Мы еще глубже проникаемся этим, когда принимаем во внимание великие физические изменения, произошедшие с момента зарождения жизни. Когда мы рассматриваем, что скелеты Eozoon способствуют формированию старейших холмов наших континентов; что они были запечатаны в твердом мраморе и что они связаны с твердыми кристаллическими породами, изогнутыми самым фантастическим образом; что эти породы почти с начала геологического времени подвергались разрушению, чтобы поставлять материал для новых формаций; что они были свидетелями бесчисленных опусканий и поднятий континентов; и что величайшие горные цепи Земли были построены из моря с тех пор, как Eozoon начал существовать, — мы получаем самое глубокое впечатление о стойкости низших форм животной жизни и знаем, что горы могут быть удалены, а континенты сметены и заменены, прежде чем мельчайшие из скромных студенистых простейших могут окончательно погибнуть. Жизнь может быть мимолетной вещью для индивидуума, но, передаваясь через последовательные поколения существ и будучи постоянной оживляющей силой в последовательных организмах, она кажется, подобно своему Творцу, вечной.

Это ведет к другому и очень серьезному вопросу. Как долго существовали прямые потомки Eozoon и существуют ли они до сих пор? Мы можем в настоящее время рассматривать этот вопрос отдельно от идей о происхождении и возвышении в высшие плоскости существования, о которых, по правде говоря, у нас нет фактических доказательств. Eozoon как вид и даже как род может перестать существовать с эозойским веком, и у нас нет доказательств того, что какие-либо последующие формы простейших являются его модифицированными потомками. Каковы бы ни были причины, породившие первых простейших, они могли продолжать действовать в большей или меньшей степени в последующие века. Насколько нам известно об их структурах, они могут в такой же степени претендовать на то, чтобы быть первоначальными творениями, как и сам Eozoon. Тем не менее, потомки Eozoon могли продолжать существовать, хотя мы еще не встречали их. Я не был бы удивлен, услышав, что настоящий экземпляр был однажды выловлен живым в Атлантике или Тихом океане. Также следует отметить, что у животных, столь простых, как Eozoon, могут появляться многие разновидности, сильно отличающиеся от оригинала. В них общая форма и образ жизни — это то, что скорее всего изменится, а мельчайшие структуры — гораздо меньше. Поэтому нам не следует удивляться, обнаружив, что его потомки уменьшаются в размерах или изменяются в общей форме, в то время как характеристики тонкой тубуляции и системы каналов остаются. Нам не следует удивляться, если какая-либо сидячая фораминифера нуммулиновой группы окажется потомком Eozoon. Было бы менее вероятно, что губка или фораминифера роталинового типа произойдет от него. Если бы только можно было получить последовательность глубоководных известняков с фораминиферами, простирающуюся от лаврентийского периода до настоящего времени, я не могу представить ничего более интересного, чем сравнение всей серии с целью установления пределов происхождения с вариациями и точек, где появляются новые формы. У нас еще нет такой серии, но ее можно получить; и поскольку фораминиферы являются в высшей степени космополитичными, встречаясь на обширных площадях морского дна, и очень изменчивы, они предоставили бы лучший тест для теорий происхождения, чем любой, который можно получить от более локально распространенных и менее изменчивых животных высшего класса. Я был очень поражен этим недавно, изучая серию фораминифер из меловых отложений Манитобы и сравнивая их с вариативными формами того же вида во внутренних районах Небраски, в 500 милях к югу, и с таковыми из английского мела и современных морей. Во все эти разные времена и в разных местах мы имели один и тот же вид. Во всех них они существовали в столь многих вариативных формах, переходящих друг в друга, что в прежние времена каждый вид был умножен на несколько. Тем не менее, во всех них идентичные вариативные формы повторялись с самыми мельчайшими одинаковыми признаками. Здесь были одновременно и постоянство, самое замечательное, и вариации, самые обширные. Если мы остановимся на одном, исключая другое, мы придем только к односторонним выводам, несовершенным и неудовлетворительным. Только взяв и то, и другое в связи, мы можем осознать полное значение фактов. Мы еще не можем получить такие серии для всего геологического времени; но, возможно, уже сейчас стоит спросить: что мы знаем о каких-либо модификациях в случае первобытных фораминифер, будь то в отношении происхождения от них других простейших или высших форм жизни?

В геологических фактах нет никакой связи, соединяющей Eozoon с какими-либо моллюсками, лучистыми или ракообразными последующего палеозоя. Что может быть обнаружено в будущем, мы не можем предположить; но в настоящее время они стоят перед нами как отдельные творения. Было бы, конечно, более вероятно, что Eozoon является предком некоторых фораминифер примордиального возраста, но, как ни странно, он очень непохож на всех них, за исключением Cryptozoon; и здесь, как уже было сказано, доказательства тонкой структуры в значительной степени отсутствуют, а Eozoon Bavaricum гуронского возраста едва ли помогает навести мост через пропасть, которая зияет в нашей несовершенной геологической летописи. Таким образом, у нас нет никаких фактических данных; и те эволюционисты, которые рассматривали «животное рассвета» как доказательство в свою пользу, были вынуждены прибегнуть к предположениям и допущениям.

Принимая позицию сторонника теории происхождения, удобно предположить (1) что Eozoon был первым или почти первым из животных и что, будучи простейшим с простым строением, он представляет собой подходящее начало жизни; (2) что он возник из какого-то необъяснимого изменения в протоплазматическом или альбуминовом веществе какого-то скромного растения, или непосредственно из неорганической материи, или, по крайней мере, произошел от какого-то существа, лишь немного более простого, которое возникло таким образом; (3) что он обладал в себе неограниченными способностями к вариации, а также к расширению во времени; (4) что он стремился быстро размножаться и, наконец, настолько занять океан, что возникла борьба за существование; (5) что, хотя сначала, в силу самой природы своего происхождения, он был адаптирован к условиям мира, но по мере того, как эти условия изменялись под воздействием физических изменений, он был вынужден приспосабливаться к ним и, таким образом, переходить в новые виды и роды, пока, наконец, не появился в совершенно новых типах в кембрийской фауне.

Эти допущения, за исключением первых двух, являются лишь применением к Eozoon того, что называют дарвиновскими законами размножения, ограниченности популяции, вариации, изменения физических условий и равновесия природы. Если это будет доказано иным образом и показано, что они применимы к существам, подобным Eozoon, конечно, мы должны применить их к нему; но в той мере, в какой это касается самого существа, они не поддаются доказательству, а некоторые из них противоречат тем доказательствам, которые у нас есть. У нас, например, нет связующего звена между Eozoon и какой-либо формой растительной жизни. Его структуры таковы, что позволяют нам сразу отнести его к животному царству, и если мы ищем связующие звенья между низшими животными и растениями, мы должны искать их в современных водах. У нас нет оснований заключать, что Eozoon мог размножаться настолько быстро, чтобы заполнить все подходящие для него станции и начать борьбу за существование. Напротив, по прошествии неисчислимых веков условия для жизни фораминифер все еще существуют на двух третях поверхности Земли. Что касается вариации, у нас есть, правда, доказательства широкого диапазона разновидностей видов у простейших, в пределах группы, но нет никаких доказательств какой-либо тенденции к переходу в другие группы. Также нельзя доказать, что условия океана были настолько иными в кембрийское или силурийское время, чтобы исключить продолжение комфортного существования Eozoon. Появились новые существа, которые вытеснили его, и новые условия, более благоприятные для этих новых существ; но ни новые существа, ни новые условия не были обязательно или вероятно связаны с Eozoon, за исключением того, что он мог служить пищей для новых племен животных и мог избавить море от части излишков извести в их интересах. Короче говоря, гипотеза эволюции объяснит происхождение других животных от Eozoon, если мы примем ее допущения, точно так же, как в этом случае она объяснит все остальное; но допущения маловероятны и противоречат тем фактам, которые нам известны.

Сам Eozoon, однако, несет некоторое негативное, хотя и разрушительное свидетельство против эволюции, и я беру на себя смелость повторить здесь краткое изложение его воображаемой автобиографии: — «Я, Eozoon Canadense, будучи существом с низкой организацией и интеллектом, а также практического склада, не теоретик, но живо ценю те факты, которые способен воспринимать. Я обнаружил, что расту на морском дне, и не знаю, откуда я пришел. Я рос и процветал веками, не встречая никаких препятствий для своего расширения, и обилие пищи всегда приносилось мне без необходимости искать ее. Наконец, наступили перемены. Некоторые существа с твердыми рылами и челюстями начали охотиться на меня. Откуда они пришли, я не знаю; я не могу думать, что они произошли из тех зародышей, которые я так обильно рассеял по всему океану. К сожалению, как раз в то же время известь стала немного менее обильной в водах, возможно, из-за огромных требований, которые я сам предъявлял, и поэтому было не так легко, как раньше, производить толстый дополнительный скелет для защиты. Так что мне пришлось уступить. Я сделал все возможное, чтобы избежать вымирания; но ясно, что в конце концов я должен быть побежден и должен либо исчезнуть, либо перейти в более скромное состояние, и что другие существа, лучше приспособленные к новым условиям мира, должны занять мое место». В таких выражениях мы можем предположить, что этот патриарх морей мог бы рассказать свою историю и оплакать свою судьбу, хотя он мог бы также поздравить себя с тем, что честно выполнил свой долг и свою функцию в мире, оставив другим и, возможно, более мудрым существам спорить о своем происхождении и судьбе, в то время как они гораздо менее совершенно выполняют цели своего собственного существования.

Таким образом, наше «животное рассвета» положительно не имеет никакой истории, которую можно было бы рассказать о своем собственном появлении или своей трансмутации в другие формы существования. Он оставляет тайну творения там, где она была; но в связи с последующей историей жизни мы можем узнать от него немногое о законах, которые управляли последовательностью животных в геологическом времени. Во-первых, мы можем узнать, что план творения был прогрессивным, что происходило продвижение от немногих, низших и обобщенных типов первобытного океана к более многочисленным, высшим и более специализированным типам более недавних времен. Во-вторых, мы узнаем, что низшие типы, когда они впервые появились и до того, как они были подчинены высшим формам жизни, существовали в некоторых из своих самых грандиозных модификациях по форме и сложности и занимали очень важные места в экономике мира, и что в последующие века, когда высшие типы вытесняли их, они подвергались распаду и вырождению. В-третьих, мы узнаем, что, хотя вид имеет ограниченный срок существования в геологическом времени, любой грандиозный тип животного существования, подобный типу фораминифер или губок, однажды появившись, продолжает существовать и находит во всех превратностях Земли какое-то подходящее местопребывание. В-четвертых, что касается способа появления новых типов, или того, имели ли такие существа, как Eozoon, какую-либо прямую связь с последующим появлением моллюсков, червей или ракообразных, он совершенно молчит, и он не может предсказать ничего относительно порядка или способа их появления.

Если бы нам было позволено посетить лаврентийские моря и изучить Eozoon и его современных простейших в живом виде, ясно, что мы не смогли бы предвидеть или предсказать из рассмотрения таких организмов будущее развитие жизни. Никакое количество изучения прототипической фораминиферы не могло бы привести нас отчетливо к концепции даже губки или полипа, не говоря уже о каком-либо из высших животных. Почему это так? Ответ заключается в том, что улучшение до таких высших типов происходит не путем какого-либо изменения элементарного саркода, ни в тех химических, механических или жизненных свойствах, которые мы можем изучать, а путем добавления к нему новых структур. В губке, которая, возможно, является ближайшим типом из всех, у нас есть подвижная пульсирующая ресничка и настоящая животная клеточная ткань, и вместе с этим спикулярный или волокнистый скелет, эти структуры ведут к полному изменению образа жизни и пропитания. В высших типах животных то же самое. Даже в самых высших у нас есть белые кровяные тельца и зародышевое вещество, которые, насколько нам известно, не выполняют никаких высших функций жизни, кроме функций амебы; но теперь они подчинены другим видам тканей, большого разнообразия и сложности, которые никогда не наблюдались возникающими из роста какого-либо простейшего. Существовало бы лишь очень немного мыслимых выводов, которые высший конечный интеллект мог бы сделать относительно развития будущих и высших животных. Он мог бы сделать вывод, что фораминиферовый саркод, однажды появившись, мог бы быть субстратом или фундаментом других, но неизвестных тканей у высших животных, и что тип простейших мог бы продолжать существовать бок о бок с высшими формами живых существ по мере их последовательного появления. Он мог бы также сделать вывод, что возвышение животного царства происходило бы в отношении тех новых свойств ощущения и произвольного движения, в которых низшие животные расходятся с жизнью растения.

Важно, чтобы эти пункты были ясно представлены перед нашим умом, потому что в последнее время среди натуралистов был распространен свободный способ письма в отношении них, который, по-видимому, навязал многим, кто не является натуралистами. Говорили, например, что такой организм, как Eozoon, может потенциально включать в себя все структуры и функции высших животных и что возможно, что мы могли бы быть в состоянии вывести или рассчитать все это с такой же уверенностью, с какой мы можем рассчитать затмение или любое другое физическое явление. Теперь, не только нет никаких оснований в фактах для этих утверждений, но и с нашей нынешней точки зрения немыслимо, чтобы они когда-либо могли быть реализованы. Законы неорганической материи не дают никаких данных, откуда можно было бы сделать априорные выводы или расчеты относительно структуры и жизненных сил растения. Растение не дает никаких данных, из которых мы могли бы рассчитать функции животного. Простейшее не дает никаких данных, из которых мы могли бы рассчитать специальности моллюска, членистоногого или позвоночного. К сожалению, и нынешние условия жизни сами по себе не дают нам никаких верных оснований для предсказания новых творений, которые могут ожидать нашу старую планету. Те, кто думает построить философию и даже религию на таких данных, — просто мечтатели и не имеют научной основы для своих догм. Они — более слепые поводыри, чем был бы наш первобытный простейший, в вопросах, реальное решение которых лежит в гармонии нашей собственной высшей и нематериальной природы с Существом, которое является автором всей жизни — Отцом, «от Которого именуется всякое отечество на небесах и на земле».

НЕКОТОРЫЕ ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

XI

НЕКОТОРЫЕ ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

I

Можно вполне справедливо сказать, что многие элементы неопределенности сопровождают вопросы, обсуждавшиеся в предыдущих главах, и что в любом случае наша информация слишком скудна, чтобы гарантировать какие-либо положительные выводы относительно происхождения и ранней истории живых существ. С другой стороны, хорошо подвести итог тому, что мы знаем, и даже тому, что мы можем разумно предположить; всегда имея в виду тот факт, что некоторые части проблемы происхождения жизни в настоящее время неразрешимы и, возможно, всегда будут оставаться в таком состоянии. Поэтому я могу с пользой закончить кратким изложением того, что в настоящее время представляется окончательными фактами и принципами в этом вопросе, которые, если мы еще не полностью достигли их, мы можем, по крайней мере, иметь в виду как объективные точки.

Если мы допустим, что Eozoon был животным, мы можем либо предположить, что он был первым, появившимся на Земле, либо что существовали более ранние и, возможно, даже более простые существа. В любом случае мы начинаем цепь животной жизни с простейшего, принадлежащего к одному из более простых или более обобщенных типов этой группы, и имеющего право на это название как из-за своего места в порядке времени, так и из-за ранга в развитии животного царства. Если мы отрицаем притязания Eozoon, то основа нашей животной системы должна в настоящее время находиться в губках, червях, фораминиферах и радиоляриях гуронского периода, с проблематичными ламинарными формами, родственными Cryptozoon, которые, по-видимому, встречаются даже в верхнем лаврентийском периоде. Таким образом, в этом случае чудо творения предстает перед нами в несколько более сложной форме, хотя и значительно менее сложной, чем если бы нам пришлось принять фауну нижнего кембрия как старейшую из известных.

При любом предположении мы не можем надеяться выйти за пределы простейшего или нескольких простейших, и мы должны предположить, что они могли идеально выполнять своим простым способом те функции ассимиляции, органического роста, размножения, ощущения и спонтанного движения, которые характерны для этих низших форм жизни в современном мире.

Наконец, ясно, что как бы просто мы ни представляли себе этого первого обладателя животной жизни, у нас не может быть никаких научных доказательств его возникновения ни в качестве эмбриона, ни в качестве взрослой особи. Если у него не было живых предков, мы сталкиваемся с проблемой происхождения животной жизни либо посредством того, что было названо «абиогенезом» чисто физического и случайного рода, либо посредством творения. Это подразумевает предварительное производство сложного органического соединения, известного как «протоплазма», которое, насколько нам известно, может быть произведено только посредством ранее живой «протоплазмы», сформированной живыми растениями. Поэтому мы должны заранее предположить «абиогенез» или творение растений как предшественников животного; но здесь нас встречает та же трудность. Далее мы должны представить себе спонтанное возникновение структур «простейшего» — его внешнего и внутреннего вещества, его ядра, его пульсирующего пузырька и его псевдоподий, с его защитной раковиной и его наделением жизненными силами передвижения, ощущения, ассимиляции, питания и размножения. Можем ли мы предположить, что все это могло произойти от случайного взаимодействия физических причин?

В настоящее время производство живого из неживого представляется невозможным, и предположение о том, что в какой-то чрезвычайно отдаленный момент прошлого времени физические условия могли быть настолько отличными от существующих в настоящее время, чтобы позволить спонтанное зарождение, не имеет никакой научной ценности. Но если допустить существование одного примитивного простейшего, то какие у нас есть основания полагать, что оно потенциально содержит зародыш всех последующих существ в великой цепи жизни и способность координировать их с последовательными физическими изменениями геологических эпох, и таким образом производя обширную и сложную систему животного царства, простирающуюся до настоящего времени? Делая это, мы либо возводим низшую форму животной жизни в роль Творца, либо возвращаемся к неопределенной случайности с бесконечными вероятностями против нас. Разум, короче говоря, требует от нас верить в Первопричину, самосущую, всемогущую и всеведущую, проектирующую с самого начала великий и однородный план, из которого до сих пор нами было открыто лишь немногое. Таким образом, любая рациональная схема развития населения Земли в геологическом времени должна быть не агностической эволюцией, а благоговейным исследованием того способа, которым было угодно Творцу действовать в Своем великом труде.

Рассматривая дело таким образом, существует законная сфера для науки в прослеживании длинных линий различных типов древних животных до современного периода и попытках обнаружить, какие из наших так называемых видов являются первоначальными типами, а какие — просто производными разновидностями или расами.

Очевидно, что здесь ничего не выигрывается, если предположить, что вся геологическая летопись — это лишь один из бесчисленных огромных эонов эонов, которые следовали друг за другом в бесконечной последовательности. Если мир заставляют стоять на слоне, а этого — на черепахе, а эту — на низших формах, это нисколько не помогает нам, если последний сторонник должен стоять на ничем. Трудность, отложенная таким образом, становится только больше; и в конце мы должны представить себе не только жизнь и организацию, но даже материю и энергию как случайно возникающие или создающие самих себя, если только они не произведены Всемогущей Вечной Волей.

При проведении исследований такого рода лучше всего в настоящее время ограничиться прослеживанием непрерывных цепей подобных существ на протяжении их протяженности в геологическом времени, а не искать связующие звенья между различными линиями бытия. Несколько лет назад я попытался дать популярный очерк этого метода в небольшой работе под названием «Цепь жизни в геологическом времени». [49]

[49] Religious Tract Society, Лондон; Revell Publishing Co., Нью-Йорк, Чикаго и Торонто.

Взяв, например, самых ранних простейших — фораминифер и радиолярий — мы находим две линии бытия, которые в бесконечных разновидностях, но с небольшими материальными изменениями, простираются от самых ранних периодов до настоящего времени. В последовательные эпохи они представлены семействами, родами и видами, которые считаются отдельными и известны под разными названиями. Но эти скромные животные очень изменчивы, и то, что кажется нам новыми типами, может быть просто разновидностями предковых форм. Мы могли бы даже утверждать, что, насколько нам известно, эти две великие группы, какими они существуют в современном океане, являются прямыми потомками тех, что процветали в эозойское время. Мы не могли бы доказать это, если бы не нашли где-нибудь непрерывную последовательность глубоководных отложений, которые показали бы постепенные изменения, произошедшие. С другой стороны, трудно поверить, что одна индивидуальная жизнь, так сказать, могла продолжаться беспрепятственно, чтобы оживлять последовательные и увеличивающиеся массы материи во все то огромное время, простирающееся от эозойского до современного. Также по крайней мере одинаково возможно, что причины и условия, какими бы они ни были, которые породили самых ранних простейших, могли действовать снова и снова в более поздние времена, порождая новые линии происхождения с обновленной жизненной силой.

Тем не менее, прослеживание этих почти невероятно длинных линий происхождения, если они таковыми являются, является надлежащим, хотя и трудным предметом научного исследования, каким бы ни был результат. Кое-что было предпринято в этом направлении в течение ограниченных промежутков времени; но требуется огромное количество терпеливого труда, прежде чем можно будет достичь уверенности даже в этом отделе исследования.

Когда, с другой стороны, мы обращаемся к вопросу о том, дали ли такие линии творения или происхождения ответвления, ведущие к новым типам, как, например, от простейших к различным ракообразным или моллюскам, мы совершенно лишены фактов, и заявление, недавно сделанное ведущим агностическим эволюционистом, что «если есть какая-либо правда в доктрине эволюции, каждый класс животного царства должен быть значительно старше прошлых записей о его появлении на поверхности земного шара», показывает нам, что все попытки построить генеалогические древа происхождения животных являются, насколько известно в настоящее время, совершенно провидческими. Кажется, действительно, что каждая ведущая линия, когда мы прослеживаем ее назад, заканчивается в тупике, как раз там, где мы могли бы предположить, что она собиралась перейти на другой путь. Это одна из причин частых жалоб на несовершенство геологической летописи и на наличие «недостающих звеньев» между различными типами бытия. Единственными возможными объяснениями этого пока являются предположения, что времена появления новых типов могли быть неблагоприятными для сохранения их остатков, или что первые представители каждой новой группы были мягкотелыми животными, неспособными к сохранению, или что они случайно появились в регионах, еще не исследованных. Но такие случайности едва ли могли быть правилом в каждом случае. Даже в отношении самого человека, он все еще остается человеком во всех отложениях, в которых мы можем найти его остатки, и столь же далек от обезьян своего времени, насколько мы знаем, как он далек от тех, кто сейчас является его современниками. Казалось бы, короче говоря, как будто, стыдясь своего скромного происхождения, он тщательно стер свои следы при восхождении от своего низкого происхождения к достоинству человечества. Но в этом он лишь следует примеру других животных, своих предшественников. Мы можем, как это постоянно делают эволюционисты, заполнить эти пробелы правдоподобными догадками; но это не научный способ процедуры, если только мы не удовлетворены тем, что рассматриваем эти догадки как рабочие гипотезы в помощь исследованиям, пока не имеющим результата.

Важно, чтобы общие истины такого рода, запечатленные в нас нашим спуском к установленным началам жизни, были общеизвестны как противодействие уверенным заявлениям, столь часто выдвигаемым восторженными спекулянтами и поставщиками сенсационной популярной науки. По правде говоря, мы все еще занимаем позицию, определенную так давно апостолом Павлом, что «невидимое Его, вечная сила Его и Божество, от создания мира чрез рассматривание творений видимы»; и рациональный исследователь природы должен все еще быть учеником в школе Всемогущего Создателя всех вещей.

Осознавая это, мы можем узнать что-то как о достоинстве, так и о смирении нашего собственного положения. С одной стороны, мы понимаем, что во всей цепи жизни человек является единственным существом по подобию Творца, приспособленным быть Его наместником в мире, понимать Его великий труд и быть наследником всего. Только человеку Он провозгласил: «Я сказал: вы — боги, и все вы — сыны Всевышнего». Только человеку Он дал то «дыхание Всемогущего», которое делает его интерпретатором природы. С другой стороны, когда мы рассматриваем долгую протяженность во времени великой цепи жизни до человека и вместе с этим обширную океаническую область, недоступную для нас, но с самого рассвета жизни кишащую живыми существами бесчисленными, мы обнаруживаем, что человек не является даже в этом маленьком мире единственным объектом Божественной заботы, и мы извлекаем урок смирения и обязательств, которые лежат на нас не только в отношении наших ближних, но и по отношению к нашим более скромным спутникам, которые разделяют с нами заботу их Отца и нашего.

Наконец, ясно, что научное исследование никогда не может привести нас к абсолютному началу жизни иначе, как действием творческой Воли. Если бы мы стояли на самом раннем берегу и видели, как живые существа появляются в водах, где раньше был лишь неорганический песок или скала, мы знали бы так же мало, как знаем сегодня, даже о ближайших причинах этого нового поворота в природе. Если бы мы были агностиками, мы могли бы сказать: «это спонтанное зарождение»; но такое выражение не передало бы никакого отчетливого представления о природе произошедшего изменения. Это было бы лишь прикрытием нашего невежества. Если бы мы были теистами, мы могли бы сказать: «это творение»; но мы не услышали бы слышимого фиата, не увидели бы никакого процесса или манипуляции и не знали бы, каким подчиненным агентством, если таковое имелось, был произведен результат. Мы не могли бы дать никакого дальнейшего объяснения, кроме объяснения древнего писателя, который говорит нам, что Бог сказал: «Да произведет вода пресмыкающихся». Нам говорят, что когда происходили эти великие творческие изменения, они были засвидетельствованы высшими интеллектами, чем человек. «Когда утренние звезды пели вместе, и все сыны Божии восклицали от радости» [50]; но даже они могли, возможно, знать немногим больше нас, хотя они могли быть лучше способны проследить будущее развитие чудесного плана, начатого в скромных простейших и кульминирующего в человеке и бессмертии.

[50] Иов xxxviii. 7.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

A. Геологические отношения Eozoon, Archæozoon и др.

I

В тексте я привел расположение докембрийских горных формаций Канады, как я понимал его во время чтения лекций, на которых основана эта работа, — расположение, которое, как я полагаю, в основном будет подтверждено работой будущего, но которое пока не может быть принято как окончательное. Работа Логана и Мюррея, насколько у меня была возможность пройти по их территории, была восхитительной; но с их времени прогресс в заселении страны, расширение железных дорог и других средств сообщения, а также открытие месторождений полезных ископаемых значительно увеличили возможности получения информации, и детальные исследования проводились в рамках Геологической службы Канады. В этот момент, под руководством нового директора Службы, доктора Дж. М. Доусона, в этой трудной области ведется большая работа, более всего доктором Эллсом, доктором Адамсом и мистером Барлоу, которая, как можно надеяться, пойдет далеко к окончательному урегулированию расположения и распределения докембрийских пород в северной части Американского континента. Карты и детальные отчеты, представляющие эти исследования, еще не представлены общественности, но из некоторых предварительных уведомлений, появившихся в научных периодических изданиях, можно сделать вывод, что различие между фундаментальным гнейсом с его ассоциированными магматическими продуктами и верхним лаврентийским периодом станет больше, чем предполагал Логан. Нижняя лаврентийская или серия «Дрожащей горы» Логана теперь представляет собой очень широко распространенную фундаментную формацию, не, насколько можно установить, состоящую из осадочных пород в метаморфизованном состоянии, а скорее из своеобразных аквео-магматических материалов, отличных от большей части тех, которые последовали за ними, и связанных с разнообразными и обширными магматическими интрузиями и вплавлениями, подобными тем, которые Кейльхау установил давным-давно в случае подобных пород в Норвегии. Серия Гренвилл, с другой стороны, может оказаться остатком перекрывающей системы, первоначально менее обширной или граничащей со старой группой, и значительно ослабленной огромной денудацией, которой подвергся весь регион.

Fig. 60.—Eozoon Canadense.

Portion of a large specimen. Nature-printed. Showing the laminæ, and irregular cavities filled with serpentine, perhaps corresponding to the funnels.

[Напротив стр. 296.

Также может быть обнаружено, что пластов известняка меньше, а их повторения более многочисленны, чем предполагалось, и что серия Гренвилл может быть тесно связана локально, по крайней мере, с пластами до сих пор неопределенного возраста или связанными с нижним гуронским периодом. Гуронский период в собственном смысле, с другой стороны, может быть значительно расширен, а серии Кевенан и Анимике, перекрывающие его, уже были установлены Канадской геологической службой как перекрывающие гуронский и лаврентийский периоды на обширных территориях между великими озерами и Арктическим морем, свидетельствуя о значительном погружении в конце гуронского века и открытии палеозоя. Я заметил в тексте очевидно широкое развитие отложений этого возраста над областью Скалистых гор Канады и соответствующими территориями в Соединенных Штатах. В этих регионах, по-видимому, существует большая мощность неизмененных осадков между нижним кембрием и кристаллическими породами внизу, представляющими гуронский и лаврентийский периоды. В них пока найдено очень мало окаменелостей, но они представляют собой, возможно, наиболее многообещающее поле, после их представителей в Ньюфаундленде и Нью-Брансуике, для открытия предшественников фауны Olenellus и форм жизни, соединяющих их с теми, что известны в гуронском и лаврентийском периодах. [Для сводок фактов по последнему упомянутому предмету см. Отчет доктора Дж. М. Доусона по карте Камлупс, в «Отчетах Геологической службы Канады», том vii. B, новая серия, стр. 29 и далее; также Отчеты доктора К. Д. Уолкотта, Геологическая служба США, том xiv, Часть I, стр. 103 и далее, и Часть II, стр. 503 и далее.]

B. Сохранение органических остатков путем инъекции гидратированных силикатов.

Покойный доктор Т. Стерри Хант предоставил для оригинальной статьи об Eozoon в «Журнале Геологического общества» ценное эссе о минерализации окаменелостей серпентином, глауконитом и родственными гидратированными силикатами. Частично оно было перепечатано в примечаниях, приложенных к одной из глав книги «Заря жизни» (The Dawn of Life), и эта тема получила дальнейшее развитие в бесценном труде Ханта «Химические и геологические эссе» (Chemical and Geological Essays), особенно в главе «Происхождение кристаллических пород» — главе, которую должен внимательно изучить каждый геолог, заслуживающий этого звания.

Я привожу здесь некоторые из наиболее важных фактов, упомянутых Хантом, и могу добавить, что последующие микроскопические исследования позволили мне ознакомиться с присутствием серпентина и других гидратированных силикатов в качестве заполнителей полостей окаменелостей различных геологических эпох, настолько, что я стал рассматривать наличие этих пород в ассоциации с ископаемыми известняками как одно из лучших доступных средств, позволяющих нам установить тонкое строение раковин, фораминифер, кораллов и т. д.

Следующие замечания и анализы дополнительно иллюстрируют взгляды Ханта на взаимосвязь этих минералов, а также некоторые факты, на которых они основаны:

«В связи с Eozoon интересно более внимательно изучить природу веществ, которые называют глауконитом или зеленопесчаником. Эти названия были даны веществам различного состава, которые, однако, встречаются в сходных условиях и, по-видимому, являются химическими отложениями из воды, заполняющими полости в мелких окаменелостях или образующими зерна в осадочных породах различных эпох. Хотя они имеют зеленоватый цвет и мягкую, землистую текстуру, можно заметить, что различные глаукониты сильно различаются по составу. Разновидность, наиболее известная и обычно рассматриваемая как тип глауконитов, — это та, что встречается в зеленопесчанике мелового периода в Нью-Джерси и в третичных отложениях Алабамы; глауконит из нижнесилурийских пород Верхнего Миссисипи идентичен ему по составу. Анализ показывает, что эти глаукониты по существу являются гидратированными силикатами закиси железа с большим или меньшим содержанием глинозема и небольшими, но варьирующими количествами магнезии, помимо значительного количества поташа. Однако эта щелочь иногда отсутствует, как следует из анализа зеленопесчаника из Кента (Англия), проведенного тщательным химиком, покойным доктором Эдвардом Тернером, и другого, исследованного Бертье из calcaire grossier близ Парижа, который по составу является по существу серпентином, будучи гидратированным силикатом магнезии и закиси железа. Сравнение этих двух последних покажет, что логанит, заполняющий древнюю фораминиферу из Берджесса, является силикатом, близким по составу».

I. | Зеленопесчаник из calcaire grossier близ Парижа. Бертье (цитируется по Beudant, «Mineralogie», ii., 178).
II. | Зеленопесчаник из Кента, Англия. Доктор Эдвард Тернер (цитируется по Rogers, Final Report, Geol. N. Jersey, стр. 206).
III. | Логанит из Eozoon из Берджесса.
IV. | Зеленопесчаник, нижний силур; Ред-Берд, Миннесота.
V. | Зеленопесчаник, мел, Нью-Джерси.
VI. | Зеленопесчаник, нижний силур, остров Орлеан.

Последние четыре анализа выполнены мной».

| I. | II. | III. | IV. | V. | VI.
Silica | 40·0 | 48·5 | 35·14 | 46·58 | 50·70 | 50·7
Protoxyd of iron | 24·7 | 22·0 | 8·60 | 20·61 | 22·50 | 8·6
Magnesia | 16·6 | 3·8 | 31·47 | 1·27 | 2·16 | 3·7
Lime | 3·3 |  |  | 2·49 | 1·11 |
Alumina | 1·7 | 17·0 | 10·15 | 11·45 | 8·03 | 19·8
Potash |  | traces |  | 6·96 | 5·80 | 8·2
Soda |  |  |  | ·98 | ·75 | ·5
Water | 12·6 | 7·0 | 14·64 | 9·66 | 8·95 | 8·5
| —— | —— | ——— | ——- | ——— | ——-
| 98·9 | 98·3 | 100·00 | 100·00 | 100·00 | 100·0

Выдающимся примером является силурийский известняк Поул-Хилл в Нью-Брансуике, собранный покойным мистером Роббом из Геологической службы и упомянутый в тексте. Я не сомневаюсь, что силикат, проникающий в криноидеи и другие окаменелости в этом известняке, должен был попасть в них, когда они были еще свежими; то же самое замечание относится к серпентину, заполняющему коралл у озера Чебогамонг, и фрагменты кораллов в Мельбурне в Восточной Канаде, а также к подобному минералу, заполняющему окаменелости в известняке из Ллангуиллога в Уэльсе и в известняке Максвилла, штат Огайо. Хант рассматривал все это как относящееся по существу к одной и той же категории в отношении общего состава и свойств. Его анализ минералов из Поул-Хилла и Ллангуиллога выглядит следующим образом:

| Pole Hill. |  | Llangwyllog.
Silica | 38·93 |  | 35·32 |
Alumina | 28·88 | 22·66
Protoxyd of iron | 18·86 | [picture] | 24·12 | [picture]
Magnesia | 4·25 | 6·96
Potash | 1·69 | 1·40
Soda | ·48 | 0·67
Water | 6·91 |  | 11·46 |
Insoluble, quartz |
| ——— | ———
| 100·00 | 99·89

Эти минералы по составу приближаются к джоллиту фон Кобеля, от которого они отличаются содержанием части щелочей и вдвое меньшим количеством воды. В этих отношениях они почти согласуются с силикатом, найденным Робертом Хоффманом в Распенау в Богемии, где он встречается тонкими слоями, чередующимися с пикросмином, и окружает массы Eozoon в лаврентийских известняках этого региона; сам Eozoon там инъецирован гидратированным силикатом, который можно описать как промежуточный по составу между глауконитом и хлоритом.

[51] Journ. fur Prakt. Chemie, Bd., 106 (1869), p. 356.

В валлийском образце силикат имеет темно-зеленый цвет, за исключением тех мест, где он окислен, и, хотя он составляет всего 3 процента от целого, этого достаточно, чтобы придать ему оливковый цвет и легкий серпентиновый блеск. В материале из Поул-Хилла силикат составляет 5 процентов от целого и имеет сероватый цвет. Некоторые дополнительные подробности см. в моей статье «Окаменелости, минерализованные силикатами» (Journal Geological Society, февраль 1879 г.).

C. Родство Eozoon и др. с более современными формами.

Доктор Карпентер, который в своих замечательных работах, цитировать которые здесь нет необходимости, подробно проиллюстрировал структуры Eozoon и показал его сходство с современными формами, помещает Eozoon как обобщенный тип между нуммулиновой и роталиновой группами фораминифер. Он напоминает первых своей тонкой и сложной трубчатостью, а некоторые из более крупных сидячих форм последних — своим характером роста. В частности, он близок к родам Carpenteria и Polytrema. В первом, в частности, имеется ряд несколько уплощенных известковых ячеек с перфорированными стенками, построенных в конической форме вокруг центральной трубки или воронки, в которую открываются отверстия ячеек. Образец Carpenteria, увеличенный и имеющий стенки ячеек, утолщенные дополнительным трубчатым отложением, подобным таковому у Calcarina, был бы очень близок к Eozoon.

Я могу особо сослаться на следующее:

У. Б. Карпентер о Eozoon Canadense. Intellectual Observer, № xl., стр. 300, 1865. Дополнительные заметки о структуре и родстве Eozoon Canadense, Quart. Journ. Geol. Soc., Lond. Vol. xxii., стр. 219-228, 1866. Заметки о структурах и родстве Eozoon Canadense. Canad. Nat., новая сер., том ii., стр. 111-119, гравюра на дереве, 1865. Перепечатка из Quart. Journ. Geol. Soc., Lond., 1865. Дальнейшие наблюдения о структуре и родстве Eozoon Canadense. В письме к Президенту. Proc. Roy. Soc., Lond., том xxv., стр. 503-508, 1867. Новые наблюдения о Eozoon Canadense. Ann. and Mag. Nat. Hist., сер. 4, том xiii., стр. 456-470, одна таблица, 1874. Заключительная заметка о Eozoon Canadense. Ann. and Mag. Nat. Hist., сер. 4, том xiv., стр. 371-372, 1874. Замечания к письму мистера Г. Дж. Картера профессору Кингу о структуре так называемого Eozoon Canadense. Ann. and Mag. Nat. Hist., сер. 4, том xiii., стр. 277-284, с двумя гравюрами, 1874.

Вопрос об общем отношении такого организма, как Eozoon, к существам, известным нам в современных морях, может быть решен одним из двух способов: (1) функционально или в отношении положения такого животного в природе; или (2) зоологически, или со ссылкой на его родство с другими животными. Что касается первого соображения, ответ ясен. Геологическая функция Eozoon заключалась в сборе известкового вещества из окружающих вод, тогда, вероятно, очень богатых карбонатом кальция, и его роль была такой же, как у строматопор и известковых губок, более мелких фораминифер и кораллов в более поздние времена. Ответ на второй аспект вопроса менее прост. Обычный наблюдатель сразу бы поместил Eozoon вместе со строматопоридами или слоистыми кораллами, которые заполняют или даже составляют целые пласты известняка в кембро-силурийский, силурийский и девонский периоды. Однако, хотя Eozoon был отнесен авторитетнейшими учеными к ризоподам, строматопоры и их союзники рассматривались как губки или, в последнее время, как гидроиды, родственные гидрактиниям и миллепорам. Признаюсь, что я не удовлетворен этими интерпретациями. В моих коллекциях есть большое количество инкрустирующих шиповатых форм, обычно называемых строматопорами, но которые я давно отложил как, вероятно, гидрактинии. Существуют другие формы с крупными вертикальными трубками, которые я считал кораллами, но некоторые строматопоры кажутся отличными и от тех, и от других, и я все еще склонен рассматривать многие из них как простейших. Помня, однако, что силур так же далек от лаврентийского периода, с одной стороны, как от третичного — с другой, мы могли бы быть готовы ожидать, что если слоистые кораллы силура делятся на различные группы, несколько широко разделенные, и мы имеем в нижнем палеозое своеобразный тип Cryptozoon, то мы можем быть готовы ожидать в лаврентийском периоде гораздо более обобщенные формы, менее поддающиеся классификации в наших современных системах. Если бы, следовательно, Eozoon был доступен нам в живом состоянии, я бы не удивился, обнаружив, что — хотя, возможно, он более родственен ризоподам с известковой раковиной, чем любой другой современной группе — он мог бы представлять точки сходства с губками или даже с гидроидами в своем скелете и способе роста, и даже в расположении своих мягких частей.

См. авторитетные мемуары Николсона и Мьюри, Публикации Палеонтологического общества, 1885 г.

Принимая такой взгляд на его природу и отношения, род и лаврентийский вид можно охарактеризовать следующим образом:

Род Eozoon, Доусон.

Фораминиферовые скелеты с неправильными и часто сливающимися ячейками, расположенными концентрическими и горизонтальными пластинками, или иногда сложенными ацервулиновым образом. Септальные отверстия расположены беспорядочно. Собственная стенка мелкотрубчатая. Промежуточный скелет с ветвящимися каналами.

Eozoon Canadense, Доусон.

В виде перевернутых конических или округлых масс или толстых инкрустирующих листов, часто больших размеров. Типичная структура строматопороидная, или с концентрическими известковыми стенками, часто соединяющимися друг с другом и разделяющими плоские камеры, более или менее сосочковидные, и распространяющимися в горизонтальные лопасти и мелкие камерки; камеры часто сливаются и пересекаются неправильными известковыми столбиками, соединяющими противоположные стенки. Верхняя часть часто состоит из ацервулиновых камер округлых форм. Собственная стенка очень мелкотрубчатая. Промежуточный скелет сильно развит, особенно в нижней части, и пронизан крупными ветвящимися каналами, часто с более мелкими каналами в их промежутках. Нижние пластинки и камеры часто имеют толщину три миллиметра. Верхние пластинки и камеры — один миллиметр или менее. Возраст: верхний лаврентийский, возможно, гуронский.

Var. minor. — Дополнительный скелет отсутствует, за исключением области вблизи основания, и с очень тонкими каналами. Пластинки саркода сильно сосочковидные, тонкие и разделены очень тонкими стенками. Вероятно, обедненная разновидность.

Var. acervulina. — В овальных или округлых массах, полностью ацервулиновых. Ячейки округлые; промежуточный скелет отсутствует или сильно редуцирован; стенки ячеек трубчатые. Это может быть отдельный вид, но он близко напоминает ацервулиновые части обычной формы.

Предполагая, что Archæospherinæ, так обильно встречающиеся в известняках Eozoon, являются отдельными организмами, а не просто зародышами или почками Eozoon, их можно определить следующим образом:

Род Archæospherina, Доусон.

Предварительный род, включающий округлые одиночные камеры или глобигериновые скопления таких камер, со стенкой ячейки, окружающей их, трубчатой, как у Eozoon, или, возможно, в некоторых случаях с простыми порами, как у роталинов. Они могут быть отдельными организмами, или геммами, или отдельными фрагментами Eozoon. Некоторые из них очень напоминают тела, изображенные доктором Карпентером как геммы или яйца и примитивные камеры Orbitolites. Они очень обильны на некоторых поверхностях пластов известняков в Кот-Сен-Пьер. Возраст: верхний лаврентийский.

Я могу добавить здесь характеристики нового рода Мэтью, Archæozoon, как они даны им:

Род Archæospherina, Мэтью.

Скелет состоит из тонких концентрических пластинок, выпуклых вверх, и имеет между ними зернистый слой, заполненный мелкими ветвящимися каналами.

Archæospherina Acadiense, Мэтью.

Характер роста цилиндрический в массах или группах, почкующихся вверх. Микроскопические признаки даны Мэтью следующим образом:

«Структуры, по-видимому, более тесно связаны с Cryptozoon, чем с Eozoon. Микроскопическая структура легче всего распознается в землистых (в отличие от известковых) слоях и состоит из мелких ветвящихся каналов. Под однодюймовым объективом более мелкие каналы имеют вид крошечных нитей, которые проходят иногда на расстояние двух миллиметров без ветвления. Более крупные каналы ветвятся чаще и более извилисты. Каналы пересекаются и анастомозируют друг с другом; они проходят преимущественно под прямым углом к оси окаменелости и, по-видимому, ветвятся больше всего при движении наружу от центра. Реже они поднимаются из землистого в известковый слой, ветвясь вверх».

Бюллетень № ix., Nat. Hist. Soc of New Brunswick, 1890.

В известняке верхнего лаврентийского периода, близ Сент-Джона, Нью-Брансуик.

D. Cryptozoon.

Приведенное выше описание Archæozoon очень естественно подводит нас к рассмотрению родственных кембрийских и докембрийских форм, известных как Cryptozoon.

Этот замечательный и проблематичный тип был впервые описан профессором Джеймсом Холлом в Приложении к его Годовому отчету за 1882 год (№ 26). Это крупный массивный организм, обильно встречающийся на поверхности известняка кальциферного (верхнекембрийского) возраста в Гринфилде, округ Саратога, Нью-Йорк. Особи иногда достигают диаметра двух футов и часто окружены более мелкими экземплярами, по-видимому, почкующимися от них. Подобно строматопорам, они состоят из концентрических пластинок, но они вогнуты вверх, придавая чашеобразную форму вершинам особей. Проф. Холл описывает их как «состоящие из неправильных концентрических пластинок большей или меньшей плотности и очень неравной толщины. Вещество между концентрическими линиями в хорошо сохранившихся образцах пронизано многочисленными мелкими неправильными канальцами, которые ветвятся и анастомозируют без регулярности. Центральная часть масс обычно заполнена кристаллическим зернистым и оолитовым материалом, и многие образцы показывают внедрение этих посторонних и неорганических веществ между пластинками».

Поскольку профессор Холл любезно предоставил несколько хороших образцов музею Питера Редпата, я сделал срезы и таким образом смог проверить его описание и сравнить структуры с таковыми у некоторых более древних строматопороидных образцов в наших коллекциях, включая Archæozoon из Нью-Брансуика, прекрасную плиту которого мистер Мэтью подарил музею. Я также, благодаря любезности профессора Уинчелла, смог сравнить их с его Cryptozoon Minnesotense, а доктор Уолкотт добавил образцы своих строматопороидных форм из докембрийских пластов Аризоны. Из этих и других образцов в наших коллекциях из кембрийских и более древних ордовикских пластов следует, что мы имеем здесь древний тип строматопороидного организма, в котором исходные пластинки, по-видимому, были тонкими и кожистыми, без видимых пор или столбиков, соединяющих их друг с другом, но имеющими между ними относительно толстые слои мелкого обломочного материала, пронизанного многочисленными неправильно извилистыми и ветвящимися трубками. Пластинки часто имеют углеродистый или хитиновый вид, хотя часто замещены минеральным веществом, а промежуточные слои показывают как известковое, так и углеродистое вещество, с большим количеством мелкого кремнистого песка, часто в виде округлых зерен, и, по-видимому, некоторыми доломитовыми гранулами. Канальцы кажутся лишенными какой-либо четкой стенки, в противном случае все это напоминало бы в крупном масштабе нодулярные и слоистые массы Girvanella, которые Уэзеред описал как окружающие органические фрагменты в силурийских, каменноугольных и юрских известняках Англии.

Британская ассоциация, заседание в Ливерпуле, 1896 г.

Streptochetus Сили из известняка Chazy, очевидно, очень близок к Girvanella, если не идентичен родово, и у меня есть похожий вид из нижнекембрийских галек в конгломератах группы Квебека. Во всех этих формах, однако, более толстые или промежуточные пластинки, по-видимому, состоят полностью из определенных извилистых трубок, тогда как у Cryptozoon трубки или трубчатые перфорации разделены массой материала, который в наиболее хорошо сохранившихся образцах, по-видимому, состоит из волокнистой стромы, включающей известковые и кремнистые частицы. Кажется сомнительным, к какому классу существ следует отнести такую структуру; но какова бы ни была ее природа, она, очевидно, обладала большими способностями к росту и, по-видимому, является очень древней формой жизни.

Amer. Journ. of Science, 1885. См. Николсон, «Руководство по палеонтологии», изд. 1889 г.

Один из видов, сходных по структуре с типом Холла, но почкующийся в турбинатные ветви, был обнаружен мистером Э. Т. Чемберсом из Монреаля в ордовикском известняке озера Сент-Джон и был назван C. boreale. Он отличается по структуре от вида Холла тем, что трубки менее извилисты и более параллельны пластинкам. По своим очертаниям он напоминает проблематичный Eozoon из группы Гастингс в Тюдоре, Онтарио, упомянутый в тексте.

Если позволит время, я надеюсь, что все образцы в наших коллекциях, иллюстрирующие этот интересный и примитивный тип, будут изучены и описаны. Тем временем я могу лишь заметить, что близким современным аналогом, по-видимому, является гигантская аренистая фораминифера Neusina Agassizi, Goës, выловленная Александром Агассисом в Тихом океане и описанная в Бюллетене Музея сравнительной зоологии (том xxiii., № 5, 1892). Современная форма, правда, плоская и листовидная; но некоторые из старых видов приближаются к этой форме, и если мы предположим, что маленькие ячейки Neusina представляют трубки Cryptozoon, а углеродистое вещество последнего — остатки хитиновой стромы, наблюдаемой в некоторых образцах, то общее сходство будет очень близким.

Весь предмет этих своеобразных строматопороидных форм, простирающихся от верхнего кембрия до лаврентийского периода, заслуживает полного и тщательного исследования, для которого я пытаюсь собрать материал.

E. Receptaculites и Archæocyathus.

В «Заре жизни» (1875) упоминались своеобразные и сложные организмы верхнекембрийской и ордовикской систем, известные как Receptaculites, которые в то время обычно рассматривались как фораминиферы и до сих пор помещаются Циттелем в его великом труде по палеонтологии среди форм, сомнительно относимых к этой группе. Его также относили к губкам, хотя и на очень неопределенных основаниях. Однако, насколько мне известно, он не был прослежен дальше верхнего кембрия (кальциферного периода), и не известно никаких структурных связей, соединяющих его с Eozoon или Archæozoon. По этой причине он был опущен в тексте; но я считаю правильным упомянуть его здесь и обратить на него внимание как, возможно, на одного из сложных простейших, которых можно проследить далеко назад к началу жизни.

Биллингс, «Палеозойские времена».

Другой примитивный и обобщенный род, упомянутый в тексте, — это Archæocyathus Биллингса, чье основное распространение, по-видимому, приходится на нижний кембрий, и который, вероятно, может быть прослежен еще дальше.

Мистер Биллингс описал этот род в своем «Отчете о канадских окаменелостях» (1861-64), взяв в качестве типа A. profundus из нижнего кембрия Л'Анс-а-Луп на побережье Лабрадора.

Несколько лет спустя мое внимание к этому виду привлекли образцы, подаренные мне мистером Карпентером, миссионером на побережье Лабрадора, и которые мистер Биллингс любезно позволил мне сравнить с его образцами в Музее Геологической службы, собранными покойным мистером Ричардсоном в Л'Анс-а-Луп на Лабрадоре, в породах, которые тогда назывались нижними потсдамскими. Были сделаны срезы образцов для микроскопа, и оказалось, что, хотя они имели общий вид турбинатных кораллов, подобных Petraia и т. д., они были совершенно иными по структуре, особенно в своих пористых внешних и внутренних стенках и септах (см. рис. 5, стр. 35). Тем не менее, их вряд ли можно было отнести к группе пористых кораллов, известных в гораздо более поздних формациях и в современных морях. Нельзя было с большой вероятностью отнести их и к губкам, так как они состояли из твердых известковых пластинок, которые, как было очевидно из их текстур, не могли быть изначально спикульными. Таким образом, приходилось прийти к выводу, что их ближайшее родство было с фораминиферами, и если это так, то это были очень крупные и сложные формы этой группы, состоящие из перфорированных камер, расположенных вокруг центральной полости. Соответственно, я упомянул их в этой связи в 1875 году, не как близкородственные Eozoon, а как, по-видимому, показывающие существование очень сложных фораминиферовых форм в нижнем кембрии.

Образцы, таким образом отмеченные, были полностью известковыми и принадлежали к виду, названному A. profundus мистером Биллингсом. Однако он отнес к тому же роду окремненные образцы из более поздней формации, кальциферной (верхнекембрийской) в Мингане, под названием A. Minganensis, которые впоследствии оказались связанными со спикулами, напоминающими таковые у литистидных губок, и которые оказались очень отличными от нижнекембрийской формы и теперь относятся к другому роду. Таким образом, предмет стал запутанным и был оставлен в таком состоянии мистером Биллингсом после его смерти. Поэтому я попросил моего друга, доктора Хайнда из Лондона, повторно изучить мои образцы, и в то же время образцы Геологической службы были переданы ему мистером Уайтавсом. Хайнд также получил образцы из нижнекембрийских пород на Сардинии, где они, по-видимому, обильны, и из Испании. Он очень полно излагает результаты своих исследований в статье в «Журнале Геологического общества Лондона». Он сохраняет оригинальное название для более древней и известковой формы из Л'Анс-а-Луп, отделяя от нее, однако, другую форму, A. Atlanticus Биллингса, которая лишена четких радиальных септ и ацервулинова, как нижняя часть A. profundus. Эту форму он называет Spirocyathus. Минганский вид он помещает вместе с губками под родовым названием Archæoscyphia. В этом Уолкотт в основном согласен с Хайндом в своем «Мемуаре о фауне нижнего кембрия». Оба, по-видимому, относят Archæocyathus к кораллам, хотя и признают его очень исключительную и аномальную структуру. Я думаю, однако, что нам все еще может быть позволено питать некоторые сомнения относительно отнесения к кораллам, тем более что скелет, по-видимому, состоял не из арагонита, а из обычного кальцита, как у фораминифер. В любом случае, это примитивная форма, которая, по-видимому, вымирает в нижнем кембрии, и мы можем надеяться, что она может быть прослежена до докембрия и может образовать звено, соединяющее палеозойскую фауну с эозойской. В своем описании его в «Заре жизни» в 1875 году я использовал следующие термины: «Чтобы понять Archæocyathus, давайте представим перевернутый конус из карбоната кальция длиной от дюйма или двух до фута, с острием, погруженным в ил на дне моря, в то время как его открытая чаша простирается вверх в чистую воду. Нижняя часть, погруженная в дно, состоит из неправильной сети толстых известковых пластинок, заключающих камеры, сообщающиеся друг с другом. Выше этого, где чаша расширяется, ее стенки состоят из внутренних и внешних пластинок, перфорированных многочисленными круглыми порами в вертикальных рядах и соединенных друг с другом вертикальными перегородками, также перфорированными, чтобы установить свободное сообщение заключенных радиальных камер друг с другом, а также с водой внутри и снаружи. Такая структура, несомненно, могла бы служить скелетом для коралла несколько своеобразной внутренней структуры, но она могла бы так же хорошо вместить простейшее с камерами для его саркода и порами для испускания псевдоподий, как снаружи, так и посредством внутренней чаши, которая в этом случае представляла бы воронку, подобную воронке Carpenteria, или одну из трубок Eozoon».

Том xlv., 1889, стр. 125 и сл.

В целом, когда мы рассматриваем масштаб и синтетический характер таких форм, как Cryptozoon, Receptaculites и Archæocyathus, и их ассоциацию с обобщенными типами ракообразных и брахиопод, мы едва ли можем не заметить, что в основании палеозоя мы покидаем царство высших морских беспозвоночных и вступаем в область, где должны доминировать низшие и, вероятно, простейшие формы, и таким образом мы приближаемся, по крайней мере, на расчетное расстояние к началу жизни.

F. Догеологическая эволюция.

В тексте косвенно упоминается доктрина, подразумеваемая в старом представлении о последовательных катаклизмах и обновлениях земли, которого придерживались некоторые древние мифологии и философии и которое было возрождено в несколько иной форме мистером Гербертом Спенсером в связи с требованиями дарвиновской эволюции путем естественного отбора. Эта примитивная идея была довольно подробно проиллюстрирована профессором Поултоном в его обращении в качестве президента Зоологической секции Британской ассоциации на ее заседании в Ливерпуле (сентябрь 1896 г.). В этой новой и умело представленной форме она заслуживает некоторого внимания, поскольку исключает надежду на то, что мы найдем начало жизни в каких-либо геологических формациях, известных в настоящее время.

Профессор Поултон ссылается на аргумент, использованный лордом Солсбери в его обращении на заседании в Оксфорде, о недостаточности времени для требований дарвиновской эволюции. Затем он обсуждает оценки, основанные лордом Кельвином и профессором Тэтом на физических соображениях, и отбрасывает их как совершенно неадекватные, хотя он признает, что профессор Джордж Дарвин согласен с лордом Кельвином в том, что 500 миллионов лет — это максимальная продолжительность жизни солнца.

Затем он переходит к оценкам геологов и скорее порицает как слишком скромных тех, кто просит о самом долгом времени, скажем, 400 миллионов лет, для продолжительности обитаемой земли. Он, очевидно, едва ли считает достойными внимания более умеренные требования многих выдающихся исследователей земли, которые основывали гораздо более низкие оценки на более или менее надежных данных денудации и осадконакопления, а также на мощности отложений в связи с их вероятным географическим распространением.

Затем он переходит к рассмотрению биологических данных и останавливается на количестве различных типов, представленных еще в нижнем кембрии. Независимо от интерпретаций и объяснений этого великого факта, многочисленные типы, там представленные, и сохранение некоторых из них до наших дней создают почти ошеломляющее впечатление о колоссальной продолжительности организмов во времени. В связи с предполагаемым медленным и постепенным процессом эволюции это естественно приводит к выводу, что «весь период, в течение которого отлагались ископаемые породы, должен быть умножен несколько раз для этой поздней истории (только высших групп животных). Полученный таким образом период требует дальнейшего увеличения, и, возможно, удвоения для более ранней истории». Обычные геологи естественно стоят в изумлении перед такими требованиями и спрашивают, серьезно ли они выдвигаются и не было бы мудро поколебаться, прежде чем принимать теорию, ради которой должны быть сделаны такие запросы на время. Покойный Эдвард Форбс однажды с юмором определил геолога как «любезного энтузиаста, который счастлив и доволен, если вы дадите ему любое количество того, что другие люди меньше всего ценят, а именно, прошедшего времени». Но если бы этот великий натуралист дожил до «постдарвиновских» времен, он мог бы определить дарвиновского биолога как ненасытного энтузиаста, который чувствует себя обиженным, если его не снабдят самой бесконечностью, в которой можно осуществлять процессы его науки. Серьезно, однако, необходимость в бесконечно затянутом времени возникает не из фактов, а из попытки объяснить факты без какой-либо адекватной причины и апеллировать к бесконечной серии случайных взаимодействий вне плана, без учета того соображения, что мы не знаем способа, которым при любом мыслимом количестве времени первые живые и организованные существа могли бы спонтанно возникнуть из мертвой материи. Именно эта последняя трудность действительно блокирует путь и ведет к желанию бесконечно затягивать воображаемый процесс, который должен в конце концов закончиться непреодолимой трудностью.

Если бы эволюционисты удовлетворились требованием разумного времени для развития жизни и приписали это адекватной причине, они могли бы увидеть в сокращении живых существ в докембрийские эпохи до немногих и обобщенных или синтетических типов свидетельство фактического приближения к началу жизни, а за этим — к состоянию земли, в котором жизнь была бы невозможна.

G. Споры относительно Eozoon.

В тексте (Глава IX.) я вскользь упомянул об этом, но почувствовал, что было бы бесполезно снова вести старые битвы, за исключением тех случаев, когда поднятые возражения предлагали новые направления изучения и исследования. На старые возражения господ Кинга и Картера убедительно ответил покойный доктор Карпентер. Более поздняя критика Мёбиуса в его подробном мемуаре в «Palæontographica» была на вид более грозной; но он, очевидно, подошел к вопросу с несовершенным материалом и очень дефектным представлением о его объеме и значении. Его обращение с ним также было отмечено несправедливостью по отношению к тем, кто ранее работал над этой темой, и тем узким специализмом и придирчивым духом, за который немецкие натуралисты слишком заслуженно знамениты. Трудности, которые он поднял, были встречены в то время, особенно в статьях нынешнего автора в «Американском журнале науки» и в «Канадском натуралисте». Мёбиус, я не сомневаюсь, сделал все возможное со своей особой и ограниченной точки зрения; но это было преступление, которое наука не должна легко прощать или забывать, со стороны редакторов немецкого периодического издания — публиковать и иллюстрировать как научный материал статью, которая была так далека от того, чтобы быть справедливой или адекватной.

Более поздние возражения Грегори и Лависа открыты для аналогичной критики как несовершенные и частичные, и как смешивающие Eozoon с минеральными структурами, которые предыдущие авторы тщательно отличали от него. Я изложил эти пункты в письмах в Nature и в Совет Дублинской академии, а также переизложил доказательства, касающиеся животной природы Eozoon, в серии статей в Geological Magazine за 1895 год. Я могу добавить здесь, как уместные к нынешнему состоянию дела, несколько замечаний, касающихся появления Eozoon в новом издании доктора Даллингера великого труда Карпентера о микроскопе, и особенно его сохранение без изменений описания Eozoon Canadense как памятника важного исследования до определенной даты, при добавлении примечания со ссылкой на более позднюю критику мистера Грегори.

Nature, 17 марта 1892 г.

Доктор Карпентер посвятил много времени изучению Eozoon и привнес в него свой огромный опыт изучения фораминиферовых форм и свои удивительные способности манипулировать сложными структурами и распутывать их. Потратив годы на изучение микроскопических срезов Eozoon и известняков, в которых он встречается, я всегда испытывал новое удивление, когда видел, каким образом, с помощью различных процессов нарезки и травления, а также ловкого управления светом, он мог выявить структуру образцов, часто очень несовершенных. Незадолго до смерти доктора Карпентера у меня была возможность оценить это, проведя с ним несколько дней в изучении его недавно приобретенных образцов, некоторые из них из моих собственных коллекций, и обсуждая новые моменты, которые они демонстрировали и которые, к сожалению, он не успел опубликовать. Некоторые из этих новых фактов, поскольку они относились к образцам в нашем кабинете здесь, с того времени были отмечены в моем резюме вопроса в «Мемуарах музея Питера Редпата», 1888 г.

Те, кто знает способности доктора Карпентера к исследованию, не будут удивлены, что более поздние наблюдатели, без его предварительной подготовки и редкой проницательности, и часто лишь с немногими и несовершенными образцами, не смогли оценить его результаты. Скорее удивляет, что некоторые из них рискнули с такой уверенностью заявить о своих собственных отрицательных выводах в деле столь сложном и требующем столь глубокого знания органических структур в различных состояниях минерализации. Что касается меня, то после пятидесяти лет работы над микроскопическим исследованием окаменелостей и органических пород я чувствую сильнее, чем когда-либо, неопределенности и подверженность ошибкам, которые сопровождают такие исследования.

В качестве иллюстрации в случае с Eozoon: после публикации моего мемуара 1888 года, который я намеревался сделать окончательным и исчерпывающим по основным пунктам, насколько это касается меня, мне довелось подготовить и изучить около 200 срезов Eozoon из нового материала; и хотя большинство из них либо не смогли показать тонкие структуры, либо не представили ничего нового, некоторые показали определенные части в совершенно неожиданном совершенстве и продемонстрировали распространенность инъекции канальной системы доломитом, ранее не подозревавшуюся. Я также заметил, что неподходящие способы подготовки, особенно некоторые из тех, что используются при подготовке обычных петрологических срезов, могут не раскрыть органические структуры в кристаллических известняках, когда они действительно присутствуют. С момента той публикации также открытия мистера Мэтью в лаврентийских отложениях Нью-Брансуика и дальнейшее изучение своеобразных кембрийских форм типа Cryptozoon открыли новые области исследования.

Я считаю правильным заявить, в отношении сноски доктора Даллингера к недавней статье мистера Грегори, что из нее не следует делать вывод, что мистер Грегори имел доступ к моим образцам из Мэдока и Тюдора, хотя он, несомненно, имел отличный материал из коллекций Канадской геологической службы. Из этой заметки также можно было бы сделать вывод, что я рассматривал образцы из Мэдока и Тюдора как «нижнелаврентийские». Дело в том, что я был первоначально побужден в 1865 году верой сэра У. Э. Логана в то время, что эти породы являются представителями в менее измененном состоянии средней части лаврентийского периода, потратить некоторое время в Мэдоке и его окрестностях на поиски окаменелостей, но обнаружил только ходы червей, спикулы и фрагменты Eozoon, которые были отмечены в «Журнале Геологического общества» за 1866 год. (Более полный образец из Тюдора был найден Веннором в 1866 году.) В том случае я полностью убедился, что пласты гораздо старше кембро-силурийских слоев, лежащих на них несогласно; но я был склонен рассматривать их как более вероятно относящиеся к возрасту некоторых частей гуронского периода залива Джорджиан-Бей, который я исследовал с аналогичной целью под руководством Логана в 1856 году.

[В моем последующем уведомлении об образцах из Тюдора в «Заре жизни» в 1875 году я отнес их возраст к «верхнелаврентийскому или гуронскому»; и я могу добавить, что, хотя несомненно, что пласты, содержащие их, являются допалеозойскими, их место в эозойском периоде все еще не определено точно. Однако сейчас ведется работа, которая, как ожидается, может окончательно определить возраст «группы Гастингс» и старых пород, связанных с ней. Я могу добавить, что образец Cryptozoon, обнаруженный мистером Чемберсом, часть которого представлена на фронтисписе, кажется мне проливающим новый свет на образец из Тюдора. Он показывает в любом случае выживание Cryptozoa, сходных по форме и общему виду с этим образцом, вплоть до кембро-силурийского или ордовикского периода.]

H. Примечания к Приложению, декабрь 1896 г.

Пока эта работа проходила через печать, я получил Отчет Геологической службы США за 1894-95 гг., содержащий подробный мемуар К. Р. Ван Хайза о докембрийской геологии Северной Америки. Это очень ценный вклад в литературу по этому сложному предмету, и он будет представлять собой стандартную справочную книгу: хотя я думаю, что использование термина «алгонкинский» для групп пластов, которые частично являются базальными палеозойскими, а частично эозойскими или архейскими, следует осудить, и едва ли придается достаточное значение трудам ранних канадских исследователей в этой области.

Прошлым летом я смог провести несколько дней с помощью моего друга мистера Г. Твиддейла Аткина из Эгертон-Парка, Рок-Ферри, изучая предполагаемые докембрийские породы острова Холихед и Англси. Окаменелости в этих пластах очень редки. Как показал сэр А. Гейки, кварцит Холихеда в некоторых местах пронизан цилиндрическими ходами червей, а в слюдистых сланцах есть длинные цилиндрические шнуры, которые могут быть водорослями рода Palæochorda, а также разветвляющиеся ветви, напоминающие Chondrites; но я не видел никаких животных окаменелостей. Я до сих пор не смог обнаружить органическую структуру в слоях известняка, связанных с по-видимому пластовым серпентином в южной части острова Холихед. В центральном Англси есть линзовидные пласты известняка и доломита, связанные с докембрийскими породами, которые доктор Кэллоуэй считает, вероятно, эквивалентными пебидийским породам Хикса. В них есть неясные следы органических фрагментов; и в одном пласте возле церкви Бодврог я нашел округлое ламинированное тело, которое может быть несовершенно сохранившимся образцом Cryptozoon или какого-либо родственного организма. Собранные образцы, однако, еще не были тщательно изучены. Эти и другие докембрийские отложения в Великобритании соответствуют в своем свидетельстве эозойским породам Северной Америки в отношении малого количества и редкости ископаемых остатков в формациях ниже основания палеозоя и, следовательно, вероятности того, что в этих формациях мы приближаемся к началу жизни на нашей планете; хотя все еще есть надежда, что дополнительные оазисы жизни могут быть найдены в этих пустынях допалеозоя. Такие редкие интервалы плодородия должны тем более цениться, когда труды столь многих квалифицированных наблюдателей оказались столь скудными в своих результатах по сравнению с огромным охватом и мощностью пластов, которые были исследованы.

УКАЗАТЕЛЬ

Quick Links to Index Letters
[A] [B] [C] [D] [E] [F] [G] [H] [J] [K] [L] [M] [N] [O] [P] [R] [S] [T] [V] [W]

| PAGE
Adams on composition of Laurentian schists | 108
—— his work on Laurentian stratigraphy | 296
Animals, Cambrian, classes of | 7, 11
—— pre-Cambrian | 53
—— Huronian | 67
—— Grenvillian | 73, 303
Antiquity, relative | 6
Aquatic animals, permanence of | 13
Aragonite in fossils | 117
Archæocyathus | 35, 315
Archæozoon | 214, 309
Barlow, his explorations | 296
Bavaria, Eozoon of | 71
Beecher on limbs of Trilobites | 25
Bicknell on Eozoon | 141
Billings on Eozoon | 137
—— on Receptaculites | 315
—— on Archæocyathus | 316
—— on Signal Hill fossils | 54
Bonney on Côte St. Pierre | 142
Burbank on Chelmsford Eozoon | 141
Calcarina | 186
Calumet, Grand, Eozoon of | 130
Canals of Eozoon | 133
Cambrian, life of Early | 17
—— geography of the | 18
Carbon in Laurentian limestone | 93
Carpenter, Dr., on Eozoon | 137, 303, 324
Cayeux on Huronian fossils | 68
Chambers, Mr. E. T. | 313
Chrysotile, veins of | 161, 239
Cœnostroma | 174
Colorado cañon | 56
Controversies respecting Eozoon | 324
Corals, history of | 32
Côte St. Pierre | 88, 91
Cryptozoon | 36, 56, 310
Dallinger, note on Eozoon | 325
Dawson, Dr. G. M. | 66, 295
Ells, Dr. | 217, 296
Eozoon, its discovery | 73, 125
—— its general form | 149
—— its mode of occurrence | 90
—— its state of preservation | 111
—— its laminæ and chambers | 152, 157
—— its canals and tubuli | 133, 138, 158, 160
—— its funnels | 152
—— its minute granular structure | 133
—— its characters and affinities | 307
—— objections to its animal nature | 221
—— acervuline specimens | 203
—— in various places | 141, 233
—— Bavarian species | 71, 213
—— Tudor specimens | 68
—— fragments of, in limestones | 183
Eozoon, restoration of | 327
Eozoic time as a geological age | 76
Etcheminian system | 48
—— fossils of | 54
Evolution, pre-geological | 320
Foraminifera, notice of modern | 175
—— Etcheminian | 59
—— Huronian | 71
—— Laurentian, etc. | 303
Fossils, how mineralized | 111
Glauconite, mineralizing fossils | 217, 298
Granular structure in Eozoon | 165
Graphite of the Laurentian | 93
Gregory on Eozoon | 235, 325
Grenvillian series | 39
Gresley on Huronian worms | 68
Gümbel on European Eozoon | 71, 213
Hall, Dr. James, on Cryptozoon | 36, 310
Hanford Brook, section at | 51
Hastings series (Huronian ?) | 67
Hinde on Archæocyathus | 34, 317
Hunt, Dr. Sterry, on indications of life | 97
—— on silicates in fossils | 298
Huronian system | 65
Hymenocaris | 27
Jones, T. Rupert, on Eozoon | 75, 137
Jullien on Eozoon | 235
Kewenian or Kewenawan series | 48
King, Prof, on Eozoon | 221
Laurentian system | 71
—— its limestones | 92
Lavis, Dr. Johnson, on Eozoon | 235, 325
Life in Early Cambrian | 17
—— in pre-Cambrian | 50
—— in Huronian | 65
—— in Laurentian | 71
Limestones of Laurentian | 92
Logan, Sir W., on Eozoon | 129
Loganite in Eozoon | 128
Long Lake, Specimens from | 190, 208
Lowe as explorer | 131, 141
Map of Laurentian America | 85
—— Grenville limestone | 88
Matthew, Dr., on Archæozoon | 214, 309
—— on Etcheminian | 48, 51, 54
McMullen as explorer | 128
Möbius on Eozoon | 161, 162
Murray on Signal Hill beds | 53
Nummulite | 163, 186
Objections | 221
Ocean of Cambrian | 18, 21
—— of Laurentian | 85
Olenellus zone | 20
Petite Nation | 141
Pole Hill, specimen from | 118
Pre-Cambrian life | 47
Pre-Cambrian rocks in Canada | 76
Pre-geological evolution | 320
Pre-Palæozoic life | 216
Pyroxene in Eozoon | 167, 169
Receptaculites | 315
Robb, Pole Hill specimens | 301
Serpentine, mineralizing fossils | 147
—— different origins of | 167, 171
Signal Hill series | 53
Silicates, mineralizing fossils | 217, 298
Spines, use of | 30
Stromatoporæ | 173
St. Pierre, Côte | 88, 91
Table of the history of life | 2
—— of pre-Cambrian formations | 76
Triarthrus | 25
Tubuli of Eozoon | 60, 61, 159
Van Hise on pre-Cambrian | 66, 329
Varieties of Eozoon | 107, 202
Vennor referred to | 69
Walcott on Lower Cambrian | 40, 62
—— on fossils, Colorado Cañon | 57
Weston, Mr., referred to | 131
White, Prof. C. A., on chronology of life | 7
Wilson, Dr., referred to | 127
Worm-burrows in Huronian | 67
Worm-trails in Lower Cambrian, etc. | 40, 43

Примечание транскрибатора

Чтобы приспособить размещение иллюстраций и сносок, многие абзацы были разделены там, где это казалось разумным. Незначительные опечатки были исправлены. Веб-поиск показывает, что сноска без привязки на странице 139, по-видимому, относится к цитируемому тексту на странице 140. Поэтому сноска была помещена после цитируемого текста.

На странице 174 сноска 36 дважды ссылалась на Рисунок 8 и на «Микроскопический срез» как на Рисунок 61, которого не существует. Предполагается, что намерение состояло в том, чтобы сослаться на Рисунки 7, 7a, 8 и 59, и она была изменена, чтобы указывать на эти рисунки. Подпись к Рис. 7 также ссылается на «Рис. 61, стр. 310» и была обновлена на «Рис. 59, стр. 237».

Геологическая хронология жизни - Транскрипция

Текстовая версия изображения на странице 2

Ключ к столбцам -- Использование первой буквы ---------------------------------------- Беспозвоночные. Позвоночные. Растения. -------------- ------------- --------- Простейшие Ганоидные рыбы Водоросли Кораллы и т. д. Телеостовые рыбы Наземные тайнобрачные Иглокожие Батрахии Фанерогамы Черви Рептилии Моллюски Динозавры Членистоногие Птицы Насекомые Сумчатые Наземные улитки Плацентарные Люди Геологические Беспозвоночные. Позвоночные. Растения. Системы или Периоды. P C E W M A I L G T B R D B M P H A L P +------------------------------------------+ Кайнозой. | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | || { Мел ...| | | | | | | | | | | | | | | | | | | || { |-|-|-|-|-|-|-|-|--|-|-|-|-|-|-|------|-|--| { Юра ...| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | { |-|-|-|-|-|-|-|-|--|---|-|-|---|------|-|--| { Триас ...| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |-|-|-|-|-|-|-|-|--|---|-|------------|-|--| Палеозой. | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | { Пермь ...| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | { |-|-|-|-|-|-|-|-|--|---|--------------|-|--| { Карбон ...| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | { |-|-|-|-|-|-|-|-|--|------------------|-|--| { Девон ...| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | { |-|-|-|-|-|-|-|----|------------------|-|--| { Силур ...| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | { |-|-|-|-|-|-|-------------------------|-|--| { Ордовик ...| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | { |-|-|-|-|-|-|-------------------------|----| { Кембрий ...| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | { |-|-|-|-|-|-|-------------------------|----| { Этчеминий ...| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |-|-|-|-|-----------------------------|----| Эозой. | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | { Гурон ...| | . | | | | | | | | | | | | | | | | | | { |-|----------------------------------------| { Лаврентий. | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | { Гренвилл ...| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | { |------------------------------------------| { Архей ...| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | +------------------------------------------+

back