МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ СЕРИЯ ТОМ LXI

МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ СЕРИЯ

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

1. | ФОРМЫ ВОДЫ: Популярное изложение происхождения и явлений ледников. Дж. Тиндаль, LL. D., F. R. S. С 25 иллюстрациями. $1.50.
2. | ФИЗИКА И ПОЛИТИКА; или, Размышления о применении принципов «естественного отбора» и «наследственности» к политическому обществу. Уолтер Бэджот. $1.50.
3. | ПИЩА. Эдвард Смит, M. D., LL. B., F. R. S. С многочисленными иллюстрациями. $1.75.
4. | РАЗУМ И ТЕЛО: Теории их взаимосвязи. Александр Бэн, LL. D. С 4 иллюстрациями. $1.50.
5. | ИЗУЧЕНИЕ СОЦИОЛОГИИ. Герберт Спенсер. $1.50.
6. | НОВАЯ ХИМИЯ. Профессор Дж. П. Кук, Гарвардский университет. С 31 иллюстрацией. $2.00.
7. | О СОХРАНЕНИИ ЭНЕРГИИ. Бальфур Стюарт, M.A., LL. D., F. R. S. С 14 иллюстрациями. $1.50.
8. | ДВИЖЕНИЕ ЖИВОТНЫХ; или, Ходьба, плавание и полет. Дж. Б. Петтигрю, M. D., F. R. S. и др. Со 130 иллюстрациями. $1.75.
9. | ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ПРИ ПСИХИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ. Генри Модсли, M.D. $1.50.
10. | НАУКА О ПРАВЕ. Профессор Шелдон Амос. $1.75.
11. | МЕХАНИЗМ ЖИВОТНЫХ: Трактат о наземном и воздушном движении. Профессор Э. Ж. Марей. Со 117 иллюстрациями. $1.75.
12. | ИСТОРИЯ КОНФЛИКТА МЕЖДУ РЕЛИГИЕЙ И НАУКОЙ. Дж. У. Дрейпер, M. D., LL. D. $1.75.
13. | УЧЕНИЕ О ПРОИСХОЖДЕНИИ И ДАРВИНИЗМ. Профессор Оскар Шмидт (Страсбургский университет). С 26 иллюстрациями. $1.50.
14. | ХИМИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ СВЕТА И ФОТОГРАФИЯ. Д-р Герман Фогель (Политехническая академия Берлина). Перевод тщательно пересмотрен. Со 100 иллюстрациями. $2.00.
15. | ГРИБЫ: Их природа, влияние, использование и т. д. М. К. Кук, M. A., LL. D. Под редакцией преподобного М. Дж. Беркли, M. A., F.L. S. Со 109 иллюстрациями. $1.50.
16. | ЖИЗНЬ И РАЗВИТИЕ ЯЗЫКА. Профессор Уильям Дуайт Уитни, Йельский колледж. $1.50.
17. | ДЕНЬГИ И МЕХАНИЗМ ОБМЕНА. У. Стэнли Джевонс, M. A., F. R. S. $1.75.
18. | ПРИРОДА СВЕТА с общим обзором физической оптики. Д-р Евгений Ломмель. Со 188 иллюстрациями и хромолитографической таблицей спектров. $2.00.
19. | ПАРАЗИТЫ И СОЖИТЕЛИ ЖИВОТНЫХ. Господин Ван Бенеден. С 83 иллюстрациями. $1.50.
20. | ФЕРМЕНТАЦИЯ. Профессор Шютценберже. С 28 иллюстрациями. $1.50.
21. | ПЯТЬ ЧУВСТВ ЧЕЛОВЕКА. Профессор Бернштейн. С 91 иллюстрацией. $1.75.
22. | ТЕОРИЯ ЗВУКА В ЕГО ОТНОШЕНИИ К МУЗЫКЕ. Профессор Пьетро Блазерна. С многочисленными иллюстрациями. $1.50.
23. | ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА. Дж. Норман Локьер, F. R. S. С 6 фотографическими иллюстрациями спектров и многочисленными гравюрами на дереве. $2.50.
24. | ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПАРОВОЙ МАШИНЫ. Профессор Р. Х. Терстон. Со 163 иллюстрациями. $2.50.
25. | ОБРАЗОВАНИЕ КАК НАУКА. Александр Бэн, LL.D. $1.75.
26. | СТУДЕНЧЕСКИЙ УЧЕБНИК ЦВЕТА; или, Современная хроматика. С приложениями к искусству и промышленности. Профессор Огден Н. Руд, Колумбийский колледж. Новое издание. Со 130 иллюстрациями. $2.00.
27. | ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ РАСЫ. Профессор А. де Катрфаж, член Института. $2.00.
28. | РЕЧНОЙ РАК: Введение в изучение зоологии. Т. Г. Хаксли, F. R. S. С 82 иллюстрациями. $1.75.
29. | АТОМНАЯ ТЕОРИЯ. Профессор А. Вюрц. Перевод Э. Клеминшо, F. C. S. $1.50.
30. | ЖИЗНЬ ЖИВОТНЫХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ СУЩЕСТВОВАНИЯ. Карл Земпер. С 2 картами и 106 гравюрами на дереве. $2.00.
31. | ЗРЕНИЕ: Изложение принципов монокулярного и бинокулярного зрения. Джозеф Ле Конт, LL. D. Со 132 иллюстрациями. $1.50.
32. | ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ МЫШЦ И НЕРВОВ. Профессор Дж. Розенталь. С 75 иллюстрациями. $1.50.
33. | ИЛЛЮЗИИ: Психологическое исследование. Джеймс Сэлли. $1.50.
34. | СОЛНЦЕ. Ч. А. Янг, профессор астрономии в Колледже Нью-Джерси. С многочисленными иллюстрациями. $2.00.
35. | ВУЛКАНЫ: Что они собой представляют и чему учат. Джон У. Джадд, F.R. S., профессор геологии в Королевской горной школе. С 96 иллюстрациями. $2.00.
36. | САМОУБИЙСТВО: Эссе по сравнительной моральной статистике. Генри Морселли, M.D., профессор психологической медицины, Королевский университет, Турин. $1.75.
37. | ОБРАЗОВАНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЛОЯ ПОЧВЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ. С наблюдениями за их повадками. Чарльз Дарвин, LL. D., F. R. S. С иллюстрациями. $1.50.
38. | КОНЦЕПЦИИ И ТЕОРИИ СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ. Дж. Б. Сталло. $1.75.
39. | МОЗГ И ЕГО ФУНКЦИИ. Дж. Люис. $1.50.
40. | МИФ И НАУКА. Тито Виньоли. $1.50.
41. | БОЛЕЗНИ ПАМЯТИ: Эссе по позитивной психологии. Т. Рибо, автор книги «Наследственность». $1.50.
42. | МУРАВЬИ, ПЧЕЛЫ И ОСЫ. Записи наблюдений за повадками общественных перепончатокрылых. Сэр Джон Лаббок, баронет, F. R. S., D. C. L., LL. D. и др. $2.00.
43. | НАУКА О ПОЛИТИКЕ. Шелдон Амос. $1.75.
44. | ИНТЕЛЛЕКТ ЖИВОТНЫХ. Джордж Дж. Роменс. $1.75.
45. | ЧЕЛОВЕК ДО МЕТАЛЛОВ. Н. Жоли, корреспондент Института. Со 148 иллюстрациями. $1.75.
46. | ОРГАНЫ РЕЧИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ ЧЛЕНОРЗДЕЛЬНЫХ ЗВУКОВ. Г. Х. фон Мейер, ординарный профессор анатомии Цюрихского университета. С 47 гравюрами на дереве. $1.75.
47. | ЗАБЛУЖДЕНИЯ: Взгляд на логику с практической стороны. Альфред Сиджвик, бакалавр искусств, Оксфорд. $1.75.
48. | ПРОИСХОЖДЕНИЕ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ. Альфонс де Кандоль. $2.00.
49. | МЕДУЗЫ, МОРСКИЕ ЗВЕЗДЫ И МОРСКИЕ ЕЖИ. Исследование примитивных нервных систем. Джордж Дж. Роменс. $1.75.
50. | ЗДРАВЫЙ СМЫСЛ ТОЧНЫХ НАУК. Покойный Уильям Кингдон Клиффорд. $1.50.
51. | ФИЗИЧЕСКОЕ ВЫРАЖЕНИЕ: Его способы и принципы. Фрэнсис Уорнер, M.D., помощник врача и лектор по ботанике в Лондонской больнице и др. С 51 иллюстрацией. $1.75.
52. | АНТРОПОИДНЫЕ ОБЕЗЬЯНЫ. Роберт Хартманн, профессор Берлинского университета. С 63 иллюстрациями. $1.75.
53. | МЛЕКОПИТАЮЩИЕ В ИХ ОТНОШЕНИИ К ПЕРВОБЫТНЫМ ВРЕМЕНАМ. Оскар Шмидт. $1.50.
54. | СРАВНИТЕЛЬНОЕ ЛИТЕРАТУРОВЕДЕНИЕ. Хатчесон Маколей Поснетт, M. A., LL. D., F. L. S., адвокат; профессор классической и английской литературы, Юниверсити-колледж, Окленд, Новая Зеландия; автор книги «Исторический метод» и др. $1.75.
55. | ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ И ДРУГИЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ. Джон Милн, профессор горного дела и геологии в Императорском инженерном колледже, Токио, Япония. С 38 рисунками. $1.75.
56. | МИКРОБЫ, ФЕРМЕНТЫ И ПЛЕСЕНИ. Э. Л. Труэссар. Со 107 иллюстрациями. $1.50.
57. | ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ И ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЖИВОТНЫХ. Анджело Хейлприн. $2.00.
58. | ПОГОДА. Популярное изложение природы ежедневных изменений погоды. Достопочтенный Ральф Аберкромби. $1.75.
59. | ЖИВОТНЫЙ МАГНЕТИЗМ. Альфред Бине и Шарль Фере, помощник врача в больнице Сальпетриер.

DIAGRAM OF THE HISTORY OF PLANTS IN GEOLOGICAL TIME.
(Adapted from Ward.)

МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ СЕРИЯ

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ РАСТЕНИЙ

АВТОР:

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

С ИЛЛЮСТРАЦИЯМИ

НЬЮ-ЙОРК APPLETON AND COMPANY 1888

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

ПРЕДИСЛОВИЕ.

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

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

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

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

Дж. У. Д.

Февраль 1888 г.

СОДЕРЖАНИЕ.

| PAGE
CHAPTER I.
Preliminary Ideas of Geological Chronology and of the Classification of Plants | 1
CHAPTER II.
Vegetation of the Laurentian and Early Paleozoic—Questions as to Algæ | 8
CHAPTER III.
The Erian or Devonian Forests—Origin of Petroleum—The Age of Acrogens and Gymnosperms | 45
CHAPTER IV.
The Carboniferous Flora—Culmination of the Acrogens—Formation of Coal | 110
CHAPTER V.
The Flora of the Early Mesozoic—Reign of Pines and Cycads | 175
CHAPTER VI.
The Reign of Angiosperms in the Later Cretaceous and Early Tertiary or Kainozoic | 191
CHAPTER VII.
Plants from the Tertiary to the Modern Period | 219
CHAPTER VIII.
General Laws of Origin and Migrations of Plants—Relations of Recent and Fossil Floras | 237
APPENDIX.
I. | Comparative View of Paleozoic Floras | 273
II. | Heer’s Latest Statements on the Greenland Flora | 281
III. | Mineralisation of Fossil Plants | 284
IV. | General Works on Palæobotany | 286

СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ.

| PAGE
Table of Chronology of Plants | (Frontispiece.)
Protannularia Harknessii | 21
Nematophyton Logani (three Figures) | 22, 23
Trail of King-Crab | 28
Trail of Carboniferous Crustacean | 28
Rusichnites | 29
Palæophycus | 30
Astropolithon | 31
Carboniferous Rill-mark | 33
Cast of Shrinkage Cracks | 34
Cone-in-cone | 36
Buthotrephis | 37
Silurian Vegetation | 40
Erian Plants | 49
Protosalvinia | 54
Ptilophyton (two Figures) | 62, 63
Psilophyton (two Figures) | 64, 66
Sphenophyllum | 65
Lepidodendron | 66
Various Ferns | 72, 73
Archæopteris | 74
Caulopteris | 75
Megalopteris | 76
Calamites | 77
Asterophyllites | 78
Dadoxylon | 79
Cordaites | 81
Erian Fruits | 82
Foliage from the Coal-formation | 111
Sigillariæ (five Figures) | 112-114
Stigmariæ (two Figures) | 115
Vegetable Tissues | 117
Coals and Erect Trees (two Figures) | 118, 119
Lepidodendron | 120
Lepidophloios | 121
Asterophyllites, &c. | 122
Calamites (five Figures) | 123-125
Ferns of the Coal-formation (six Figures) | 126-129
Noeggerathia dispar | 130
Cordaites | 131
Fruits of Cordaites, &c. | 132
Conifers of the Coal-formation (four Species) | 135
Trigonocarpum | 136
Sternbergia | 137
Walchia imbricatula | 138
Foliage of the Jurassic Period | 177
Podozamites | 178
Salisburia | 180
Sequoia | 181
Populus primæva | 191
Stercalia and Laurophyllum | 194
Vegetation of the Cretaceous Period | 195
Platanus | 198
Protophyllum | 199
Magnolia | 200
Liriodendron (two Figures) | 201
Brasenia | 207
Gaylussaccia resinosa | 228
Populus balsamifera | 229
Fucus | 230

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ РАСТЕНИЙ.

ГЛАВА I.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ПОНЯТИЯ О ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ХРОНОЛОГИИ И КЛАССИФИКАЦИИ РАСТЕНИЙ.

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

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

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

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

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

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

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

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

ANIMALS. | SYSTEMS OF FORMATIONS. | PLANTS.

Age of Man and Mammalia.
Kainozoic.

Modern,
Pleistocene,
Pliocene,
Miocene,
Eocene.
Angiosperms and
    Palms dominant.

Age of Reptiles. | Mesozoic. | [picture] | Cretaceous, Jurassic, Triassic. | Cycads and Pines     dominant.

Age of Amphibians and Fishes.
Age of Invertebrates.
Palæozoic.

Permian,
Carboniferous,
Erian,
Silurian,
Ordovician,
Cambrian,
Huronian (Upper).
Acrogens and
    Gymnosperms
    dominant.

Age of Protozoa.
Eozoic.

Huronian (Lower),
Upper Laurentian,
Middle Laurentian,
Lower Laurentian.
Protogens and Algæ.

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

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

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

[A] Кролл, «Климат и время».

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

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

Криптогамы можно подразделить на следующие три группы:

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

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

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

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

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

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

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

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

ГЛАВА II.

РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ЛАВРЕНТИЙСКОЙ ФОРМАЦИИ И РАННЕГО ПАЛЕОЗОЯ — ВОПРОСЫ О ВОДОРОСЛЯХ.

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

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

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

[B] «Геология Канады», 1863 г.

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

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

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

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

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

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

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

[F] «Геология Канады», 1863 г.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

«Geological Magazine», 1869 г.

См. рисунок в следующей главе.

Protostigma sigillarioides, Лескере.

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

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

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

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

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

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

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

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

«Palæontologie des Thuringer Waldes», 1856 г.

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

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

«American Journal of Science», 1878 г.

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

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

«Impressions and Footprints of Aquatic Animals», «American Journal of Science», 1873 г.

Fig. 5.—Trail of a modern king-crab, to illustrate imitations of plants sometimes named Bilobites.

Fig. 6.—Trail of Carboniferous crustacean (Rusichnites Acadicus), Nova Scotia, to illustrate supposed Algæ.

Следы ног из Потсдамского песчаника в Канаде, для которых Оуэном было предложено название Protichnites и которые были отнесены им к ракообразным, вероятно, напоминающим Limulus, были показаны автором в 1862 году как точно соответствующие следам современного американского мечехвоста (Polyphemus Occidentalis) (рис. 5). Я доказал экспериментами с современным животным, что повторяющиеся серии групп отметин были произведены пальцами крупных задних грудных ног, нерегулярные царапины, видимые в Protichnites lineatus, — обычными ногами, а центральная борозда — хвостом. Было также показано, что когда мечехвост использует свои плавательные ноги, он производит отпечатки характера тех, что названы Climactichnites, из тех же пластов, которые дают Protichnites. Основное различие между Protichnites и их современными представителями заключается в том, что последние имеют две боковые борозды, произведенные сторонами панциря, которые отсутствуют у первых.

«Canadian Naturalist», том vii.

Впоследствии я применил то же объяснение к нескольким другим древним формам, ныне известным под общим названием Bilobites (рис. 6 и 7).

Название Bilobites было первоначально предложено Де Кеем для двустворчатой раковины (Conocardium). Его применение к предполагаемым водорослям было ошибкой, но это имеет меньшее значение, так как они не являются настоящими растениями, а лишь следами животных.

Fig. 7.—Rusophycus (Rusichnites) Grenvillensis, an animal burrow of the Siluro-Cambrian, probably of a crustacean, a, Track connected with it.

Бугорчатые отпечатки, известные как Phymatoderma и Caulerpites, могут, как показал Зейллер, быть сделаны при рытье норы медведкой, а прекрасные примеры, встречающиеся в формации Клинтон в Канаде, вероятно, являются работой ракообразных. Однако вероятно, что некоторые из более поздних форм, отнесенных к этим родам, действительно являются водорослями, родственными Caulerpa, или даже ветвями хвойных рода Brachyphyllum.

Nereites и Planulites — это следы и норы червей, с отпечатками щетинок или без них, и некоторые из отметин, отнесенных к Palæochorda, Palæophycus и Scolithus, занимают свои места здесь. Многие примеры, в высшей степени иллюстрирующие способ образования отпечатков, представлены канадскими породами (рис. 8).

Ветвящиеся формы, отнесенные к Licrophycus Биллингса, и некоторые из тех, что отнесены к Buthotrephis Холла, а также радиальные отметины, относимые к Scotolithus, Gyrophyllites и Asterophycus, объясняются ветвящимися норами червей, проиллюстрированными Наторстом и автором. Astropolithon, необычная радиальная отметина канадского кембрия, по-видимому, является чем-то органическим, но какой природы — неизвестно (рис. 9).

Приложение к «Acadian Geology».

Fig. 8.—Palæophycus Beverlyensis (Billings), a supposed Cambrian Fucoid, but probably an animal trail.

Rhabdichnites и Eophyton относятся к отпечаткам, объяснимым следами дрейфующих водорослей, следами хвостов ракообразных и бороздами, проложенными двустворчатыми моллюсками, и встречающимися в силурийских, эрианских и каменноугольных породах. Среди них необычные двулопастные формы, описанные Холлом как Rusophycus, которые, вероятно, являются норами или местами отдыха ракообразных. Следы таких животных при ходьбе — это членистые отпечатки, известные как Arthrophycus и Crusiana. Я показал на примере способа их залегания, а Наторст подтвердил этот вывод тщательными экспериментами на живых животных, что эти формы действительно являются следами, оставленными на мягких осадках животными, и по большей части ракообразными.

«Canadian Naturalist», 1864 г.

Я согласен с доктором Уильямсоном в том, что все или почти все формы, отнесенные к Crossochorda Шимпера, действительно являются отпечатками животных, родственными Nereites, и обусловлены либо червями, либо, как показал Наторст, мелкими ракообразными. Многие отпечатки такого рода встречаются в силурийских пластах серии Клинтон в Канаде и Нью-Йорке и, несомненно, являются просто отметинами.

«Tracks from Yoredale Rocks», «Manchester Literary and Philosophical Society», 1885 г.

Fig. 9.—Astropolithon Hindii, an organism of the Lower Cambrian of Nova Scotia, possibly vegetable.

Примечательно, что эти отметины поразительно напоминают так называемый Eophyton, описанный Тореллем из примордиальных отложений Швеции и Биллингсом из таковых Ньюфаундленда; и которые также обильно встречаются в примордиальных отложениях Нью-Брансуика. Изучив серию этих отметин из Швеции, показанных мне мистером Каррутерсом в Лондоне, а также образцы из Ньюфаундленда и большое количество in situ в Сент-Джоне, я убежден, что они не могут быть растениями, а должны быть отметинами природы Rhabdichnites. Этот вывод основан на отсутствии углеродистого вещества, тесной связи отметин с поверхностью камня, их неопределенных формах, отсутствии узлов или придатков, а также на том, что их отметины всегда такого характера, который мог быть произведен царапинами острого инструмента. Поскольку, однако, рыбы еще неизвестны в пластах этого возраста, они, возможно, могут быть отнесены к ногам или колючим хвостам плавающих ракообразных. Солтер уже предположил такое происхождение для некоторых царапин несколько иной формы, найденных в примордиальных отложениях Великобритании. Он полагал, что они были работой видов Hymenocaris. Эти отметины могут, однако, указывать на существование каких-то свободноплавающих животных примордиальных морей, еще неизвестных нам.

Три других предположения заслуживают рассмотрения в этой связи. Одно из них заключается в том, что водоросли, а также наземные растения, дрейфующие с приливами или течениями, часто оставляют самые причудливые и фантастические следы. Отметина такого рода наблюдалась доктором Дж. М. Доусоном как произведенная дрейфующей ламинарией, и по сложности она напоминала необычный Ænigmichnus multiformis Хитчкока из песчаников Коннектикута. Гораздо более простых отметин такого рода было бы достаточно, чтобы дать виды Eophyton. Другое предположение основано на факте, сообщенном автору профессором Морсом, а именно, что лингулы, будучи выбитыми из своих нор, волочат себя по дну, подобно червям, с помощью своих цирр. Колонии этих существ, столь обильные в примордиальных отложениях, могли, будучи вынужденными перемещаться, покрыть поверхности пластов ила червеобразными отметинами. Третье заключается в том, что отметины Rhabdichnite напоминают некоторые борозды в силурийских породах, которые были отнесены к следам брюхоногих моллюсков, как, например, те из группы Клинтон, описанные Холлом.

Другой вид отметин, даже не органических, а полностью зависящих от физических причин, — это красивые ветвящиеся следы ручейков, образующиеся при просачивании воды из ила и песчаных отмелей, оставленных приливом, и которые иногда покрывают огромные поверхности самым сложным узором, как на современных приливных берегах, так и в некоторых из самых древних пород. Dendrophycus Лескере, по-видимому, является примером следа ручейка, так же как Aristophycus, Clœphycus и Zygopliycus Миллера и Дайера из нижнего силура.

«Coal Flora of Pennsylvania», том iii., таблица 88.

Следы ручейков встречаются в очень древних породах, но, возможно, наиболее красиво сохранились в каменноугольных сланцах и глинистых песчаниках, и еще более искусно — на современных илистых отмелях залива Фанди. Некоторые из них имитируют папоротники и вайи ламинарий, а другие напоминают корни, фукоиды, родственные Buthotrephis, или радиальные норы червей, о которых уже упоминалось (рис. 10).

«Journal of the Geological Society», том xii., стр. 251.

«Acadian Geology», 2-е изд., стр. 26.

Fig. 10.—Carboniferous rill-mark (Nova Scotia), reduced, to illustrate pretended Algæ.

Трещины усыхания также обильны в некоторых каменноугольных пластах и иногда сопровождаются отпечатками капель дождя. При тонкой сетчатости их можно принять за жилкование листьев, а при усложнении мелкими следами ручейков, впадающих в их стороны, они точно напоминают Dictyolites Холла из песчаника Медина (рис. 11).

Fig. 11.—Cast of shrinkage cracks (Carboniferous, Nova Scotia), illustrating pretended Algæ.

Совершенно иной вид трещин усыхания — это тот, который встречается в некоторых обугленных и сплющенных растениях и который иногда придает им удивительное сходство с сетчатой нижней поверхностью экзогенного листа. Сплющенные стебли растений и слои коркового вещества при обугливании сжимаются таким образом, что образуют мелкие сетчатые трещины. Они заполняются минеральным веществом до того, как угольное вещество полностью уплотнилось. Происходит дальнейшее сжатие, вызывающее коллапс угольного вещества, в результате чего маленькие жилки более твердого минерального вещества выступают наружу. Они отпечатывают свою форму на глине или сланце выше и ниже, и таким образом, когда масса разламывается, мы имеем углеродистую пленку или тонкий слой, покрытый сетью приподнятых линий и соответствующими мелкими вдавленными линиями на сланце, контактирующем с ним. Сетчатость обычно нерегулярная, но иногда она очень близко напоминает жилки сетчато-жилкованного листа. Один из самых любопытных образцов в моей коллекции был собран мистером Элдером в нижнем карбоне Хортон-Блафф. Маленькие жилки, образующие выступающую сеть, в данном случае представляют собой белый кальцит; но на поверхности их выступающие края почернели от углеродистой пленки.

Тела со следами скольжения (slickensided bodies), напоминающие ископаемые плоды, описанные Гейницем как Gulielmites, и объекты, считающиеся Флемингом и Каррутерсом слепками полостей, заполненных жидкостью, в изобилии встречаются в сланцах карбона и девона. Они, без сомнения, в большинстве случаев являются результатом давления и уплотнения глины вокруг мелких твердых тел, будь то органические, фрагментарные или конкреционные. Короче говоря, это локальные зеркала скольжения, точно такие же, как те, что так обильно встречаются в подстилающих глинах угольных пластов и которые, как я показал в другом месте, возникли в результате внутреннего разрушения и проскальзывания массы по мере того, как корни стигмарий разлагались внутри нее. Большинство коллекционеров ископаемых растений в более древних формациях, полагаю, должны быть знакомы с подобными явлениями в связи с мелкими стеблями, черешками, фрагментами древесины и карполитами. В моей коллекции есть черешки папоротников и плоды рода Trigonocarpum, частично покрытые зеркалами скольжения таким образом, и которые, если бы были полностью покрыты отметинами такого рода, едва ли могли быть распознаны. Я изобразил тела такого рода в своем отчете о девонских и верхнесилурийских растениях Канады, полагая их, из-за их углеродистого покрытия, вероятно, плодами со следами скольжения, хотя и неопределенной природы. Во всех случаях я думаю, что эти тела должны были иметь твердое ядро какого-то рода, так как сильное давление, подразумеваемое при образовании зеркал скольжения, совершенно несовместимо с простой «жидкостной полостью», даже если предположить, что таковая существовала.

«Journal of the Geological Society», июнь 1871 г.

Там же, том x., стр. 14.

Профессор Марш хорошо объяснил другую фазу влияния твердых тел на образование частичных зеркал скольжения в своей статье о стилолитах, прочитанной перед Американской ассоциацией в 1867 году, а также применение объединенных сил конкреционного действия и образования зеркал скольжения к созданию конусовидных конкреций, которые встречаются в угольной формации и даже в примордиальных отложениях. Я изобразил очень совершенную и красивую форму такого рода из угольной формации Новой Шотландии, которая описана в «Acadian Geology» (рис. 12).

Я сослался на эти факты здесь, потому что они относительно более важны в тот более древний период, который можно назвать веком водорослей, и потому что их прояснение сейчас позволит нам обойтись без дискуссий такого рода в дальнейшем. Способные мемуары Наторста и Уильямсона должны быть изучены теми, кто желает получить дополнительную информацию.

Приложение, стр. 676, издание 1878 г.

Fig. 12.—Cone-in-cone concretion (Carboniferous, Nova Scotia), illustrating pretended Algæ.

Но можно спросить: «Разве нет настоящих примеров ископаемых водорослей?» Я верю, что таких много, но трудность заключается в том, чтобы отличить их. Ограничиваясь более древними породами, можно отметить следующее:

Род Buthotrephis Холла, который характеризуется наличием стеблей, полуцилиндрических или сжатых, с многочисленными ветвями, которые являются расходящимися и иногда листовидными, содержит некоторые настоящие водоросли. B. gracilis Холла из силурийско-кембрийского периода — одна из них. Подобные растения, отнесенные к тому же виду, встречаются в формациях Клинтон и Ниагара, а красивый вид, собранный полковником Грантом из Гамильтона и ныне находящийся в коллекции колледжа Макгилла, представляет собой более широкий и более вайеподобный тип отчетливо углеродистого характера. Его можно описать следующим образом:

Buthotrephis Grantii, S. N. (рис. 13). — Стебли и вайи гладкие и слегка штриховатые продольно, с изогнутыми и прерывистыми штрихами. Стебель толстый, бифурцирующий, деления заканчиваются нерегулярно перистыми вайями, по-видимому, усеченными на концах. Количество присутствующего углеродистого вещества указывало бы на толстые, хотя, возможно, сплющенные стебли и плотные мясистые вайи.

Fig. 13.—Buthotrephis Grantii, a genuine Alga from the Silurian, Canada.

Виды Buthotrephis subnodosa и B. flexuosa из сланцев Ютика также, безусловно, являются растениями, хотя возможно, если бы их структуры и плоды были известны, некоторые из них могли бы быть отнесены к другим родам. Все эти растения либо имеют углеродистое вещество, либо оставляют органические пятна на матрице.

Организм с расходящимися клиновидными вайями, описанный Холлом как Sphenothallus angustifolius, также является растением. Прекрасные образцы в коллекции Геологической службы Канады показывают отчетливое свидетельство органического характера клиновидных вай. Он происходит из сланцев Ютика и других мест в силурийско-кембрийских отложениях. Вполне возможно, как предположил Холл, что это растение может быть более высокого ранга, чем водоросли.

Род Palæophycus Холла включает большое разнообразие неопределенных объектов, из которых лишь немногие, вероятно, являются настоящими водорослями. У меня есть образцы фрагментов, подобных его P. virgatus, которые показывают отчетливые углеродистые пленки, и другие из группы Квебек, которые кажутся цилиндрическими трубками, ныне сплющенными, и которые содержали веретенообразные спорангии большого размера. Извилистые и изогнутые сплющенные стебли или вайи из верхнесилурийского известняка Гаспе также показывают органическое вещество.

Относительно форм, отнесенных к Licrophycus Биллингсом, содержащих стебли или полуцилиндрические отметины, исходящие из общего основания, я был в больших сомнениях. Я не видел никаких образцов, содержащих недвусмысленное органическое вещество, и склонен думать, что большинство из них, если не все, являются слепками нор червей со следами, расходящимися от них.

Хотя я ограничил себя в этом обзоре растениями или предполагаемыми растениями нижнего палеозоя, стоит упомянуть замечательные фукоиды Cauda-Galli, отнесенные Холлом к роду Spirophyton, которые характерны для древнейших эрианских пластов. Образцы, которые я видел из Нью-Йорка, Гаспе и Бразилии, не оставляют у меня сомнений в том, что это были действительно морские растения и что форма спиральной вайи, приписанная им Холлом, совершенно верна. Это должны были быть очень обильные и очень изящные растения раннего эрианского периода, сразу после окончания силурийского периода.

Теперь мы переходим к рассмотрению некоторых организмов, отнесенных к водорослям, которые либо имеют животное происхождение, либо стоят на более высокой ступени развития, чем морские водоросли. Мы уже обсудили вопросы, касающиеся Prototaxites. Drepanophycus Гепперта, я подозреваю, является лишь плохо сохранившейся ветвью или стеблем эрианского наземного растения, известного как Arthrostigma. Подобным образом Haliserites Dechenianus Гепперта является, очевидно, наземным растением, известным как Psilophyton. Sphærococcites dentatus и S. serra — Fucoides dentatus и serra Броньяра из Квебека — являются граптолитами двух видов, довольно распространенными там. Dictyophyton и Uphantenia, как описано Холлом и автором, теперь известны как губки. Они стали Dictyospongiæ. Любопытные и очень древние ископаемые, отнесенные Форбсом к роду Oldhamia, возможно, все еще вызывают сомнения, но обычно рассматриваются как зоофиты, хотя вполне возможно, что они могут быть растениями. Хотя я не видел образцов, я не сомневаюсь, что растения или большая их часть из силура Богемии, описанные Штуром как водоросли и харовые, действительно являются наземными растениями, некоторые из них рода Psilophyton. Я могу сказать в этой связи, что образцы сплющенных Psilophyton и Arthrostigma в верхнем силуре и эрианских отложениях Гаспе, вероятно, были бы отнесены к водорослям, если бы не тот факт, что в некоторых из них сохранилась ось из сосудов с перегородками.

«Fossile Flora», 1852 г., стр. 92, таблица xli.

Там же, стр. 88, таблица ii.

Броньяр, «Vegeteaux Fossiles», таблица vi., рис. 7–12.

«Proceedings of the Vienna Academy», 1881 г. Hostinella этого автора почти наверняка является Psilophyton, а его Barrandiana, по-видимому, включает Arthrostigma и, возможно, листовидные ветви Berwynia. Эти любопытные растения должны быть пересмотрены.

Неудивительно, что возникли большие трудности в определении ископаемых водорослей. Однако остается достаточно уверенности, чтобы доказать, что древние кембрийские и силурийские моря были населены водорослями, не очень отличающимися от современных. Далее вероятно, что некоторые из графитовых, углеродистых и битуминозных сланцев и известняков силура обязаны своим углеродистым веществом разложению водорослей, хотя, возможно, часть его могла быть получена от граптолитов и других роговых зоофитов. В любом случае, такие микроскопические исследования этих сланцев, которые я проводил, не дали никаких доказательств существования растений более высокого ранга, в то время как таковые эрианского и каменноугольного периодов, подобные невооруженному глазу, изобилуют такими доказательствами. Также следует отметить, что на поверхностях пластов песчаника в верхнем кембрии углеродистые обломки, которые, по-видимому, являются остатками либо водных, либо наземных растений, локально встречаются нередко.

Fig. 14.—Silurian vegetation restored. Protannularia, Berwynia, Nematophyton, Sphenophyllum, Arthrostigma, Psilophyton.

Говоря о наземной растительности более древних пород, трудно представить ее природу и внешний вид. Мы можем представить себе мелководья, заполненные водными или амфибийными ризокарповыми растениями, обширные луга или заросли нежного Psilophyton и звездчатой Protannularia, а также некоторые высокие деревья, возможно, выглядящие как гигантские плауны или, возможно, с широкими, дряблыми листьями, по большей части клеточными по текстуре и напоминающими водоросли, перенесенные в воздушную среду. Воображение, однако, едва ли может осознать эту странную и гротескную растительность, которая, хотя, возможно, была обильной и пышной, должна была быть простой и монотонной по виду, и, хотя она должна была производить споры, семена и даже плоды, они, вероятно, все были тех типов, которые наблюдаются у современных акрогенов и голосеменных.

«В одеждах зеленых, неясных в сумерках, Они стоят, как друиды древности, с голосами печальными и пророческими».

Пророческими они действительно были, как мы увидим, для более разнообразных лесов последующих времен, и они также могут помочь нам осознать облик той еще более древней растительности, которая окаменела в Лаврентийском графите; хотя не исключено, что последняя могла быть более высоких и разнообразных типов, а кембрийский и силурийский периоды могли быть временами упадка в растительном мире, как они, безусловно, были временами погружения большей части суши.

Эти первобытные леса служили, по крайней мере, для того, чтобы прикрыть наготу новорожденной земли, и они могли укрывать и питать формы наземной жизни, еще неизвестные нам, поскольку мы пока находим лишь несколько насекомых и скорпионов в силуре. Они, возможно, также служили для извлечения из атмосферы некоторой части ее избыточного углекислого газа, вредного для животной жизни, и они накапливали запасы графита, нефти и светильного газа, полезные человеку в наши дни. Мы можем писать о них и рисовать их формы тем самым углеродом, который они сами предоставили.

ПРИМЕЧАНИЕ К ГЛАВЕ II.

Исследование Prototaxites (Nematophyton), проведенное проф. Пенхэллоу из Университета Макгилла.

Проф. Пенхэллоу, любезно согласившись пересмотреть мои образцы, предоставил мне подробные заметки о своих фактах и выводах, краткое изложение которых приводится ниже, но которые, как ожидается, будут опубликованы полностью:

«1. Концентрические слои. — Внутренняя сторона каждого из них состоит из относительно крупных трубок, имеющих диаметр от 13,6 до 34,6 микрометров. Внешняя сторона имеет трубки в диапазоне от 13,8 до 27,6 мм. Средний диаметр на нижней поверхности приближается к 34, на внешней — к 13,8. Однако нет резкого завершения поверхности слоев, хотя в некоторых образцах они легко разделяются, имея блестящие поверхности.

«2. Микроскопическая структура. — В продольных срезах основная часть структуры состоит из продольных трубок неопределенной длины, круглых в поперечном сечении. Они приблизительно параллельны, но в некоторых случаях можно видеть, как они изгибаются синусоидально, и не находятся в прямом контакте. Более тонкие мицелиеподобные трубки диаметром 5,33 мм пронизывают структуру во всех направлениях и, как полагают, отходят от более крупных трубок. В небольшом образце, предположительно являющемся ветвью или небольшим стеблем, в котором вертикальные трубки несколько удалены друг от друга, эта горизонтальная система очень сильно развита; но она менее заметна в более старых стеблях. Сами трубки не показывают структуры. Лучеподобные отверстия в веществе ткани являются, очевидно, исходными частями структуры, но не являются сердцевинными лучами. Это радиальные пространства, идущие наружу прерывистым образом или настолько извилисто, что они кажутся прерванными на своем пути от центра к поверхности. Они показывают трубки, поворачивающие в них, ветвящиеся в них и приблизительно горизонтальные, но извилистые. На внешней поверхности некоторых образцов эти радиальные пространства представлены мелкими ямками, расположенными нерегулярно или спирально. Поперечные вздутия стебля не показывают различий в структуре, за исключением того, что трубки или клетки могут быть немного более извилистыми, а поперечная пленка угольного вещества простирается от внешней угольной оболочки внутрь. Это, возможно, может быть вызвано каким-то случайным обстоятельством сохранности. Внешний угольный слой показывает трубки, подобные трубкам стебля. Горизонтальные или косые изгибы крупных трубок, по-видимому, находятся в основном вблизи радиальных отверстий, и именно при входе в них их видели ветвящимися».

Возможно, что эти трубки могут быть просто частью стебля, прикрепленной к коре, что, как мне кажется, указывает на ту же плотную клеточную структуру, которую можно увидеть в коре Lepidodendra и т. д.

Выводы, к которым пришел проф. Пенхэллоу, следующие:

«1. Растение не было истинно экзогенным, и появление колец не зависит от причин, определяющих слои роста у экзогенных растений.

«2. Растение не обладало настоящей корой. Какой бы корковый слой ни присутствовал, он, по всей вероятности, был модификацией общей структуры.

По этим пунктам я бы оставил за собой следующие соображения: 1. Должна была существовать какая-то связь между способом роста этих огромных стеблей и их концентрическими кольцами; и 2. Свидетельство наличия коры столь же сильно, как и в случае любого палеозойского дерева, у которого кора, как обычно, обуглена.

«3. Существует тесная связь между крупными трубчатыми клетками и мицелиеподобными нитями, причем последние представляют собой систему мелких ветвей от первых; ветвление определяется главным образом в некоторых специальных отверстиях, которые имитируют сердцевинные лучи.

«4. Исследованные образцы не показывают никаких признаков особого разложения, и структура на всем протяжении имеет нормальный характер.

«5. Первичная структура состоит из крупных трубчатых клеток без видимых окончаний и лишенных структурных отметин, с которыми ассоциирована вторичная структура мицелиеподобных нитей, возникающих из первых.

«6. Структура Nematophyton в целом уникальна; по крайней мере, нет растения современного типа, с которым его можно было бы сравнить. Тем не менее, рыхлый характер всей структуры; бесконечные клетки; их переплетение; и, наконец, их ветвление во вторичную серию более мелких нитей с большой силой указывают на истинное родство стебля с водорослями или другими таллофитами, а не с голосеменными. Более недавнее исследование ламинированного смолистого вещества, найденного в ассоциации с растением, показывает, что оно полностью аморфно, и, как указывают отчетливые линии течения, оно должно было находиться в пластичном состоянии в прежний период. Единственное свидетельство структуры было найдено в некоторых четко определенных мицелиях, которые могли быть получены из ассоциированного растительного вещества, на котором они росли и поверх которого текла пластичная матрица».

Мне остается только добавить к этому описанию, что если мы учтем, что Nematophyton Logani было крупным деревом, иногда достигавшим диаметра более двух футов и высоты не менее двадцати футов до ветвления; что у него были огромные корни и оно давало крупные ветви; что это было воздушное растение, вероятно, процветавшее на тех же болотистых равнинах с Psilophyton, Arthrostigma и Leptophleum; что своеобразные тела, известные как Pachytheca, были, скорее всего, его плодами, — мы имеем свидетельство того, что в раннем палеозойском периоде существовали растения, о которых едва ли мечтала современная ботаника. Только когда придатки этих растений будут изучены более полно, мы сможем надеяться понять их. В то же время я могу заявить, что, вероятно, существовали разные виды этих деревьев, на что более конкретно указывают стебли, которые я описал как Nematoxylon и Celluloxylon. Думаю, были некоторые указания на то, что растения, описанные Каррутерсом как Berwynia, также могут оказаться родовыми идентичными. Смолистое вещество, упомянутое проф. Пенхэллоу, встречается в большом изобилии в пластах, содержащих Nematophyton, и, я думаю, должно было быть выделением из его коры.

«Journal Geol. Society of London», 1863, 1881 гг.

ГЛАВА III.

ЭРИАНСКИЕ ИЛИ ДЕВОНСКИЕ ЛЕСА — ПРОИСХОЖДЕНИЕ НЕФТИ — ВЕК АКРОГЕНОВ И ГОЛОСЕМЕННЫХ.

В последней главе мы занимались сравнительно немногими и неясными остатками растений, погребенными в древнейших геологических формациях. Теперь мы поднимаемся на более высокий уровень, уровень эрианского или девонского периода, в котором впервые мы находим разнообразные и широко распространенные леса.

Рост знаний в отношении этой флоры был несколько быстрым, и может быть интересно отметить ее основные этапы, как поощрение надежды на то, что мы еще узнаем что-то более удовлетворительное относительно более древних флор, которые мы только что обсудили.

В мемуарах Гёпперта о флоре силурийских, девонских и нижнекаменноугольных отложений, опубликованных в 1860 году, он перечисляет двадцать видов как силурийские, однако все они признаны водорослями, а некоторые из них представляют собой остатки, которые зоологи могут с полным правом отнести к зоофитам или следам жизнедеятельности червей и моллюсков. В нижнем девоне он выделяет лишь шесть видов, пять из которых являются водорослями, а оставшийся один — лепидодендроном, но его природа весьма сомнительна. В среднем девоне он приводит только один вид — наземное растение рода Lepidodendron. В верхнем девоне число видов возрастает до пятидесяти семи, из которых все, кроме семи, являются наземными растениями, представляющими большое количество родов, встречающихся в последующей каменноугольной системе.

Йена, 1860.

Гёпперт не включает в свой перечень растения из девонских отложений Гаспе, описанные автором в 1859 году, поскольку на момент написания своих мемуаров видел лишь краткое изложение этой работы; также он, по-видимому, не располагает сведениями о растениях этого возраста, описанных Лескере в работе Роджерса «Пенсильвания». Они могли бы добавить десять или двенадцать видов к его списку, некоторые из них, вероятно, из нижнего девона. Следует также отметить, что несколько дополнительных видов были распознаны Пичем в древнем красном песчанике Шотландии.

«Журнал Геологического общества Лондона», а также «Канадский натуралист».

Однако с 1860 года по настоящее время был собран богатый урожай образцов из песчаников Гаспе, сланцев южного Нью-Брансуика, песчаников Перри в штате Мэн и обширных эрианских областей Нью-Йорка, Пенсильвании и Огайо. Почти все эти образцы прошли через мои руки, и теперь я могу составить каталог примерно из ста видов, представляющих более тридцати родов и включающих все основные типы сосудистых тайнобрачных (криптогам), голосеменных и даже одно (все еще сомнительное) покрытосеменное. Многие новые формы были также описаны из девонских отложений Шотландии и континентальной Европы.

Прежде чем подробно описывать эти растения, мы можем обратиться к Северной Америке для иллюстрации физических условий того времени. С физической точки зрения северное полушарие претерпело значительные изменения в эрианский период. Происходили обширные складкообразования земной коры и мощные извержения вулканических пород по обе стороны Атлантики. В Северной Америке, в то время как вся внутренняя область континента вплоть до Великих озер была занята огромным внутренним морем, усеянным коралловыми островами, длинный Аппалачский хребет начал приобретать, наряду со старой Лаврентийской сушей, нечто похожее на форму нашего нынешнего континента. На окраинах этого Аппалачского пояса располагались широкие болотистые низины и мелководные участки, которые при мягком климате, по-видимому, характерном для этого периода, были превосходно приспособлены для питания пышной растительности. Также представляется, что при этом мягком климате новые формы растений впервые появились на крайнем севере, где продолжительное летнее солнечное освещение в сочетании с сильным теплом, по-видимому, способствовали их появлению и раннему распространению, откуда они проложили путь на юг — процесс, который, как показали Грей и другие, происходил и в более поздние геологические эпохи.

Америка эрианской эпохи на протяжении большей части этого периода состояла из более или менее обширного пояса суши на севере с двумя длинными языками, спускающимися от него: один вдоль Аппалачской линии на востоке, другой в регионе к западу от Скалистых гор. На обращенных к морю сторонах этих земель находились низменности, покрытые растительностью, в то время как на внутренней стороне огромное внутреннее море с его зелеными и лесистыми островами воплощало, хотя, вероятно, с более мелководными водами, условия современных архипелагов Тихого океана.

Европа представляла собой несколько схожие условия, имея в ранние и средние части периода обширные морские пространства с островными участками суши, а позднее — широкие полосы мелководных и частично замкнутых водоемов, изобилующих рыбой и имеющих обильную растительность на своих берегах. Таковы были условия эйфельских и девонских известняков, древнего красного песчаника Шотландии и килторканских пластов Ирландии. В Европе, как и в Америке, в эрианскую эпоху происходили мощные выбросы изверженных пород. По обе стороны Атлантики наблюдались несколько разнообразные и меняющиеся условия суши и воды, а также мягкий и ровный климат, позволявший существовать богатой растительности в высоких северных широтах. Замечательным примером этого последнего факта служат пласты, содержащие растения этого возраста на Шпицбергене и Медвежьем острове в его окрестностях. Здесь, по-видимому, существуют две серии пластов, содержащих растения: одна с растительностью верхнего эриана, другая — нижнего карбона, хотя обе они были объединены Хеером в так называемую «урскую стадию», в которую он сгруппировал характерные растения двух различных периодов. Это было недавно полностью подтверждено исследованиями Натхорста, хотя автор уже предполагал это как вероятное объяснение странного объединения видов в урской группе Хеера.

Изучая растительность этого замечательного периода, мы должны взять лишь некоторые из наиболее важных форм в качестве примеров, поскольку невозможно рассмотреть все виды, а некоторые из них могут быть лучше изучены в каменноугольном периоде, где они имеют свой центр распространения. (Рис. 15.)

Я могу сначала упомянуть семейство, которое, по-видимому, достигло своего расцвета в эрианскую эпоху и с тех пор занимало менее важное место. Это семейство любопытных водных растений, известных как ризокарпы, о которых упоминалось в последней главе.

Или, как их недавно назвали некоторые ботаники, «разноспоровые папоротники» (Heterosporous Filices), хотя они, безусловно, не являются папоротниками в обычном смысле этого термина.

Мое внимание к этим организмам было впервые привлечено покойным сэром У. Э. Логаном в 1869 году. Он получил из верхнеэрианских сланцев Кеттл-Пойнт, озеро Гурон, образцы, заполненные мелкими круглыми дисками, которые он в своем отчете 1863 года назвал «микроскопическими орбикулярными тельцами». Признав их макроспорами или споровыми оболочками, я включил их в отчет об эрианской флоре, который я тогда готовил и который был опубликован в 1871 году под названием Sporangites Huronensis.

Fig. 15.—Vegetation of the Devonian period, restored. Calamites, Psilophyton, Leptophleum, Lepidodendron, Cordaites, Sigillaria, Dadoxylon, Asterophyllites, Platyphyllum.

В 1871 году, имея повод написать сообщение в «Американский журнал науки» по вопросу, поднятому тогда о роли спор и споровых оболочек в накоплении угля — вопрос, который будет обсуждаться в последующей главе, — эти любопытные маленькие тельца были снова рассмотрены и описаны, по сути, следующим образом:

«Самый старый пласт споровых оболочек, известный мне, находится в Кеттл-Пойнт, озеро Гурон. Это пласт коричневого битуминозного сланца, горящего ярким пламенем, который под лупой выглядит усеянным сплющенными дисковидными тельцами, едва превышающими сотую долю дюйма в диаметре. Под микроскопом они оказываются споровыми оболочками (или макроспорами), слегка папиллозными снаружи (или, точнее, отмеченными темными порами), и иногда демонстрирующими точку прикрепления с одной стороны и щель, более или менее удлиненную и зияющую, с другой. При изготовлении срезов породы видно, что ее вещество заполнено этими тельцами, которые при просмотре в качестве прозрачных объектов выглядят желтыми, как янтарь, и почти не имеют структуры, за исключением того, что стенки можно отличить от внутренней полости, в которой иногда можно увидеть скопления зернистого вещества. В сланце, содержащем их, также находится огромное количество округлых полупрозрачных гранул, которые могут быть вышедшими спорами (микроспорами)». Пласт, содержащий эти споры в Кеттл-Пойнт, согласно отчетам «Геологической службы Канады», имеет толщину двенадцать или четырнадцать футов, и, помимо этих образцов, он содержал ископаемые растения, относимые к видам Calamites inornatus и Lepidodendron primævum, и я, вполне естественно, предположил, что Sporangites могут быть плодами последнего растения. Я также отметил их сходство со споровыми оболочками L. corrugatum нижнего карбона (лепидодендрон, родственный L. primævum), а также с теми, что описаны из Бразилии Каррутерсом под названием Flemingites, а также с теми, что описаны Хаксли из некоторых английских углей, и с теми, что найдены в тасманите или белом угле Австралии. Пласт в Кеттл-Пойнт оказывается морским, поскольку в нем содержатся водоросли, известные как Spirophyton, и раковины Lingula.

Этот предмет не попадал в поле моего зрения до 1882 года, когда профессор Ортон из Колумбуса, штат Огайо, прислал мне несколько образцов из эрианских сланцев этого штата, которые при сравнении оказались неотличимы от Sporangites Huronensis. Профессор Ортон прочитал интересную статью об этих тельцах на собрании Американской ассоциации в Монреале, в которой содержались новые и поразительные факты. Одним из них было обнаружение таких телец по всей толще черных сланцев Огайо, простирающихся «от реки Гурон на берегу озера Эри до устья Сциото в долине Огайо, с протяженностью от десяти до двадцати миль в ширину» и оцениваемых в триста пятьдесят футов толщиной. С тех пор мой друг г-н Томас из Чикаго сообщил мне, что их толщина в некоторых местах, по крайней мере, должна быть в три раза больше. Примерно в то же время профессор Уильямс из Корнелла и профессор Кларк из Нортгемптона объявили о подобных открытиях в штате Нью-Йорк, так что, по-видимому, пласты огромной площади и большой толщины изобилуют этими маленькими растительными дисками, обычно превращенными в высокобитуминозное, янтарноподобное вещество, придающее содержащей их породе более или менее воспламеняющийся характер.

Эти сланцы были описаны в отношении их химических и геологических связей доктором Т. Стерри Хантом в «Американском журнале науки» (1863 г.) и доктором Ньюберри в «Отчетах Геологической службы Огайо», том I (1863 г.) и том III (1878 г.).

Еще одним фактом, на котором настаивал профессор Ортон, было отсутствие шишек лепидодендровых и наличие нитевидного растительного вещества, к которому Sporangites в некоторых случаях, по-видимому, были прикреплены группами. Профессор Ортон также отметил отсутствие трехлучевой формы, которая свойственна спорам многих лепидодендронов, хотя это не является постоянным признаком. В ходе дискуссии по докладу профессора Ортона я признал, что изложенные им факты поколебали мою прежнюю веру в плауновидный характер этих телец и заставили меня заподозрить, вместе с профессором Ортоном, что они могли принадлежать к какой-то группе водных растений, стоящих ниже плаунов.

После публикации моей статьи о ризокарпах в палеозойскую эру, упомянутой выше, я получил две статьи от г-на Эдварда Уэзереда, члена Геологического общества, в одной из которых он описывает споры растений, найденные в нижних известняковых сланцах Леса Дин, а в другой более общо обсуждает структуру и происхождение каменноугольных пластов. В обеих статьях он ссылается на наличие в этих углях и сланцах организмов, по существу схожих с эрианскими спорами.

«Полевой клуб натуралистов Котсуолда», 1884 г.; «Журнал Королевского микроскопического общества», 1885 г.

В «Бюллетене Чикагской академии наук» за январь 1884 года доктор Джонсон и г-н Томас в своей статье о «Микроскопических организмах валунной глины Чикаго и окрестностей» отмечают Sporangites Huronensis как один из этих организмов и обнаружили их также в больших количествах в осадке из системы водоснабжения города Чикаго. Они связывают их с разложением эрианских сланцев, валуны из которых, заполненные этими организмами, часто встречаются в чикагских глинах. Sporangites и их сопровождение в валунной глине отмечены в статье доктора Дж. М. Доусона в «Бюллетене Чикагской академии» за июнь 1885 года.

Профессор Кларк также описал в «Американском журнале науки» за апрель 1885 года формы, о которых уже упоминалось и которые, как он обнаружил, состоят из макроспор, заключенных в спорокарпы. Он сравнивает их с моими Sporangites Huronensis и Protosalvinia bilobata, но я думаю, что вполне вероятно, что по крайней мере один из них является отдельным видом.

Могу добавить, что в «Геологическом журнале» за 1875 год г-н Ньютон, член Геологического общества Англии, опубликовал описание тасманита и австралийского белого угля, в котором он показывает, что организмы в этих отложениях схожи с моими Sporangites Huronensis и с макроспорами, ранее описанными профессором Хаксли из угля Better-bed. Г-н Ньютон, по-видимому, не был осведомлен о моем предыдущем описании Sporangites и предлагает название Tasmanites punctatus для австралийской формы.

Здесь мы сталкиваемся с замечательным фактом: макроспоры, или более крупные споры вида тайнобрачных растений, встречаются в рассеянном виде в количестве бесчисленных миллионов тонн в сланцах эриана в Канаде и Соединенных Штатах.

Никаких определенных ключей ко всем этим наблюдениям относительно точных родственных связей этих широко распространенных телец не было найдено; но вскоре после этого они были получены из неожиданного источника. В марте 1883 года г-н Орвилл Дерби из Геологической службы Бразилии прислал мне образцы, найденные в эрианских отложениях этой страны, которые, казалось, пролили новый свет на весь предмет. Я описал их и указал на их связь со Sporangites на собрании Американской ассоциации в Миннеаполисе в 1883 году, а впоследствии опубликовал свои заметки о них в материалах собрания и в «Канадской летописи науки».

Образцы г-на Дерби содержали любопытную спиральную водоросль, известную как Spirophyton, а также мелкие округлые Sporangites, подобные тем, что были получены из эрианских отложений Огайо и образцы которых были присланы мне несколько лет назад покойным профессором Харттом. Но они отличались тем, что демонстрировали замечательный факт: эти округлые тельца заключены в значительном количестве в сферические и овальные мешочки, стенки которых состоят из ткани шестиугольных клеток, и которые во всех отношениях напоминают обертки или споровые мешочки маленькой группы современных акрогенов, известных как ризокарпы и живущих в мелководье. Более всего они напоминают спорокарпы рода Salvinia. Этот факт открыл совершенно новую область исследований, и я немедленно приступил к сравнению образцов с плодоношением современных ризокарпов и обнаружил, что, по сути, эти многочисленные споры, заключенные в эрианских сланцах, могут рассматриваться как совершенно аналогичные более крупным спорам современной Salvinia natans из Европы, что можно увидеть на их изображении на рис. 16.

Fig. 16.—Sporangites (Protosalvinia). A, Sporangites Braziliensis, natural size, AX, Same, magnified, B, Sp. biloba, natural size, C, Detached macrospores. D, Spore-cases of Salvinia natans. DX, Same, magnified. E, Shale with sporangites, vertical section, highly magnified.

Типичные макроспоры из эрианских сланцев имеют идеально круговые очертания, а в сплющенном состоянии выглядят как диски с закругленными краями, их обычный диаметр составляет от одной семьдесят пятой до одной сотой дюйма, хотя они значительно различаются по размеру. Однако я не считаю это существенным признаком. Края, если смотреть в профиль, гладкие, но плоская поверхность часто имеет мелкие темные пятна, которые поначалу я принял за папиллы, но теперь согласен с г-ном Томасом в том, что это мелкие поры, проходящие через стенку диска, подобные тем, что г-н Ньютон описал в тасманите и которые г-н Уэзеред также распознал в подобных спорах сланцев Леса Дин. Стенки также иногда показывают слабые признаки концентрической слоистости, как если бы они были утолщены последовательными отложениями.

При проходящем свете, как спереди, так и в профиль, диски имеют насыщенный янтарный цвет, полупрозрачны и лишены структуры, за исключением вышеупомянутых пор. Стенки довольно толстые, от одной десятой до одной двадцатой диаметра диска. Они никогда не проявляют трехлучевой маркировки, видимой на спорах плаунов, или какой-либо определенной точки прикрепления, хотя иногда показывают мелкое удлиненное пятно, которое может быть таковым, и иногда видно, что они открылись щелями по краю или спереди, где, по-видимому, была естественная линия раскрытия. Внутренняя часть обычно совершенно пуста или лишена структуры, но в некоторых случаях имеются изогнутые внутренние отметины, которые могут указывать на сморщенную внутреннюю оболочку или остатки заростка или зародыша. Иногда во внутренней части появляется мелкое зернистое вещество, возможно, остатки микроспор.

Диски обычно отделены и лишены какой-либо оболочки, но с ними связаны фрагменты хлопьевидного клеточного вещества, и в одном образце из известняка Корниферус штата Огайо, из коллекции г-на Томаса, я обнаружил группу из восьми или более дисков, частично заключенных в клеточную мешковидную мембрану, подобную той, что заключает бразильские образцы, о которых уже упоминалось.

Характеристики всех образцов по существу схожи, и в сланце наблюдается замечательное отсутствие других организмов. Только в одном случае я наблюдал несколько меньшее круглое тельце с темным центром или ядром и широким полупрозрачным краем, отмеченным легкой зернистостью. Даже это, однако, может указывать лишь на иное состояние сохранности.

Здесь уместно заметить, что стенка или охватывающий мешочек этих макроспор должен был иметь очень плотную консистенцию и теперь выглядит как высокобитуминозное вещество, в этом согласуясь со спорами плаунов и, подобно им, будучи в свежем состоянии высокоуглеродистым и водородным, очень горючим и легко поддающимся превращению в битуминозное вещество. В уже упомянутой статье о споровых оболочках в углях я отметил, что относительный состав плаунового порошка и целлюлозы следующий:

Cellulose, | C₂₄H₂₀O₂₀.
Lycopodium, | C₄₂H19⁴/₁₂NO5⁶/₁₀.

Таким образом, такие споры превосходно подходят для образования высокоуглеродистых или битуминозных углей и т. д.

Ничто не является более примечательным в связи с этими тельцами, чем их единообразие структуры и формы на таких обширных площадях и на такой большой толщине породы, а также отсутствие какого-либо другого вида споровых оболочек. Это особенно примечательно в контрасте с грубыми углями и битуминозными сланцами карбона, которые обычно содержат большое разнообразие спор и спорангиев, указывающих на присутствие многих видов акрогенных растений, в то время как эрианские сланцы, напротив, указывают на почти исключительное преобладание одной формы. Этот контраст хорошо виден в сланцах Бедфорд, перекрывающих эти пласты, и, как я полагаю, нижнекаменноугольных. Образцы их были любезно предоставлены мне профессором Ортоном и подготовлены г-ном Томасом. В них мы видим знакомые каменноугольные споры с трехлучевыми отметинами, названные Райншем Triletes и схожие с таковыми у плауновидных растений. Еще более многочисленны те шиповатые и крючковатые споры или спорангии, которым были даны названия Sporocarpon, Zygosporites и Traquaria, и некоторые из которых, как показал Уильямсон, являются спорами плауновидных растений.

Согласно Ньюберри, нижняя часть группы Уэверли.

Traquaria следует отличать от известковых телец, найденных в известняке Корниферус на острове Келли, которые я описал в «Канадском натуралисте» как Saccamina Eriana и считаю фораминиферовыми раковинами. Позднее они были описаны Ульрихом под другим названием (Moellerina: вклад в «Американскую палеонтологию», 1886 г.). См. статьи д-ра Уильямсона в «Трудах Королевского общества Лондона».

Настоящие «Sporangites», напротив, круглые и гладкие, с толстыми битуминозными стенками, которые проколоты мелкими поперечными порами. В этих отношениях, как уже было сказано, они близко напоминают тельца, найденные в австралийском белом угле и тасманите. Точный геологический возраст этого последнего материала с уверенностью не известен, но считается, что он палеозойский.

Что касается способа залегания этих телец, мы можем отметить прежде всего их большое обилие и широкое распространение. Горизонтальный диапазон пласта в Кеттл-Пойнт точно не известен, но это лишь северный отрог большого пояса эрианских сланцев, о котором упоминал профессор Ортон и который простирается шириной от десяти до двадцати миль и большой толщиной через штат Огайо на протяжении почти двухсот миль. Этот черный сланец Огайо, который залегает в верхней части эриана или в основании карбона, хотя, вероятно, в основном эрианского возраста, по-видимому, изобилует этими организмами повсюду, а в некоторых пластах ими переполнен. Точно так же в Бразилии, согласно г-ну Дерби, эти организмы распределены на обширной площади и по всей большой толщине сланца, содержащего Spirophyton и, по-видимому, относящегося к верхнему эриану. Повторение подобных форм в тасманите и белом угле Тасмании и Австралии — еще один важный факт распространения. К этому мы можем добавить появление этих макроспор в углях и сланцах каменноугольного периода, хотя там они встречаются в ассоциации с другими формами.

Следует также отметить, что эрианские сланцы и пласты Леса Дин, описанные Уэзередом, являются морскими, как показывают содержащиеся в них ископаемые; и, хотя у меня нет точной информации о тасманите и австралийском белом угле, они, судя по описанию Миллигана, встречаются в отчетливо водных, возможно, эстуарных отложениях. Уэзеред показал, что диски, описанные Хаксли и Ньютоном в угле Better-bed, встречаются в землистых или фрагментарных слоях, в отличие от чистого угля. Те, что встречаются в кэннел-угле, находятся в том же положении, так что общий способ залегания подразумевает перенос водой, поскольку в случае телец столь крупных и плотных перенос ветром на большие расстояния был бы невозможен.

Эти факты, взятые в связи с различиями между этими макроспорами и спорами любого известного наземного растения палеозоя, приводят к выводу, что они принадлежали водным растениям, причем чрезвычайно обильным в водах эрианского и каменноугольного периодов.

Следует также отметить, что в эрианских пластах они не сопровождаются какими-либо остатками древесных или лестничных тканей, которые можно было бы ожидать в связи с детритом наземных акрогенов, и что, с другой стороны, мы находим их заключенными в клеточные спорокарпы, хотя в большинстве случаев они были удалены в результате раскрытия или распада.

Эти соображения, я думаю, все указывают на вероятность, которую я предположил в своих статьях по этому предмету, упомянутых выше, что мы имеем в этих объектах органы плодоношения растений, принадлежащих к порядку Rhizocarpeæ или родственных ему. Сравнения, которые я провел со спорокарпами и макроспорами этих растений, подтверждают это предположение. Из современных видов, которые я имел возможность изучить, Salvinia natans из Европы, возможно, представляет наибольшее сходство. У этого растения группы круглых клеточных спорокарпов появляются у оснований плавающих вай. Они имеют около линии в диаметре в зрелом состоянии и бывают двух видов: один содержит макроспоры, другой — микроспоры или антеридии. Первые, при созревании, содержат ряд плотно упакованных шаровидных или овальных спорангиев из рыхлой клеточной ткани, прикрепленных к центральной плаценте. Каждый из этих спорангиев содержит одну макроспору, совершенно шаровидную и гладкую, с плотной внешней мембраной (проявляющей следы слоистости и показывающей внутри нерегулярно вакуолизированную или клеточную структуру, вероятно, заросток). Я не могу обнаружить в ней специфических пор, которые появляются в ископаемых образцах. Каждая макроспора имеет около одной семидесятой дюйма в диаметре в зрелом состоянии. Спорокарпы микроспор содержат значительно большее количество мелких спорангиев, около одной двухсотой дюйма в диаметре. Они содержат дисковидные антеридии или микроспоры очень малого размера.

Диски из Кеттл-Пойнт, черного сланца Огайо и сланцевых валунов чикагских глин схожи с макроспорами Salvinia, за исключением того, что они имеют более толстую стенку и немного меньше в диаметре, составляя около одной восьмидесятой дюйма. Бразильские спорокарпы значительно крупнее, чем у современной Salvinia, а макроспоры приближаются по размеру к таковым у современного вида, составляя одну семьдесят пятую дюйма в диаметре. Они также, по-видимому, как и современные виды, имеют более тонкие стенки, чем те, что из Канады, Огайо и Чикаго. Никаких четких признаков внутреннего спорангия Salvinia у ископаемого вида не наблюдалось. Возможно, он отсутствовал вовсе, но более вероятно, что он не сохранился как отдельная структура.

Что касается микроспор Salvinia, следует отметить, что спорокарпы и содержащиеся в них споры или антеридии очень нежны и лишены плотной внешней стенки макроспор. Поэтому такие части вряд ли могли сохраниться в ископаемом состоянии; и в эрианских сланцах, если они присутствуют, они, вероятно, выглядят просто как хлопьевидное углеродистое вещество, не имеющее четких отметин, или как мелкие гранулы, не имеющие четких очертаний, которых в некоторых сланцах содержится в огромных количествах.

Растительность, относящаяся к Sporangites, не была четко распознана. Однако я нашел в одном из бразильских образцов два спорокарпа, прикрепленных к тому, что кажется фрагментом клеточной вайи, и многочисленные образцы предполагаемых водорослей, названных Spirophyton, встречаются в сланцах, но нет никаких доказательств какой-либо связи этого растения с Protosalvinia.

Современные ризокарпы представляют значительные различия в своих вегетативных частях. Некоторые, как Pilularia, имеют простые линейные листья; другие, как Marsilea, имеют листья в мутовках и клиновидной формы; в то время как другие, как Azolla и Salvinia, имеют вайеподобные листья, более или менее перистые по своему расположению. Если мы спросим об ископаемых, представляющих эти формы растительности, мы обнаружим, что некоторые из растений, которые будут отмечены в непосредственном продолжении, могли быть близкородственны ризокарпам. Тем временем я могу заявить, что я предложил родовое название Protosalvinia для этих любопытных макроспор и их оболочек и описал в статье в «Бюллетене Чикагской академии наук», уже процитированной, пять видов, которые могут быть отнесены к этому роду.

Эти факты ведут к исследованиям происхождения битуминозного вещества, которое естественным образом выходит из горных пород земли в виде нефти и горючего газа или которое может быть получено из определенных сланцев в этих формах путем дистилляции. Эти продукты являются соединениями углерода и водорода и могут быть получены из недавних растительных веществ путем деструктивной дистилляции. Некоторые растительные вещества также гораздо богаче углеродом и водородом, чем другие, и примечательным фактом является то, что споры некоторых тайнобрачных растений относятся к этому типу, как мы видим на примере воспламеняющегося характера сухих спор Lycopodium; и мы знаем, что медленное гниение такого материала под землей вызывает химические изменения, в результате которых может образовываться битуминозное вещество. Поэтому нет ничего неразумного в предположении, выдвинутом профессором Ортоном, что споры, так обильно содержащиеся в черных сланцах Огайо, являются важными или основными источниками битуминозного вещества, которое они содержат. Микроскопические срезы этого сланца показывают, что большая часть его материала состоит из богатого битуминозного вещества этих спор (рис. 16). В то же время, хотя мы можем проследить битум этих сланцев и некоторых пластов угля до этой причины, мы должны помнить, что существуют другие виды битуминозных пород, которые не показывают таких структур и могли получить свой горючий материал из других видов растительного вещества, будь то морские или наземные растения. Мы лучше поймем это, когда рассмотрим происхождение угля.

Макроспоры, упомянутые выше, могли принадлежать скромным водным растениям, покрывающим поверхности воды или растущим со дна и представляющим мало воздушной растительности. Но есть и другие эрианские растения, как уже упоминалось, которые, будучи более высокого строения, могут иметь ризокарповые родственные связи.

Одним из них является красивое растение с мутовками клиновидных листьев, которому было дано название Sphenophyllum (см. рис. 20). Растения, относимые к этому роду, были описаны Лескере из верхней части силуро-кембрия, и красивый маленький вид встречается в эрианских сланцах Сент-Джона, Нью-Брансуик. Род также продолжается и еще более обилен в карбоне. Много лет назад я заметил в красивом образце, собранном сэром У. Э. Логаном в Нью-Брансуике, что стебель этого растения имел ось из сетчатых и лестничных сосудов и внешнюю кору. Рено и Уильямсон совсем недавно получили более совершенные образцы, и первый изобразил удивительно сложную треугольную ось, содержащую пунктированные и полосчатые сосуды, и более крупные пунктированные сосуды, заполняющие ее углы. Снаружи от этого находится клеточная внутренняя кора, и она окружена толстой волокнистой оболочкой. То, что структура столь сложная должна принадлежать растению столь скромному в своих родственных связях, является одной из странных аномалий, представленных старым миром, и о которых мы найдем много подобных примеров. Плоды Sphenophyllum неслись в колосьях, с маленькими мутовками прицветников или рудиментарных листьев, несущих круглые спорокарпы.

«Американский журнал науки».

Доусон, «Отчет о девонских растениях», 1870 г.

«Журнал Геологического общества», 1865 г.

Fig. 17.—Ptilophyton plumosum (Lower Carboniferous, Nova Scotia). Natural size and magnified.

Второй тип растения, который мог иметь ризокарповые родственные связи, — это тот, которому я дал название Ptilophyton. Он состоит из красивых перистых вай, по-видимому, несущих на частях главного стебля или черешка маленькие округлые спорокарпы. Они обильно встречаются в среднем эриане штата Нью-Йорк, а также встречаются в Шотландии, в то время как один вид, по-видимому, встречается в Новой Шотландии, вплоть до нижнего карбона (рис. 17, 18).

Plumalina Холла.

Fig. 18.—Ptilophyton Thomsoni (Scotland), a, Impression of plant in vernation, b, Branches conjecturally restored, c, Branches of Lycopodites Milleri, on same slab.

Эти организмы по-разному относились к плаунам, водорослям или зоофитам, но расширенное сравнение американских и шотландских образцов привело меня к убеждению, что они были водными растениями, более вероятно, родственными ризокарпам, чем любой другой группе. Некоторые доказательства этого будут приведены в примечании, добавленном к этой главе.

Fig. 19.—Psilophyton princeps, restored (Lower Erian, Gaspé). a, Fruit, natural size. b, stem, natural size, c, Scalariform tissue of the axis, highly magnified. In the restoration, one side is represented in vernation and the other in fruit.

Другой род, который я назвал Psilophyton (рис. 19, 21), может рассматриваться как связующее звено между ризокарпами и плаунами. Он так назван из-за своего сходства в некоторых отношениях с любопытными паразитическими плаунами, помещенными в современный род Psilotum. Было описано несколько видов, и они в высшей степени характерны для нижнего эриана, в котором они были впервые обнаружены в Гаспе. Типичный вид, Psilophyton princeps, который заполняет многие пласты сланца и песчаника в заливе Гаспе и в верховьях соседнего залива Шалёр своими тонкими стеблями и ползучими, похожими на шнуры корневищами, может быть описан следующим образом:

«Журнал Геологического общества», тома XV, XVIII и XIX, «Отчет о девонских растениях Канады», 1871 г.

Стебли ветвятся дихотомически и покрыты прерывистыми гребнями. Листья рудиментарные или короткие, жесткие и заостренные; в бесплодных стеблях многочисленные и спирально расположенные; в фертильных стеблях и веточках редко разбросаны или отсутствуют; в очищенных от коры образцах представлены мелкими пунктированными рубцами. Молодые ветви закручены; корневища цилиндрические, покрытые волосками или чешуйками и имеющие круглые ареолы, беспорядочно расположенные, дающие начало тонким цилиндрическим корешкам. Внутренняя структура — ось из лестничных сосудов, окруженная цилиндром паренхимных клеток и внешним цилиндром удлиненных древесных клеток. Плодоношение состоит из голых овальных споровых оболочек, несущихся обычно парами на тонких изогнутых цветоножках, либо боковых, либо терминальных.

Fig. 20.—Sphenophyllum antiquum (Erian, New Brunswick). See pp. 61, 67.

Этот вид был полностью описан мной в статьях, упомянутых выше, на основе образцов, полученных из богатых обнажений в заливе Гаспе, которые позволили мне проиллюстрировать его части более полно, возможно, чем части любого другого вида столь глубокой древности. В полученных мной образцах я смог распознать формы корневищ, стеблей, ветвей и рудиментарных листьев, а также внутреннюю структуру стеблей и корневищ, и проиллюстрировать поразительное сходство форм и структур с таковыми у современного Psilotum. Плодоношение, однако, было совершенно своеобразным, состоящим из узкояйцевидных спорангиев, несущихся обычно парами на изогнутых и, по-видимому, жестких черешках. Под микроскопом эти спорангии показывают признаки клеточной структуры и, по-видимому, были перепончатыми по характеру. В некоторых образцах раскрытие, по-видимому, происходило через щель с одной стороны, и, поскольку глина проникла внутрь, можно увидеть обе стенки споровой оболочки. В других случаях, будучи сплющенными, их можно принять за чешуйки. Никаких спор не удалось наблюдать ни в одном из образцов, хотя в некоторых поверхность была отмечена легкими округлыми выступами, возможно, отпечатками спор внутри. Этот своеобразный и очень простой стиль споровой оболочки также характерен для других видов и придает Psilophyton очень отчетливый родовой характер. Эти голые споровые оболочки можно сравнить с таковыми у таких плауновидных растений, как Psilotum, у которых чешуйки рудиментарны. Они также имеют некоторое сходство, хотя и в гораздо большем масштабе, со споровыми оболочками некоторых эрианских папоротников (Archæopteris), о которых будет сказано в продолжении. В целом, однако, они кажутся наиболее близко связанными со спорокарпами Rhizocarpeæ.

Fig. 21.—Lepidodendron and Psilophyton (Erian, New Brunswick). A, Lepidodendron Gaspianum. B, C, Psilophyton elegans.

Arthrostigma, который встречается в тех же пластах, что и Psilophyton, был растением более мощного роста, с лучше развитыми, узкими и заостренными листьями, расположенными мутовчато или спирально, и несущим на концах своих ветвей колосья голых спорокарпов, по-видимому, схожих с таковыми у Psilophyton, но более округлых по форме. Эти два рода должны были быть близкородственными, и тонкие веточки Arthrostigma, если они не хорошо сохранились, едва отличимы от стеблей Psilophyton.

Отчеты автора о «Девонских растениях», «Геологическая служба Канады», см. для подробностей об эрианской флоре северо-восточной Америки.

Если теперь мы сравним растительность этих и подобных древних растений с растительностью современных ризокарпов, мы обнаружим, что последние все еще представляют, хотя и в обедненной и уменьшенной форме, некоторые из характеристик своих предшественников. Некоторые, как Pilularia, имеют простые линейные листья; другие, как Marsilea, имеют листья в мутовках и клиновидной формы; в то время как другие, как Azolla и Salvinia, имеют вайеподобные листья, более или менее перистые по своему расположению. Первый тип представляет мало характерного, но в эрианских песчаниках и сланцах содержится огромное количество нитевидных и линейных объектов, которые невозможно было отнести к какому-либо роду и которые могли принадлежать растениям типа Pilularia. Вполне возможно также, что такие растения, как Psilophyton glabrum и Cordaites angustifolia, плодоношение которых совершенно неизвестно, могли быть родственными ризокарпам. Что касается мутовчатого типа, мы сразу вспоминаем Sphenophyllum (рис. 20), который многие палеоботаники относили к Marsiliacæ, хотя, подобно другим палеозойским акрогенам, он представляет сложности, не наблюдаемые у его современных представителей. S. primævum Лескере найден в группе реки Гудзон, а мой S. antiquum — в среднем эриане. Помимо них, в силурийских и эрианских пластах есть растения с мутовчатыми листьями, которые были помещены вместе с Annulariæ, но которые могли отличаться от них плодоношением. Annularia laxa эриана и Protannularia Harknessii силуро-кембрия могут быть приведены в качестве примеров и должны были быть водными растениями, вероятно, родственными ризокарпам. Заслуживает внимания также то, что два наиболее известных вида Psilophyton (P. princeps и P. robustius), будучи родственными плаунам по структуре стебля и такой рудиментарной листве, которую они имеют, также родственные по форме своего плодоношения ризокарпам, а не папоротникам, как некоторые палеоботаники ошибочно полагали. Подобное замечание относится к Arthrostigma; и красивый перистолистный Ptilophyton может быть взят для представления этого типа листвы, как это видно у современных ризокарпов, в то время как родственные формы карбона, которые Лескере назвал Trochophyllum, по-видимому, имели спорокарпы, прикрепленные к стеблю по типу Azolla.

Все эти доказательства, я думаю, свидетельствуют о том, что в эрианский период существовало огромное количество водных растений, родственных современным ризокарпам, и что так называемые Sporangites, упомянутые в этой статье, были, вероятно, перенесенными спорокарпами и макроспорами некоторых из этих растений или растений, родственных им по структуре и привычкам, вегетативные органы которых погибли. Я показал, что в эрианский период существовали обширные болотистые низины, покрытые Psilophyton, и в подобных затопленных участках вблизи моря Protosalvinia могла заполнять воды и давать огромное количество макроспор, которые, перенесенные течениями, осели в иле черных сланцев. Мы имеем таким образом замечательный пример группы растений, сведенной в современные времена к нескольким незначительным формам, но которая играла большую роль в древнем палеозойском мире.

Оставив ризокарпы, мы можем теперь обратиться к некоторым другим семействам эрианских растений. Первыми, кто привлечет наше внимание в эту эпоху, естественно, будут плауны, плауновидные или наземные сосны, которые в Канаде и восточных штатах устилают землю во многих частях наших лесов и так доступны для зимнего украшения наших домов и общественных зданий. Если мы представим одно из этих скромных, но изящных растений, увеличенным до размеров дерева, мы получим представление о Lepidodendron или любом из его союзников (рис. 15, 21). Эти крупные плауновидные деревья, которые в различных видовых и родовых формах, вероятно, доминировали в эрианских лесах, напоминали в целом таковые современных времен по своим плодам и листве, за исключением того, что их шишки были крупными и, вероятно, в большинстве случаев с двумя видами спор, а их листья были также часто очень длинными, таким образом, неся должную пропорцию к деревьям, которые они покрывали. Их толстые стебли требовали, однако, большей прочности, чем необходимо в их миниатюрных преемниках, и для удовлетворения этой потребности были введены некоторые замечательные структуры, подобные тем, что теперь встречаются только в стеблях растений более высокого ранга. Клетки и сосуды всех растений состоят из тонких стенок древесного вещества, заключающих сок и другое содержимое этих мешочков и трубок, и когда требуется прочность, она достигается путем выстилки их внутренней части последовательными слоями самой твердой формы древесного вещества, обычно известной как лигнин. Но пока стенки остаются тонкими, они обеспечивают свободный проход соку для питания каждой части. Если бы они были утолщены повсюду, они стали бы непроницаемыми для сока и, следовательно, непригодными для одной из своих важнейших функций. Эти две цели прочности и проницаемости обеспечиваются частичными выстилками лигнина, оставляя части исходной стенки непокрытыми. Но это может быть сделано самыми разными способами.

Самым древним из этих приспособлений, и тем, которое все еще продолжается в мире растений, является приспособление барного или лестничного сосуда. Он может быть либо квадратным, либо шестиугольным, чтобы допускать упаковку без оставления пустот. Он укреплен толстым бруском лигнинового вещества вдоль каждого угла, и они соединены поперечными брусками, чтобы сформировать каркас, напоминающий несколько лестниц, скрепленных вместе. Отсюда название scalariform, или лестницеподобный. Теперь, в современном плауне есть центральная ось из таких барных сосудов, связанных с более простыми волокнами или удлиненными клетками. Даже в Sphenophyllum и Psilophyton, уже упомянутых как родственные ризокарпам, есть такая центральная ось, и в первом жесткость придается этому тем, что сосудистые и древесные элементы расположены в форме трехгранной призмы или трехлучевой звезды. Но такие расположения не подошли бы для дерева, и поэтому в древовидных плаунах эрианской эпохи вводится более сложная структура. Барные сосуды были расширены в первом случае в полый цилиндр, заполненный сердцевиной или клеточной тканью, а внешняя кора была укреплена сильно утолщенными клетками. Но даже этого было недостаточно, и в более старых стеблях клиновидные пучки барной ткани были выведены изнутри, образуя внешний древесный цилиндр, а внутри коры были помещены пучки прочных лубяных волокон. Таким образом, был сконструирован стебель, имеющий сердцевину, древесину и кору, и способный к дополнениям к внешней стороне древесных клиньев путем истинного экзогенного роста. План, короче говоря, тот же, что и у стеблей экзогенных деревьев современных времен, за исключением того, что используемые ткани менее сложны. Структуры этих замечательных деревьев и то, как они предвосхищают структуры истинных экзогенов современных времен, были превосходно проиллюстрированы д-ром Уильямсоном из Манчестера. Его статьи, правда, относятся к этим растениям как существующим в каменноугольную эпоху, но есть все основания полагать, что они были того же характера в эриане. План тот же, что теперь виден в стеблях экзогенных явнобрачных (фанерогам), и который давно перестал использоваться в таковых плаунов. Таким образом, однако, крупные и изящные плауновидные деревья были сконструированы в эрианский период и составляли основу его лесов.

Впервые отмечено автором в «Журнале Геологического общества» (Journal of Geological Society), 1865 г.; но более полно описано Рено в «Докладах Академии наук» (Comptes Rendus), 1870 г.

Корни этих деревьев были столь же примечательны, как и их стволы, и настолько отличались от любых существующих ныне, что ботаники долгое время были склонны рассматривать их как самостоятельные растения, а не как корни. По общему строению они были схожи со стволами, к которым принадлежали, но примечательны тем, что ветвились весьма регулярным образом путем бифуркации, подобно стволам выше, а также тем, что их длинные цилиндрические корешки располагались спирально и были отчетливо сочленены с корнем скорее на манер листьев, нежели корешков, что приспосабливало их к росту в однородном иле или растительной грязи. Это так называемые корни стигмарии (Stigmaria), которые, хотя и встречаются в эрианских отложениях и принадлежат к их плауновидным растениям, достигли гораздо большего значения в каменноугольном периоде, где мы встретимся с ними снова.

Fig. 22.—Erian ferns (New Brunswick), A, Aneimites obtusa. C, Neuropteris polymorpha. F, Sphenopteris pilosa. N, Hymenophyllites subfurcatus.

В эрианском периоде существовали различные типы плауновидных растений. Помимо скромных плаунов, подобных тем, что растут в наших современных лесах, и крупных лепидодендронов (Lepidodendron), которые были гипертрофированными плаунами, существовали толстоствольные и менее изящные виды с широкими ромбическими рубцами (Leptophleum), другие — с листовыми рубцами в вертикальных рядах (Sigillaria), и еще одни — с округлыми листовыми рубцами, похожими на отметины на стигмариях, относящиеся к роду Cyclostigma. Таким образом, древовидные плауны этих древних лесов отличались некоторым разнообразием. (См. рис. 15.)

Еще одна группа растений, достигшая значительного развития в эрианскую эпоху, — это папоротники. Древнейшие из известных на сегодняшний день найдены в среднем эриане. Эоптерис (Eopteris) Сапорта из силурийских отложений, который одно время считался представителем этого типа, уходящим в гораздо более глубокую древность, к сожалению, оказался лишь имитирующей формой, состоящей из пленок пирита листовидных очертаний, образовавшихся в результате кристаллизации. Однако в среднем эриане, особенно в Северной Америке, было найдено множество видов (рис. 22–24). Я сам зарегистрировал более тридцати видов из среднего эриана Канады, и они принадлежат к нескольким родам, найденным в каменноугольном периоде, хотя некоторые из них свойственны только эриану. Из последних наиболее известны, пожалуй, представители рода археоптерис (Archæopteris) (рис. 24), столь обильные в растительных пластах Килторкана в Ирландии, а также в Северной Америке. У этого рода вайи крупные и пышные, с широкими обратнояйцевидными перышками, низбегающими на черешок, и с простыми мешковидными спорангиями, расположенными на видоизмененных перьях. Еще один очень красивый папоротник, найденный вместе с археоптерисом, — это тот, который я назвал Platyphyllum; он рос на ползучем стебле или паразитировал на стеблях других растений и имел краевое плодоношение. Еще один весьма примечательный папоротник, который, как предполагают некоторые ботаники, может принадлежать к более высокой группе, чем папоротники, — это мегалоптерис (Megalopteris) (рис. 26).

Описания этих папоротников см. в вышеуказанных отчетах.

«Отчеты об ископаемых растениях девонского и верхнесилурийского периодов Канады» (Reports on Fossil Plants of the Devonian and Upper Silurian of Canada), 1871 г. и др.

Fig. 23.—Erian ferns (New Brunswick), B, Cyclopteris valida, and pinnule enlarged, D, Sphenopteris marginata, and portion enlarged. E, Sphenopteris Harttii. G, Hymenophyllites curtilobus. H, Hymenophyllites Gersdorffii, and portion enlarged. I, Alethopteris discrepans, K, Pecopteris serrulata, L, Pecopteris preciosa. M, Alethopteris Perleyi.

Fig. 24.—Archæopteris Jacksoni, Dawson (Maine). An Upper Erian fern, a, b, Pinnules showing venation.

Fig. 25.—An Erian tree-fern. Caulopteris Lockwoodi, Dawson, reduced. (From a specimen from Gilboa, New York.)

Некоторые эрианские папоротники достигали размеров древовидных папоротников. Крупные стебли этих растений, которые, должно быть, уносило далеко от берега, были найдены Ньюберри в морском известняке Огайо (Caulopteris antiqua и C. peregrina, Ньюберри), а профессор Холл обнаружил в верхнем девоне Гилбоа, штат Нью-Йорк, остатки леса древовидных папоротников, стоящих in situ, с их огромными массами воздушных корней, прикрепленных к почве, в которой они росли (Caulopteris Lockwoodi, Доусон).

«Журнал Геологического общества» (Journal of the Geological Society), 1871 г.

Там же.

Fig. 26.—Megalopteris Dawsoni, Hartt (Erian, New Brunswick), a, Fragment of pinna. b, Point of pinnule, c, Venation, (The midrib is not accurately given in this figure.)

Эти воздушные корни знакомят нас с новым приспособлением для укрепления стеблей растений путем выпускания в почву множества шнуровидных цилиндрических корней с различной высоты стебля, которые образуют ряд подпорок, подобных такелажу корабля. Этот метод поддержки до сих пор сохраняется у современных древовидных папоротников тропиков и южного полушария. В одном типе стебля древовидного папоротника из эриана Нью-Йорка также имеется особое приспособление для поддержки, состоящее из ряда своеобразно расположенных радиальных пластин лестничных сосудов, не совсем похожих на таковые у экзогенного стебля, но выполняющих ту же функцию (Asteropteris). Подобные растения были описаны из эриана Фалькенберга в Германии и Заальфельда в Тюрингии Геппертом и Унгером; первый относит их к папоротникам, а второй считает их сомнительными. Этот своеобразный тип древовидного папоротника, по-видимому, является предшественником более экзогенного типа Heterangium, недавно описанного и отнесенного к папоротникам Уильямсоном. Здесь мы снова видим механическое приспособление, ныне ограниченное высшими растениями, которое было освоено этими древними тайнобрачными.

«Журнал Геологического общества» (Journal of the Geological Society), Лондон, 1881 г.

«Sphenopteris Refracta», Гепперт; «Flora des Uebergangsgebirges». «Cladoxylon Mirabile», Унгер; «Palæontologie des Thuringer Waldes».

Fig. 27.—Calamites radiatus (Erian, New Brunswick).

Fig. 28.—Asterophyllites (Erian, New Brunswick),
A, Asterophyllites latifolia. B, Do.,
apex of stem (?) fruit, C, C¹, A. scutigera.
D, A. latifolia, larger whorl of leaves. D¹, Leaf.

История папоротников в геологическом времени заметно отличается от истории плауновых; ибо в то время как последние давно сошли со своего первоначального пьедестала, заняв весьма скромное место в природе, первые до сих пор, по крайней мере в южном полушарии, сохраняют свои древовидные размеры и древнее господство.

Семейство Equisetaceæ, или хвощевых, также было представлено в эриане крупными видами каламитов (Calamites) и Asterophyllites; но, поскольку их основное распространение приходится на каменноугольный период, мы можем отложить их рассмотрение до следующей главы. (Рис. 27, 28.)

Оставив их пока в стороне, мы обнаружим, что цветковые растения представлены в эрианских лесах по меньшей мере двумя типами голосеменных: Taxineæ, или тисовыми, и вымершим семейством кордаитовых (Cordaites) (рис. 30, 31). Тисовые деревья тесно связаны с соснами и елями и часто включаются вместе с ними в семейство Coniferæ. Однако они отличаются привычкой давать ягодообразные или костянковидные плоды вместо шишек, и есть основания полагать, что это было свойственно эрианским деревьям данной группы, хотя их древесина в некоторых случаях скорее напоминает древесину араукарии, или норфолкской сосны, чем современных тисов. Эти деревья известны нам главным образом по их минерализованным стволам, которые часто находят подобно плавнику на современных песчаных отмелях, погребенными в эрианских песчаниках или известняках. Часто их структура наиболее совершенным образом проявляется в образцах, пропитанных кальцитом, кремнеземом или пиритом, в которых исходное древесное вещество превратилось в антрацит или даже в графит. Эти деревья обладают настоящими древесными тканями, демонстрирующими то прекрасное расположение пор или тонких участков, заключенных в чашевидные диски, которое характерно для хвойных деревьев и является значительным усовершенствованием по сравнению с уже упомянутой полосчатой тканью, обеспечивая гораздо более прочную, жесткую и долговечную древесину, подобную той, что мы имеем у наших современных сосен и тисов (рис. 29).

Fig. 29.—Dadoxylon Ouangondianum, an Erian conifer, A, Fragment showing Sternberg pith and wood; a, medullary sheath; b, pith; c, wood; d, section of pith, B, Wood-cell; a, hexagonal areole; b, pore, c, Longitudinal section of wood, showing, a, areolation, and b, medullary rays, D, Transverse section, showing, a, wood-cells, and b, limit of layer of growth, (B, C, D, highly magnified.)

Эти примитивные сосны появляются в среднем эриане в различных частях Америки, а также в Шотландии и Германии, и представлены древесиной, указывающей на присутствие нескольких видов. Я сам выделил и описал пять видов из эриана Канады и Соединенных Штатов. Исходя из того, что эти деревья представлены дрейфующими стволами, погребенными в песчаниках и морских известняках, мы можем, пожалуй, сделать вывод, что они росли на возвышенностях эрианской суши и что их стволы переносились речными паводками в море. Случаев обнаружения их листвы или плодов до сих пор достоверно не зафиксировано, хотя существуют некоторые веерообразные листья, обычно считающиеся папоротниковыми, которые могли принадлежать таким деревьям. В таком случае они напоминали бы современный гинкго (Gingko) из Китая, и некоторые плоды, относимые к роду Cardiocarpum, могли быть произведены ими. Этим деревьям давали различные названия. Я предпочел название, данное Унгером, Dadoxylon, как более нейтральное в отношении родственных связей, чем другие. Многие из этих деревьев имели очень длинные внутренние сердцевинные цилиндры с любопытными поперечными перегородками, которые при раздельном сохранении получили название Sternbergia.

Araucarites, Гепперт; Araucarioxylon, Краус.

Родственными этим деревьям, и, возможно, промежуточными между ними и саговниками (Cycads), были те, что известны как кордаиты (Cordaites) (рис. 30), которые имели стволы, напоминающие стволы Dadoxylon, но с еще более крупными сердцевинами Sternbergia и внутренней осью из лестничных сосудов, окруженной сравнительно тонким древесным цилиндром. Некоторые из них имеют листья длиной более фута, напоминающие листья широколиственных злаков или ирисовых растений. Тем не менее их цветы и плоды, по-видимому, были ближе к тисовым, чем к любым другим растениям (рис. 31). Их стебли были менее древесными, а сердцевины крупнее, чем у настоящих сосен, и некоторые из крупнолистных видов должны были иметь толстые, жесткие ветви. Их рассматривают как отдельное семейство, промежуточное между соснами и саговниками, которое, начавшись в среднем девоне, заканчивается в пермском периоде, где, однако, встречаются некоторые из наиболее гигантских видов. Что касается формы и структуры листьев, стеблей и плодов, то существует удивительно мало различий между видами, найденными в эриане и перми. Однако своего апогея они достигли в каменноугольном периоде, и угольные бассейны южной Франции оказались пока самыми богатыми их остатками.

Fig. 30.—Cordaites Robbii (Erian, New Brunswick), a, Group of young leaves. b, Point of leaf, c, Base of leaf, d. Venation, magnified.

Fig. 31.—Erian fruits, &c., some gymnospermous, and probably of Cordaites and Taxine trees (St. John, New Brunswick), A, Cardiocarpum cornutum. B, Cardiocarpum acutum. C, Cardiocarpum Crampii. D, Cardiocarpum Baileyi. E, Trigonocarpum racemosum. E¹, E², Fruits enlarged, F, Antholithes Devonicus. G, Annularia acuminata, H, Asterophyllites acicularis. H², Fruit of the same, K, Cardiocarpum (? young of A.), L, Pinnularia dispalans (probably a root).

Наконец, единственный экземпляр, собранный профессором Джеймсом Холлом из Олбани в ручье Эйтин-Майл-Крик, озеро Эри, имеет структуру обычного покрытосеменного экзогенного растения и был описан мной как Syringoxylon mirabile. Этот уникальный пример достаточен для установления факта существования таких растений в столь раннюю дату, если только какой-либо случай не принес образец из более поздней формации, чтобы смешать его с эрианскими ископаемыми. Следует, однако, заметить, что отсутствие какой-либо подобной древесины во всех формациях между верхним эрианом и средним мелом вызывает очень серьезные сомнения в подлинности образца. Я фиксирую этот факт, ожидая дальнейших открытий для его подтверждения. В характере описанного мной образца я не сомневаюсь.

«Журнал Геологического общества» (Journal of the Geological Society), том xviii.

Мы сможем лучше осознать значение и связи этой древней флоры, когда изучим флору последующего каменноугольного периода. Мы можем лишь отметить здесь тот факт, что в этих девонских лесах и на болотах по их краям мы находим удивительное расширение ныне скромных групп ризокарповых и плауновых, и что флора в целом принадлежит к высшей группе тайнобрачных и низшей группе явнобрачных, так что она обладает примечательным аспектом посредственности. Далее, хотя есть свидетельства некоторого разнообразия местообитаний, есть также свидетельства большого климатического единообразия и состояния вещей, более напоминающего островной климат умеренных частей южного полушария, чем современный климат Северной Америки или Европы.

Единственными животными обитателями этих девонских лесов, насколько известно, были несколько видов насекомых, обнаруженных Харттом в Нью-Брансуике и описанных доктором Скаддером. Однако, поскольку теперь мы знаем, что в силуре существовали как скорпионы, так и насекомые, вероятно, что они встречались и в эриане, хотя их остатки еще не были обнаружены. Все известные насекомые эрианских лесов являются родственниками веснянок и кузнечиков (Neuroptera и Orthoptera) или промежуточными формами между ними. Вероятно, личинки большинства из них жили в воде и питались обильной там растительной массой или многочисленными мелкими ракообразными и червями. Наземных позвоночных, насколько известно, не было, но были рыбы (Dipterus и др.), родственные современным баррамундам, или рогозубам (Ceratodus) из Австралии, с зубами, приспособленными для перетирания растительной пищи. Также возможно, что некоторые из более мелких покрытых пластинами рыб (плакоганоиды, подобные Pterichthys) могли питаться растительной пищей, и, в любом случае, если они питались низшими животными, последние должны были существовать за счет растений. Я упоминаю эти факты, чтобы показать, что сверхобильная растительность этой эпохи, будь то водная или наземная, не была полностью бесполезна для животных. Вполне вероятно также, что нам еще многое предстоит узнать о животном мире эрианских болот и лесов.

ПРИМЕЧАНИЯ К ГЛАВЕ III.

I. — Классификация Sporangites.

Конечно, очень неудовлетворительно давать названия лишь фрагментам растений, однако представляется весьма желательным иметь какой-то способ их систематизации. Что касается описанных выше организмов, которые первоначально были названы мной Sporangites в предположении, что это спорангии, а не споры, то это название было в некоторой степени оправдано открытием принадлежащих им споровых капсул, поэтому я думаю, что его можно сохранить как временное название; но я бы обозначил их все как Protosalviniæ, подразумевая под этим растения с ризокарповыми связями, хотя, возможно, при более глубоком изучении они окажутся принадлежащими к разным родам. Мы можем под этими названиями называть их отделенные диски макроспорами, а их клеточные оболочки — спорокарпами. Следующие формы можно признать самостоятельными:

1. Protosalvinia Huronensis, Доусон, син. Sporangites Huronensis, «Отчет об эрианской флоре Канады», 1871 г. — Макроспоры в форме дисков или шаров, гладкие и толстостенные, стенки пронизаны мелкими радиальными порами. Диаметр около одной сотой дюйма или чуть больше. In situ несколько макроспор содержатся в тонком клеточном спорокарпе, вероятно, шаровидной формы. Из верхнеэрианских, а возможно, и нижнекаменноугольных сланцев Кеттл-Пойнт, озеро Гурон, из различных мест штата Огайо, а также из валунов сланца в валунной глине Чикаго и окрестностей. Впервые собраны в Кеттл-Пойнт сэром У. Э. Логаном, в Огайо — профессором Эдвардом Ортоном, в Чикаго — доктором Г. А. Джонсоном и г-ном Б. У. Томасом, а также в Нью-Йорке профессором Дж. М. Кларком.

Макроспоры, собранные г-ном Томасом из чикагских глин и сланцев, тесно соответствуют таковым из Кеттл-Пойнт и, вероятно, принадлежат к тому же виду. Некоторые из них имеют более толстую внешнюю стенку и показывают поры гораздо отчетливее. Они были названы г-ном Томасом S. Chicagoensis и могут рассматриваться как вариативная форма. Образцы, выделенные из сланца и смонтированные в сухом виде, показывают то, что, по-видимому, было рубчиком или следом прикрепления, лучше, чем те, что в бальзаме.

Срезы сланца Кеттл-Пойнт показывают, помимо макроспор, более широкие и тонкие обрывки растительного вещества, которые, как я склонен полагать, являются остатками спорокарпов.

2. Protosalvinia (Sporangites) Braziliensis, Доусон, «Канадская летопись науки» (Canadian Record of Science), 1883 г. — Макроспоры круглые, гладкие, немного длиннее, чем у предыдущего вида, или около одной семьдесят пятой дюйма в диаметре, заключены в круглые, овальные или слегка почковидные спорокарпы, каждый из которых содержит от четырех до двадцати четырех макроспор. Наибольший диаметр спорокарпов от трех до шести миллиметров. Структура стенки спорокарпов шестиугольно-клеточная. Некоторые спорокарпы не показывают макроспор и, возможно, могут содержать микроспоры. Образцы происходят из эриана Бразилии. Открыты г-ном Орвиллом Дерби. Формация, по словам г-на Дерби, состоит из черных сланцев внизу, мощностью около трехсот футов, содержащих фукоид, известный как Spirophyton, и, вероятно, разложившееся растительное вещество. Выше залегает шоколадный и красноватый сланец, в котором встречаются хорошо сохранившиеся образцы Protosalvinia. Эти пласты очень широко распространены и изобилуют Protosalvinia и Spirophyton.

3. Protosalvinia (Sporangites) bilobata, Доусон, «Канадская летопись науки», 1883 г. — Спорокарпы овальные или почковидные, от трех до шести миллиметров в диаметре, каждый показывает два округлых выступа на концах с углублением посередине, а иногда приподнятую шейку или перешеек с одной стороны, соединяющий выступы. Структура спорокарпа клеточная. Некоторые образцы указывают на то, что каждый выступ или бугорок содержал несколько макроспор. На первый взгляд легко принять эти тела за створки Beyrichia.

Найдены в тех же формациях, что и предыдущий вид, хотя, насколько позволяют судить образцы, не совсем в тех же пластах. Собраны г-ном Дерби.

4. Protosalvinia Clarkei, Доусон, P. bilobata, Кларк, «Американский журнал науки» (American Journal of Science). — Макроспоры от двух третей до одного миллиметра в диаметре. Одна, две или три содержатся в каждом спорокарпе, который является клеточным. Макроспоры имеют очень толстые стенки с радиальными извилистыми трубками. Если только эта структура не является результатом минеральной кристаллизации, эти макроспоры должны были иметь очень толстые стенки и по структуре напоминать утолщенные клетки косточковых плодов и сердцевины груши или оболочки силурийских и эрианских семян, известных как Pachytheca, хотя и в меньшем масштабе.

Следует заметить, что тела, подобные этим, встречаются в землистом битуме Богхед и были описаны Креднером.

Я нашел подобные тела в так называемом «звездном угле» (Stellar coal) угольного района Пикту, Новая Шотландия, некоторые слои которого заполнены ими. Они встречаются группами или пятнами, которые, по-видимому, заключены в гладкую и тонкую мембрану или спорокарп. Вполне вероятно, что эти тела являются родовыми отличиями от Protosalvinia.

5. Protosalvinia punctata, Ньютон, «Геологический журнал» (Geological Magazine), новая серия, 2 декабря, том ii. — Г-н Ньютон назвал диски, найденные в белом угле и тасманите, Tasmanites, вид — Tasmanites punctatus, но поскольку мое название Sporangites имело приоритет, я не считаю необходимым принимать этот термин, хотя нет сомнений, что эти организмы имеют сходный характер. То же самое можно сказать в отношении тел, описанных Хаксли и Ньютоном как встречающихся в угле Better-bed.

В работе Витема «Внутреннее строение ископаемых растений» (Internal Structure of Fossil Vegetables), 1833 г., таблица XI, приведены рисунки ланкаширского каннеля, который показывает Sporangites типа тех, что в эрианских сланцах. Кьюкетт в своем «Отчете о минерале Торбейн-Хилл» (Report on the Torbane Hill Mineral), 1854 г., очень хорошо изобразил подобные структуры из угля Метхел и каннель-угля Лесмахаго. Это самые ранние известные мне публикации по данному вопросу; и Кьюкетт, хотя и не понимая природы наблюдаемых им тел, утверждает, что они являются обычным ингредиентом каннель-углей.

II. — Природа и родственные связи Ptilophyton.

(Lycopodites Vanuxemii из «Отчета о девонских и верхнесилурийских растениях», часть I, стр. 35, L. plumula из «Отчета о нижнекаменноугольных растениях», стр. 24, табл. I, рис. 7, 8, 9.) В вышеупомянутых отчетах эти примечательные перистые, похожие на вайи объекты были отнесены к роду Lycopodites, как это сделал Гепперт в своем описании европейского вида Lycopodites pennæformis, который очень близок к американской эрианской форме. Однако с 1871 года было получено много новых образцов и высказаны самые разные мнения об их родственных связях. В то время как Холл назвал некоторые из них Plumalina и рассматривал их как животные структуры, родственные гидроидам, Лескере описал некоторые каменноугольные формы под родовым названием Trochophyllum, которое, однако, более уместно для растений с мутовчатыми листьями, включенными в этот род. Прежде чем я увидел публикации Холла и Лескере по этому вопросу, я в статье о «Шотландских девонских растениях» отделил эту группу от рода Lycopodites и образовал для нее род Ptilophyton, намекая на перистый вид этого вида. Мои причины для этого и мои нынешние сведения о природе этих растений могут быть изложены следующим образом: Шимпер в своей «Palæontologie Vegetale» (возможно, из-за невнимания к описаниям или отсутствия доступа к образцам) сомневается в плауновидном характере видов Lycopodites, описанных в моих опубликованных работах о растениях девона Америки и в моем отчете 1871 года. Из них L. Richardsoni и L. Matthewi, несомненно, очень близки к современному роду Lycopodium. L. Vanuxemii, признаю, более проблематичен; но Шимпер вряд ли мог предположить, что это папоротник или фукоид, родственный Caulerpa, если бы он заметил, что как в моем виде, так и в родственном L. pennæformis Гепперта, который он, по-видимому, не замечает, перышки сочленены со стеблем и оставляют рубцы там, где они опали. Когда я был в Белфасте в 1870 году, мое внимание снова было привлечено к родственным связям этих растений, когда я нашел в коллекции профессора Томсона образец из Кейтнесса, который показывает растение, по-видимому, этого рода, с теми же длинными узкими перышками или листочками, прикрепленными, однако, к более толстым стеблям и свернутыми в цирцинатном порядке. По-видимому, это растение в состоянии вернации, и части слишком скучены и сдавлены, чтобы их можно было точно изобразить или описать; но я думаю, что вряд ли могу ошибаться относительно его истинной природы. Цирцинатное расположение в данном случае благоприятствовало бы родству с папоротниками; но некоторые плауновидные растения также сворачиваются таким образом, как и ветви растений рода Psilophyton. (Рис. 17, supra.)

«Канадский натуралист» (Canadian Naturalist), 1878 г.

Образец состоит из короткого прямостоячего стебля, на котором расположены довольно толстые очередные ветви, идущие косо наружу, а затем изгибающиеся внутрь в цирцинатном порядке. Нижние из них, по-видимому, производят на своих внутренних сторонах короткие боковые веточки, и на них, а также на изогнутых конечностях ветвей, длинные, узкие, линейные листья расположены скученно. Таким образом, образец представляет собой не колос плодоношения, а молодой стебель или ветвь в вернации, которые в развернутом виде имели бы форму тех своеобразных перистых Lycopodites, типами которых являются L. Vanuxemii из американского девона и L. pennæformis из европейского нижнего карбона, и это показывает, что можно было ожидать от других образцов, что они были низкими, пучковатыми растениями, цирцинатными в вернации. Короткий стебель этого растения просто бороздчатый и не имеет сходства с отделенной ветвью Lycopodites Milleri, которая лежит под прямым углом к нему на той же плите. Что касается родственных связей этого своеобразного типа растений, к которому принадлежит данный образец, я могу процитировать свой «Отчет о нижнекаменноугольных растениях Канады», в котором я описал родственный вид, L. plumula:

«Ботанические связи этих растений должны оставаться предметом сомнений до тех пор, пока не будет обнаружено их внутреннее строение или плодоношение. Тем временем я следую за Геппертом, помещая их в то, что мы должны рассматривать как временный род Lycopodites. С одной стороны, они не похожи на тонкие веточки Taxodium и подобных хвойных, и сильно углеродистый характер стеблей дает некоторое основание для предположения, что они могли быть древесными растениями. С другой стороны, они могли бы, насколько позволяет форма, быть отнесены к водорослям типа Chondrites obtusus Броньяра или современным Caulerpa plumaria. Опять же, у растения этого типа из девона Кейтнесса, о котором я упоминал в предыдущем мемуаре, вернация, по-видимому, была цирцинатной, и Шимпер предположил, что эти растения могут быть папоротниками, что, по-видимому, также было взглядом Шумарда».

В целом эти растения ближе к плаунам, чем к папоротникам; и поскольку они составляют небольшую, но отчетливую группу, известную, насколько мне известно, только в нижнем карбоне и эриане или девоне, они заслуживают родового названия, и я предложил для них в своей «Статье о шотландских девонских растениях» 1878 года название Ptilophyton, название, достаточно отличное по звучанию от Psilophyton и очень хорошо выражающее их своеобразный перистый характер роста. Род был определен следующим образом:

«Ветвящиеся растения, ветви которых несут длинные, тонкие листья в два или более рядов, придавая им перистый вид; вернация цирцинатная. Плоды неизвестны, но аналогия указывает на то, что они располагались на основаниях листьев или на видоизмененных ветвях с более короткими листьями».

Вышеупомянутый шотландский образец был назван Pt. Thomsoni и характеризовался своей густопучковой формой и толстыми ветвями. Другие известные виды: Pt. pennæformis, Гепперт, нижний карбон; Pt. Vanuxemii, Доусон, девон; Pt. plumula, Доусон, нижний карбон.

Filicites gracilis Шумарда из девона Огайо и Pinites antecedens Штура из нижнего карбона Силезии, возможно, принадлежат к тому же роду. Упомянутый шотландский образец, по-видимому, является первым появлением этой формы в девоне Европы.

У меня была возможность изучить значительную серию этих растений, собранных профессором Уильямсом из Корнеллского университета, и подготовить заметку о них для Американской ассоциации, из которой, однако, был опубликован только реферат. Мне также была предоставлена возможность изучить образцы, отнесенные к Trochophyllum, профессором Лескере и г-ном Лако из Питтстона.

Образцы профессора Уильямса встречаются в темном сланце, связанном с остатками наземных растений родов Psilophyton, Rhodea и др., а также морскими раковинами, из которых мелкий вид Rhynchonella часто прикреплен к стеблям Ptilophyton. Таким образом, эти организмы, очевидно, были отложены в морских пластах, но в ассоциации с наземными растениями.

Изучение образцов, собранных профессором Уильямсом, выявляет следующие факты: (1) Растения представляют собой не сплошные вайи, а тонкие стебли или черешки с узкими линейными листочками, прикрепленными перистым образом. (2) Перышки сочленены так, что они отламываются, оставляя нежные поперечные рубцы, и нижние части стеблей часто таким образом обнажаются от перьев на длину одного или нескольких дюймов. (3) Стебли изгибаются таким образом, что указывают на цирцинатную вернацию. (4) В нескольких случаях наблюдалось, что вайи дихотомически делятся к вершине; но это редкость. (5) Нет никаких признаков клеток в перышках; но, с другой стороны, нет признаков плодоношения, если только мелкие гранулы, которые делают некоторые стебли шероховатыми, не являются таковыми. (6) Стебли, по-видимому, были рыхлыми и гибкими, и в некоторых случаях они, кажется, росли на черешках папоротников, сохранившихся вместе с ними в тех же пластах. (7) Частота прикрепления мелких брахиопод к образцам Ptilophyton, по-видимому, указывает на то, что растение стояло прямо в воде. (8) Некоторые образцы показывают так много углеродистого вещества, что указывает на то, что перышки были значительной консистенции. Все эти признаки являются признаками скорее водного растения, чем животного организма или наземного растения.

Образцы, переданные профессором Лескере и г-ном Лако, происходят из нижнего карбона и, очевидно, представляют другой вид с похожими тонкими стеблями в ямках, часто частично обнаженными от перышек внизу; но перышки гораздо шире и расположены более редко. Они прикреплены очень узкими основаниями и, по-видимому, стремятся лежать в одной плоскости, хотя, возможно, были расположены спирально. На тех же плитах находятся округлые спорангии или макроспоры, подобные таковым у Lepidodendron, но нет доказательств того, что они принадлежали к Trochophyllum. Однако на стеблях этого растения есть мелкие округлые тела, по-видимому, занимающие места некоторых перышек. Это могут быть споровые капсулы; но они могут быть просто не полностью развитыми перышками. Тем не менее тот факт, что подобные мелкие гранулы появляются на стеблях девонского вида, благоприятствует идее о том, что они могут быть органами плодоношения.

Самым интересным открытием, однако, которое вытекает из изучения образцов г-на Лако, является то, что перышки были цилиндрическими и полыми и, вероятно, служили для плавучести растения. Это объяснило бы многие особенности внешнего вида и способа залегания девонского Ptilophyton, которые легко объясняются, если предположить, что это водное растение, прикрепляющееся к стеблям погруженных растительных остатков и стоящее прямо в воде благодаря своим полым листьям. Впрочем, это вполне могло быть растение более высокой организации, чем водоросли, хотя, несомненно, тайнобрачное.

Виды Ptilophyton, таким образом, составят своеобразную группу водных растений, принадлежащих к девонскому и нижнекаменноугольному периодам, и, возможно, родственных плаунам и марсилеевым по своей организации и плодам, но особо отличающихся своими линейными листьями, служащими поплавками и расположенными перистым образом на тонких стеблях. Единственный вид, найденный до сих пор в пределах Канады, — это Pt. plumula, найденный доктором Хониманом в нижнем карбоне Новой Шотландии; но поскольку Pt. Vanuxemii изобилует в эриане Нью-Йорка, он, несомненно, будет найден и в Канаде.

III. — Древовидные папоротники эрианского периода.

Поскольку факт наличия настоящих древовидных папоротников в породах столь древних, как средний эриан или девон, в некоторых кругах подвергался сомнению, ниже приводится краткое изложение из описаний, опубликованных в «Журнале Геологического общества Лондона» (1871 и 1881 гг.), где можно найти рисунки видов:

Из многочисленных папоротников, известных ныне в среднем и верхнем девоне Северной Америки, большое количество составляют мелкие и нежные виды, которые, вероятно, были травянистыми; но есть и другие виды, которые могли быть древовидными папоротниками. Однако мало определенных сведений до недавнего времени было получено относительно их характера роста.

Единственный известный мне вид в девоне Европы — это Caulopteris Peachii Солтера, изображенный в «Ежеквартальном журнале Геологического общества» за 1858 год. Оригинальный образец этого растения я имел возможность видеть в Лондоне благодаря любезности г-на Этериджа, и не сомневаюсь, что это стебель небольшого древовидного папоротника, родственного роду Caulopteris угольной формации.

В своей статье о девоне Восточной Америки («Ежеквартальный журнал Геологического общества», 1862 г.) я упоминал растение, найденное г-ном Ричардсоном в Перри, как, возможно, вид Megaphyton, используя этот термин для обозначения тех стеблей древовидных папоротников, у которых листовые рубцы расположены в два вертикальных ряда; но образец был неясным, и я до сих пор не получил другого.

Совсем недавно, в 1869 году, профессор Холл передал мне интересную коллекцию из Гилбоа, Нью-Йорк, и округа Мэдисон, Нью-Йорк, включая два ствола, окруженных воздушными корнями, которые я описал как Psaronius textilis и P. Erianus в своем «Пересмотре девонской флоры», прочитанном перед Королевским обществом. В той же коллекции были два очень крупных черешка, Rhachiopteris gigantea и R. palmata, которые, как я предположил, могли принадлежать древовидным папоротникам.

Реферат в «Трудах Королевского общества» (Proceedings of the Royal Society), май 1870 г.; также «Отчет об эрианских растениях Канады», 1871 г.

Мое определение видов Psaronius, упомянутых выше, недавно было полностью подтверждено открытием г-ном Локвудом из Гилбоа верхней части одного из этих стеблей с сохранившимися листовыми рубцами и прикрепленными черешками, а также некоторыми примечательными образцами, полученными профессором Ньюберри из Нью-Йорка из известняка Corniferous в Огайо, которые указывают на существование там трех видов древовидных папоротников, один из них с воздушными корнями, подобными таковым у образцов из Гилбоа. Все эти образцы доктор Ньюберри любезно позволил мне изучить и разрешил описать образец из Гилбоа как связанный с теми, что я ранее изучал в коллекциях профессора Холла. Образцы из Огайо он назвал сам, но позволяет мне упомянуть их здесь для сравнения с другими. Я добавлю несколько заметок об образцах, найденных вместе с папоротниками из Гилбоа.

Можно далее заметить, что образцы из Гилбоа происходят из пласта, содержащего прямостоячие пни древовидных папоротников в группе Chemung верхнего девона, в то время как образцы из Огайо происходят из морского известняка, принадлежащего к нижней части среднего девона.

1. Caulopteris Lockwoodi, Доусон. — Ствол от двух до трех дюймов в диаметре, продольно морщинистый. Листовые рубцы широкие, округлые сверху и радиально морщинистые, с неровным рубцом внизу, расположенные спирально примерно в пять рядов; сосудистые пучки отчетливо не сохранились. Черешки тонкие, сильно расширенные у основания, делящиеся сначала перистым образом, а затем дихотомически. Конечные перья с остатками многочисленных, по-видимому, узких перышек.

Этот стебель, вероятно, является верхней частью одного или другого вида Psaronius, найденного в том же пласте (P. Erianus, Доусон, и P. textilis, Доусон). По-видимому, это был прямостоячий стебель, погребенный in situ в песчанике и сохранившийся в виде слепка. Стебель небольшой, всего два дюйма или чуть больше в диаметре. Он грубо морщинистый продольно и покрыт крупными листовыми рубцами, каждый дюйм в диаметре, подковообразной формы. Черешки, пять из которых сохранились, отделяются от этих рубцов с отчетливым сочленением, за исключением одной точки у основания, где, вероятно, пучок или пучки сосудов проходили в черешок. Они сохраняют свою форму при прикреплении к стеблю, но на некотором расстоянии от него сплющиваются. Они вздуты у основания и довольно быстро уменьшаются в размерах. Листовые рубцы варьируют по форме и не очень отчетливы, но, по-видимому, представляют полукруглый ряд ямок сверху, наиболее крупных посередине. От них вниз отходит ряд неровных борозд, сходящихся ко второму и более неясному полукругу ямок, внутри или ниже которого находится неровный рубец или разрыв, упомянутый выше. Положение и форма черешков видны на рис. 24, supra.

Мемуар о девонской флоре, «Труды Королевского общества», май 1870 г.

Черешки обломаны в нескольких дюймах от стебля; но другие фрагменты, найденные в тех же пластах, по-видимому, показывают их продолжение и некоторые остатки их листвы. Один образец показывает ряд отростков по бокам, которые, по-видимому, являются остатками мелких перьев или, возможно, шипов на краю черешка. Другие фрагменты показывают деление вайи, сначала перистым образом, а впоследствии путем бифуркации; и некоторые фрагменты показывают остатки перышек, возможно, фертильных перышек. Они очень неясны, но, по-видимому, показывают, что растение приближалось по форме своих вай и расположению плодоношения к Cyclopterids подрода Aneimites, один из которых (Aneimites Acadica) из нижнего карбона Новой Шотландии я в другом месте описал как, вероятно, древовидный папоротник. Вайи были явно отличны от вай Archæopteris, рода, характерного для тех же пластов, но имеющего очень другой характер роста. Это согласуется с тем фактом, что в коллекции профессора Холла есть масса вай Cyclopteris (Archæopteris) Jacksoni, расположенных так, что делает вероятным, что растение было травянистым папоротником, производящим пучки вай на коротких стеблях обычным способом. Неясность листовых рубцов может сделать сомнительным, следует ли помещать описанное выше растение в род Caulopteris или в Stemmatopteris; но оно кажется наиболее близким к первому. Род в настоящее время, конечно, является временным; но я счел справедливым по отношению к усердным трудам г-на Локвуда назвать эту любопытную и интересную ископаемую форму Caulopteris Lockwoodi.

«Ежеквартальный журнал Геологического общества» (Quarterly Journal of the Geological Society), 1860 г.

Род, к которому принадлежит хорошо известный Cyclopteris (Adiantites) Hibernicus из девона Ирландии.

Я в другом месте отмечал тот факт, что стволы, черешки и перышки папоротников любопытным образом разобщены в девонских пластах — эффект водной сортировки, характерный для периода, в котором условия отложения были столь разнообразны. Другой пример этого заключается в том, что в песчаниках залива Гаспе, которые до сих пор не дали ни одного примера вай папоротников, есть сдавленные стволы, которые образцы г-на Локвуда позволяют мне по крайней мере предположить, что они могли принадлежать древовидным папоротникам, хотя ни один из них не является достаточно совершенным для описания.

Коллекция г-на Локвуда включает образцы Psaronius textilis; и в дополнение к ним есть остатки прямостоячих стеблей, несколько отличающихся по характеру, но, возможно, принадлежащих к высшим частям того же вида древовидного папоротника. Один из них — стебель, раздавленный таким образом, что он не проявляет свою форму с какой-либо отчетливостью, но окружен гладкими цилиндрическими корнями, радиально исходящими из него пучками, идущими сначала горизонтально, а затем изгибающимися вниз и иногда заканчивающимися округлыми концами. Они напоминают по форме и размеру воздушные корни Psaronius Erianus; и я считаю их подобными корнями из более высокой части стебля, а некоторые из них — молодыми и недостаточно удлинившимися, чтобы достичь земли. Этот образец, таким образом, представлял бы стебель P. Erianus на более высоком уровне, чем те, что были найдены ранее. Мы можем, таким образом, в воображении восстановить ствол и крону этого некогда изящного древовидного папоротника, хотя у нас нет деталей его вай. Коллекции г-на Локвуда также содержат образец крупного папоротникового черешка, который я назвал Rhachiopteris punctata. Мой первоначальный образец был получен профессором Холлом из того же горизонта в Нью-Йорке. Образец г-на Локвуда большего размера, но не сохраняет остатков вайи. Он должен был принадлежать к виду, совершенно отличному от Caulopteris Lockwoodi, но который мог, подобно ему, быть древовидным папоротником.

2. Caulopteris antiqua, Ньюберри. — Это сплющенный стебель на плите известняка, содержащей брахиоподы, трилобиты и т. д. известняка Corniferous. Он около восемнадцати дюймов в длину и три с половиной дюйма в среднем в ширину. Открытая сторона показывает около двадцати двух крупных листовых рубцов, расположенных спирально. Каждый лист, где он был обломан, оставил грубый излом; а выше этого находится полукруглый отпечаток черешка на стебле, который, как и поверхность оснований черешков, продольно исчерчен или бугорчат. Структуры не сохранились, а лишь внешняя эпидерма в виде угольной пленки. Стебель в целом очень напоминает Caulopteris Peachii, но большего размера. Он отличается от C. Lockwoodi более удлиненными основаниями листьев и тем, что листья расположены более удаленно; но он явно того же общего характера, что и этот вид.

3. Caulopteris (Protopteris) peregrina, Ньюберри. — Это гораздо более интересный вид, чем предыдущий, поскольку принадлежит к родовой или подродовой форме, до сих пор не признанной ниже карбона, и имеет частично сохранившуюся тонкую структуру.

Образцы, как и предыдущие, находятся на плитах морского известняка формации Corniferous и сплющены. Один представляет верхнюю часть стебля с листовыми рубцами и остатками черешков; другой — нижнюю часть с воздушными корнями. Верхняя часть имеет три дюйма в диаметре и около фута в длину и показывает тридцать листовых рубцов, которые около трех четвертей дюйма в ширину и несколько меньше в глубину. Верхняя часть представляет отчетливую округлую и иногда двойную краевую линию, иногда с небольшим углублением посередине. Нижняя часть неровная и, будучи наиболее совершенной, показывает семь тонких сосудистых пучков, проходящих косо вниз в стебель. У более совершенных оснований листьев структура сохранена и показывает нежную тонкостенную овальную паренхиму, в то время как сосудистые пучки показывают лестничные сосуды с короткими перекладинами в несколько рядов, на манер многих современных папоротников. Некоторые рубцы показывают следы гиппокрепиевой отметки, характерной для Protopteris; и расположение сосудистых пучков у основания рубцов такое же, как в этом роде, как и общая форма и расположение рубцов. При тщательном изучении вид действительно очень близок к типичному P. Sternbergii, как изображено Кордой и Шимпером.

Corda, “Beiträge,” табл. 48, копия у Schimper, табл. 52.

Род Protopteris Штернберга, хотя исходный вид (P. punctata) в его более ранней таблице (таблица 4) представлен как Lepidodendron, а в фундаментальном труде Броньяра — как Sigillaria (S. punctata), является настоящим древовидным папоротником; строение одного из видов (P. Cottai) было прекрасно проиллюстрировано Кордой. Описанные до настоящего времени виды происходят из каменноугольного и пермского периодов.

Второй экземпляр этого вида представляет собой нижнюю часть стебля. Он имеет тринадцать дюймов в длину и около четырех дюймов в диаметре и покрыт массой уплощенных воздушных корней, лежащих параллельно друг другу, подобно Psaronites каменноугольной формации и P. Erianus верхнего эрианского или девонского периода.

4. Asteropteris noveboracensis, gen. et sp. n. — Род Asteropteris установлен для стеблей папоротников, осевая часть которых состоит из вертикальных радиальных пластин лестничной ткани, погруженных в паренхиму, а внешний цилиндр состоит из удлиненных клеток, пронизанных листовыми пучками типа Zygopteris.

Единственный известный мне вид представлен стеблем диаметром 2,5 сантиметра, слегка морщинистым и покрытым ямками снаружи, возможно, от следов погибших воздушных корней. Поперечный срез показывает в центре четыре вертикальные пластины лестничной или несовершенно сетчатой ткани, расположенные под прямым углом друг к другу и соединенные в середине стебля. На небольшом расстоянии от центра каждая из этих пластин делится на две или три, образуя ось из десяти-двенадцати радиальных пластин, с остатками клеточной ткани, заполняющими угловые промежутки. Наибольший диаметр этой оси составляет около 1,5 сантиметра. Снаружи от оси стебель состоит из удлиненных клеток с несколько утолщенными стенками, становящимися более плотными к периферии. Стенки этих клеток имеют любопытный сетчатый вид, по-видимому, вызванный растрескиванием древесной оболочки вследствие сжатия в процессе обугливания. В этот внешний цилиндр погружено около двенадцати сосудистых пучков, каждый из которых имеет гантелевидную группу лестничных сосудов, заключенных в оболочку из толстостенных волокон. Каждый пучок расположен напротив одного из лучей центральной оси. Образец демонстрирует около двух дюймов длины стебля и несколько изогнут, по-видимому, под давлением, на одном конце.

Этот стебель, очевидно, принадлежит небольшому древовидному папоротнику типа, насколько мне известно, ранее не описанного, и представляющего собой весьма сложную и симметричную форму группы палеозойских папоротников, родственных роду Zygopteris Шимпера. Одна только центральная ось имеет любопытное сходство с характерным стеблем, описанным Унгером («Девонская флора Тюрингии») под названием Cladoxylon mirabile; и вполне возможно, что этот последний стебель может быть осью какого-то родственного растения. Однако крупные воздушные корни некоторых современных древовидных папоротников рода Angiopteris имеют аналогичное радиальное строение.

Профессор Уильямсон, которому я отправил прорисовку строения, согласен со мной в том, что оно является новым.

Экземпляр происходит из коллекции Берлина Г. Райта, эсквайра, из Пенн-Ян, штат Нью-Йорк, и был найден в группе Портидж (верхний эрианский период) в Майло, штат Нью-Йорк, где он был связан с крупными черешками папоротников и стволами Lepidodendra, вероятно, L. Chemungense и L. primævum.

Нахождение этого и других стеблей древовидных папоротников в морских отложениях было недавно проиллюстрировано наблюдением профессора А. Агассиса о том, что значительное количество растительного вещества может быть выловлено с больших глубин моря с подветренной стороны Карибских островов. Нахождение этих стволов дополнительно связывается с большим обилием крупных черешков (Rhachiopteris) в тех же пластах, в то время как редкость хорошо сохранившихся вай объясняется грубостью отложений, а также, вероятно, длительным мацерированием остатков растений в морской воде.

В связи с этим я могу сослаться на примечательные факты, недавно изложенные Уильямсоном относительно стеблей, известных как Heterangium и Lyginodendron. По-видимому, они, обладая сильными экзогенными особенностями, на самом деле являются стеблями древовидных папоротников, что ставит это семейство в то же положение развития, что и плауновидные и хвощевидные каменноугольного периода.

«Труды Королевского общества», 6 января 1887 г.

IV. — Об эрианских деревьях рода Dadoxylon, Unger. (Araucarites Гепперта, Araucarioxylon Крауса.)

Крупные древесные стволы, обугленные или окремненные, демонстрирующие древесные клетки с шестиугольными ареолами, в которые вписаны овальные поры, обильно встречаются в некоторых пластах среднего эрианского периода Америки и составляют наиболее распространенный вид ископаемой древесины вплоть до триаса. В более древних формациях они, как правило, имеют несколько рядов пор на каждом волокне и сердцевинные лучи, состоящие из двух или более рядов клеток, но становятся более простыми в этом отношении в пермской и триасовой сериях. Названия Araucarites и Araucarioxylon, возможно, являются спорными, поскольку они предполагают родство с Araucaria, которого может и не существовать. Поэтому, я думаю, следует отдать предпочтение названию Унгера, которое не является обязывающим. В моей «Акадийской геологии» и в моем «Отчете о геологии острова Принца Эдуарда» я привел доводы в пользу того, что листва некоторых из этих деревьев, по крайней мере, была той, что известна как Walchia, и что они могли нести орешки по типу тисовых деревьев (Trigonocarpum и др.). Гран д'Эри недавно предположил, что некоторые из них могли принадлежать к Cordaites или к растениям, включенным в эту несколько разнообразную и, вероятно, искусственную группу.

Самое раннее открытие деревьев этого типа в эрианском периоде Америки принадлежит Мэтью и Хартту, которые нашли крупные стволы, описанные мной впоследствии как Dadoxylon Ouangondianum, в эрианском песчанике Сент-Джона, Нью-Брансуик, названном поэтому теми геологами «песчаником Dadoxylon». Чуть позже подобная древесина была найдена профессором Холлом и профессором Ньюберри в группе Гамильтон в Нью-Йорке и Огайо, а родственная древесина рода Ormoxylon была получена профессором Холлом в группе Портидж того же штата. Эти виды древесины оказались специфически отличными от древесины из Сент-Джона и были названы мной D. Halli, D. Newberryi и Ormoxylon Erianum. Три вида Dadoxylon сходились в наличии сложных сердцевинных лучей и, таким образом, принадлежали бы к группе Palæoxylon Броньяра. В случае с Ormoxylon этот признак не удалось установить достаточно четко, но сердцевинные лучи казались простыми.

Я обязан профессору Дж. М. Кларку из Амхерстского колледжа, штат Массачусетс, за несколько хорошо сохранившихся экземпляров другого вида из сланцев Дженеси в Канандейге, Нью-Йорк. Они демонстрируют небольшие стебли или ветви с клеточной сердцевиной, окруженной древесиной хвойного типа, показывающей от двух до трех рядов щелевидных окаймленных пор в шестиугольных границах. Сердцевинная оболочка состоит из псевдолестничных и сетчатых волокон; но наиболее примечательной особенностью этой древесины является строение сердцевинных лучей, которые очень часты, но коротки и просты, иногда имея всего четыре наложенных друг на друга клетки. Это признак, ранее не наблюдавшийся у хвойных деревьев столь древнего возраста, и сближает эту среднеэрианскую форму с некоторыми каменноугольными породами древесины, которые, как предполагалось, принадлежали к Cordaites или Sigillaria. В любом случае это строение является новым, и я назвал вид Dadoxylon Clarkii в честь его первооткрывателя. Экземпляры встречаются, по словам профессора Кларка, в известковом слое, который заполнен мелкими раковинами Styliola fissurella Холла, считающимися крылоногими моллюсками; и содержащем также раковины Goniatites и Gyroceras. Найденные стебли имеют диаметр всего несколько дюймов, но могут быть ветвями более крупных деревьев.

Таким образом, оказывается, что мы уже знаем пять видов хвойных деревьев рода Dadoxylon в среднем эрианском периоде Америки, что является интересным подтверждением фактов, известных в остальном относительно большого богатства и разнообразия этой древней флоры. Покойный профессор Гепперт сообщил мне, что он распознал подобную древесину в девоне Германии, и нет сомнений, что ископаемая древесина, обнаруженная Хью Миллером в древнем красном песчанике Шотландии и описанная Салтером и Макнабом, имеет сходный характер и, вероятно, принадлежит к роду Dadoxylon. Таким образом, этот тип хвойного дерева, по-видимому, был столь же хорошо установлен и дифференцирован на виды в среднем девоне, как и в последующем каменноугольном периоде.

Я могу здесь сослаться на тот факт, что нижний предел деревьев этой группы совпадает в Америке с верхним пределом тех проблематичных деревьев, которые в предыдущей главе я назвал Protogens (Nematophyton, Celluloxylon, Nematoxylon), хотя Aporoxylon Унгера распространяется в Тюрингии вплоть до верхнего девона (ципридиновые сланцы).

«Журнал Геологического общества», май 1881 г.

Там же, том xix, 1863 г.

V. — Шотландские девонские растения Хью Миллера и других. (Эдинбургское геологическое общество, 1877 г.)

До появления моих описаний девонских растений из Северной Америки Хью Миллер описал формы из девона Шотландии, подобные тем, для которых я предложил родовое название Psilophyton; и я ссылался на них в этой связи в своем самом раннем описании этого рода. Он также распознал то, что казалось растениями, родственными плаунам и хвойным. Мистер Пич и мистер Дункан сделали дополнительные открытия такого рода, а сэр Дж. Гукер и мистер Салтер описали некоторые из этих остатков. Совсем недавно в этой области работали господа Пич, Каррутерс и Макнаб, а еще позднее господа Джек и Этеридж суммировали факты и добавили некоторые новые.

«Журнал Геологического общества», Лондон, 1859 г.

Там же, 1877 г.

Первый пункт, к которому я обращусь и который приведет к другим вопросам, подлежащим обсуждению, — это отношение характерного Lepidodendron девона восточной Америки, L. Gaspianum, к L. nothum Унгера и Салтера. В то время, когда я описывал этот вид, у меня не было доступа к шотландским экземплярам Lepidodendron из девона, но они были хорошо проиллюстрированы и описаны Салтером и были отождествлены с L. nothum Унгера, видом, явно отличным от моего, как, впрочем, и тот, который был проиллюстрирован и описан Салтером, независимо от того, идентичен он виду Унгера или нет. В 1870 году у меня впервые появилась возможность изучить шотландские экземпляры в коллекции мистера Пича; и на основании полученных таким образом данных я уверенно заявил, что эти экземпляры представляют собой вид, отличный от L. Gaspianum, возможно, даже родово отличный. Он отличается от L. Gaspianum характером роста, развивая небольшие боковые ветви вместо дихотомического ветвления, а также листвой из-за отсутствия или рудиментарного характера листовых подушек и близко расположенных и несколько прижатых листьев. Если появление вздутия на конце боковой ветви у одного экземпляра указывает на стробил плодоношения, то его плод не был непохож на плод канадского вида по своему положению и общей форме, хотя и мог отличаться в деталях. На этих основаниях я отказался отождествлять шотландский вид с L. Gaspianum. Lepidodendron из девона Бельгии, описанный и проиллюстрированный Крепеном, имеет больше оснований для такой идентификации и, по-видимому, доказывает, что этот вид существовал как в Европе, так и в Америке. Я также видел в коллекции мистера Пича в 1870 году некоторые фрагменты, которые показались мне отличными от вида Салтера и, возможно, принадлежащими к L. Gaspianum.

«Отчет о девонских растениях Канады», 1871 г.

«Наблюдения над некоторыми ископаемыми растениями девонских отложений».

«Труды Геологического общества Лондона», март 1871 г.

В самом раннем описании Psilophyton я признал его вероятное родовое родство с «дихотомическими растениями» Миллера, с «корешками» Салтера и с Haliserites Dechenianus Гепперта и заявил, что у меня «мало сомнений в том, что в древнем красном песчанике Шотландии существуют материалы для реконструкции по крайней мере одного вида этого рода». Поскольку, однако, растения Миллера относили к хвойным корням и к фукоидам, а Haliserites Гепперта было названием, применимым только к фукоидам, и поскольку строение и плоды моих растений ставили их близко к плаунам, я был вынужден дать им специальное родовое название, и я не мог с уверенностью утверждать их видовую идентичность с каким-либо европейским видом. Сравнение шотландских экземпляров с древесными корешками, хотя и неверное, в одном отношении делает честь проницательности Салтера, так как почти в любом состоянии сохранности опытный глаз может легко заметить, что веточки Psilophyton должны были быть скорее древесными, чем травянистыми, и их вид совершенно отличается от вида любых настоящих водорослей.

Типом Psilophyton является мой P. princeps, все части и структуры которого хорошо известны, причем все растение представлено в изобилии и in situ в богатых растительных пластах Гаспе. Второй вид, P. robustius, также предоставил хорошо охарактеризованное плодоношение. P. elegans, плоды которого выглядят как «овальные чешуйки», несомненно, несли мешковидные споровые капсулы, напоминающие таковые у других видов, но в другом положении и совершенно уплощенные в полученных экземплярах. Единственный другой канадский вид, P. glabrum, будучи несколько иным по внешнему виду, чем остальные, и не предоставивший никакого плодоношения, должен рассматриваться как сомнительный.

Родовые признаки первых трех видов могут быть сформулированы следующим образом:

Стебли дихотомические, с рудиментарными шиловидными листьями, иногда отсутствующими на конечных веточках и фертильных ветвях; а у очищенных от коры экземпляров представленными только точечными рубцами. Молодые ветви свернуты в улитку. Ризомы цилиндрические, с круглыми корневыми ареолами. Внутреннее строение стебля — ось из лестничных сосудов, заключенная в оболочку из несовершенной древесной ткани и покрытая клеточной корой, более плотной снаружи. Плоды — голые мешковидные споровые капсулы, парами или группами, терминальные или латеральные.

Шотландские экземпляры соответствуют этим признакам, насколько они известны, но, поскольку они еще не предоставили плодов или внутреннего строения, они не могут быть определены видово с уверенностью. Следует тщательно искать более полные экземпляры, и они, несомненно, будут найдены.

В Бельгии М. Крепен описал новый вид из верхнего девона Кондро под названием P. Condrusianum (1875). Однако ему недостает некоторых более важных признаков рода, и он отличается перистым ветвлением, придающим ему вид папоротника. В более поздней статье (1876) автор считает этот вид отличным от Psilophyton и предлагает для него новое родовое название Rhacophyton.

Признаки, приведенные мистером Каррутерсом в его статье 1873 года для вида P. Dechenianum, очень немногочисленны и общи: «Нижние ветви короткие и часто ветвящиеся, придающие растению продолговатые очертания». Тем не менее, даже эти признаки не применимы, насколько известно, к фукоидам Миллера, корешкам Салтера или Haliserites Гепперта. Они лишь выражают своеобразный способ ветвления, о котором уже упоминалось в связи с Lepidodendron nothum Салтера. Идентификация первых растений с Lepidodendron и Lycopodites, действительно, основывается только на простом сопоставлении фрагментов и на легком сходстве очищенных от коры концов ветвей последних растений с Psilophyton. Это противоречит тупым концам ветвей Lepidodendron и Lycopodites и, по-видимому, стробилоподобному окончанию некоторых из них.

Описание Салтером его Lepidodendron nothum вполне определенно и согласуется с экземплярами, переданными мне мистером Пичем: «Стебли полдюйма шириной, мало сужающиеся, ветви короткие; расположены под острым углом, тупые на концах. Листья в семь-десять рядов, очень короткие, не длиннее линии, и скорее раскидистые, чем плотно черепитчатые». Эти признаки, однако, в той мере, в какой они существуют, скорее принадлежат роду Lycopodites, чем Lepidodendron, от которого это растение отличается отсутствием каких-либо отчетливых листовых подушек и короткими, скученными листьями. Следует заметить, что они применимы также к Lycopodites Milleri Салтера, и что различие в листве этого вида может быть результатом лишь иного состояния сохранности. По этим причинам я склонен объединить эти два предполагаемых вида и сохранить для вида название Lycopodites Milleri. Он может быть охарактеризован приведенным выше описанием, лишь с той модификацией, что листья иногда достигают почти одной трети дюйма в длину и являются односторонними (рис. 17, выше, нижний рисунок).

Очищенные от коры ветви вышеуказанного вида, несомненно, могут быть приняты за Psilophyton, но тем не менее они совершенно отличны от него, а тонкие ветвящиеся дихотомические стебли с окончаниями, которые, как образно заявляет Миллер, «подобны усикам гороха», слишком характерны, чтобы их можно было легко спутать, даже когда не видно ни плодов, ни листьев. Что касается плодоношения, форма L. Milleri делает уверенным то, что он должен был нести стробилы на концах своих веточек или какой-то их заменитель, а не голые споровые капсулы, подобные таковым у Psilophyton.

Примечательный фрагмент, переданный сэром Филипом Эгертоном мистеру Каррутерсу, принадлежит к третьей группе и, я думаю, был совершенно неправильно понят. Я могу сделать это заявление с некоторой уверенностью, исходя из того факта, что обратная сторона или оттиск экземпляра сэра Филипа находились в коллекции сэра Уайвилла Томсона и были переданы им мне в 1870 году. Это было отмечено в моей статье о «Новых девонских растениях» в «Журнале Геологического общества Лондона» и отнесено к моему роду Ptilophyton, как указано выше в Разделе II, страница 86 и далее.

«Журнал ботаники», 1873 г.

Мистер Салтер описал в 1857 году фрагменты ископаемой древесины из шотландского девона, имеющие строение Dadoxylon, хотя и очень несовершенно сохранившиеся; а профессор Макнаб предложил родовое название Palæopitys для другого экземпляра хвойной древесины, собранного Хью Миллером и упомянутого им в «Свидетельстве скал». Из описания профессора Макнаба я бы сделал вывод, что эта древесина может, в конечном счете, быть родово идентичной древесинам, обычно относимым к Dadoxylon Унгера (Araucarioxylon Крауса). Описание, однако, не упоминает количество и расположение рядов пор, а также строение сердцевинных лучей, и я не смог получить доступ к самим экземплярам. Я описал пять видов Dadoxylon из среднего и верхнего эрианского периода Америки, все совершенно отличные от нижнекаменноугольных видов. Существует также один вид родственного рода, Ormoxylon. Все они были тщательно проиллюстрированы, и весьма желательно, чтобы шотландские экземпляры были пересмотрены и сравнены с ними.

«Журнал Лондонского геологического общества».

«Труды Эдинбургского ботанического общества», 1870 г.

Господа Джек и Этеридж дали отличную сводку наших современных знаний о девонской флоре Шотландии в Журнале Лондонского геологического общества (1877). Из этого следует, что были распознаны виды, относимые к родам Calamites, Lepidodendron, Lycopodites, Psilophyton, Arthrostigma, Archæopteris, Caulopteris, Palæopitys, Araucarioxylon и Stigmaria.

Растения, описанные этими джентльменами из древнего красного песчаника Каллендера, я бы предположил, исходя из их рисунков и описаний, принадлежат к роду Arthrostigma, а не к Psilophyton. Я не придаю никакого значения предположениям, на которые они ссылаются, о том, что видимые листья могут быть листовыми подушками. Длинные листовые подушки, подобные тем, что характерны для Lepidofloyos, не встречаются у этих более скромных растений девона. Стебли с тонкими «горизонтальными отростками», на которые они ссылаются, могут принадлежать к Ptilophyton или к Pinnularia.

В заключение мне вряд ли нужно говорить, что я не разделяю сомнений, выраженных некоторыми британскими палеонтологами относительно различия девонской и каменноугольной флор. В восточной Америке, где эти формации взаимно несогласны, конечно, меньше оснований для сомнений, чем в Ирландии и в западной Америке, где они стратиграфически непрерывны. Тем не менее, при переходе от одной к другой виды по большей части различны, встречаются новые родовые формы, и, как я показал в другом месте, физические условия двух периодов были существенно различными.

«Отчеты о девонских растениях и нижнекаменноугольных растениях Канады».

Однако следует заметить, что поскольку — как показали Штур и другие — Calamites radiatus и другие формы, отчетливо девонские в Америке, встречаются в Европе в нижнем карбоне, вполне вероятно, что девонская флора, подобно флоре третичного периода, появилась раньше в Америке. Также вероятно, как я показал в уже упомянутых «Отчетах», что она появилась раньше в Арктике, чем в умеренной зоне. Следовательно, арктическая или американская флора, действительно девонская, может быть легко принята за нижнекаменноугольную ботаником, основывающим свои расчеты на ископаемых умеренной Европы. Даже в самой Америке, по-видимому, из недавних открытий в Вирджинии и Огайо, некоторые девонские формы задерживались дольше в тех регионах, чем дальше к северо-востоку; и не было бы удивительным, если бы подобные растения встречались в более поздних пластах в Девоншире или на юге Европы, чем в Шотландии. Тем не менее, эти факты, правильно понятые, не опровергают свидетельства ископаемых растений относительно геологического возраста, хотя ошибки, возникающие из пренебрежения ими, все еще распространены.

Эндрюс, «Палеонтология Огайо», том ii.; Мик, «Ископаемые растения из Западной Вирджинии», Философское общество, Вашингтон, 1875 г.

VI. — Геологические отношения некоторых растительноносных пластов восточной Канады. («Отчет об эрианских растениях», 1871 г.)

Песчаники Гаспе были полностью описаны сэром У. Э. Логаном в его «Отчете о геологии Канады» 1863 года. Он приписывает им там мощность в семь тысяч тридцать шесть футов и показывает, что они залегают согласно на верхнесилурийских известняках группы Нижний Гельдерберг (Лудлов) и, в свою очередь, перекрываются несогласно конгломератами, которые образуют основание каменноугольных пород Нью-Брансуика. Я добавлю здесь лишь несколько замечаний о моментах в их физическом характере, связанных с нахождением в них растений.

Prototaxites (Nematophyton) Logani и другие характерные нижнеэрианские растения встречаются в основании песчаников в Литтл-Гаспе. Этот факт, наряду с нахождением, как указано в моей статье 1863 года, ризом Psilophyton, сохраняющих свою лестничную структуру, в верхней части морских верхнесилурийских известняков, доказывает, что флора девонских пород имела свое начало, по крайней мере, в предыдущем геологическом периоде и характеризует как нижние, так и верхние пласты девонской серии. В этой связи я могу заявить, что, исходя из их морских ископаемых, а также их стратиграфического расположения, сэр У. Э. Логан и мистер Биллингс рассматривают нижние части песчаников Гаспе как эквиваленты песчаника Орискани штата Нью-Йорк. С другой стороны, большая мощность этой формации, отсутствие нижнедевонских ископаемых в ее верхней части и сходство верхних пластов с таковыми более новых членов девона в других местах делают вероятным, что песчаники Гаспе, хотя и лишенные известковых членов системы, наблюдаемых дальше к западу, представляют весь девонский период.

Морские ископаемые этих пластов были определены мистером Биллингсом. Они являются верхнесилурийскими, со смесью нижнедевонских в верхней части. Фрагменты Nematophyton встречаются в пластах того же возраста в заливе Шалёр, на мысе Бон-Ами.

Песчаники Гаспе, как следует из их названия, преимущественно песчанистые, и часто грубозернистые, причем песчаники часто состоят из крупных зерен и усеяны кварцевой галькой. Преобладают серые и палевые цвета, но встречаются и красные пласты, особенно в верхней части. Имеются также переслаивающиеся сланцеватые пласты, иногда встречающиеся группами значительной мощности и связанные с мелкозернистым и слоистым глинистым песчаником, причем все это во многих местах имеет литологический облик угленосных отложений. В одном месте, около середины серии, находится пласт угля мощностью от одного до трех дюймов, связанный с сильно битуминозными сланцами, изобилующими остатками растений, а также содержащими фрагменты ракообразных и рыб (Pterygotus, Ctenacanthus? и др.). Пласты, связанные с этим углем, представляют собой серые песчаники и серые и темные сланцы, очень напоминающие таковые обычной угольной формации. Уголь блестящий и слоистый, и как его кровля, так и почва состоят из слоистого битуминозного сланца с фрагментами Psilophyton. У него нет настоящей подстилающей глины, и он был, я полагаю, торфяной массой ризом Psilophyton. Он встречается около Тар-Пойнт, на южной стороне залива Гаспе, места, названного так из-за наличия толстой дайки траппа, содержащей нефть в своих полостях. Уголь имеет значительное горизонтальное распространение, так как на линии его простирания был обнаружен подобный пласт на реке Дуглас, примерно в четырех милях отсюда. Он не был распознан на северной стороне залива, хотя мы находим там пласты, вероятно, почти на том же горизонте, содержащие Psilophyton in situ.

В качестве иллюстрации одной из групп сланцеватых пластов и нахождения корней Psilophyton я могу привести следующий секционный список пластов, наблюдаемых около «Уотеринг-Брук» на северном берегу залива. Порядок нисходящий:

|  | FT. | IN.
1. | Grey sandstones and reddish pebbly sandstone of great thickness |  |
2. | Bright-red shale | 8 | 0
3. | Grey shales with stems of Psilophyton, very abundant but badly preserved | 0 | 5
4. | Grey incoherent clay, slickensided, and with many rhizomes and roots of Psilophyton | 0 | 3
5. | Hard grey clay or shale, with fragments and roots of Psilophyton | 4 | 0
6. | Red shale | 8 | 0
7. | Grey and reddish crumbling sandstone |  |

Группы пластов, подобные вышеуказанным, но часто гораздо более богатые ископаемыми, встречаются во многих частях разреза и, очевидно, включают ископаемые почвы типа подстилающих глин, на которых, по-видимому, не росло ничего, кроме густого травяного покрова Psilophyton, наряду с растениями рода Arthrostigma.

В дополнение к этим сланцеватым группам существует множество примеров пластов сланца небольшой мощности, включенных в грубые песчаники, и эти пласты часто встречаются в виде отдельных фрагментов, как если бы это были остатки более непрерывных слоев, частично удаленных потоками воды. Заслуживает внимания то, что почти все эти участки сланца переплетены корнями или стеблями Psilophyton, которые иногда выступают за их пределы в песчаник, как если бы растительные волокна предохраняли глину от удаления. Короче говоря, эти линии участков сланца кажутся остатками почв, на которых обильно процветал Psilophyton и которые были частично смыты потоками, отложившими песок. Некоторые из меньших участков могут даже быть фрагментами плотных болотных почв, переплетенных корнями, перенесенными под действием волн или, возможно, льда; такие массы часто перемещаются таким образом на границах современных болот на морском побережье.

Единственный оставшийся момент, связанный с местной геологией, о котором я упомяну, — это замечательные возможности, предоставляемые побережьем Гаспе как для установления истинных геологических отношений пластов, так и для изучения девонских растений, отчетливо обнаженных на больших поверхностях скал. На побережье реки Святого Лаврентия, у мыса Розье и в его окрестностях, хорошо обнажены нижнесилурийские породы группы Квебек, которые перекрываются несогласно массивными верхнесилурийскими известняками мыса Гаспе, поднимающимися в виде скал высотой шестьсот футов и видимыми заполненными своими характерными ископаемыми по обе стороны мыса. Залегая на них и падая под большими углами к заливу Гаспе, находятся девонские песчаники, которые обнажены в виде скалистых утесов, слегка косых к линии их простирания, вдоль береговой линии протяженностью десять миль до вершины залива. На противоположной стороне залива они появляются вновь; и, будучи смятыми в легкие волны тремя антиклинальными изгибами, занимают линию побережья протяженностью пятнадцать миль. Совершенный способ, которым растительноносные пласты обнажены в этих прекрасных естественных разрезах, может служить объяснением полноты, с которой могут быть описаны формы и привычки роста более обильных видов.

В заливе Шалёр существуют подобные породы с некоторыми местными вариациями. В окрестностях Кэмпбеллтона находятся известковые и магнезиальные брекчии или агломераты, твердые сланцы, конгломераты и песчаники нижнедевонского возраста. Агломерат и нижние сланцы содержат обильные остатки рыб родов Cephalaspis, Coccosteus, Ctenacanthus и Homacanthus, а также фрагменты Pterygotus. Сланцы и песчаники изобилуют остатками Psilophyton, с которыми встречаются Nematophyton, Arthrostigma и Leptophleum того же вида, что найдены в нижнем девоне залива Гаспе. Эти пласты около Кэмпбеллтона падают к северу, и река Рестигуш здесь занимает синклиналь, ибо на противоположной стороне, в карьере Бордо, имеются мощные пласты серого песчаника, падающие к югу и содержащие крупные окремненные стволы Prototaxites, в дополнение к Psilophyton. Эти пласты все, несомненно, нижнеэрианские, но дальше к востоку, на северной стороне реки, имеются более новые и перекрывающие их слои. Их лучше всего наблюдать в заливе Скоменак, напротив Далхаузи, между мысом Флориссан и точкой Магуача, где они состоят из слоистого и мелкозернистого песчаника со сланцами серых цветов, но содержащими некоторые красноватые пласты наверху и перекрытыми несогласно большой мощностью нижнекаменноугольного красного конгломерата и песчаника. В этих пластах было найдено множество ископаемых рыб, среди которых мистер Уайтивз распознает виды Pterichthys, Glyptolepis, Cheirolepis и др. С ними довольно обильно встречаются четыре вида ископаемых папоротников, все верхнеэрианских типов, из которых один является специфичным для этой местности; но остальные встречаются в верхнем эриане Перри, в штате Мэн, или в группе Катскилл штата Нью-Йорк.

Для того чтобы можно было передать четкие представления о геологических горизонтах видов, я могу заявить, что типичная девонская или эрианская серия Канады и Нью-Йорка может быть разделена в нисходящем порядке на: 1. Группу Чемунг, включая песчаники и сланцы Чемунг и Портидж. 2. Группу Гамильтон, включая сланцы Дженеси, Гамильтон и Марселлс. 3. Известняк Корниферас и связанные с ним пласты. 4. Песчаник Орискани. Поскольку известняк Корниферас, который является эквивалентом нижнекаменноугольного известняка в каменноугольном периоде, является морским и почти не дает растений, мы можем, как это обычно делается для подобных целей в каменноугольном периоде, сгруппировать его с Орискани под названием Нижний Эриан. Породы Гамильтон тогда будут Средним Эрианом, а группа Чемунг — Верхним Эрианом. В нынешнем состоянии наших знаний серия может быть скоординирована с породами Гаспе, Нью-Брансуика и Мэна, как в следующей таблице:

Subdivisions. | New York and Western Canada. | Gaspé and Bay des Chaleurs. | Southern New Brunswick. | Coast of Maine.

Upper
Devonian or
Erian.
Chemung
Group.
Upper
Sandstones.
Long Cove, &c.
Scauminac
Beds.
Mispec Group.
Shale,
Sandstone,
and
Conglomerate.
Perry
Sandstones.

Middle
Devonian or
Erian.
Hamilton
Group.
Middle
Sandstones.
Bois Brulé,
Cape Oiseau,
&c.
Little R. Group
(including
Cordaite
Shales and
Dadoxylon
Sandstone).

Lower
Devonian or
Erian.
Corniferous
and
Oriskany groups.
Lower
Sandstones.
Gaspé Basin,
Little Gaspé,
&c.
Campbellton
Beds.
Lower
Conglomerates,
&c.

Было бы уместно, прежде чем закончить эту заметку, изложить причины, которые побудили меня предложить на следующих страницах использование термина «эрианский» как эквивалента «девонского» для великой системы формаций, залегающих между верхним силуром и нижним карбоном в Америке. Я был побужден принять этот курс следующими соображениями: 1. Большая площадь ненарушенных и неизмененных пород этого возраста, включающая мощность в некоторых местах восемнадцать тысяч футов и простирающаяся с востока на запад через северные штаты Союза и западную Канаду почти на семьсот миль, в то время как она распространяется с севера на юг от северной части Мичигана далеко в средние штаты, несомненно, является самой важной девонской областью, известной геологам в настоящее время. 2. Эта область была принята всеми американскими геологами как их типичный девонский регион. Она богата ископаемыми, и они были тщательно изучены и прекрасно проиллюстрированы Нью-Йоркской и Канадской геологическими службами. 3. Породы этой области окружают бассейн озера Эри и были названы в первоначальных отчетах Нью-Йоркской геологической службы «Эрийским подразделением». 4. Большие трудности были испытаны при классификации европейского девона, и неопределенности, возникающие таким образом, имели тенденцию вызывать сомнения в результатах, полученных в Америке в обстоятельствах, в которых такие трудности не возникают.

Эти причины, я думаю, достаточны, чтобы оправдать меня в признании великого Эрийского подразделения нью-йоркских геологов типичным представителем пород, отложившихся между концом верхнего силура и началом каменноугольного периода, и в использовании термина «эрианский» как обозначения этой великой серии отложений, развитой в Америке, по крайней мере, в той мере, в какой это касается их флоры. Делая это, я не хочу вводить новое название просто ради новизны; но я надеюсь сохранить перед умами геологов предостережение, что они не должны измерять эрианские формации Америки или ископаемые, которые они содержат, сравнительно обедненными представителями этой части геологической шкалы в девоне Западной Европы.

VII. — Об отношениях так называемого «яруса Урса» острова Медвежий с палеозойской флорой Северной Америки.

Следующая заметка является дословной копией той, что была опубликована мной в 1873 году, точность которой теперь была подтверждена недавними наблюдениями Наторста:

Растения, каталогизированные доктором Хеером и характеризующие то, что он называет «ярусом Урса», частично являются представителями тех растений американской флоры, которые я описал как «нижнекаменноугольные угленосные отложения» (субкаменноугольные по Дана) и характерные виды которых, как они развиты в Новой Шотландии, я отметил в «Журнале Геологического общества» в 1858 году (том xv.). Список доктора Хеера, однако, включает некоторые верхнедевонские формы; и я бы предположил, что либо растения двух различных пластов, одного нижнекаменноугольного и другого верхнедевонского, находились близко или в контакте друг с другом и были перемешаны, либо же в этой высокой северной широте, в которой (по причинам, изложенным в моем «Отчете о девонской флоре») я считаю, что девонские растения возникли, имело место фактическое смешение двух флор. В Америке, в основании карбона Огайо, по-видимому, происходит переход такого рода; но в других местах северо-восточной Америки нижнекаменноугольные растения обычно не смешаны с девонскими.

«Геологическая служба Канады», 1871 г.

Доктор Хеер, однако, продолжает отождествлять эти растения с растениями американского Чемунга и даже с растениями среднего девона Нью-Брансуика, как они описаны мной, — вывод, с которым я должен полностью не согласиться, поскольку последние принадлежат к пластам, которые были нарушены и частично метаморфизованы до отложения самых нижних каменноугольных или «субкаменноугольных» пластов.

Ошибка доктора Хеера, по-видимому, возникла из-за отсутствия знакомства с богатой флорой среднего девона, которая, хотя и отличается по видам, имеет большое сходство по своему общему облику, и особенно по своему богатству папоротниками, с флорой угленосной формации.

Геологам, знакомым со стратиграфией и сопутствующими ископаемыми животными, выводы доктора Хеера, конечно, покажутся несостоятельными; но они могут рассматривать их как опровергающие свидетельства ископаемых растений; и по этой причине, я думаю, желательно предать гласности вышеуказанные утверждения.

Я считаю британским эквивалентом нижних угленосных отложений восточной Америки нижние известняковые сланцы, группу Твидиан мистера Тейта (1858), которые иногда называли «известковистым песчаником» (название, занятое для кембрийской группы в Америке). Эта группа не составляет «переходных пластов» к девону, особенно в восточной Америке, где нижняя угольная формация залегает несогласно на девоне и широко отличается своими ископаемыми.

Вышеуказанные заметки не были бы расширены до такой длины, если бы не важность эрианской флоры как предшественницы флоры каменноугольного периода и малое внимание, до сих пор уделявшееся ей геологами и ботаниками.

ГЛАВА IV.

КАМЕННОУГОЛЬНАЯ ФЛОРА — КУЛЬМИНАЦИЯ АКРОГЕНОВ — ОБРАЗОВАНИЕ УГЛЯ.

Поднимаясь от эрианской к каменноугольной системе, так называемой потому, что она содержит величайшие залежи антрацита и битуминозного угля, мы все еще находимся в пределах палеозойского периода. Мы все еще находимся в царстве гигантских плаунов, кордаитов и тисовых сосен. К концу эрианского периода по всему северному полушарию произошли большие изменения уровня, сопровождавшиеся активными вулканическими явлениями, и под этим влиянием наземная флора, по-видимому, значительно уменьшилась. Наконец, все старые эрианские виды вымерли, и их место заняла скудная группа плаунов, папоротников и сосен, отличных от видов предшествующего эрианского периода. Это флора нижнекаменноугольной серии, Твидиан Англии, серия Хортон Новой Шотландии, нижние угленосные отложения Вирджинии, кульм Германии. Но суша снова опустилась, и начался период морского известняка нижнего карбона. В нем старая флора исчезла, и когда суша поднялась, мы находим ее покрытой богатой флорой собственно угленосной формации, в которой великие племена плаунов и кордаитов достигли своих максимумов, а папоротники продолжались, как и прежде, хотя и в новых родовых и видовых формах.

Fig. 32.—Foliage from the coal-formation, a, Alethopteris lonchitica, fern (Moose River). b, Sphenophyllum Schlotheimii (Pietou). c, Lepidodendron binerve (Sydney), d, Asterophyllites foliosa (_?_) (Sydney). e, Cordaites (Joggins). f, Neuropteris rarinervis, fern (Sydney). g, Odontopteris subcuneata, fern (Sydney).

Есть нечто весьма поразительное в этой смене нового растительного мира без какого-либо существенного прогресса. Это подобно переходу в современном мире из одного района в другой, в котором мы видим те же формы жизни, только представленные отличными, хотя и родственными видами. Так, когда путешественник пересекает Атлантику из Европы в Америку, он встречает сосны, дубы, березы, тополя и буки тех же родов, что и те, которые он оставил позади; но виды отличны. Нечто подобное встречает нас при нашем восхождении в каменноугольный мир растений. И все же мы знаем, что это последовательность во времени, что все наши старые эрианские друзья давно мертвы и погребены, и что это новые формы, недавно появившиеся (рис. 32).

Переносясь, таким образом, в воображении вперед к тому времени, когда сформировались наши величайшие скопления угля, и представляя, что мы введены на американский или европейский континент того периода, мы оказываемся в новом и странном мире. В девонскую эпоху, и даже в последующем нижнем карбоне, во внутренних районах Америки существовало широкое внутреннее море с лесными поясами, цепляющимися за его берега или покрывающими его острова. Но в угольный период это внутреннее море уступило место обширным болотистым равнинам, которые, вместо нефтеносных сланцев эрианского периода, были предназначены для производства тех огромных и широко распространенных скоплений растительного вещества, которые составляют наши нынешние пласты битуминозного угля и антрацита. Атмосфера этих великих болот влажная и теплая. Их растительность наиболее буйная, но форм, незнакомых современным глазам, и они кишат насекомыми, многоножками и скорпионами, а также батраховыми рептилиями, большими и малыми, среди которых мы тщетно ищем представителей птиц и зверей настоящего времени.

Fig. 33.—Sigillariæ, restored. A, Sigillaria Brownii. B, Sigillaria elegans. | Fig. 34.—Sigillaria Lorwayana, Dawson. a, Zones of fruit-scars. b, Leaf-scar enlarged, c, Fruit-scar enlarged. See appended note.
Fig. 35.—Stem of Sigillaria Brownii. reduced. Natural size. | Fig. 36.—Two ribs of Sigillaria Brownii.

Fig. 37.—Portion of lower part of stem of S. Brownii. Natural size.

Среди более гигантских деревьев этих болотистых лесов выделяются те, которые известны нам как сигиллярии (рис. 33). У них высокие, похожие на столбы стволы, часто достигающие нескольких футов в диаметре, ребристые, как каннелированные колонны, но с обратным направлением ребер, и расходящиеся наверху на несколько толстых ветвей, покрытых длинными, похожими на траву листьями. В некоторых отношениях они напоминают лепидодендроны эрианского периода, но более массивны, имеют ребристые, а не чешуйчатые стволы и более длинные листья. Если мы подойдем к одному из них ближе, нас поразит правильность ребер его ствола, усеянных рядами рубцов от опавших листьев, от которых оно и получило свое название Sigillaria, или «дерево-печать» (рис. 34–37). Если мы сделаем надрез на стебле, то обнаружим, что вместо тонкой коры и твердой древесины, к которым мы привыкли у современных деревьев, у него имеется твердая внешняя оболочка, затем значительный слой клеточной ткани с веревкообразными пучками волокон, образующими внутреннюю кору, а в центре находится твердая древесная ось сравнительно небольшого диаметра, по своему строению несколько промежуточная между строением лепидодендронов и строением саговников и тисовых хвойных. Таким образом, огромный ствол диаметром пять футов может состоять преимущественно из клеточных и лубяных волокон при очень малом количестве собственно древесного вещества. Корни этого дерева, пожалуй, являются его самой необычной чертой. Обычно они отходят от стебля четырьмя главными ветвями, затем несколько раз правильно разветвляются и переходят в мощные цилиндрические кабели, тянущиеся на большое расстояние и, очевидно, предназначенные для прочного закрепления растения в мягкой и илистой почве. Они были снабжены длинными цилиндрическими корешками, расположенными правильными спиральными рядами и сочлененными таким образом, что при их опадении оставались правильные округлые рубцы. Короче говоря, это и есть стигмарии, с которыми мы уже встречались в эрианском периоде (рис. 38, 39). На рис. 33 я попытался реконструировать эти странные деревья. Неудивительно, что такие растения вызвали множество ботанических споров. Долгое время ботаники не могли убедиться в том, что их корни вообще являются корнями, а не стеблями какого-то водного растения. Затем строение их стеблей вызывает наибольшее недоумение, а их плоды — это загадка, ибо, хотя некоторые находили связанные с ними шишки, предположительно напоминающие шишки плауновых, другие приписывают им плоды, подобные плодам тисовых деревьев. В течение многих лет я сам собирал материалы из богатых отложений угольной формации Новой Шотландии, чтобы помочь в решении этих вопросов, а тем временем доктор Уильямсон из Манчестера, Рено и другие ботаники во Франции накапливали и изучали запасы образцов, и до сих пор неясно, кто станет тем счастливым первооткрывателем, который положит конец всем спорам. Мое нынешнее убеждение состоит в том, что истинное решение заключается в том факте, что существует множество видов сигиллярий. В то время как в современных лесах Америки и Европы виды любых наших обычных деревьев, таких как дубы, березы или клены, можно почти пересчитать по пальцам, Шимпер в своей «Растительной палеонтологии» насчитывает около восьмидесяти видов каменноугольных сигиллярий; и хотя, с одной стороны, многие из них известны настолько неполно, что их можно считать сомнительными, с другой стороны, многие виды еще только предстоит открыть. Теперь, при таком огромном количестве видов, должен существовать широкий диапазон организации, и, действительно, уже предпринимались попытки подразделить их на несколько родовых групп. Нынешнее состояние вопроса представляется мне таким: в этих сигилляриях мы имеем группу, делимую на несколько форм, некоторые из которых в конечном итоге будут отнесены к лепидодендронам как плауновые, в то время как другие окажутся голосеменными явнобрачными, родственными соснам и саговникам, а также примечательной группе деревьев, известных как кордаиты, о которых мы вскоре должны упомянуть.

В недавней работе (Берлин, 1887) Штур увеличил число видов в одном подразделении сигиллярий (Favulariæ) до сорока семи!

Fig. 38.—Stigmaria root, seen from above, showing its regular divisions.
From "Acadian Geology".

Fig. 39.—Portion of bark of Stigmaria, showing scars of attachment of rootlets.

Прежде чем рассматривать другие формы каменноугольной растительности, давайте взглянем на накопление угля и роль в нем лесов сигиллярий. Представим себе, в первую очередь, такие деревья, как те, что изображены на рисунках, густо растущие на обширных болотистых равнинах, с зарослями папоротников и других растений под их пологом, накапливающие из века в век во влажной почве и климате огромную толщу растительного перегноя, стволов деревьев, спор и спорангиев, — и мы получим условия, необходимые для образования угля. Много лет назад сэр Уильям Логан заметил, что в угольном бассейне Южного Уэльса правилом, за редким исключением, является то, что под каждым пластом угля находится слой глины, заполненный корнями стигмарии, о которых уже упоминалось как о корнях сигиллярии. Это открытие было впоследствии распространено на все угольные бассейны Европы и Америки и является совершенно неоспоримым фактом в отношении происхождения угля. Каждый из этих «подстилающих слоев», как их называют, должен был, по сути, быть почвой, на которой в первую очередь росли сигиллярии и другие деревья, имеющие корни стигмарии. Таким образом, рост леса сигиллярий был первым шагом к накоплению пласта угля. Более того, в некоторых более грубых и нечистых углях, где было достаточно землистого вещества, чтобы отделить и сохранить отпечатки растительных форм, мы можем видеть, что масса угля состоит из сплющенных сигиллярий, смешанных с растительным детритом всех видов, включая иногда огромное количество спор лепидодендронов, и микроскопическое изучение угля дает аналогичные результаты (рис. 40). Далее, на поверхностях многих углей и проникая в сланцы или песчаники, образующие их кровлю, мы находим прямостоячие пни сигиллярий и других деревьев, показывающие, что накопление угля заканчивалось так же, как и начиналось, — лесным ростом. Я привожу здесь разрез нескольких из многочисленных пластов угля, обнаженных в скалах Саут-Джоггинс в Новой Шотландии, в качестве иллюстрации этих фактов. Мы можем таким образом видеть, как в медленно опускающихся областях угольных болот накапливались последовательные пласты угля, чередующиеся с пластами песчаника и сланца (рис. 41, 42). За другими подробностями такого рода я должен отослать к статьям, упомянутым далее.

Fig. 40.—Vegetable tissues from coal. a, Sigillaria and Cordaites. Calamodendron.

Возвращаясь к более специальной теме этой работы, я могу заметить, что лепидодендровые деревья и папоротники, как древовидные, так и травянистые виды, представлены в каменноугольном периоде даже богаче, чем в предшествующем эрианском. Я, однако, должен ограничиться лишь представлением нескольких представителей некоторых из наиболее распространенных видов в приложенной заметке, а здесь привести рисунок хорошо известного лепидодендрона нижнего карбона с его различными формами листовых подушек, листвой и плодами (рис. 43), а также аналогичную иллюстрацию родственной родовой формы, известной как Lepidophloios (рис. 44).

Полное описание см. в «Acadian Geology».

Fig. 41.—Beds associated with the main coal (S. Joggins, Nova Scotia). 1, Shale and sandstone—plants with Spirorbis attached; rain-marks (?). (2, Sandstone and shale, eight feet—erect Calamites; 3, Gray sandstone, seven feet; 4, Gray shale, four feet—an erect coniferous (?) tree, rooted on the shale, passes up through fifteen feet of the sandstones and shale.) 5, Gray sandstone, four feet. 6, Gray shale, six inches—prostrate and erect trees, with rootlets, leaves, Naiadites, and Spirorbis on the plants. 7, Main coal-seam, five feet of coal in two seams. 8, Underclay, with rootlets.

Fig. 42.—Erect Sigillaria, standing on a coal-seam (S. Joggins, Nova Scotia).

Еще одна группа, которая требует нашего внимания, — это каламиты. Это высокие, цилиндрические, безветренные стебли с мутовками веточек, несущие игольчатые листья и расходящиеся от основания, образуя густые заросли, подобные южным тростниковым зарослям (рис. 46). По характеру роста и плодоношения они имеют тесную связь с нашими современными хвощами, но, как и в других случаях, с которыми мы сталкивались, они гигантского размера и сравнительно сложного строения. Их стебли в поперечном сечении показывают радиальные пучки волокон, подобные таковым у экзогенных древесных пород, однако весь план строения представляет некоторые любопытные сходства со стеблями их скромных преемников, современных хвощей. Судя по тому, как густые заросли этих каламитов сохранились в угольной формации Новой Шотландии, они распространялись по низким и периодически затопляемым равнинам и образовывали кайму на обращенных к морю сторонах великих лесов сигиллярий. Таким образом, они, несомненно, способствовали предотвращению вторжения мутных вод наводнений в области накопления угля, и поэтому, хотя они, возможно, и не дали большого количества материала для угля, они, несомненно, способствовали его чистоте. Многие красивые растения родов Asterophyllites и Annularia считаются родственными каламитам или связывающими их с ризокарповыми. Стебли и плоды этих растений имеют сильные точки сходства со стеблями Sphenophyllum, а листья широкие, а не узкие и угловатые, как у настоящих каламитов (рис. 45).

Fig. 43.—Lepidodendron corrugatum, Dawson, a tree characteristic of the Lower Carboniferous, A, Restoration. B, Leaf, natural size, C, Cone and branch, D, Branch and leaves, E. Various forms of leaf-areoles. F, Sporangium, I, L, M, Bark, with leaf-scars, N, Bark, with leaf-scars of old stem, O, Decorticated stem (Knorria).

Fig. 44.—Lepidophloios Acadianus, Dawson, a lepidodendroid tree of the coal-formation, A, Restoration. B, Portion of bark (two thirds natural size), C, Ligneous surface of the same, F, Cone (two thirds natural size). G, Leaf (natural, size), K, Portion of woody cylinder, showing outer and inner series of vessels magnified, L, Scalariform vessels (highly magnified), M, Various forms of leaf-scars and leaf-bases (natural size).

Fig. 45.—Asterophyllites, Sphenophyllum, and Annularia. A, Asterophyllites trinerne. A¹, Leaf enlarged, B, Annularia sphenophylloides. B¹, Leaf enlarged, C, Sphenophyllum erosum. C¹, Leaflet enlarged. C², Scalariform vessel of Sphenophyllum. D, Pinnularia ramosissima, probably a root.

Никто не сделал больше, чем мой друг доктор Уильямсон из Манчестера, для иллюстрации строения каламитов, и он показал, что эти растения, как и другие тайнобрачные каменноугольного периода, имели в основном стебли с правильными волокнистыми клиньями, подобно экзогенам. Строение стебля, действительно, настолько сложно и настолько различается на разных стадиях роста и в разных состояниях сохранности, что мы рискуем впасть в величайшую путаницу при классификации этих растений. Иногда то, что мы называем каламитом, — это лишь слепок его сердцевины, показывающий продольные бороздки и сужения в узлах. Иногда мы имеем форму внешней поверхности древесного цилиндра, показывающую продольные ребра, узлы и следы выхода веточек. Иногда мы имеем внешнюю поверхность растения, покрытую гладкой корой, показывающей плоские ребра, или почти гладкую, и имеющую в узлах правильные сочленения с основаниями мутовчатых веточек, или на нижней части стебля следы прикрепления корней. Каламиты росли густыми группами, почкуясь друг от друга, иногда на разных уровнях, по мере того как ил или песок накапливались вокруг их стеблей, а у некоторых видов были ползучие корневища (рис. 46–49).

Fig. 46.—Calamites. A, C. Suckovii. B, C. Cistii. (From “Acadian Geology.”) | Fig. 47.—Erect Calamites, with roots attached (Nova Scotia). | Fig. 48.—Node of C. Cistii, with long leaves (Nova Scotia).

Fig. 49.—Erect Calamites (C. Suckovii), showing the mode of growth of new stems (b), and different forms of the ribs (a, c). (Pictou, Nova Scotia.) Half natural size.

Но не все каламиты были одинаковы по строению. В недавней статье доктор Уильямсон описывает три различных структурных типа. То, что он считает типичными каламитами, имеет в своей древесной зоне клинья из лестничных сосудов с толстыми полосами клеточной ткани, разделяющими их. Второй тип, который он относит к Calamopitus, имеет древесные пучки, состоящие из сетчатых или многопористых волокон, с их пористыми сторонами, параллельными сердцевинным лучам, которые развиты лучше, чем в предыдущей форме. Промежуточные клеточные массы состоят из удлиненных клеток. Это решительный шаг вперед в строении, и он относится к типу тех форм, которые имеют наиболее древесные и крупные стебли, названные Броньяром Calamodendron (рис. 50). Третья форма, к которой доктор Уильямсон, по-видимому, предпочитает относить это последнее название, имеет ткань древесных клиньев лестничную, как в первой, но сердцевинные лучи развиты лучше, чем во второй. В этой третьей форме промежуточная ткань, или первичные сердцевинные лучи, является истинно волокнистой, с проходящими через нее вторичными сердцевинными лучами. Мои собственные наблюдения позволяют мне предположить, что существовал четвертый тип каламитового стебля, менее наделенный древесным веществом и имеющий большую полость, чем любой из описанных доктором Уильямсоном.

«Memoirs of the Philosophical Society», Манчестер, 1886–1887 гг.

Есть все основания полагать, что все эти разнообразные и сложные стебли принадлежали к более высоким и благородным типам хвощей, чем современные, и что их плодоношение было хвощевым и имело форму, известную как Calamostachys.

Мы уже видели, что благородные древовидные папоротники существовали в эрианский период, и они продолжали существовать, а их число и разнообразие значительно расширились в каменноугольном периоде. Что касается строения их стеблей и способа их поддержки воздушными корнями, древовидные папоротники всех эпох были почти одинаковы, и форма и строение листьев, за исключением некоторых сравнительно редких и исключительных типов, также были почти такими же. Любой обычный наблюдатель, рассматривающий коллекцию папоротников угольной формации, сразу узнает их родство с привычными нам орляками нашего времени. Их плодоношение, к сожалению, редко сохраняется, поэтому мы не можем во многих случаях с уверенностью говорить об их родстве с современными формами; но знания по этому предмету постоянно расширялись, и было получено достаточно информации, чтобы мы могли сказать что-то об их вероятных родственных связях (рис. 51–55).

Fig. 50.—Stems of Calamodendron and tissues magnified (Nova Scotia), a, b, Casts of axis in sandstone, with woody envelope (reduced). c, d, Woody tissue (highly magnified).

Семейства, на которые делятся современные папоротники, должны быть признаны несколько искусственными, а в случае ископаемых папоротников, у которых плодоношение по большей части отсутствует, это еще более выражено, завися в значительной степени от формы и жилкования частей вай. Из примерно восьми семейств, на которые делятся современные папоротники, семь встречаются в ископаемом состоянии, и из них по крайней мере четыре — Cyathaceæ, Ophioglosseæ, Hymenophyllaceæ и Marattiaceæ — восходят к угольной формации.

Мистер Р. Кидстон недавно описал очень интересные формы плодоношения папоротников из угольной формации Великобритании, и многое было сделано европейскими палеоботаниками, а также Лескере и Фонтеном в Америке.

Fig. 51.—Group of coal-formation ferns, A, Odontopteris subcuneata (Bunbury), B, Neuropteris cordata (Brongniart). C, Alethopteris lonchitica (Brongniart). D, Dictyopteris obliqua (Bunbury). E, Phyllopteris antiqua (Dawson), magnified; E¹, Natural size, F, Neuropteris cyclopteroides (Dawson).

Fig. 52.—Alethopteris grandis (Dawson). Middle coal-formation of Nova Scotia.

Fig. 53.—Cyclopteris (Aneimites) Acadica (Dawson), a tree-fern of the Lower Carboniferous. a, Pinnules. b, Fragment of petiole. c, Remains of fertile pinnules.

Fig. 54.—Sphenopteris latior, Dawson. Coal-formation, a, Pinnule magnified, with traces of fructification.

Fig. 55.—Fructification of Palæozoic ferns, a, Thecæ of Archæopteris (Erian). b, Theca of Senftenbergia (Carboniferous). c, Thecæ of Asterotheca (Carboniferous).

Fig. 56.—Tree-ferns of the Carboniferous. A, Megaphyton magnificum, Dawson, restored. B, Leaf-scar of the same, two thirds natural size. B¹, Row of leaf-scars, reduced. C, Palæopteris Harttii, scars half natural size. D, Acadica, scars half natural size.

Некоторые из этих папоротников имеют более сложный тип спорангия с членистым эластичным кольцом. Следует, однако, заметить, что те формы, которые имеют простой спорангий, сетчатый или перепончатый, без кольца, наиболее распространены в девонских и самых нижних каменноугольных отложениях. Некоторые из форм в этих древних породах довольно трудно поместить в систему. Из них виды Archæopteris из верхнего и среднего эриана являются выдающимися примерами. Этот тип, однако, едва ли доходит до угольной формации. Некоторые из древовидных папоротников каменноугольного периода представляют очень примечательные черты. Один из них, рода Megaphyton, по-видимому, имел два ряда крупных листьев, по одному с каждой стороны стебля, который, вероятно, поддерживался большими пучками воздушных корней (рис. 56).

Красивые маленькие папоротники рода Botrychium (гроздовник), столь обычные в американских и европейских лесах, кажутся их ближайшими современными родственниками.

В каменноугольном периоде, как и в эрианском, встречаются листья, которые относили к папоротникам, но они вызывают сомнения, так как, возможно, принадлежат широколиственным тисовым деревьям, родственным гинкго из Китая. Один из них, представленный на рис. 57, был найден в угольной формации Новой Шотландии и отнесен к сомнительному роду Noeggerathia. Фонтен предложил для подобных листьев, найденных в Вирджинии, новое родовое название Saportea.

Fig. 57.—Noeggerathia disbar (half natural size).

Fig. 58.—Cordaites (Dorycordaites), Grand d’Eury, reduced.

Папоротники, как можно заключить из их глубокой древности, в настоящее время рассеяны по всему миру; но их штаб-квартира и регионы, к которым ограничены древовидные папоротники, — это более влажные климаты тропиков и южного полушария. Угольные болота северного полушария, по-видимому, превосходили даже эти благоприятные регионы современного мира как рай для папоротников.

Я уже упоминал, что каменноугольный период составляет штаб-квартиру кордаитов (рис. 58), большое количество видов которых было описано как в Европе, так и в Америке. Мы иногда, хотя и редко, находим их стебли, сохранившие структуру. В этом случае мы имеем крупную клеточную сердцевину, часто разделенную горизонтальными перегородками на плоские камеры и составляющую объекты, которые при отделении называют Sternbergiæ (рис. 62). Эти сердцевины Sternbergia, однако, встречаются и у настоящих хвойных, как они встречаются в современном мире у некоторых деревьев, таких как наш обычный орех, более высокого типа; и я много лет назад показал, что тип Sternbergia можно обнаружить в молодых веточках пихты бальзамической (Abies balsamifera). Сердцевина была окружена кольцом лестничной или полосчатой ткани, часто значительной толщины, и в молодых стеблях настолько важной, что это наводило на мысль о плауновых связях. Но по мере роста стебля развивалось правильное кольцо древесных клиньев с тканью, имеющей округлые или шестиугольные поры или диски, подобные таковым у сосен. Снаружи находилась кора, часто, по-видимому, значительной толщины. Это строение во многих важных пунктах напоминает строение саговников, а также приближается к строению сигиллярии, в то время как в своих более высокоразвитых формах оно приближается к строению хвойных.

Fig. 59.—Fruits of Cordaites and Taxine Conifers (coal-formation. Nova Scotia.) A, Antholithes squamosus (two thirds). B, A. rhabdocarpi. (two thirds). B¹, Carpel restored. C, A. spinosus (natural size). D, Trigonocarpum intermedium. E, T. Noeggerathii. F, T. avellanum. G, Rhabdocarpus insignis, reduced. H, Antholithes pygmæus. I, Cardiocarpum fluitans. K, Cardiocarpum bisectum. L, Sporangites papillata, lycopodiaceous macrospores (natural size and magnified).

На стеблях, построенных таким образом, располагались длинные и часто широкие многонервные листья с рядами устьиц, или дыхательных пор, прикрепленные довольно широкими основаниями к стеблю и ветвям. Плоды состояли из кистей или гроздей орешков, которые, по-видимому, были снабжены широкими боковыми крыльями для парения в воздухе или, в некоторых случаях, мясистой оболочкой, которая сплющивается в пленку. По-видимому, существовали структуры обоих этих видов, хотя в состоянии сохранности этих любопытных семян их чрезвычайно трудно различить. В первом случае они должны были предназначаться для распространения ветром, подобно семенам елей. В последнем случае они могли распространяться, подобно плодам тисовых деревьев, при помощи животных, хотя трудно угадать, что это были за животные. Эти деревья обладали очень большой репродуктивной способностью, так как производили многочисленные семена, не поодиночке или по несколько штук, как у современных тисов, а в длинных колосьях или сережках, несущих много семян (рис. 59).

Следует заметить, что кордаиты, или кордаитовые, как их называют, как семейство, составляют еще одну из тех промежуточных групп, с которыми мы уже познакомились. С одной стороны, они близко подходят к широколиственным тисам, таким как гинкго, филлокладус и подокарпус, а с другой стороны, они имеют родство с саговниковыми и даже с сигилляриями. Это были красивые и симметричные деревья, добавлявшие разнообразия в довольно монотонные палеозойские леса. Они также в некоторой степени способствовали накоплению угля. Я обнаружил, что некоторые тонкие пласты почти полностью состоят из их листьев, а ткани их древесины нередко встречаются в минеральном угле из более крупных угольных пластов. Нет доказательств того, что их корни были стигмароидного типа, хотя они, очевидно, росли на тех же болотистых равнинах, что и сигиллярии и каламиты.

Энглер; Cordaitées у Рено.

Возможно, здесь стоит сказать, что я верю, что существовал значительно широкий диапазон организации у кордаитовых, так же как у каламитов и сигиллярий, и что в конечном итоге будет обнаружено, что существовало три линии связи между высшими тайнобрачными и явнобрачными: одна, ведущая от плауновых через сигиллярии, другая, ведущая через кордаиты, и третья, ведущая от хвощей через каламиты. Еще дальше назад признаки, впоследствии разделившиеся у плаунов, хвощей и папоротников, были объединены в ризокарповых, или, как некоторые сейчас, но, я думаю, несколько необоснованно, предпочитают называть их «разноспоровыми папоротниковидными». В более современном мире все связующие звенья вымерли, и явнобрачные стоят далеко отделенными от высших тайнобрачных. Я делаю эти замечания не в дарвиновском смысле, а лишь для того, чтобы констатировать то, что представляется линиями естественного родства и звеньями, недостающими для придания единства системе природы.

Из всех деревьев современного мира ни одно, пожалуй, не распространено так широко, как сосны и их родственники. На горных вершинах и в арктической зоне последние деревья, которые могут бороться с неблагоприятными условиями существования, — это ели и пихты, а на теплых и влажных островах тропиков они чувствуют себя так же уверенно, как древовидные папоротники и пальмы. Мы уже видели, что это очень древнее семейство, и в песчаниках угольной формации их огромные стволы часто находят пропитанными известковым или кремнистым веществом, при этом они сохраняют свое строение в величайшем совершенстве (рис. 60). Насколько нам известно, листва некоторых из них, составляющая роды Walchia и Araucarites некоторых авторов (рис. 60, 63), была не такой уж непохожей на листву современных тисов и елей, хотя есть основания полагать, что некоторые другие имели широкие, папоротниковидные листья, подобные листьям гинкго. Ни одно из них, насколько пока достоверно известно, не было шишконосным деревом, их плоды, вероятно, были похожи на плоды тисов (рис. 61). Микроскопическое строение их стеблей ближе к строению хвойных островов южного полушария, чем к строению таковых в наших северных широтах — корреляция, несомненно, с ровным климатом того периода. Нет больших доказательств того, что они росли вместе с сигилляриями на настоящих угольных болотах, хотя некоторые образцы были найдены в этой ассоциации. Более вероятно, что они были в основном деревьями внутренних и возвышенных районов и что, как следствие, они известны нам в основном по принесенным стволам, вынесенным речными наводнениями в моря и эстуарии.

Fig. 60.—Coniferous wood and foliage (Carboniferous). A, Araucarites gracilis, reduced, b, Dadoxylon Acadianum (radial), 90 diams.; B¹ (tangential), 90 diams; B², cell showing areolation, 250 diams. C, Dadoxylon materiarium (radial), 90 diams.; C¹ (tangential), 90 diams. C², cell showing areolation, 250 diams. D, Dadoxylon antiquius (radial), 90 diams.; D¹ (tangential), 90 diams.; D², cell showing areolation, 250 diams.

Fig. 61.—_Trigonocarpum Hookeri, Dawson from the coal-measures of Cape Breton. Probably the fruit of a Taxine tree. A, Broken specimen magnified twice natural size, B, Section magnified: a, the testa; b, the tegmen; c, the nucleus; d, the embryo, c, Portion of the surface of the inner coat more highly magnified.

Примечательный факт в связи с ними, показывающий также, каким образом самые прочные растительные структуры могут погибнуть от гниения, заключается в том, что, подобно кордаитам, они имели крупные сердцевины с поперечными перегородками, структуру, которая, как я уже упоминал, проявляется в мелком масштабе в веточках пихты, и что иногда слепки этих сердцевин в песчанике появляются в отдельной форме, составляя то, что было названо Sternbergiæ или Artisiæ. Как хорошо замечает Рено в отношении кордаитов, существование этой камерной формы сердцевины подразумевает быстрое удлинение стебля, так что кордаиты и хвойные угольной формации, вероятно, были быстрорастущими деревьями (рис. 62).

Fig. 62.—Sternbergia pith of Dadoxylon. A, Specimen (natural size), showing remains of wood at a, a. B, Junction of wood and pith, magnified. C, Cells of the wood of do., a, a; b, medullary ray; c, areolation.

Те же общие утверждения могут быть сделаны в отношении угольной растительности, что и в отношении эрианской. В угольный период мы не нашли никаких высших экзогенов, и есть лишь неясные и сомнительные указания на присутствие эндогенов, которые мы можем оставить для будущей главы; но голосеменные в изобилии и весьма характерны. С другой стороны, у нас нет мхов или лишайников и очень мало водорослей, но большое количество папоротников и плауновых (рис. 63). Таким образом, период угольной формации ботанически является местом встречи низших явнобрачных и высших тайнобрачных и представляет много форм, которые, будучи неполно известными, озадачивали ботаников в отношении их положения в том или ином ряду. В современном мире флора, наиболее близкая к флоре угольного периода, — это флора теплых умеренных регионов южного полушария. Это не собственно тропическая флора, и не флора холодного региона, а скорее показатель влажного и ровного климата. Тем не менее, мы должны помнить, что мы часто можем ошибаться, рассуждая о температуре, требуемой для вымерших видов растений, отличающихся от тех, что существуют сейчас. Далее, мы не должны предполагать, что климатические условия северного полушария были в угольный период хоть сколько-нибудь похожи на те, что преобладают сейчас. Как показал сэр Чарльз Лайель, меньшее количество суши в более высоких широтах сильно изменило бы климат, и есть все основания полагать, что в угольный период суши было меньше, чем сейчас. Далее, Тиндалем было показано, что очень небольшое дополнительное количество углекислого газа в атмосфере, препятствуя излучению тепла с земли, произвело бы почти эффект стеклянной крыши или оранжереи, распространяющийся на весь мир. Опять же, многое в строении листьев угольных растений, а также в огромном количестве углерода, который они накопили в форме угля, и характеристиках животного мира того периода, указывает на независимых основаниях, что каменноугольная атмосфера отличалась от атмосферы современного мира в этом отношении, или в присутствии большего количества углекислого газа — вещества, ныне существующего в очень ничтожной пропорции одной тысячной от целого — количества, адаптированного к нынешним потребностям растительной и животной жизни, но, вероятно, не к потребностям угольного периода.

Fig. 63.—Walchia imbricatula, S. N., Permian, Prince Edward Island.

Таким образом, если мы спросим о каком-либо аналогичном распределении растений в современном мире, мы найдем это только в более теплых островных климатах южного полушария, где папоротники, плауны и сосны появляются в формах, несколько родственных формам каменноугольного периода, но смешанных с другими типами, некоторые из которых современные, другие родственные тем, что относятся к следующим геологическим эпохам мезозоя и третичного периода; и в рамках этих периодов будет удобнее проводить сравнения.

Читатели недавних английских популярных работ по геологии могли заметить часто повторяющееся утверждение, что большая часть материала крупных пластов битуминозного угля состоит из спорангиев плауновых растений — утверждение, совершенно противоречащее тому, что следует из моих микроскопических исследований угля более чем восьмидесяти угольных пластов в Новой Шотландии и на острове Кейп-Бретон, как указано в «Acadian Geology» (стр. 463), и более полно в моей работе 1858 года о «Структурах в угле» и работе 1866 года об «Условиях накопления угля». Причина этой ошибки в том, что выдающийся английский натуралист, случайно обнаружив в некоторых образцах английского угля большое количество остатков спор и спорангиев, хотя даже в его образцах они составляют лишь малую часть массы, и, по-видимому, не будучи знакомым с тем, что сделали другие в этой области, написал популярную статью для «Contemporary Review», в которой он распространил изолированный и исключительный факт на все угли и представил это предполагаемое происхождение угля в свете настолько блестящем и привлекательном, что за ним последовали многие недавние авторы. Факт заключается в том, как сказано в «Acadian Geology», что стволы сигиллярий и подобных деревьев составляют большую часть более плотной части угля и что корковые ткани их, а не древесина, остаются в виде угля. Но корковые или эпидермальные ткани в целом, будь то ткани спорангиев или других частей растений, являются теми, которые благодаря своей устойчивости к пропитыванию водой и гниению, а также благодаря своему высокоуглеродистому характеру, лучше всего подходят для образования угля. В действительности спорангии, хотя часто присутствуют в изобилии, составляют лишь ничтожную часть вещества крупных угольных пластов. В статье в «The American Journal of Science», которая появилась вскоре после упомянутой выше, я попытался исправить эту ошибку, хотя, по-видимому, безрезультатно, насколько это касается большинства британских авторов-геологов. Из этой статьи я взял с небольшими изменениями следующие отрывки, так как для теоретической геологии важно, чтобы такие ошибки, затрагивающие всю теорию накопления угля, не продолжали оставаться в силе. Начальная часть статьи занята фактами о встречаемости спор и спорангиев как частичных ингредиентов в угле. Ее выводы следующие: Не невероятно, что спорангиты или тела, напоминающие их, могут быть найдены в большинстве углей; но наиболее вероятно, что их встречаемость случайна, а не существенна для накопления угля, и что они скорее могли быть в изобилии в сланцах и кеннельских углях, отложенных в прудах или на мелководье вблизи плауновых лесов, чем в болотистых или торфяных отложениях, которые составляют обычные угли. Следует, однако, заметить, что заметный вид, который эти тела, а также полоски и фрагменты эпидермальной ткани, напоминающие их по текстуре, представляют в срезах угля, может склонить наблюдателя, не имеющего большого опыта в исследовании углей, переоценить их важность; и это, я думаю, было сделано большинством микроскопистов, особенно теми, кто ограничивал свое внимание срезами, подготовленными камнерезом. Нужно также помнить об опасности, возникающей из-за принятия конкреционных скоплений битуминозного вещества за спорангии. В срезах битуминозных сланцев, сопровождающих вышеупомянутый девонский уголь, есть много округлых желтых пятен, которые при исследовании оказываются пространствами в эпидермисе Psilophyton, через которые выходили сосуды, проходящие к листьям. К этим соображениям я добавил бы следующие, сокращенные из вышеупомянутой статьи (стр. 139), в которой весь вопрос о происхождении угля полностью обсуждается.

«Journal of the Geological Society», том xv.

Там же, том xxii.

См. также «Acadian Geology», 2-е изд., стр. 138, 461, 493.

1. Минеральный уголь, или «материнский уголь», — это, очевидно, древесная ткань и волокна коры, строение разновидностей которых и растения, к которым он, вероятно, принадлежит, я обсуждал в вышеупомянутой статье.

2. Более грубые слои угля показывают под микроскопом беспорядочную массу фрагментов растительного вещества, принадлежащих различным описаниям растений и включающих, но обычно не в больших количествах, спорангиты.

3. Более блестящие слои угля, если их разделить тонкими прослойками глины, имеют на своих поверхностях отпечатки сигиллярий и других деревьев, сплющенными экземплярами которых они, очевидно, являются, или, скорее, корой таких экземпляров. Под микроскопом, когда их структуры сохранены, эти слои показывают корковые ткани более обильно, чем любые другие.

4. Некоторые тонкие слои угля состоят в основном из сплющенных слоев листьев кордаитов или Pychnophyllum.

5. Подстилающие глины со стигмариями и пни сигиллярий в кровле угольных пластов одинаково свидетельствуют о накоплении угля путем роста последовательных лесов, особенно сигиллярий. С другой стороны, нет никакой необходимой связи пластов спорангитов с почвами со стигмариями. Такие пласты скорее накапливаются в воде и, следовательно, образуют битуминозные сланцы и кеннели.

6. Lepidodendron и его союзники, к которым, по-видимому, принадлежат рассматриваемые спорангии, очевидно, гораздо менее важны для накопления угля, чем Sigillaria, о которой нельзя утверждать, что она производила спорангии, подобные рассматриваемым, даже если можно полагаться на наблюдение Гольденберга относительно их плодов; точность которого, однако, я склонен подвергать сомнению.

В целом, отдавая должное тем, кто отстаивал теорию спор угля за привлечение внимания к этому любопытному и, несомненно, важному компоненту минерального топлива, и допуская, что я, возможно, уделял ему слишком мало внимания, я должен настаивать на том, что пласты спорангитов являются исключением среди углей и что корковые и древесные вещества являются наиболее обильными ингредиентами во всех обычных видах; и я не могу думать, что угли Англии составляют исключение.

В заключение следует заметить, что спорангии растений в своей неразрушимости и богато углеродистом характере лишь разделяют качества, общие для большинства пробковых и эпидермальных веществ, как я объяснил в уже упомянутых публикациях. Такие эпидермальные и корковые вещества чрезвычайно богаты углеродом и водородом, в этом напоминая битуминозный уголь. Они также очень мало подвержены гниению и сопротивляются больше, чем другие растительные вещества, водному пропитыванию — свойства, которые заставили их оставаться неизменными и продолжать оставаться свободными от минеральных добавок больше, чем другие растительные ткани. Эти качества хорошо видны в коре нашей американской белой березы. Неудивительно, что материалы такого рода должны составлять значительные части таких растительных накоплений, как пласты угля, и что при наличии в большой пропорции они должны давать богато битуминозные пласты. Все это согласуется с фактом, очевидным при исследовании обычного угля, что большинство его чистейших слоев состоит из сплющенной коры сигиллярий и подобных деревьев, точно так же, как любой отдельный сплющенный ствол, заключенный в сланец, становится слоем чистого угля. Это также согласуется с фактом, что другие слои угля, а также кеннели и землистые битумы, по-видимому, под микроскопом состоят из мелко измельченных частиц, главным образом эпидермальных тканей, не только из плодов и спорангиев растений, но также из их листьев и стеблей. Эти соображения впечатляют нас, так же как и обилие спорангиев, огромным количеством растительного вещества, которое погибло во время накопления угля, по сравнению с тем, которое сохранилось.

Я обязан доктору Т. Стерри Ханту за следующую очень ценную информацию, которая сразу же ставит в ясный и точный свет химические отношения эпидермальной ткани и спор с углем. Доктор Хант говорит: «Внешняя кора пробкового дерева и кутикула многих, если не всех других растений, состоит из высокоуглеродистого вещества, которому было дано название суберин. Споры Lycopodium также приближаются к этому веществу по составу, как будет видно из следующего, одного из двух анализов Дюкони, вместе с которым я даю теоретический состав чистой целлюлозы или древесного волокна, согласно Пайену и Митчерлиху, и анализ суберина пробки из Quercus suber, из которого были вычтены зола и 2,5 процента целлюлозы».

Либих и Копп, «Jahresbuch», 1847–1848 гг.

Гмелин, «Handbook», xv., 145.

| Cellulose. | Cork. | Lycopodium.
Carbon | 44·44 | 65·73 | 64·80
Hydrogen | 6·17 | 8·33 | 8·73
Nitrogen | .... | 1·50 | 6·18
Oxygen | 49·39 | 24·44 | 20·29
Total | 100·00 | 100·00 | 100·00

«Эта разница становится не менее поразительной, когда мы приводим вышеуказанные сотенные анализы в соответствие с формулой целлюлозы, C24H20O20, и представляем пробку и Lycopodium как содержащие двадцать четыре эквивалента углерода. Для сравнения я привожу состав образцов торфа, бурого угля, лигнита и битуминозного угля».

«Canadian Naturalist», vi., 253.

Cellulose | C₂₄H₂₀O₂₀
Cork | C₂₄H18²/₁₀O6⁷/₁₀
Lycopodium | C₂₄H19⁴/₁₀NO5⁶/₁₀
Peat (Vaux) | C₂₄H14⁴/₁₀O₁₀
Brown coal (Schröther) | C₂₄H14³/₁₀O10⁶/₁₀
Lignite (Vaux) | C₂₄H11³/₁₀O6⁴/₁₀
Bituminous coal (Regnault) | C₂₄H₁₀O3³/₁₀

«Из этого сравнения будет видно, что по конечному составу пробка и Lycopodium ближе к лигниту, чем к древесному волокну, и могут быть превращены в уголь с гораздо меньшей потерей углерода и водорода, чем последнее. Они, по сути, ближе по составу к смолам и жирам, чем к дереву, и, кроме того, подобно этим веществам, отталкивают воду, которой их нелегко намочить, и, таким образом, способны противостоять тем атмосферным влияниям, которые вызывают гниение древесной ткани».

Я добавил бы к этому только одно дальнейшее соображение. Азот, присутствующий в спорах Lycopodium, несомненно, принадлежит протоплазме, содержащейся в них, веществу, которое вскоре погибло бы от гниения; и, вычитая это, клеточные стенки спор и стенки спорангиев были бы наиболее подходящим материалом для производства битуминозного угля. Но эту пригодность они разделяют с эпидермальной тканью чешуек стробил, а также стеблей и листьев папоротников и плаунов, и, прежде всего, с толстой пробковой оболочкой стеблей сигиллярий и подобных деревьев, которая, как я показал в другом месте, исходя из ее состояния в лежачих и стоячих стволах, содержащихся в пластах, связанных с углем, должна была быть высокоуглеродистой и чрезвычайно стойкой и непроницаемой для воды. Короче говоря, если вместо «спорангиев» мы будем читать «эпидермальные ткани в целом, включая спорангии», все, что было утверждено относительно последних, будет строго и буквально истинным и в соответствии с химическим составом, микроскопическими характеристиками и способом залегания угля. Это также будет в соответствии со следующим утверждением из моей статьи о «Структурах в угле», опубликованной в 1859 году:

«Vegetable Structures in Coal», «Journal of Geological Society», xv., 626. «Conditions of Accumulation of Coal», там же, xxii., 95. «Acadian Geology», 197, 464.

«Одиночный ствол сигиллярии в стоячем лесу представляет собой воплощение угольного пласта. Его корни представляют подстилающую глину со стигмариями; его кора — компактный уголь; его древесная ось — минеральный уголь; его опавшие листья (и плоды), с остатками травянистых растений, растущих в его тени, смешанные с небольшим количеством землистого вещества, — слои грубого угля. Состояние прочной внешней коры стоячих деревьев согласуется с химической теорией угля, показывая особую пригодность этого вида ткани для производства более чистых компактных углей. Также вероятно, что относительная непроницаемость коры для минерального пропитывания имеет значение в этом отношении, позволяя этому материалу оставаться незатронутым причинами, которые заполнили те слои, состоящие из травянистых материалов и гнилой древесины, пиритами и другими минеральными веществами».

Нам не нужно далеко ходить в поисках использования угольной растительности, если мы примем во внимание тот факт, что величайшие цивилизованные нации зависят от него как от своего топлива. Без угля каменноугольного периода и железной руды, которая является одним из вторичных последствий накопления угля, точно так же, как болотные железные руды встречаются в подпочвах современных торфяников, было бы невозможно ни поддерживать великие нации в комфорте в более холодных климатах северного полушария, ни осуществлять наши искусства и производства. Угольная формация дает одной только Великобритании около ста шестидесяти миллионов тонн угля ежегодно, а шахтеры Соединенных Штатов добывают в основном из той же формации почти сто миллионов тонн, в то время как британские колонии и владения производят около пяти миллионов тонн; и примечательным фактом является то, что именно английской расе был дан величайший запас этой погребенной энергии, тепла и света.

Великие леса угольного периода, очищая атмосферу от избытка вредного углекислого газа, запасали свет и тепло палеозойских лет в форме, в которой они могли быть восстановлены в наш человеческий век, так что, независимо от их использования животными, которые были их современниками, они незаменимы для существования цивилизованного человека.

И мы не можем надеяться вскоре обойтись без услуг этого накопленного запаса топлива. Леса сегодняшнего дня совершенно недостаточны для удовлетворения наших потребностей, и хотя мы начинаем применять энергию воды для производства электричества, и хотя были разработаны некоторые многообещающие планы использования прямого тепла и света солнца, мы все еще так же зависим, как и любые наши предшественники, от того, что было сделано для нас в палеозойскую эру.

На предыдущих страницах я мало сказал о физической географии каменноугольного века; но, как можно заключить из растительности, она в северном полушарии представляла собой большее пространство болотистых равнин, мало возвышающихся над морем, чем мы находим в любой другой период. Что касается южного полушария, то известно меньше, но условия растительности, по-видимому, были по существу такими же.

Рассматривая южное полушарие в целом, я не видел никаких доказательств флоры нижнего девона или верхнего силура; но в Южной Африке и Австралии есть остатки растений верхнего девона или нижнего карбона. За ними последовала примечательная группа верхнего карбона или перми, которая распространилась по всей Индии, Австралии и Южной Африке и содержит некоторые формы (Vertebraria, Phyllotheca, Glossopteris и др.), не найденные в породах аналогичного возраста в северном полушарии, так что, если возраст этих пластов был определен правильно, южное полушарие опережало в отношении некоторых родов растений. Это, однако, ожидаемо, если учесть, что триасовая и юрская флора севера содержит или состоит из пришельцев из более южных мест. За этими пластами в Индии следуют другие, содержащие саговники и т. д. верхнеюрского или нижнемелового типов (группы Раджмахал и Джабалпур).

Уайли, «Journal Geol. Society», том xxiii., стр. 172; Дейнтри, там же, том xxviii.; также Кларк и Маккой.

Блэнфорд показал, что существует очень большое сходство в этой серии по всему австралийскому и индийскому региону. Хартт и Дарби аналогичным образом выделили девонские и каменноугольные формы в Бразилии, родственные формам северного полушария. Таким образом, южное полушарие, по-видимому, шло в ногу с северным, и, согласно Блэнфорду, там есть свидетельства холодных условий в перми, отделяющих палеозойскую флору от мезозойской, таким же образом, как Рэмзи предполагал, что аналогичный период холода сделал это к северу от экватора. Это подразумевало бы очень большое изменение климата, так как у нас есть свидетельства распространения флоры нижнего карбона по крайней мере так же далеко на север, как Шпицберген. Верхнюю угольную формацию мы, однако, не можем проследить так далеко на север; так что постепенное охлаждение могло происходить до перми. Таким образом, в обоих полушариях было общее сходство в более поздней палеозойской флоре, и, возможно, сходные условия, ведущие к ее вымиранию и к ее замене той, которая будет описана в следующей главе.

«Journal Geol. Society», том xxxi.

ПРИМЕЧАНИЯ К ГЛАВЕ IV.

I. Характеристики и классификация палеозойских растений.

В пространстве, доступном в этой работе, было бы невозможно полностью войти в классификацию палеозойских растений; но, возможно, стоит отметить некоторые важные моменты для руководства тех, кто может пожелать собирать образцы; тем более что существует большая неопределенность в отношении родства и делаются очень противоречивые заявления. Приведенные ниже утверждения можно рассматривать как результаты фактических наблюдений и изучения образцов in situ в породах, а также в кабинете и под микроскопом.

Gymnospermeæ.

Семейство Coniferæ; Род Dadoxylon, Эндлихер; Araucarites, Гепперт; Araucarioxylon, Краус.

Стволы этого рода встречаются от среднего девона до перми включительно, как плавник, кальцинированный, окремненный или пиритизированный. Единственная листва, связанная с ними, относится к типу Walchia и Araucarites — а именно, тонкие ветви с многочисленными мелкими спиральными игольчатыми листьями. Два вида угольной формации, D. materiarum и другой, имели листву этого типа. Листва остальных неизвестна. Все они отличаются от древесины кордаитов, о чем см. в разделе этого рода.

Ниже перечислены североамериканские виды:

Trunks.
Dadoxylon Ouangondianum, Dn. | M. Erian | Report, 1871.[CP]
D. Halli, Dn. |      ” | ”
D. Newberryi, Dn. |      ” | ”
D. Clarkii, Dn. (Cordæoxylon ?)    |      ” | Report, 1882.
D. Acadianum, Dn. | Coal-formation and     millstone grit. | Acadian Geology.
D. Materiarum, Dn. | Do. and Permo-Carb. | ”
D. (Palæoxylon) antiquius, Dn. | L. Carboniferous. | ”
D. annulatum, Dn. | Coal-formation. | ”
Ormoxylon Erianum, Dn. | Erian. | Report, 1871.
Foliage.
Araucarites gracilis, Dn. | N. Coal-formation and Permian. | ”
Walchia robusta, Dn. | Permian. | [picture] | Report on Prince Edward Island.
W. imbricatula, Dn. |      ”

[CP] «Геологическая служба Канады: Ископаемые растения эрианских и верхнесилурийских формаций», Дж. У. Доусон.

Все вышеперечисленные виды могут быть признаны достоверными на основании микроскопического исследования очень большого количества стволов из различных частей Северной Америки. Три эрианских вида Dadoxylon и D. antiquius из нижнего каменноугольного периода имеют два или более рядов клеток в сердцевинных лучах. Последний из названных имеет несколько рядов и является настоящим Palæoxylon, родственным D. Withami из Великобритании. D. materiarium особенно характерен для верхней угленосной формации и пермского периода, и к нему должны относиться один или оба указанных выше вида листвы. D. Clarkii имеет очень короткие, простые сердцевинные лучи, состоящие всего из нескольких наложенных друг на друга клеток, и внутренний цилиндр лестничных сосудов, приближаясь в этих признаках к Cordaites. Ormoxylon имеет очень своеобразную членистую сердцевину и простые сердцевинные лучи.

В 1833 году Витам описал несколько каменноугольных видов сосновой древесины под родовым названием Pinites, выделив под названием Pitus виды, у которых диски на клеточных стенках, по-видимому, были разделены и располагались поперечными линиями. Название Витама было изменено Геппертом на Araucarites, чтобы указать на сходство этой древесины с Araucaria, при этом название Pinites было оставлено для деревьев, более близких к обычным соснам. Эндлихер, ограничив Araucarites листвой и т. д. деревьев, подобных араукарии, дал древесине название Dadoxylon; и это название, благодаря работе Унгера «Роды и виды», получило довольно широкое признание. Эндлихер также дал название Pissadendron видам, которые Витам назвал Pitus; но Броньяр предложил название Palæoxylon для включения всех видов с толстыми и сложными сердцевинными лучами, независимо от расположения дисков. В новой работе Шимпера Краус заменяет Dadoxylon Эндлихера на Araucarioxylon и включает под названием Pissadendron все виды, отнесенные Броньяром к Palæoxylon.

Чтобы понять всю эту путаницу, следует заметить, что признаки, доступные для определения палеозойской хвойной древесины, — это главным образом форма и расположение древесных клеток, характер окаймленных пор или дисков на их стенках, а также форма и состав сердцевинных лучей.

Признак, по которому Витам отделил свой род Pitus от Pinites, как я установил путем исследования срезов одного из его оригинальных образцов, любезно подаренного мне мистером Сандерсоном из Эдинбурга, зависит от состояния сохранности: несовершенно сохранившиеся диски или ареолы на стенках волокон создают видимость отдельных и отчетливых кругов, в то время как в других частях тех же образцов эти диски видны как соприкасающиеся и принимающие шестиугольную форму, так что в этом отношении они действительно не отличаются от обычных видов Dadoxylon. Истинным признаком для подразделения тех видов, которые особенно характерны для каменноугольного периода, является композитное строение сердцевинных лучей, которые толсты и состоят из нескольких радиальных рядов клеток, расположенных бок о бок. Этот признак использовал Броньяр при выделении рода Palæoxylon, хотя он мог бы с удобством сохранить название Витама, просто перенеся в этот род виды Pinites Витама, имеющие сложные сердцевинные лучи. Эрианские породы представляют наибольшее разнообразие типов, и Palæoxylon особенно характерен для нижнего каменноугольного периода, в то время как виды Dadoxylon с двумя рядами окаймленных пор и простыми сердцевинными лучами особенно обильны в верхней угленосной формации и пермо-карбоне.

Следующая таблица ясно покажет отличительные признаки и взаимоотношения рассматриваемых родов, как их понимали различные авторы, упомянутые выше:

Древесина палеозойских хвойных.

Woody fibres. | Medullary rays and pith. | Generic names. | Geological age.
No discs. | One or two series of cells. | Aporoxylon, Unger. | Devonian (Erian).

Discs in one series
  contiguous, or
  in several series
  spirally arranged.
Complex, or of two
  or more series
  of cells.
Pith Sternbergian.

Pitus, Witham.
Palæoxylon, Brongniart.
Pissadendron, Endlicher.

Middle and Lower
  Carboniferous and
  Devonian.

Simple, or of one row of cells.
Pith Sternbergian.

Araucarites, Goeppert.
Dadoxylon, Endlicher.
Araucarioxylon, Schimper.

Upper Carboniferous
  and Permian.

Pith in spherical chambers. | Ormoxylon,[CQ] Dn. | Devonian.
Medullary sheath scalariform. Medullary rays frequent,   simple, short. | Dadoxylon (Cordæoxylon),[CR] Dn. | Devonian.

[CQ] Тип O. Erianum, Доусон, «Отчет о канадских растениях», 1871 г.

[CR] Тип D. Clarkii, Доусон, «Отчет о канадских растениях», 1882 г. Это может быть древесина Cordaites, к которой она очень близка.

Семейство Cordaites, Род Cordaites, Броньяр.

Стволы отмечены поперечными рубцами от прикрепления оснований листьев; листья широкие, со множеством параллельных жилок, прикрепленные широким основанием; пестичные и тычиночные сережки по своей природе близки к Antholithes. Плод крылатый или мясистый, типа, известного как Cardiocarpum. Стебель с сердцевиной типа Sternbergia, обычно крупной, окруженной кольцом псевдолестничных сосудов, и с цилиндром, обычно узким, из древесных клиньев, с окаймленными порами в одном или нескольких рядах и с простыми сердцевинными лучами.

Благодаря образцам, любезно предоставленным мне профессором Рено, я смог установить, что стебли некоторых, по крайней мере, из этих растений (Eucordaites) по структуре отличаются от всех вышеупомянутых видов Dadoxylon, за исключением D. Clarkii из эрианского периода. Их можно рассматривать как промежуточные между хвойными и саговниками, что, по сути, и является вероятным положением этих замечательных растений.

Гран д'Эри разделил Cordaites на подроды следующим образом:

1. Eucordaites. — Листья лопатчатые, обратнояйцевидные, эллиптические или ланцетные, сидячие, цельные, с закругленными верхушками и кожистой консистенции. Листья имеют длину от двадцати до девяноста сантиметров. Нервы одинаковой или неодинаковой силы.

2. Dorycordaites. — Листья ланцетные, с острыми кончиками; нервы многочисленные, тонкие и одинаковой силы. Листья достигают длины от сорока до пятидесяти сантиметров.

3. Poacordaites. — Листья узкие, линейные, цельные, тупые на конце, с нервами почти одинаковой силы. Листья достигают сорока сантиметров в длину.

К ним Рено и Зейллер добавили четвертую группу, Scutocordaites.

Род Sternbergia.

Это лишь предварительный род, предназначенный для включения слепков сердцевинных цилиндров различных ископаемых деревьев. Их особая черта заключается в том, что, как и у современного Cecropia peltata и некоторых видов Ficus, сердцевина состоит из плотных поперечных перегородок, которые при удлинении междоузлий отделяются друг от друга, образуя камерную полость сердцевины, слепок которой имеет поперечные борозды. Молодые веточки современного Abies balsamifera имеют схожую структуру в миниатюре. Я установил и описал такие сердцевинные цилиндры в крупных стеблях Dadoxylon Ouangondianum и D. materiarium. Они встречаются также в стеблях Cordaites и, вероятно, Sigillariæ. Я подробно обсуждал эти любопытные ископаемые в «Акадийской геологии» и в «Журнале Геологического общества Лондона» за 1860 год. Следующее резюме взято из последней упомянутой статьи:

a. Как показали профессор Уильямсон и автор, многие сердцевины Sternbergia принадлежат хвойным деревьям рода Dadoxylon.

b. Несколько образцов представляют многопористую ткань типа Dictyoxylon, растения с неизвестными родственными связями, которое, согласно Уильямсону, имеет сердцевину Sternbergia.

c. Другие примеры показывают настоящую лестничную ткань, сравнимую с таковой у Lepidodendron или Sigillaria, но более тонкой текстуры. Корда показал, что растения типа первого рода (его Lomatophloios) имели сердцевины Sternbergia. Некоторые растения этой группы по внешним признакам ботаники небрежно относят к безреберным Sigillariæ (Clathraria); но я полагаю, что они не связаны даже на уровне порядка с этим родом.

d. Многие каменноугольные Sternbergiæ показывают структуры, идентичные описанным выше как встречающиеся у Cordaites, а также у некоторых деревьев, обычно относимых к Sigillariæ.

Род Cardiocarpum.

Я нашел по меньшей мере восемь видов этих плодов в эрианских и каменноугольных отложениях Нью-Брансуика и Новой Шотландии, все из которых, очевидно, являются плодами голосеменных деревьев. Они сходны тем, что имеют плотное угольное ядро заметной толщины, даже в сплющенных образцах, окруженное тонким и безжилковым крылом или каймой. Таким образом, они имеют в точности вид крылаток многих существующих лесных деревьев, на некоторые из которых они также похожи очертаниями каймы, за исключением того, что крылья крылаток обычно имеют жилки. Характер ядра и случайное появление на нем отметин, возможно, представляющих семядоли или зародыши, запрещают предположение, что это споровые коробочки. Это должны были быть плоды явнобрачных (фанерогамов). Были ли они крылатыми плодами или семенами, или плодами с мясистой оболочкой, как у саговников и некоторых хвойных, можно считать менее определенным. Нередкая деформация каймы является аргументом в пользу последнего взгляда, хотя можно предположить, что это происходило и с частично разложившимися крылатками. С другой стороны, то, что они всегда, по-видимому, сплющены в одной плоскости, а ядро редко, если вообще когда-либо, встречается без каймы, являются аргументами в пользу того, что это были крылатые орешки или семена. До недавнего времени я считал последний взгляд более вероятным и так изложил дело во втором издании «Акадийской геологии». Однако недавно я пришел к выводу, что Cardiocarpa типа C. cornutum были семенами голосеменных, имевшими две семядоли, погруженные в белок и покрытые прочной перепончатой или древесной оболочкой, окруженной мясистым внешним покровом, и что выемка на верхушке представляет собой отверстие или микропиле семяпочки. Структура была действительно очень похожа на структуру семян Taxus и Salisburia. Что касается некоторых других видов, однако, особенно тех, что имеют очень широкую кайму, все еще кажется вероятным, что они были крылатыми.

Cardiocarpa располагались в кистях или группах, и кажется несомненным, что некоторые из них, по крайней мере, являются семенами Cordaites. Ассоциация некоторых из них, а также семян следующего рода с Sigillariæ настолько постоянна, что я не могу сомневаться в том, что некоторые из них принадлежат растениям этого рода или, возможно, тиссовым хвойным. Огромное количество различных видов этих семян по сравнению с количеством известных деревьев, которые могли их произвести, весьма примечательно.

Род Trigonocarpum.

Это крупные граненые орехи, заключенные в толстую оболочку и показывающие внутренние структуры, напоминающие структуру семян современных тиссовых (Taxineæ). Существует множество видов, а также родственные семена, отнесенные к предварительным родам Rhabdocarpus и Carpolithes. В Trigonocarpum Hookeri я описал внутреннюю структуру одного из таких семян, и многие прекрасные примеры из угольного бассейна Сент-Этьен во Франции были описаны Броньяром, так что их внутренняя структура очень хорошо известна.

Род Antholithes.

Это также предварительный род, включающий колосья цветочных органов, некоторые из которых, как известно, принадлежали Cordaites, другие, вероятно, Sigillariæ.

Неясного родства.

Семейство Sigillariaceæ.

Под этим названием палеоботаники объединили огромное количество деревьев каменноугольной системы, все из которых характеризуются широкими листовыми рубцами с тремя сосудистыми следами, обычно расположенными вертикальными рядами, а также удлиненными трехнервными листьями и корнями типа стигмарий — то есть с округлыми ямками, отмечающими прикрепление спирально расположенных корешков. Эти деревья, однако, собранные в род Sigillaria по произвольным признакам, которые переходят в признаки лепидодендровых деревьев, были вовлечены в почти неразрешимую путаницу, для распутывания которой необходимо рассмотреть: 1. Внешние признаки Sigillariæ и деревьев, с которыми их путают. 2. Подразделение Sigillariæ по внешним отметинам. 3. Микроскопический характер их стеблей. 4. То, что известно об их листве и плодах.

1. Признаки стволов Sigillaria и Lepidodendron.

Можно заранее сказать, что методы определения в ископаемой ботанике неизбежно отличаются от тех, что применяются в современной ботанике. Палеоботаник должен прибегать к признакам, полученным из листьев, рубцов, оставшихся после их опадения, и внутренних структур стебля. Эти части, мало ценимые ботаниками при описании современных растений и ими сильно запущенные, должны занимать первое место в поле зрения ископаемого ботаника, тогда как плодоношение, редко сохраняющееся и обычно неясное, приносит сравнительно мало пользы. Следует также отметить, что у таких генерализованных растений, как палеозойские, замечательных скорее развитием вегетативных, чем репродуктивных органов, первые возрастают в значении по сравнению с их ценностью при изучении современных растений.

У Sigillariæ, Lepidodendra и т. д. нашему осмотру могут быть представлены следующие поверхности стебля:

1. Внешняя поверхность эпидермиса без листьев, но с более или менее совершенно сохранившимися основаниями листьев и листовыми рубцами. На этой поверхности мы можем распознать: (1) Клеточные вздутия или выступы коры, к которым прикреплены листья. Их можно назвать основаниями листьев, и они иногда бывают очень заметными. (2) Собственно след прикрепления листа, расположенный в наиболее выступающей части основания листа. Это листовой рубец. (3) На хорошо сохранившемся листовом рубце мы можем видеть одну или несколько крошечных точек или выступов, которые являются точками выхода сосудистых пучков, идущих к листу. Это сосудистые рубцы.

Когда листья прикреплены, листовые рубцы и сосудистые рубцы не видны, но основания листьев можно различить. Поэтому важно, по возможности, иметь образцы с листьями и без них. У сплющенных образцов основания листьев часто искажены давлением и отмечены бороздами, которые нельзя принимать за истинные структурные признаки. Основания листьев, которые рельефно выступают на внешней поверхности стебля, конечно, выглядят как углубления на слепке во вмещающей породе, в которой отметины часто выглядят гораздо отчетливее, чем на самом растении.

2. Внешняя поверхность эпидермиса могла быть удалена или разрушена из-за грубости вмещающей породы. В этом случае основания листьев обычно сохраняются на поверхности внешней или пробковой коры, но листовые рубцы и сосудистые рубцы исчезли. Это дает то состояние лепидодендровых деревьев, к которому было применено название Knorria. Когда растения находятся в таком состоянии, тщательный осмотр иногда позволяет обнаружить следы листовых рубцов на частях стебля и, таким образом, позволить связать Knorria с видом, к которому она принадлежит.

3. Внешняя или пробковая кора может быть удалена, обнажая поверхность внутренней или волокнистой и клеточной коры, которая у рассматриваемых растений обычно очень толстая. В этом случае ни основания листьев, ни рубцы не видны, но появляются точки или маленькие бороздки или гребни там, где сосудистые пучки входили во внутреннюю кору. Образцы в таком состоянии обычно называют декортикатами (очищенными от коры), хотя удалена только внешняя кора. Часто трудно определить растения в таком состоянии, если не удается найти какую-либо часть стебля, все еще сохраняющую кору; но при осторожности при сборе нередко обнаруживается, что истинную внешнюю поверхность можно восстановить из вмещающей породы, особенно если между ней и внутренним отпечатком находится угольный слой, представляющий внешнюю кору. Образцы такого рода, взятые отдельно, относились к родам Knorria, Bothrodendron и Halonia.

4. В некоторых случаях, хотя и не часто, сохраняется внешняя поверхность древесного цилиндра. Она почти неизменно представляет регулярно исчерченный или нерегулярно морщинистый вид, зависящий от вертикальных древесных клиньев или расположения сердцевинных лучей или сосудистых пучков. Образцы такого рода составляли часть Endogenites старых ботаников, и род Schizodendron Эйхвальда, по-видимому, включает некоторые из них. Многие из них также были ошибочно отнесены к Calamites.

5. В некоторых случаях может сохраняться только слепок сердцевинного цилиндра или сердцевины. Он может быть почти гладким или слегка отмеченным вертикальными штрихами, но чаще представляет поперечную штриховку и нередко поперечные сужения и перегородки, характерные для рода Sternbergia. Отдельные Sternbergiæ дают мало возможностей связать их с видом, к которому они принадлежат, за исключением микроскопического исследования обрывков древесного цилиндра, которые часто прилипают к ним. [CS]

[CS] См. мою статью, «Журнал Геологического общества», том xxvii.

После того как эти факты были изложены, можно сделать следующие общие утверждения относительно некоторых из наиболее распространенных палеозойских родов, ссылаясь, однако, главным образом на совершенные отметины, видимые на эпидермисе:

Sigillaria. — Основания листьев шестиугольные или удлиненные, или сливающиеся на вертикальном гребне. Листовые рубцы шестиугольные или щитовидные. Сосудистых рубцов три, два боковых крупнее центрального. Этот последний признак постоянен и зависит от того факта, что листья Sigillaria имеют два или более сосудистых пучка. Все так называемые Sigillariæ, имеющие центральный сосудистый рубец наибольшим или имеющие только один сосудистый пучок, должны быть исключены из этого рода. У молодых ветвей ветвящихся Sigillariæ листовые рубцы иногда кажутся спиральными, но на более старых стеблях они образуют вертикальные ряды; прерываемые, однако, поперечными рядами или полосами рубцов от плодов, каждый с одним крупным центральным сосудистым рубцом, которые несли органы плодоношения. Arthrocaulis Маккоя основан на этой особенности.

Syringodendron. — Отличается от Sigillaria листовыми рубцами, которые являются круглыми и имеют один сосудистый пучок. Остается под вопросом, были ли эти растения более высокого ранга, чем Sigillaria, стремясь к соснам, или более низкого ранга, стремясь к Cyclostigma. Их основания листьев образуют вертикальные гребни.

Lepidodendron. — Основания листьев ромбические, овальные или ланцетные, умеренно выступающие. Листовые рубцы ромбические или иногда щитовидные или сердцевидные, в средней или верхней части основания листа. Сосудистых рубцов три — средний всегда самый большой и соответствует единственному нерву листа; боковые иногда отсутствуют.

На старых стеблях наблюдаются три способа роста. У некоторых видов расширение коры стирает основания листьев и заставляет листовые рубцы казаться разделенными широкими пространствами более или менее морщинистой коры, которая в конечном итоге становится продольно бороздчатой и имитирует ребристый характер Sigillaria. У других основания листьев увеличиваются в размерах по мере расширения ствола, так что даже на крупных стволах они соприкасаются, хотя и намного крупнее, чем на ветвях. У третьих внешняя кора, затвердевающая в раннем возрасте, неспособна ни к одному из вышеуказанных изменений и на старых стволах просто растрескивается на глубокие борозды.

Lepidophloios. — Основания листьев поперечные и выступающие — часто очень сильно. Листовые рубцы поперечно-ромбические или овальные с тремя сосудистыми рубцами, центральный — самый большой. Листья очень длинные и однонервные. Крупные стробилы или веточки располагаются в два ряда или спирально по бокам стебля и оставляют крупные, круглые рубцы (рубцы от шишек), часто с радиальными отпечатками базального ряда чешуек.

Виды с длинными или поникающими основаниями листьев были включены в Lepidophloios и Lomatophloios. Виды с короткими основаниями листьев и рубцами от шишек в два ряда были названы Ulodendron, а некоторые из них были включены в Sigillaria (подрод Clathraria). Стебли без коры — это Bothrodendron и Halonia. Некоторые виды близки к последнему роду, особенно к Lepidodendra с ромбическими основаниями листьев, такими как L. tetragonum.

Cyclostigma. — Основания листьев не развиты. Листовые рубцы круглые или подковообразные, мелкие, с центральным сосудистым рубцом. На старых стволах Cyclostigma листовые рубцы становятся широко расставленными и иногда появляются вертикальными рядами. Молодые ветви Lepidodendron иногда имеют листовые рубцы, подобные таковым у Cyclostigma.

Leptophleum. — Основания листьев плоские, ромбические; листовые рубцы отсутствуют; сосудистый рубец один, центральный. Последние два рода характерно девонские.

В отличие от вышеупомянутых деревьев, можно сделать следующие общие утверждения относительно других групп:

У хвойных основания листьев обычно удлинены вертикально, часто имеют чешуйчатый вид, а листовой рубец конечный и круглый, овальный или ромбический, с одним хорошо выраженным сосудистым рубцом.

У Calamites, Calamodendron и Asterophyllites рубцы от веточек или листьев круглые или овальные, только с одним сосудистым рубцом и расположены мутовками на вершине хорошо выраженных узлов стебля.

У древовидных папоротников основания листьев крупные и обычно без четкой сочленяющейся поверхности. Сосудистые пучки многочисленны. Protopteris имеет округлые листовые рубцы с крупным подковообразным пучком сосудов сверху и мелкими пучками снизу. Caulopteris имеет крупные эллиптические или овальные листовые рубцы с сосудистыми рубцами, расположенными концентрически. Palæopteris [CT] Гейница имеет листовые рубцы поперечно-овальные, а сосудистые пучки сливаются в поперечную полосу с придатком или нижележащим пучком. Stemmatopteris имеет листовые рубцы, подобные таковым у Caulopteris, но сосудистые пучки объединены в подковообразную полосу.

[CT] Это название, ранее использованное Гейницем, было непреднамеренно ошибочно применено к девонским папоротникам рода Archæopteris.

2. Подразделение Sigillariæ в соответствии с их отметинами.

Следующие группы могут быть определены таким образом; но, будучи основанными только на одном признаке, они, конечно, по всей вероятности, далеки от естественных:

1. Sigillaria, Броньяр. Тип, Sigillaria reniformis, Броньяр, или S. Brounii, Доусон. — Стебель с широкими ребрами, обычно намного шире, чем обычно овальные или эллиптические трехточечные ареолы, но исчезающие у основания из-за расширения стебля. Листья узкие, длинные, трехнервные.

2. Rhytidolepis, Штернберг. Тип, S. scutellata, Броньяр. — Ребра узкие и часто поперечно-исчерченные. Ареолы крупные, шестиугольные или щитовидные, трехточечные. Листья как в последней группе. Кольца округлых рубцов на стеблях и ветвях отмечают прикрепление плодов. Возможно, что некоторые из более мелких стеблей этой группы могут быть ветвями деревьев первой группы.

3. Syringodendron, Штернберг. Тип, S. organum, Л. и Х., S. oculata, Броньяр. — Стебли ребристые; ареолы мелкие и круглые, по-видимому, с одним рубцом или тремя тесно сближенными. Они редки и могут быть спутаны с очищенными от коры примерами других групп; но у меня есть несколько образцов, которые бесспорно представляют внешнюю поверхность.

4. Favularia, Штернберг. Тип, Sigillaria elegans Броньяра. — Основания листьев шестиугольные или на молодых ветвях эллиптические, в вертикальных рядах, но без четких ребер, за исключением старых или очищенных от коры стеблей. Плоды располагаются мутовками на ветвях, несущих поперечные ряды округлых рубцов. Листья несколько широкие и продольно-исчерченные.

5. Leioderma, Гольденберг. Тип, S. Sydnensis, Доусон. — Ребра отсутствуют. Кортикальные и древесные поверхности исчерчены. Сосудистые рубцы двойные, удлиненные продольно, одинаковые на кортикальной и внутренней поверхностях. Ареолы в рядах и отчетливые; корни стигмарий исчерчены, с мелкими и отчетливыми ареолами.

6. Clathraria, Броньяр. Тип, S. Menardi, Броньяр. — Ареолы шестиугольные, не в отчетливых рядах, но имеющие спиральный вид. Некоторые из растений, обычно относимых к этой группе, вероятно, являются ветвями Favularia. Другие — очевидно, фрагменты растений рода Lepidophloios.

3. Внутренние структуры стеблей Sigillaria.

Я давно указывал, на основании внешних отметин и способа роста, что стебли Sigillariæ должны были быть экзогенными, и этот вывод теперь полностью подтвержден микроскопическими исследованиями Уильямсона не только в случае Sigillariæ, но и Lepidodendra и Calamodendra. Ограничиваясь собственными наблюдениями, мне известны три типа Sigillariæ по их внутренним структурам, хотя я не могу с уверенностью соотнести все из них с внешними отметинами, упомянутыми выше.

1. Diploxylon, в котором стебель состоит из небольшой внутренней оси, окруженной очень толстой внутренней корой и плотной внешней корой. Прекрасный пример из Саут-Джоггинса описан следующим образом: [CU]

[CU] «Журнал Геологического общества Лондона», ноябрь 1877 г.

«Ось стебля имеет около шести сантиметров в наибольшем диаметре и состоит из центрального сердцевинного цилиндра и двух концентрических слоев лестничной ткани. Сердцевинный цилиндр замещен песчаником и имеет около одного сантиметра в диаметре. Внутренний цилиндр лестничной ткани совершенно непрерывный, не радиальный, и около одного миллиметра толщиной. Его сосуды несколько раздавлены, но были большого диаметра. Его внешняя поверхность, которая легко отделяется от поверхности внешнего цилиндра, исчерчена продольно. Внешний цилиндр, который составляет большую часть целого, также состоит из лестничной ткани; но она радиально расположена, с отдельными клетками, четырехугольными в поперечном сечении. Поперечные перекладины одинаковы со всех сторон и обычно простые и прямые, но иногда ветвящиеся или слегка сетчатые. Стенка между перекладинами имеет чрезвычайно тонкие продольные волнистые линии древесной подкладки, способом, впервые описанным Уильямсоном как встречающийся в лестничной ткани некоторых Lepidodendra. Несколько небольших радиальных пространств, частично заполненных пиритом, неясно представляют сердцевинные лучи, которые должны были быть очень слабо развиты. Радиальные пучки, идущие к листьям, проходят почти горизонтально; но их структура сохранилась очень несовершенно. Поскольку стебель старый и, вероятно, давно лишен листьев, они могли быть частично дезорганизованы до того, как он окаменел. Внешняя поверхность оси исчерчена продольно, а местами отмечена отпечатками извилистых волокон, по-видимому, внутренней коры. В поперечном сечении, где оно выветрилось, видны концентрические кольца; но под микроскопом они выглядят скорее как полосы сжатой ткани, чем как настоящие линии роста. Их около двадцати. Это дерево имеет прямостоячий, ребристый ствол, двенадцать футов в высоту и пятнадцать дюймов в диаметре, расширяющийся до двух футов у основания».

2. Тип Favularia. — Это было хорошо описано Броньяром и Рено [CV] и отличается от вышеуказанного главным образом тем, что внешняя экзогенная древесная зона состоит из сетчатой, а не лестничной ткани, а внутренняя зона имеет особую форму, которую я охарактеризовал как псевдолестничную.

[CV] «Ископаемая ботаника», Париж, 1881 г.

3. Собственно Sigillaria. — Это я проиллюстрировал в своей статье в «Журнале Геологического общества» за май 1871 года, и это, по-видимому, представляет собой высший и наиболее совершенный тип крупной ребристой Sigillaria. Эту структуру я описал следующим образом, основывая свое описание на очень прекрасной оси, найденной в прямостоячем стебле, и на фрагментах древесной оси, найденных в основаниях других прямостоячих стеблей:

a. Плотная клеточная внешняя кора, обычно в состоянии компактного угля — но когда ее структура сохранена, показывающая ткань утолщенных паренхимных клеток.

b. Очень толстая внутренняя кора, которая обычно в значительной степени погибла или превратилась в уголь, но которая в старых стволах содержала большое количество прозенхимной ткани, очень прочной и долговечной. Эта «лубяная ткань» сравнима с таковой внутренней коры современных хвойных и составляет большую часть минерального древесного угля в угольных пластах.

c. Внешний древесный цилиндр, состоящий из древесных клеток, либо с одним рядом крупных окаймленных пор [CW], как у сосен и саговников, либо с двумя, тремя или четырьмя рядами таких пор, иногда вписанных в шестиугольные ареолы, как у Dadoxylon. Этот древесный цилиндр пронизан сердцевинными лучами, которые коротки и состоят из нескольких наложенных друг на друга рядов клеток. Он также пронизан косыми радиальными пучками псевдолестничной ткани, идущими к листьям. У некоторых Sigillariæ этот внешний цилиндр сам был частично составлен из псевдолестничной ткани, как в образце S. elegans Броньяра; а у других его место могла занять многопористая ткань, как в случае, упомянутом выше; но у меня нет оснований полагать, что любое из этих изменений происходило у типичных ребристых видов, о которых идет речь. Древесные волокна внешнего цилиндра можно легче всего отличить от волокон хвойных, как уже упоминалось, по тонкости их стенок и более нерегулярному распределению пор. Дополнительные признаки предоставляют сердцевинные лучи и радиальные пучки лестничной ткани, когда их можно наблюдать.

[CW] Это те же самые древесные клетки, которые в других местах называются дисконосной тканью и к которым я применил термины «однопористая» и «многопористая». Отметины на стенках вызваны неокаймленной частью клеточной стенки, расположенной в диске или углублении, и это часто окружено шестиугольным ободком утолщенной стенки; но во всех случаях эти структуры менее выражены, чем у Dadoxylon, и менее регулярны в стенках одной и той же клетки, а также в разных слоях тканей оси.

d. Внутренний цилиндр псевдолестничной ткани. Я принял термин «псевдолестничная» для этой ткани из убеждения, что она не гомологична лестничным протокам папоротников и других акрогенов, а является лишь модификацией дисконосных древесных клеток с порами, удлиненными поперечно и иногда разделенными утолщенными перекладинами, соответствующими шестиугольной ареоляции обычных древесных клеток. Подобная ткань существует у саговников и является заменой спиральных сосудов, существующих у обычных экзогенов.

e. Большая сердцевина, состоящая из полого цилиндра клеточной ткани, от которого отходят многочисленные тонкие диафрагмы к центру стебля.

Эти структуры высшего типа Sigillaria, с одной стороны, едва продвинулись дальше структур Calamopitus, как описано Уильямсоном, а с другой — приближаются к структурам Cordaites, как видно на образцах, подаренных мне Рено.

Наконец, что касается плодов Sigillariæ, у меня нет новых фактов. Стробилы или колосья, ассоциированные с этими деревьями, описывались по-разному: как голосеменные (Рено) или тайнобрачные (Гольденберг и Уильямсон). Я никогда не видел их на месте. Однако два соображения всегда имели для меня вес в отношении этого предмета. Одно — постоянное обилие Trigonocarpa и Cardiocarpa в почве лесов Sigillaria, как я изучал это в Саут-Джоггинсе. Другое — то, что кольца рубцов от плодов на ветвях Sigillaria гомологичны листовым рубцам, а не ветвям, и поэтому должны были нести одиночные плодолистики, а не шишки или колосья соцветий. Это лишь предположения, но я не сомневаюсь, что они будут подтверждены будущими открытиями, которые, я уверен, покажут, что в семействе Sigillariaceæ у нас действительно два семейства, одно, возможно, голосеменного ранга или, по крайней мере, приближающееся к нему, другое — родственное Lepidodendra.

Тайнобрачные (Cryptogamia).

(Акрогены.)

Семейство Lepidodendreæ; Род Lepidodendron, Штернберг.

Это древовидные плауновые, имеющие линейные однонервные листья, дихотомически ветвящиеся стебли и яйцевидные или ромбические основания листьев, несущие ромбические листовые рубцы, часто очень заметные. Плоды находятся в чешуйчатых стробилах, конечных или боковых, и обычно, если не всегда, в каждом стробиле есть макроспоры и микроспоры. Молодые ветви и стебли имеют центральную сердцевину, цилиндр лестничных трубок, посылающий восходящие пучки к листьям через толстую клеточную и волокнистую внутреннюю кору, и снаружи плотную кору, сливающуюся с основаниями листьев или состоящую из них. Более старые стебли имеют второй или внешний слой лестничных волокон в клиньях с сердцевинными лучами, укрепляющий стебель за счет истинного экзогенного роста, почти как у типа Diploxylon Sigillaria. Развитие этого экзогенного цилиндра различно по количеству и скорости у разных видов. [CX] Это различное развитие экзогенной оси сопровождается соответствующим внешним видом стеблей и изменениями, которые происходят в их отметинах. Они бывают трех видов. У некоторых видов ареолы, сначала близко расположенные, в процессе расширения стебля разделяются промежуточными пространствами коры совершенно регулярным образом; так что на старых стеблях, будучи широко расставленными, они все еще сохраняют свое расположение, в то время как на молодых стеблях они совсем близко друг к другу. Это случай L. corrugatum. У других видов листовые рубцы или основания увеличиваются в размерах на старых стеблях, все еще сохраняя свои формы и близость друг к другу. Это случай L. undulatum и вообще тех Lepidodendra, которые имеют крупные основания листьев. У этих видов продолжающаяся жизнеспособность коры проявляется в периодическом образовании боковых стробилов на крупных ветвях, подобно современной красной сосне Америки. У других видов ареолы ни увеличиваются в размерах, ни регулярно разделяются ростом промежуточной коры; но на старых стеблях кора раскалывается на глубокие борозды, между которыми можно видеть части коры, все еще сохраняющие ареолы в их первоначальных размерах и расположении. Это случай с L. Pictoense. Это растрескивание коры, несомненно, происходит на очень старых стволах первых двух типов, но совсем не в такой же степени.

[CX] См. «Мемуары д-ра Уильямсона» в «Философских трудах» для получения подробных сведений.

В качестве типа Lepidodendron я могу описать один из старейших каменноугольных видов, характерный для нижнего каменноугольного периода в Америке и соответствующий L. Veltheimianum Европы.

Lepidodendron Corrugatum, Доусон. — (См. рис. 43, выше.) «Ежеквартальный журнал Геологического общества», том xv.; «Акадийская геология», стр. 451.

Характер роста. — Несколько стройный, с длинными ветвями и длинными, тонкими листьями, имеющими тенденцию становиться горизонтальными или поникающими.

Отметины стебля. — Основания листьев расположены в шахматном порядке или спирально, удлиненные, яйцевидные, острые на обоих концах, но более острые и слегка косые на нижнем конце; наиболее заметны в верхней трети и с небольшим вертикальным гребнем. Листовые рубцы мелкие, округлые и показывают только один точечный сосудистый рубец. Листовой рубец на внешней поверхности находится в верхней трети основания; но косое положение сосудистого пучка заставляет его быть почти центральным на внутренней стороне эпидермиса. У молодых сочных побегов листовые рубцы соприкасаются и круглые, как у Cyclostigma, без четких оснований листьев. В этом состоянии он очень напоминает L. Olivieri, Эйхвальд. [CY]

[CY] «Lethæa Rossica», таблица Y, рис. 12, 13.

На обычных молодых ветвях листовые рубцы соприкасаются и очень напоминают таковые у L. elegans, Броньяр (рис. 43 C). По мере увеличения диаметра ветвей листовые рубцы слегка увеличиваются и иногда принимают мутовчатый вид (рис. 43 D). По мере дальнейшего увеличения они становятся разделенными постепенно увеличивающимися пространствами коры, отмеченными множеством волнистых штрихов или морщин (рис. 43 I, N). У основания старых стеблей кора приобретает в целом морщинистый вид без отчетливых рубцов.

Состояния Knorria или очищенные от коры. — Их существует большое разнообразие, зависящее от состояния сохранности и конкретных продольных гребней. Рис. 43 D показывает форму, в которой сосудистые пучки выглядят как цилиндрические усеченные выступы. Другие формы показывают выступающие основания листьев или имеют вид продольной ребристости, вызванной расширением коры.

Структура стебля. — Она не идеально сохранилась ни в одном из моих образцов, но один сплющенный образец показывает центральную сердцевину с узким кольцом лестничных сосудов, окружающим ее и составляющим древесную ось. Структура, таким образом, сходна со структурой L. Harcourtii, который я считаю, вероятно, тем же самым, что и близкородственный европейский вид L. Veltheimianum.

Листья. — Они узкие, однонервные, изгибающиеся довольно быстро наружу (рис. 43, B, C, D). Они варьируются от одного до двух дюймов в длину.

Корни. — Я не видел их фактически прикрепленными, но они очень обильно встречаются в подстилающих глинах некоторых прямостоячих лесов этих растений в Хортон-Блафф и имеют характер стигмарий (рис. 30, 31). В некоторых подстилающих глинах длинные, сплющенные корешки чрезвычайно обильны и показывают след центрального сосудистого пучка.

Плодоношение. — Шишки конечные, короткие, со множеством мелких, острых черепитчатых чешуек. Споровые коробочки шаровидные, гладкие (рис. 43 C). На поверхности некоторых сланцев и песчаников в Хортоне есть бесчисленные круглые споровые коробочки этого дерева размером с горчичное зерно (рис. 43 F). Крупные плиты иногда покрыты ими, а тонкие слои сланца заполнены сплющенными образцами.

Это характерный вид нижнекаменноугольных угленосных пластов, встречающийся в большом изобилии в Хортон-Блафф и его окрестностях, а также на Снейдс-Миллс близ Виндзора, Ноэль и Файв-Майл-Ривер, на Нортон-Крик и в других местах в Нью-Брансуике (коллекция Мэтью) и в Антигонише (коллекция Ханимена).

Я получил из самых нижних каменноугольных пластов Огайо образцы этого вида. [CZ] Согласно Роджерсу и Лескере, подобные формы встречаются в Веспертинских отложениях Пенсильвании и в нижнем каменноугольном периоде Иллинойса. L. Veltheimianum западной Европы и L. glincanum России являются близкородственными нижнекаменноугольными видами. [DA]

[CZ] «Журнал Геологического общества», ноябрь 1862 г., стр. 313.

[DA] Для сравнения их см. «Отчет о растениях нижнего каменноугольного периода Канады», стр. 21.

Совершенно другой тип представлен новым видом из средней угленосной формации Клифтона, Нью-Брансуик.

Lepidodendron Cliftonense, Доусон. — Характер роста. — Мощный, с толстыми ветвями и листьями длиной в несколько дюймов. Конечные ветви становятся тонкими, с более короткими листьями.

Отметины стебля. — Основания листьев длинные овальные, заостренные на концах, увеличивающиеся с ростом стебля. Листовые рубцы центральные, ромбические, поперечные.

Листья. — Однонервные, остроконечные, от четырех дюймов в длину на более крупных ветвях до одного дюйма или менее на веточках.

Плодоношение. — Шишки крупные, цилиндрические или длинно-овальные, с крупными чешуйками треугольной формы, не удлиненными, а плотно прилегающими к поверхности. Располагаются на боковых, тонких веточках с короткими листьями.

Род Lepidophloios, Штернберг; Ulodendron, Л. и Х.; Lomatophloios, Корда.

Lepidophloios. — Под этим родовым названием, установленным Штернбергом, я объединяю те плауновидные деревья угленосных пластов, которые имеют толстые ветви, поперечно удлиненные листовые рубцы, каждый с тремя сосудистыми точками и расположенные на приподнятых или чешуевидных выступах, длинные однонервные листья и крупные боковые стробилы в вертикальных рядах или расположенные спирально. Их структура напоминает структуру Lepidodendron, состоящую из сердцевины Sternbergia, тонкой оси из крупных лестничных сосудов, отдающей с поверхности пучки более мелких сосудов к листьям, очень толстой клеточной коры и тонкой плотной внешней коры, имеющей некоторые удлиненные клетки или лубяную ткань на внутренней стороне. У этих деревьев экзогенный внешний цилиндр развит меньше, чем у Lepidodendra, и иногда отсутствует в стеблях или ветвях некоторой толщины.

Рассматривая L. laricinum Штернберга как типовой вид рода и принимая во внимание виды, описанные Гольденбергом, а также мои собственные наблюдения над многочисленными образцами, найденными в Новой Шотландии, я не сомневаюсь, что Lomatophloios crassicaulis Корда и другие виды этого рода, описанные Гольденбергом, Ulodendron и Bothrodendron Линдли, Lepidodendron ornatissimum Броньяра и Halonia punctata Гейница — все они принадлежат к этому роду и различаются между собой лишь условиями роста и сохранности. Некоторые виды Lepidostrobus и Lepidophyllum также относятся к Lepidophloios.

Виды Lepidophloios легко отличить от Lepidodendron по форме ареол и по круглым рубцам на стебле, которые обычно отмечают места прикрепления крупных стробилов, хотя на бесплодных стеблях они могли также давать ветви. Тем не менее, тот факт, что я в одном случае нашел стробилы in situ, точное сходство рубцов с теми, что остаются от шишек сосны обыкновенной при их расположении на толстых ветвях, а также реальные отпечатки радиально расположенных чешуек на некоторых образцах не оставляют у меня сомнений в том, что это, как правило, следы от шишек; и крупные размеры шишек Lepidophloios согласуются с этим выводом.

Виды Lepidophloios многочисленны, и отдельные экземпляры довольно часто встречаются в каменноугольных отложениях, особенно в их верхней части. Их сплющенная кора часто встречается в угольных пластах и их кровле, образуя тонкий слой чистого угля, который иногда обнаруживает характерную слоистую или чешуйчатую структуру коры, когда другие признаки почти полностью стерты. Листья также встречаются почти так же часто, как листья сигиллярий в угольных сланцах. Их можно легко отличить по сильной, угловатой средней жилке.

Маркировку Lepidophloios можно легко принять за маркировку сигиллярий типа Clathraria. Когда виден только стебель, их можно различить по длине листовых подушек у Lepidophloios и по доминирующему центральному сосудистому рубцу, а также по одножилковым и ребристым листьям. Там, где присутствуют крупные круглые следы от шишек, они являются безошибочным ориентиром, так как никогда не встречаются у сигиллярий. Поскольку шишки росли на верхней стороне ветвей, отпечаток нижней стороны часто не показывает рубцов от шишек или имеет только два боковых ряда, тогда как на верхней стороне той же ветви они кажутся расположенными по спирали. В качестве примера я могу описать —

Lepidophloios Acadianus, Доусон. Листовые подушки широкоромбические или, на старых стеблях, правильно ромбические, выступающие, восходящие, заканчивающиеся очень широкими ромбическими рубцами с центральной точкой и двумя неясными боковыми точками. Внешняя кора слоистая или чешуйчатая. Поверхность внутренней коры с отдельными точками или углублениями. Листья длинные, линейные, с сильным килем на одной стороне, длиной пять дюймов или более. Рубцы от шишек редко разбросаны на толстых ветвях, либо в два ряда, либо по спирали, причем оба способа иногда наблюдаются на одной и той же ветви. Лестничная ось диаметром едва ли в дюйм при толщине стебля в пять дюймов. Плод — яйцевидный стробил с многочисленными острыми чешуйками, покрывающими мелкие шаровидные спорангии. Этот вид тесно связан с Ulodendron majus и Lepidophloios laricinus и представляет многочисленные разновидности маркировки. Каменноугольные отложения, Новая Шотландия.

Семейство Calamiteæ; Род Calamites, Зуков.

Растения этого рода, несомненно, родственны современным Equisetaceæ, но настолько превосходят их по разнообразию форм и строения, настолько капризны в плане сохранности и настолько легко могут быть приняты за части растений, относящихся к другим родам, что стали предметом многих споров. Следующие соображения позволят нам прийти к некоторой определенности.

Род Calamites был первоначально основан на продольно ребристых и членистых стеблях, столь часто встречающихся в каменноугольных отложениях, типичной формой которых является обычный C. Suckovii. Наиболее совершенные из этих стеблей представляют собой внешнюю поверхность непосредственно под эпидермисом, и в этом случае поперечные линии или сужения отмечают узлы, а на узлах имеются округлые пятна, иногда указывающие на радиальные отростки сердцевины, впервые описанные Уильямсоном; в других случаях — на места прикрепления веточек, или, в некоторых образцах, на то и другое. Но некоторые образцы показывают внешнюю поверхность эпидермиса, и в этом случае поперечные узловые линии обычно невидимы, хотя могут быть видны рубцы от веточек. В других примерах все внешние ткани погибли, и так называемый каламит представляет собой слепок внутренней части стебля, показывающий лишь продольную ребристость и поперечные узловые сужения. Изучая эти растения in situ в стоячих каламитовых лесах каменноугольных отложений Новой Шотландии, вскоре привыкаешь к этим проявлениям, но они, очевидно, неизвестны большинству палеоботаников, хотя были подробно описаны более двадцати лет назад.

Когда внешняя поверхность сохраняется, иногда видно, что она несет мутовки длинных игольчатых листьев (C. Cistii) или веточек со вторичными мутовками подобных листьев (C. Suckovii и C. undulatus). Ни один известный мне каламит не несет широких одножилковых листьев, подобных листьям Asterophyllites и Annularia, хотя более крупные стебли этих растений описывались как каламиты, а термин Calamocladus использовался для обозначения обеих групп. Основание стебля каламита обычно заканчивается тупым концом и может быть прикреплено к корневищу, или несколько стеблей могут отпочковываться друг от друга в группе или кусте. Корни длинные и цилиндрические, иногда ветвящиеся. Плод состоит из колосков со спорангиями, расположенных мутовками и подпертых линейными прицветными листьями. Этим стробилам было дано название Calamostachys.

Уильямсон показал, что стебель каламитов состоит из центральной сердцевины или полости большого размера, окруженной цилиндром, состоящим из чередующихся клиньев древесины и клеточной ткани, с вертикальными каналами на внутренних сторонах клиньев и тонкими сердцевинными лучами. Толстые клеточные клинья, расположенные между древесными клиньями, он называет первичными сердцевинными лучами; более мелкие сердцевинные лучи в клиньях — вторичными сердцевинными лучами. Таким образом, это высокоорганизованный экзогенный стебель, основанный на том же принципе, что и стебель обычного хвоща (Equisetum), но обладающий гораздо большей прочностью и сложностью.

Уильямсон также показал, что существуют различные подтипы этих стеблей. В частности, он ссылается на три следующих:

(a) Собственно Calamites, который имеет древесные клинья из лестничной или полосчатой ткани с тонкими сердцевинными лучами, а толстые первичные сердцевинные лучи являются клеточными.

(b) Calamopitus имеет сетчатую или многопористую ткань в древесных клиньях с сердцевинными лучами, а первичные сердцевинные клинья состоят из удлиненных клеток.

(c) Calamodendron имеет древесные клинья из полосчатой ткани, как в (a), с сердцевинными лучами, но имеет промежуточные сердцевинные клинья из удлиненной ткани, приближающейся к древесному волокну, также с сердцевинными лучами.

К ним я добавил бы четвертый тип, который я описал на основе материалов из каменноугольных отложений Новой Шотландии. [DB]

[DB] «Ежеквартальный журнал Геологического общества», 1871 г.

(d) Eucalamodendron отличается от Calamodendron наличием настоящих окаймленных пор или псевдолестничной ткани со щелевидными порами и соответствует высшему типу каламитового стебля.

Я бы также добавил, что среди (a) и (b) есть некоторые виды, у которых древесный цилиндр очень тонкий по сравнению с размером стебля. В (c) и (d) древесный цилиндр толстый и массивный, а стебли часто крупные и узловатые.

В качестве примера обычного каламита, у которого сохранились внешняя поверхность и листва, я могу привести следующее из моего отчета о «Флоре нижнего карбона и мильстоун-грита», 1873 г.:

Calamites Undulatus, Броньяр. — Этот вид, по утверждению Броньяра, отличается от C. Suckovii, характерного каламита среднего карбона, своими волнистыми ребрами, отмеченными своеобразной клеточной сетчатостью. Он предполагает, что это может быть лишь разновидность C. Suckovii, мнение, с которым соглашается Шимпер; но поскольку я получил большие дополнительные коллекции от мистера Элдера, содержащие не только стебли и ветви, но также листья и корневища, я вынужден рассматривать его как отдельный, хотя и тесно связанный вид.

Корневища тонкие, диаметром от одного до двух дюймов, и совершенно сплющенные. Они красиво покрыты клеточной сеткой на тонкой коре и показывают случайные круглые ареолы, отмечающие точки выхода корешков. Я давно знаком с такими нерегулярными сплющенными стеблями с сетчатой структурой, но только недавно смог связать их с этим видом каламита.

Основные стебли имеют очень тонкую углеродистую кору, сетчатую, как у корневищ. У них плоские широкие ребра, разделенные глубокими и узкими бороздами, и волнистые примечательным образом, даже когда стебли сплющены. Эта волнистость, однако, возможно, является признаком вертикального давления, пока растение было живым, так как оно, по-видимому, имело необычно тонкий и слабый корковый слой, и волнистость, по-видимому, лучше всего развита в нижней части стебля. В узлах ребра часто сужаются и собираются вместе, особенно вблизи округлых радиальных отметин, которые, по-видимому, указывают на места прикрепления ветвей. На вершине каждого ребра мы имеем обычную округлую ареолу, вероятно, отмечающую место прикрепления первичной веточки.

Ветви имеют тонкие ребра и удаленные узлы, из которых выходят вторичные веточки в мутовках, несущие, в свою очередь, небольшие мутовки игловидных листочков, сильно изогнутых вверх, которые, по-видимому, имеют круглое поперечное сечение и тонкую штриховку. Они намного короче листьев Calamites Suckovii и менее плотные и менее изогнутые, чем у C. nodosus, которые, как я полагаю, являются двумя наиболее близкородственными видами.

Лескере отмечает этот вид как характерный для нижней части карбона в Арканзасе.

Следует заметить, что я рассматриваю штрихованные и ребристые стебли не как внутренние оси, а как представляющие внешнюю поверхность растений. Это, безусловно, было так в случае с настоящим видом, а также с C. Suckovii и C. nodosus. Другие виды, и особенно те, которые принадлежали к Calamodendron, несомненно, имели гладкую или нерегулярно морщинистую внешнюю кору; но это не дает веских оснований для того, чтобы некоторые авторы по этому вопросу смешивали каламиты с каламодендронами, а те и другие — с Asterophyllites и Sphenophyllum. С этим никто, кто изучал эти растения, укоренившиеся в родных почвах и с прикрепленными придатками, не может ни на минуту согласиться. Одним из первых геологических исследований автора был пласт этих стоячих каламитов, который он показал сэру Ч. Лайеллу в 1844 году и описал в «Трудах Геологического общества» в 1851 году, иллюстрируя характер роста, как он был фактически виден в хорошо обнаженном песчаниковом утесе. С тех пор неоднократно представлялись возможности проверить выводы, сделанные в то время, результаты которых были суммированы в рисунках в «Акадской геологии», которые, хотя некоторые ботаники рассматривали их лишь как реконструкции, в действительности являются изображениями фактически наблюдаемых фактов.

По этим вопросам, не вдаваясь в детали и отсылая за ними к подробным дискуссиям Шимпера, Уильямсона и Макнаба, а также к моей статье по этому вопросу, «Журнал Геологического общества», том xxvii, стр. 54, я могу заметить:

1. Что воздушные стебли обычных каламитов имели тонкий корковый слой с лакунами, волокнистыми пучками и многопористыми сосудами — все это мало чем отличается от структуры современных хвощей (Equiseta).

2. Некоторые древовидные формы, возможно, родственные настоящим каламитам, а также, возможно, старые подземные стебли обычных видов [DC] приобретали толстостенный характер, при котором ткани напоминали клинья экзогена, и развивалось обилие псевдолестничных волокон, в то время как ребристость внешней поверхности становилась устаревшей или заменялась простой нерегулярной морщинистостью.

[DC] Уильямсон, «Труды Королевского общества». Макнаб, в «Трудах Эдинбургского ботанического общества».

3. Не было проявлено достаточной разборчивости при отделении слепков внутренних полостей каламитов и каламодендронов от тех, которые представляют другие поверхности и собственно внешнюю поверхность.

4. Нет оправдания приписыванию каламитам листвы Annularia, Asterophyllites и Sphenophyllum, поскольку эти листья не были найдены прикрепленными к настоящим стеблям каламитов, а структура стеблей Asterophyllites, как описано Уильямсоном, и Sphenophyllum, как описано автором [DD], существенно отличается от таковой у каламитов.

[DD] «Журнал Геологического общества», 1866 г.

5. Как показывает вышеописанный вид, можно найти хорошие внешние признаки для установления видов этого рода, и эти виды ценны как маркеры геологического возраста.

Род Archæocalamites, Штернберг.

Этот род был установлен для включения некоторых каламитов девона и нижнего карбона, у которых борозды на стебле не чередуются в узлах или сочленениях, а листья, по крайней мере у одного вида, раздваиваются. C. radiatus, Броньяр, является типичным видом. В Северной Америке он встречается в эрианском периоде, вероятно, начиная с нижнего эриана. В Европе он до сих пор был признан только в нижнем карбоне. Однако я видел стебли из предполагаемых девонских пластов в Девоншире, которые могли принадлежать к этому виду.

Семейство Asterophylliteæ; Род Asterophyllites, Броньяр.

Стебли ребристые и членистые, как у каламитов, но с вздутыми узлами и прочным внутренним древесным цилиндром, который был описан Уильямсоном. От сочленений отходили мутовки листьев или веточек, несущие листья, которые отличались от листьев каламитов наличием отчетливой средней жилки. Плодоношение состояло из длинных тонких шишек или колосков, имеющих мутовки чешуек, несущих спорангии. Некоторые авторы говорят об Asterophyllites только как о ветвях и листьях каламитов; но хотя на первый взгляд сходство велико, внимательный осмотр показывает, что листья Asterophyllites имеют настоящую среднюю жилку, которая отсутствует у каламитов.

Род Annularia. — Возможно, спорно, следует ли отделять эти растения от Asterophyllites. Различие заключается в том, что они производят ветви парами, а их мутовки листьев односторонние и обычно шире, чем у Asterophyllites, и соединены в кольцо в месте их прикрепления к стеблю. Один маленький вид, A. sphenophylloides, очень широко распространен.

Pinnularia — временный род — включает тонкие корни или стебли, ветвящиеся перистым образом и несколько нерегулярно. Они очень обильны в угольных сланцах и, вероятно, не были самостоятельными растениями, а водными корнями, принадлежащими некоторым из последних упомянутых растений. Вероятность этого еще больше возрастает из-за их сходства в миниатюре с корнями каламитов. Они всегда сплющены, но, по-видимому, изначально были круглыми, с тонкой нитевидной осью из лестничных сосудов, заключенной в мягкую, гладкую, клеточную кору.

Семейство Rhizocarpeæ; Род Sphenophyllum.

Листья в мутовках, клиновидные, с вильчатыми жилками. Плодоношение на колосках, с мутовками спорокарпиев. Эти растения некоторыми рассматриваются как родственные Calamiteæ и Asterophylliteæ, другими — как высшая ступень ризокарпов типа Marsilia. Стебель имел звездообразный центральный пучок лестничных или сетчато-лестничных сосудов.

Род Sporangites. (Sporocarpon, Уильямсон.)

Под этим названием мы можем временно включить те округлые сферические тела, найденные в угле и сопутствующих ему пластах, а также в эриане, которые можно рассматривать как макроспоры или спорокарпии Protosalvinia или других ризокарповых растений, родственных тем, что описаны выше в главе III, см. описание.

Род Protosalvinia. — Сюда мы включаем спорокарпии, родственные спорокарпиям Salvinia, как описано в главе III.

Семейство Filices.

Под этим заголовком я лишь упомяну несколько групп, представляющих особый интерес, и временную классификацию, принятую для вай папоротников, когда они лишены плодоношения.

О внешнем виде стволов древовидных папоротников уже упоминалось.

Что касается древовидных папоротников, то старейшими известными примерами являются те, что происходят из среднего девона Нью-Йорка и Огайо, которые я описал в «Журнале Геологического общества» в 1871 и 1881 годах. Поскольку они представляют некоторый интерес, я воспроизвел их описания в примечании к главе III, см.

Другие формы, наиболее часто встречающиеся в карбоне, — это Caulopteris, Palæopteris и Megaphyton [DE]. Стебли, показывающие лишь массы воздушных корней, известны под названием Psaronius.

[DE] См. мою «Акадскую геологию», а также ниже.

Что касается классификации палеозойских папоротников, то она до сих пор была совершенно произвольной, основываясь лишь на форме и жилковании вай, но в последнее время был достигнут большой прогресс в изучении их плодоношения, что оправдывает более определенную попытку классификации. Ниже приведены временные роды, обычно принимаемые:

1. Cyclopteris, Броньяр. — Листочки более или менее округлые или клиновидные, без средней жилки, нервы расходятся от точки прикрепления. Эта группа включает большое разнообразие вай, очевидно, разных родов, если бы их плодоношение было известно; и некоторые из них, вероятно, являются частями вай, другие части которых могут находиться в следующем роде.

2. Neuropteris, Броньяр. — Вайя перистая, с листочками, суженными у основания; средняя жилка часто нечеткая и исчезает к вершине. Нервы равные, поднимающиеся под острым углом. Папоротники этого типа являются одними из самых обильных в каменноугольных отложениях.

3. Odontopteris, Броньяр. — У них вайя перистая, а листочки прикреплены всем своим основанием, с нервами, исходящими либо полностью от основания, либо частично от нечеткой средней жилки, которая вскоре разделяется на нервы.

4. Dictyopteris, Гутбир. — Это красивый тип папоротника, с листочками, напоминающими листочки Neuropteris, но жилки расположены в виде сети овальных пространств. В каменноугольных отложениях известно лишь несколько видов.

5. Lonchopteris, Броньяр. — Папоротники с сетчатыми жилками, как выше, но с отчетливой средней жилкой, и листочки прикреплены всем основанием. Этим мы также можем похвастаться лишь немногими видами.

6. Sphenopteris, Броньяр. — Это изящные папоротники, очень многочисленные по видам и наиболее трудные для различения. Их наиболее отличительными признаками являются листочки, суженные у основания, часто лопастные, с нервами, разделяющимися перистым образом от основания.

7. Phyllopteris, Броньяр. — Они перистые, с длинными ланцетными перышками, имеющими сильную и хорошо выраженную среднюю жилку, и нервами, отходящими от нее очень косо и разделяющимися по мере приближения к краю. Папоротники этого рода по большей части встречаются в отложениях более поздних, чем карбон; но я отнес к нему, с некоторым сомнением, один из наших видов.

8. Alethopteris, Броньяр. — Этот род включает многие из наиболее распространенных папоротников каменноугольных отложений, особенно вездесущий A. lonchitica, который, по-видимому, был обычным папоротником каменноугольных отложений, соответствующим Pteris aquilina в современной Европе и Америке. Это папоротники, похожие на орляк, перистые, с листочками, часто длинными и узкими, низбегающими на черешок, прикрепленными всем своим основанием и соединенными у основания друг с другом. Средняя жилка непрерывна до кончика, а нервы отходят от нее почти под прямым углом. У некоторых из этих папоротников плодоношение, как известно, было краевым, как у Pteris.

9. Pecopteris, Броньяр. — Этот род является промежуточным между последним и Neuropteris. Листочки прикреплены всем основанием, но обычно не прикреплены друг к другу; средняя жилка, хотя и тонкая, доходит до вершины; нервы отходят менее косо, чем у Neuropteris. Этот род включает большое количество наших наиболее распространенных ископаемых папоротников.

10. Beinertia, Гепперт. — Род, установленный Геппертом для любопытного папоротника, похожего на Pecopteris, с извилистыми ветвящимися косыми нервами, становящимися параллельными краю вайи.

11. Hymenophyllites, Гепперт. — Это папоротники, похожие на Sphenopteris, но разделенные по краю на одножилковые лопасти, по манере современного рода Hymenophyllum.

12. Palæopteris, Гейниц. — Это род, сформированный для включения некоторых стволов древовидных папоротников с овальными поперечными рубцами от листьев.

13. Caulopteris, Линдли и Хаттон. — Еще один род ископаемых стволов древовидных папоротников, но с удлиненными рубцами от листьев.

14. Psaronius, Котта. — Включает другие стволы древовидных папоротников с чередующимися рубцами или толстыми чешуйками, и обычно с множеством воздушных корней, сгруппированных вокруг них, как у некоторых современных древовидных папоротников.

15. Megaphyton, Артис. — Включает стволы древовидных папоротников, которые несли свои вайи, бывшие огромных размеров, в два ряда, по одному с каждой стороны стебля. Это были очень своеобразные деревья, менее похожие на современные папоротники, чем любые другие. Мои причины рассматривать их как папоротники изложены в следующей выдержке из недавней статьи:

«Их толстые стебли, отмеченные линейными рубцами и имеющие два ряда крупных вдавленных ареол по бокам, не предполагают родства ни с какими известными растениями. Их обычно относят к Lepidodendron и Ulodendron, но иногда, и, вероятно, с большим основанием, рассматривают как родственные древовидным папоротникам. В Джоггинсе был найден очень хороший вид (M. magnificum), а в Сиднее — более мелкий вид (M. humile); но оба они редки и плохо сохранились. Если крупные рубцы несли шишки, а более мелкие — листья, то, как отмечает Броньяр, растение очень напоминало бы Lepidophloios, у которого рубцы от шишек иногда бывают двурядными. Но рубцы не круглые и не отмечены радиальными чешуйками, как у Lepidophloios; они почковидные или овальные и напоминают рубцы древовидных папоротников, по какой причине их можно считать более вероятно рубцами от листьев; и в этом случае более мелкие линейные рубцы указывали бы на раменты или мелкие воздушные корни. Далее, растение, описанное Корда как Zippea disticha, очевидно, является Megaphyton, и структура этого вида явно соответствует структуре древовидного папоротника несколько своеобразного типа. На этих основаниях я склоняюсь к мнению Гейница, что эти любопытные деревья были родственны папоротникам и несли два ряда крупных вай, причем стволы были покрыты жесткими волосками или мелкими воздушными корнями. Одно время я был склонен подозревать, что они могли ползать по земле; но образец из Сиднея показывает черешки листьев, отходящие от стебля под углом настолько острым, что стебель, я думаю, должен был быть прямостоячим. По виду рубцов вероятно, что на вершине стебля одновременно неслась только пара вай; и если бы они были широкими и раскидистыми, это было бы очень изящное растение. В какой степени растения этого типа способствовали накоплению угля, у меня нет средств установить, так как их ткани в состоянии угля не отличимы от тканей папоротников и плауновых (Lycopodiaceæ).»

16. Описания рода Archæopteris и других эрианских папоротников см. в главе III.

ГЛАВА V.

ФЛОРА РАННЕГО МЕЗОЗОЯ.

В конце каменноугольного периода произошли великие физические изменения. Толстые пласты осадочных пород, накапливавшиеся длинными линиями вдоль примитивных континентов, давили на земную кору. Медленное опускание происходило по этой причине в период формирования угля, а в его конце произошли обширные складкообразования, превзойденные только складками старого Лаврентийского времени. Поэтому в Аппалачском регионе Америки мы имеем каменноугольные пласты, смятые в резкие складки, их сланцы превращены в твердые глинистые сланцы, их песчаники — в кварциты, а их угли — в антрациты, и все это до отложения триасовых красных песчаников, которые составляют самое раннее отложение великого последующего мезозойского периода. Подобным же образом угольные бассейны Уэльса и других мест в Западной Европе подверглись аналогичному воздействию, и, по-видимому, в то же самое время.

Это складкообразование, однако, по обе стороны Атлантики ограничено полосой на окраине континентов и определенными внутренними линиями давления, в то время как в середине, как в Огайо и Иллинойсе в Америке, и на великих внутренних равнинах Европы, угольные пласты не потревожены и не изменены. В связи с этим мы имеем полное изменение физического характера отложений, значительное поднятие границ континентов и, вероятно, значительное углубление морей, что привело к установлению общих географических условий, которые сохраняются до сих пор, хотя они были временно изменены последующими опусканиями и поднятиями.

Наряду с этим происходило великое изменение в растительной и животной жизни. Флора и фауна палеозоя постепенно вымирают в перми и заменяются в последующем триасе флорой и фауной мезозойского времени. На протяжении всей перми, однако, остатки флоры каменноугольного периода продолжают существовать, и некоторые формы, такие как каламиты, даже, по-видимому, приобретают значение, как и некоторые типы хвойных деревьев. Триас, как и пермь, был отмечен физическими нарушениями, особенно великими вулканическими извержениями, выбрасывавшими обширные пласты и дайки лавы, а также слои вулканического пепла и агломерата. Это было особенно характерно для окраин Атлантики, а вероятно, и для окраин Тихого океана. Вулканические покровы и дайки, связанные с красными песчаниками Новой Шотландии, Коннектикута и Нью-Джерси, являются тому свидетельствами.

В конце перми и начале триаса, посреди этого переходного времени физических нарушений, появляются великие рептильные формы, характерные для эры рептилий, и самые ранние предшественники млекопитающих, и в это время старые каменноугольные формы растений окончательно уходят, чтобы быть замененными флорой, едва ли более продвинутой, хотя и другой, состоящей из сосен, саговников и папоротников, с гигантскими хвощами, которые являются преемниками рода Calamites, рода, который все еще выживает в раннем триасе. Из этих групп хвойные, папоротники и хвощи нам уже знакомы, и, поскольку они касаются дела, ботаник, изучавший флору карбона, чувствовал бы себя как дома в последующий период. Саговники — это новое введение. Все они, однако, входят в пределы тайнобрачных (криптогам) и голосеменных, так что здесь мы не имеем никакого прогресса. [DF]

[DF] «Раннемезозойская флора Вирджинии» Фонтейна дает очень хорошую сводку этой флоры в Америке.

Fig. 64.—Jurassic vegetation. Cycads and pines. (After Saporta.)

По мере нашего продвижения вверх в мезозое, однако, мы находим новые и более высокие типы. Даже в юрскую эпоху, следующую за триасом, есть ясные указания на присутствие эндогенов в видах, родственных панданусам и злакам; а пальмы появляются немного позже, в то время как несколько экзогенных деревьев оставили свои остатки в нижнем мелу, а в среднем и верхнем мелу эти высшие растения появляются в изобилии и в родовых формах, существующих до сих пор, так что рассвет современной флоры относится к среднему и верхнему мелу. Таким образом, будет удобно ограничиться в этой главе флорой раннего мезозоя.

Пропуская пока криптогамные растения, уже знакомые по более старым отложениям, мы можем отметить новые черты голосеменной и явнобрачной (фанерогамной) жизни, как они проявляются в этой ранней части великой эры рептилий и как они распространялись с замечательной единообразием в этот период по всем частям света. Ибо примечательным фактом является то, что если мы соберем вместе в наших коллекциях ископаемые растения этого периода из Австралии, Индии, Китая, Сибири, Европы или даже из Гренландии, мы обнаружим удивительно мало различий в их облике. Это единообразие, как мы уже видели, преобладало во флоре палеозоя; и оно, возможно, столь же выражено во флоре мезозоя. Тем не менее, мы должны помнить, что некоторые растения этих периодов, как, например, папоротники и сосны, все еще имеют всемирное распространение; но это не относится к другим, особенно к саговникам (рис. 65).

Fig. 65.—Podozamites lanceolatus, Sternb. L. Cretaceous.

Саговники представляют собой своеобразный и исключительный тип в современном мире и в настоящее время ограничены более теплыми климатами, хотя и очень широко распространены в них, так как встречаются в Африке, Индии, Японии, Австралии, Мексике, Флориде и Вест-Индии. В мезозойскую эру, однако, они имели всемирное распространение и встречаются так далеко на севере, как Гренландия, хотя большинство видов, найденных в мелу этой страны, имеют небольшие размеры и, возможно, были низкорослыми, так что они могли быть защищены зимними снегами. Саговники обычно имеют простые или неветвящиеся стебли, перистые листья, собранные в корону на вершине, и плоды, которые, хотя и несколько различны по структуре и расположению, все являются более простой формой голосеменного типа. Стебли имеют экзогенную структуру, но с тонкой древесиной и толстой корой, и полосчатой тканью, или, собственно, тканью, промежуточной между этой и дисконосными волокнами сосен.

Хотя саговники имеют значительный диапазон организации и плодоношения, и хотя некоторые моменты в отношении последнего могли бы отвести им более высокое место, в целом они, по-видимому, занимают более низкое положение, чем хвойные или кордаиты карбона. В карбоне некоторые из папоротникообразных листьев, отнесенных к роду Noeggerathia, были показаны Стуром и Вейссом как голосеменные, вероятно, родственные саговникам, предшественниками которых они могут считаться, по крайней мере, отчасти. Таким образом, саговниковый тип не составляет реального прогресса в уровне организации в мезозое, кроме того, что в рассматриваемый период он становится гораздо более развитым по количеству и разнообразию форм. Но хвойные, по-видимому, имели приоритет перед ним в течение долгого времени в палеозое, и в мезозое он заменяет кордаиты, которые во многих отношениях превосходили его по сложности.

Большая часть саговников мезозойской эры, по-видимому, имела короткие стебли и составляла подлесок лесов, в которых хвойные достигали большей высоты. Интересным случаем этого является знаменитый «грязный пласт» карьеров острова Портленд, давно описанный деканом Баклендом. В этой ископаемой почве стволы сосен, которые должны были достигать большой высоты, перемежаются с короткими толстыми стеблями саговников рода, названного Баклендом Cycadoidea, которые из-за своего внешнего вида называются рабочими карьеров «ископаемыми птичьими гнездами». Некоторые, однако, должны были достигать значительной высоты, чтобы напоминать пальмы.

Саговники с их простыми толстыми стволами, обычно отмеченными ромбическими рубцами и несущими широкие раскидистые короны крупных, изящно сформированных перистых листьев, должны были составлять заметную часть растительности северного полушария в течение всего мезозойского периода. Ботаник, если бы такой человек был в то время, обнаружил бы, что это так везде от экватора до Шпицбергена, и, вероятно, в южном полушарии также, и это на протяжении всех долгих периодов от раннего триаса до среднего мела. В статье, опубликованной в «Трудах Линнеевского общества» за 1868 год, доктор Каррутерс перечисляет двадцать видов британских мезозойских саговников, и это число сейчас может быть значительно увеличено.

Fig. 66.—Salisburia (Gingko) Sibirica, Heer. L. Cretaceous, Siberia and North America.

Сосны представляют некоторые интересные особенности. Мы уже видели их связь с широколистными кордаитами, а в перми есть некоторые дополнительные типы широколистных хвойных. В мезозое у нас есть огромное количество красивых деревьев с теми изящными веерообразными листьями, характерными лишь для одного живого вида, Salisburia, или дерева гинкго из Китая. Любопытно, что это дерево, хотя сейчас ограничено восточной Азией, будет расти, хотя редко плодоносит, в большинстве частей умеренной Европы и в Америке так далеко на севере, как Монреаль, и что в мезозойский период оно занимало все эти регионы, и даже Сибирь и Гренландию, причем со многими и разнообразными видами (рис. 66).

Salisburia относится к тисам, но столь же любопытный факт относится к кипарисам. Род Sequoia, ограниченный в настоящее время двумя видами, оба калифорнийские, и один из них — так называемое «большое дерево», прославившееся гигантскими размерами, которых оно достигает, представлен видами, найденными еще в нижнем мелу и во всех частях северного полушария. [DG] По-видимому, оно процветало во всех этих регионах на протяжении мезозоя и раннего кайнозоя, а затем исчезло, оставив лишь небольшой остаток, чтобы представлять его в наши дни. Ряд видов был описан из мезозоя и третичного периода, все они тесно связаны с ныне существующими (рис. 67).

[DG] В эоцене Австралии.

Fig. 67.—Sequoia Smithiana, Heer. L. Cretaceous.

Следующее уведомление об этих деревьях по большей части переведено, с некоторыми изменениями и сокращениями, из статьи, прочитанной покойным профессором Геером перед Ботанической секцией Швейцарского общества естествоиспытателей:

Само название заслуживает внимания. Это имя индейца из племени чероки, Секвойи, который изобрел алфавит без какой-либо помощи со стороны внешнего мира культуры и обучил ему свое племя, записывая его на листьях. Это вошло в широкое употребление среди чероки до того, как белый человек имел о нем какое-либо представление; и впоследствии, в 1828 году, миссионерами на этом языке было опубликовано периодическое издание. Секвойя был изгнан из своего дома в Алабаме вместе с остальной частью своего племени и поселился в Нью-Мексико, где умер в 1843 году.

Когда Эндлихер готовил свой синопсис хвойных в 1846 году и установил ряд новых родов, доктор Якоб Чуди, живший тогда с Эндлихером, довел до его сведения этого замечательного человека и попросил его посвятить это краснодревесное дерево памяти литературного гения, столь выдающегося среди краснокожих Америки. Эндлихер согласился сделать это и лишь попытался сделать название произносимым, изменив две его буквы.

Эндлихер основал род на американском красном дереве, Taxodium sempervirens Ламберта; и назвал вид Sequoia sempervirens. Эти деревья образуют большие леса в Калифорнии, которые простираются вдоль побережья до Орегона. Там встречаются деревья высотой 300 футов и диаметром 20 футов. Семена были привезены в Европу много лет назад, и мы уже видим в верхней Италии, вокруг Женевского озера и в Англии высокие деревья; но, с другой стороны, они не оказались успешными вокруг Цюриха.

В 1852 году в Калифорнии был обнаружен второй вид секвойи, который под названием «большое дерево» вскоре приобрел значительную известность. Линдли описал его в 1853 году как Wellingtonia gigantea; а в следующем году Декандоль и Торри доказали, что оно принадлежит к Sequoia и что, соответственно, оно должно называться Sequoia gigantea.

В то время как Sequoia sempervirens, несмотря на разрушительность американских лесорубов, все еще образует большие леса вдоль побережья, Sequoia gigantea ограничена изолированными группами, которые встречаются внутри страны на высоте от 5000 до 7000 футов над уровнем моря и очень востребованы туристами как одно из чудес страны. В Европу поступали сообщения о самых крупных из них, которые были совершенно баснословными, но мы получили точные сведения о них от профессора Уитни. Самое высокое дерево, измеренное им, имеет высоту 325 футов, а в случае одного из деревьев количество годичных колец указывало на возраст около 1300 лет. Оно имело обхват от 50 до 60 футов.

Мы знаем только два живых вида Sequoia, оба из которых ограничены Калифорнией. Один (S. sempervirens) покрыт прямостоячими листьями, расположенными в два ряда, очень похожими на наш тис, и несет маленькие круглые шишки; другой (S. gigantea) имеет более мелкие листья, плотно прижатые к ветвям, что придает дереву больше сходства с кипарисом. Шишки яйцевидные и намного крупнее. Эти два типа, следовательно, четко определены.

Оба этих дерева имеют интересную историю. Если мы вернемся в третичный период, этот же род встречает нас длинным рядом видов. Два из этих видов соответствуют живущим в настоящее время: S. Langsdorfii — S. sempervirens, а S. Couttsiæ — S. gigantea. [DH] Но, в то время как живые виды ограничены Калифорнией, в третичном периоде они распространены по нескольким частям земного шара.

[DH] S. Couttsiæ имеет листья, как у S. gigantea, и шишки, как у S. sempervirens.

Давайте сначала рассмотрим Sequoia Langsdorfii. Она была впервые обнаружена в лигните Веттерау и была описана как Taxites langsdorfii. Геер нашел ее в верхнем районе Роны, и там рядом с веточками лежали остатки шишки, которые показали, что Taxites Langsdorfii Броньяра принадлежал к калифорнийскому роду Sequoia, установленному Эндлихером. Впоследствии он нашел гораздо лучше сохранившиеся шишки вместе с семенами рядом с растениями восточной Гренландии, что полностью подтвердило определение. В Атанекердлуке в Гренландии (около 70° северной широты) это дерево очень распространено. Листья, а также цветы и многочисленные шишки не оставляют сомнений в том, что оно стоит очень близко к современной секвойе. Оно отличается от нее, однако, наличием гораздо большего количества чешуек в шишке. Дерево также встречается на Шпицбергене почти на 78° северной широты, где Норденшельд собрал на мысе Лайелль удивительно сохранившиеся ветви. С этой высокой широты вид можно проследить вниз через всю Европу до средней Италии (в Сенегаллии, залив Специя). В Азии также мы можем проследить его до степей киргизов, до Посьета и до побережья Японского моря, и через него до Аляски и Ситки. Оно признано мистером Старки Гарднером как один из видов, найденных в эоцене Малла на Гебридских островах. [DI] Таким образом, оно известно в Европе, Азии и Америке от 43° до 78° северной широты, в то время как его наиболее близкородственный живой вид, возможно, даже произошедший от него, сейчас ограничен Калифорнией.

[DI] Это Fareites Campbelli Форбса.

С этой S. Langsdorfii тесно связаны три других третичных вида (S. brevifolia, Hr., S. disticha, Hr. и S. Nordenskiöldi, Hr.). Они были встречены в Гренландии и на Шпицбергене, и один из них недавно был найден в Соединенных Штатах. Три других вида, в дополнение к этим, были описаны Лескере, которые, по-видимому, принадлежат к группе S. Langsdorfii, а именно: S. longifolia, Lesq., S. angustifolia и S. acuminata, Lesq. Несколько видов также встречаются в мелу и эоцене Канады.

Эти виды, таким образом, соответствуют ныне живущей Sequoia sempervirens; но мы можем также указать на третичные представители S. gigantea. Их листья жесткие и остроконечные, редко расположены вокруг ветвей и направлены вперед таким же образом: яйцевидные шишки в некоторых случаях схожи.

Однако в раннем третичном периоде существовало шесть видов, которые заполняют пробел между S. sempervirens и S. gigantea. Это S. Couttsiæ, S. affinis (Lesq.), S. imbricata (Hr.), S. sibirica (Hr.), S. Heerii (Lesq.) и S. biformis (Lesq.). Из них S. Couttsiæ (Hr.) является наиболее распространенным и важным видом. У него короткие листья, прилегающие к ветви, как у S. gigantea, и небольшие круглые шишки, как у S. Langsdorfii и S. sempervirens. Бови-Трейси в Девоншире предоставил великолепные образцы шишек, семян и веточек, которые были описаны в «Философских трудах» (Philosophical Transactions). Позднее граф Сапорта описал образцы шишек и веточек из Армиссана. Образцы этого вида были также найдены в более древних третичных отложениях Гренландии, так что он, должно быть, имел широкий ареал распространения. Он очень похож на американский вид S. affinis (Lesq.).

В третичном периоде было найдено уже четырнадцать четко выраженных видов, которые, таким образом, включают представителей двух ныне живущих типов: S. sempervirens и S. gigantea.

Мы можем проследить этот род еще дальше в прошлое. Если мы вернемся к меловому периоду, то обнаружим десять видов, пять из которых встречаются в ургонском ярусе нижнего мела, два — в среднем, и три — в верхнем мелу. Среди них нижний мел демонстрирует два типа: Sequoia sempervirens и S. gigantea. Первому соответствует S. Smithiana, а второму — S. Reichenbachii (Gein.). S. Smithiana действительно необычайно близка к S. Langsdorfii как по внешнему виду листьев на веточках, так и по форме шишек. Однако они меньше, а листья не сужаются к основанию. S. pectina (Hr.) из верхнего мела имеет листья, расположенные в два ряда, и обладает схожим внешним видом. S. Reichenbachii — это тип, более отличный от ныне живущих и тех, что были в третичном периоде. У него действительно жесткие, заостренные листья, направленные вперед, но они дугообразные, а шишки меньше. Это дерево известно давно, и в меловом периоде оно служит путеводной звездой, которую мы можем проследить от ургонского яруса нижнего мела до сеноманского. Оно известно во Франции, Бельгии, Богемии, Саксонии, Гренландии и на Шпицбергене (а также в Канаде и Соединенных Штатах). Его помещали в другой род — Geinitzia, но по шишкам мы можем распознать, что оно принадлежит к Sequoia.

Ниже этого уровня в Гренландии встречается близкородственный вид, S. ambigua (Hr.), у которого листья короче и шире, а шишки круглые и несколько меньше.

Связующее звено между S. Smithiana и S. Reichenbachii образуют S. subulata (Hr.) и S. rigida (Hr.), а также три вида (S. gracilis (Hr.), S. fastigiata и S. Gardneriana (Carr.)) с листьями, плотно прилегающими к ветви, которые очень близки к третичному виду S. Couttsiæ. Таким образом, в меловом периоде мы имеем целый ряд видов, которые заполняют пробел между S. sempervirens и S. gigantea и показывают нам, что род Sequoia уже достиг значительного развития в меловом периоде. Оно было еще больше в третичном периоде, в котором род также достиг своего максимума географического распространения. До современного мира дожили только две крайние формы этого рода; многочисленные виды, составлявшие его основную массу, исчезли в третичном периоде.

Если мы заглянем еще дальше в прошлое, то в юрском периоде обнаружим большое количество хвойных, и среди них в роде Pinus мы встречаем тип, который высоко развит и существует до сих пор; но Sequoia мы до сих пор искали тщетно, так что в настоящее время мы не можем отнести возникновение этого рода к периоду ранее ургонского яруса мела, как бы примечательно нам ни казалось, что в тот период он развился в такое количество видов; и еще более удивительно, что уже появляются два вида, которые так близко подходят к ныне живущим Sequoia sempervirens и S. gigantea.

Всего к настоящему времени мы познакомились с двадцатью шестью видами Sequoia. Четырнадцать из этих видов найдены в арктической зоне и были описаны и изображены в «Ископаемой флоре арктических регионов» (Fossil Flora of the Arctic Regions). Эттингсхаузен распознал Sequoia даже в Австралии, но там — в эоцене.

Это, пожалуй, самая примечательная запись во всей истории растительности. Секвойи — гиганты среди хвойных, самые величественные представители этого семейства, и тот факт, что после распространения по всему северному полушарию и достижения более чем двадцати видовых форм их угасающий остаток теперь ограничен одним небольшим регионом в западной Америке и двумя видами, представляет собой печальное напоминание о былом величии. Небольшой остаток S. gigantea, однако, все еще возвышается над всеми конкурентами, будучи выдающимся «большим деревом»; но если бы они и родственные виды не избежали третичных континентальных затоплений и катастроф ледникового периода, этот грандиозный род был бы для нас вымершим типом. Подобным же образом выживание единственного гинкго в восточной Азии позволяет нам понять ту великую серию тисовых деревьев с папоротниковидными листьями, единственным представителем которой он является.

Автор показал, что значительная часть материала великих пластов лигнита на северо-западе Канады состоит из древесины секвойи обоих современных типов.

Помимо этих своеобразных и ныне редких форм, в мезозое мы имеем множество других, тесно связанных с существующими тисами, кипарисами, соснами и елями, так что хвойные, вероятно, были в большем изобилии и разнообразии, чем в наши дни.

В этот период мы также находим самых ранних представителей эндогенных растений. Правда, некоторые растения, найденные в каменноугольных отложениях, сомнительно относились к ним, но самыми ранними достоверными примерами, по-видимому, являются некоторые бамбукоподобные и панданоподобные растения, встречающиеся в юрских породах. Некоторые из них, правда, являются сомнительными формами, но в отношении других сомнений, по-видимому, нет. Современный Pandanus, или пандан тропических регионов, который, однако, не является сосной, а представляет собой скромного родственника пальм, — это жестковетвистое дерево канделябровидной формы с пучками длинных листьев на ветвях и орехами или крупными твердыми ягодами в качестве плодов, которые иногда образуют большие скопления и защищены таким образом, что могут дрейфовать в море, не повреждаясь. Стебли поддерживаются массой воздушных корней, подобных тем, что укрепляют стебли древовидных папоротников. Эти структуры и привычки роста приспосабливают пандан к его особому местообитанию на берегах тропических островов, к которым его массы орехов приносятся ветрами и течениями и на берегах которых он может закрепиться с помощью своих воздушных корней.

Некоторые растения, отнесенные к саговниковым, оказались настоящими ботаническими загадками. Одно из них, Williamsonia gigas из английского оолита, первоначально обнаруженное моим другом доктором Уильямсоном и названное им Zamia gigas, очень высокое и красивое растение, найденное в породах этого возраста в различных частях Европы, было отнесено Сапортой к эндогенам как растение, родственное Pandanus. Некоторые другие ботаники предполагали, что цветы и плоды были паразитами на других растениях, подобно современной Rafflesia с Суматры, но возможно, что в конечном итоге оно окажется аберрантным саговником.

Древовидные пальмы встречаются не ранее среднего мела, где мы отметим их в следующей главе. Точно так же, хотя несколько покрытосеменных встречаются в породах, считающихся нижнемеловыми или нижне-среднемеловыми в Гренландии, на северо-западе Канады и в Вирджинии, они являются лишь предшественниками тех, что относятся к верхнему мелу, и их недостаточно, чтобы избавить ранний мел от статуса периода сосен и саговников.

В целом, эта ранняя мезозойская флора, насколько нам известно, имеет монотонный и скудный вид. Она, несомненно, образовывала обширные леса высоких сосен, возможно, напоминающих гигантские секвойи Калифорнии; но они, по большей части, должны были быть темными и мрачными лесами, вероятно, населенными немногими формами жизни, ибо крупные рептилии того времени, должно быть, предпочитали открытые и солнечные побережья, а многие из них обитали в воде. Тем не менее, мы не должны быть в этом слишком уверены. Ягоды и орехи многочисленных тисов и саговников могли обеспечить много пищи. Мы знаем, что в эту эпоху существовало много крупных травоядных рептилий, таких как Iguanodon и Hadrosaurus, некоторые из которых были приспособлены по своему строению питаться листьями и плодами деревьев. Существовало также несколько видов мелких травоядных млекопитающих и много насекомых, и вполне вероятно, что немногие обитатели мезозойских лесов сохранились в виде ископаемых. Нам, возможно, еще предстоит многое узнать об обитателях этих лесов из папоротников, саговников и сосен. Мы не должны забывать в этой связи, что в настоящее время существуют крупные острова, такие как Новая Зеландия, лишенные млекопитающих и имеющие флору, сравнимую с флорой мезозоя в северном полушарии, хотя и более разнообразную. У нас также есть примечательный пример Австралии с гораздо более богатой флорой, чем флора раннего мезозоя, но населенной только неплацентарными млекопитающими, подобными тем, что были в мезозое.

Основное наследие, которое мезозойские леса передали нашему времени, заключается в некоторых пластах угля, локально важных, но гораздо меньших по размеру, чем пласты каменноугольного периода. Тем не менее, в Америке Ричмондское угольное месторождение в Вирджинии относится к этой эпохе, как и антрацитовые пласты островов Королевы Шарлотты на западном побережье Канады и уголь Броры в Сазерлендшире. Ценные пласты угля, вероятно, того же возраста, существуют также в Китае, Индии и Южной Африке; а гагат, который так широко используется для украшений, в основном происходит из обугленных остатков древних мезозойских сосен.

В следующей главе нам предстоит изучить революцию в растительной жизни, наиболее поразительную и уникальную, — появление лесных деревьев строго современных типов.

ПРИМЕЧАНИЕ К ГЛАВЕ V.

Я прилагаю к этой главе таблицу, показывающую серию меловых и ларамийских отложений Северной Америки, содержащих растения, из статьи в «Трудах Королевского общества Канады» (Trans. R. S. C.) за 1885 год, к которой и отсылаю за дальнейшими подробностями:

(В нисходящем порядке.)

Periods. | Floras and sub-floras. | References.
Transition    Eocene to    Cretaceous. | Upper Laramie or Porcupine Hill. Fort Union    group, U. S. territory. | [picture] | Platanus beds of Souris River and    Calgary. Report of Geol. Survey    of Canada for 1879, and Memoir of 1885.

Upper
   Cretaceous
   (Danian and
   Senonian).
Middle Laramie or Willow Creek beds.

Lower Laramie or St. Mary River.

Lemna and Pistia beds of bad lands
   of 49th parallel, Red Deer River,
   &c., with lignites. Report 49th
   Parallel and Memoir of 1885.

Fox Hill series | Marine.
Fort Pierre series | Marine.
Belly River | [picture] | Sequoia and Brasenia beds of S.    Saskatchewan, Belly River, &c.    with lignites. Memoir of 1885.
Coal measures of Nanaimo,    B.C., probably here. | [picture] | Memoir of 1883. Many dicotyledons,    palms, &c.

Middle
   Cretaceous
   (Turonian and
   Cenomanian).
Dunvegan series of Peace
   River. Dakota group,
   U. S. Amboy clays, U. S.

Memoir of 1883. Many dicotyledons,
   cycads, &c.

Mill Creek beds of Rocky Mountains. | [picture] | Dicotyledonous leaves, similar to    Dakota group of the U. S.    Memoir of 1885.

Lower
   Cretaceous
   (Neocomian.&c).
Suskwa River beds and Queen Charlotte Island
   coal series. Intermediate
   beds of Rocky
   Mountains. Potomac
   series of Virginia.

Cycads, pines, a few dicotyledons.
   Report Geol.Survey. Memoir of 1885.

Kootanie series of Rocky    Mountains. | [picture] | Cycads, pines, and ferns. Memoir    of 1885.

ГЛАВА VI.

ГОСПОДСТВО ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ В ПОЗДНЕМ МЕЛУ И КАЙНОЗОЕ.

Fig. 68.—Populus primæva, Heer. Cretaceous, of Greenland. One of the oldest known Angiosperms.

Примечательным фактом в геологической хронологии является то, что кульминация растительного царства предшествует кульминации животного. Плацентарные млекопитающие, высшая группа животного царства, не известны до начала эоценового третичного периода. Двудольные покрытосеменные, которые соответствуют им в растительном царстве, появляются гораздо раньше — в начале верхнего мела или в конце нижнего мела. Господство саговников и сосен сохраняется на протяжении всего нижнего мела, но в конце этой эпохи происходит внезапное появление высших растений и пропорциональное уменьшение, особенно саговников.

Я уже упоминал о древесине покрытосеменных, предположительно девонского периода, но опасаюсь основывать какие-либо выводы на этом единичном факте. Помимо этого, самые ранние признаки растений этого класса были найдены в нижнем мелу. Много лет назад Хеер описал и изобразил листья тополя (Populus primæva) из предполагаемого нижнего мела Коме в Гренландии (Рис. 68). Два вида, Sterculia и Laurus или Salix, встречаются среди ископаемых, описанных мной в верхней части серии Кутени в Скалистых горах, а Фонтейн недавно нашел в группе Потомак в Вирджинии — считающейся неокомского возраста — несколько видов покрытосеменных (Sassafras, Menispermites, Sapindus, Aralia, Populus и др.), смешанных с богатой флорой саговников и сосен. Это ранние предшественники современной флоры покрытосеменных; но, насколько известно, они не встречаются ниже мела, а в его нижних частях — лишь очень редко. Однако, когда мы поднимаемся в верхний мел, будь то в Европе или Америке, наблюдается поразительное появление высших растений в родовых формах, подобных ныне существующим. Это, по сути, приход современной флоры умеренных регионов Земли. Очень интересный табличный обзор ее раннего распространения дан Уордом в «Американском журнале науки» (American Journal of Science) за 1884 год, синопсис которого с небольшими исправлениями приводится ниже. Могу добавить, что новые открытия, сделанные после 1884 года, вероятно, способствовали бы увеличению пропорционального числа двудольных в более новых группах.

Двудольные деревья в меловом периоде.

Upper Senonian       (Fox Hill group of America.) | 179 | species.
Lower Senonian       Upper white chalk of Europe; Fort Pierre           group of America; coal-measures of Nanaimo? | 81 | species.
Turonian       Lower white chalk; New Jersey marls;           Belly R. group. | 20 | species.

Cenomanian.
      (Chalk-marl, greensand, and Gault, Niobrara
          and Dakota groups of America); Dunvegan
          group of Canada; Amboy clays of New Jersey.
357
species.

Neocomian
      (Lower greensand and Speeton clay, Wealden
          and Hastings sands, Kootanie and Queen
          Charlotte groups of Canada.)
20
species.[DK]

[DK] Включая оценку неописанных видов Фонтейна.

Таким образом, в конце нижнего мела мы наблюдаем великое и внезапное появление высших растений современных типов. В связи с этим Сапорта, один из самых восторженных эволюционистов, поражен этим феноменом внезапного появления столь многих форм, причем некоторые из них являются наиболее высокодифференцированными из двудольных растений. Ранние стадии их эволюции, как он полагает, могли быть неясными и пока не наблюдаемыми, или они могли происходить в каком-то отдельном регионе, или «материнской стране», еще не открытой, или они могли быть произведены быстрым и необычным размножением насекомых, посещающих цветы! Или даже можно предположить, что кажущееся внезапным возвышение растений могло быть вызвано причинами, до сих пор неизвестными. Последнее, по-видимому, является единственным достоверным выводом в данном случае, поскольку, как продолжает Сапорта в заключение: «Какую бы гипотезу ни предпочел исследователь, факт быстрого размножения двудольных и их одновременного появления во многих местах северного полушария в начале сеноманской эпохи не может быть оспорен».

[DL] «Monde des Plantes», стр. 197.

Листья, описанные Хеером из среднего мела Гренландии, принадлежат тополю (P. primæva). Те, что я описал из соответствующего горизонта в Скалистых горах, — это Sterculites (S. vetustula), вероятно, родственный мальвовым, и удлиненный лист Laurophyllum (L. crassinerve) (Рис. 69), который, однако, мог принадлежать иве, а не лавру. Они, безусловно, старше группы Дакота в Соединенных Штатах и соответствующих формаций в Канаде. На восточной стороне американского континента, в Вирджинии, серия Потомак считается нижнемеловой, и здесь Фонтейн, как уже упоминалось, нашел богатую флору саговников, хвойных и папоротников с несколькими листьями покрытосеменных, которые еще не были описаны.

Fig. 69.—Stercalia and Laurophyllum or Salix, the oldest Angiosperms Known in the Cretaceous of Canada.

В канадских Скалистых горах, на несколько сотен футов выше пластов, содержащих вышеупомянутые виды, находятся сланцы серии Милл-Крик, богатые многими видами листьев двудольных и соответствующие по возрасту группе Дакота, чьи ископаемые были так хорошо описаны сначала Хеером и Капеллини, а затем Лескере. Мы можем взять эту группу Дакота и квадер-песчаник Германии в качестве типов сеномана, содержащего растения, и отметить формы, встречающиеся в них.

Во-первых, мы узнаем здесь преемников наших старых знакомых — папоротников и сосен, последние представлены такими родами, как Taxites, Sequoia, Glyptostrobus, Gingko и даже самим Pinus. У нас также есть несколько саговников, но они не так доминируют, как в предыдущие эпохи. Веерные пальмы хорошо представлены как в Америке, так и в соответствующей серии в Европе, особенно родом Sabal, который является характерным американским типом веерной пальмы, и есть один род, который Сапорта считает промежуточным между веерными пальмами и видами с перистыми листьями. Существует также много фрагментов стеблей и листьев осок и злаков, так что эти растения, ныне столь важные для питания человека и его животных-компаньонов, были уже представлены.

Fig. 70.—Vegetation of Later Cretaceous. Exogens and palms. (After Saporta.)

Но главной особенностью того времени были леса двудольных, и мне достаточно перечислить роды, предположительно представленные, чтобы показать богатство того времени растениями этого типа. Здесь, возможно, необходимо пояснить, что родовые названия, используемые в основном на основании листьев, не могут считаться абсолютно достоверными, поскольку мы знаем, что в настоящее время один род может иметь значительное разнообразие листьев, и, с другой стороны, растения разных родов могут быть очень похожи по своей листве. Однако, несомненно, существует сходство в плане или типе структуры листьев близкородственных растений, и поэтому, если их изучать разумно, их можно определить с, по крайней мере, приблизительной достоверностью. Мы можем достичь гораздо большей уверенности, когда найдены не только листья, но и плоды, и когда мы можем получить образцы древесины, показывающие ее структуру. Такое подтверждение не является редкостью, хотя, к сожалению, листья деревьев обычно находят унесенными далеко от других органов, когда-то связанных с ними. Однако по своему опыту я часто находил определения листьев деревьев подтвержденными открытием их плодов или структуры их стеблей. Так, в богатых меловых пластах серии Данвеган у нас есть буковые орешки, связанные в одних и тех же пластах с листьями, отнесенными к Fagus. В пластах Ларами я много лет назад определил орехи Trapa, или водяного ореха, а впоследствии Лескере находил в пластах в Соединенных Штатах листья, которые он отнес к тому же роду. Позже я нашел в коллекциях, сделанных на реке Ред-Дир в Канаде, свои плоды и листья Лескере на одной плите. Присутствие деревьев родов Carya и Juglans в той же формации было выведено из их листьев, а с тех пор были получены образцы окремнелой древесины с микроскопической структурой современного масляного ореха. Тем не менее, мы готовы признать, что определения только по листьям подвержены сомнению.

[DM] Необходимо сделать большую скидку на изменчивость листьев одного и того же вида. Современный лесной орех (C. rostrata) — яркий тому пример. Его листья из разных частей одного и того же растения настолько различаются по форме и размеру, что их легко можно было бы принять за разные виды.

В вопросе названий ископаемых листьев я очень сильно сочувствую доктору Натхорсту из Стокгольма в его возражении против использования современных родовых названий для простых листьев и был бы вполне доволен принятием какого-либо нейтрального окончания, как предложенное им «phyllum» или «ites». Я чувствую, однако, что почти столько же принимается как должное, если растение называется Corylophyllum или Corylites, как если бы оно называлось Corylus. В любом случае высказывается суждение о его родстве, которое, если оно неверно при одном термине, неверно и при другом; и после того, как так много было сделано столькими выдающимися ботаниками, кажется нецелесообразным менять всю номенклатуру ради столь малого и сомнительного преимущества. Я хочу, однако, чтобы было четко понято, что растения, каталогизированные на основании одних лишь листьев, по большей части отнесены к определенным родам на основаниях, которые неизбежно несовершенны, и поэтому их названия подлежат исправлению по мере получения новых фактов.

Более примечательные современные роды, включенные во флору Дакота, согласно каталогу Лескере, следующие: Liquidambar, амбровое дерево, представлен как в Америке, так и в Европе, листья напоминают листья современного вида, но с цельными краями, что, по-видимому, является общей особенностью меловой листвы. Populus (тополь), как уже упоминалось, появляется очень рано в Гренландии и продолжает существовать с увеличивающимся числом видов на протяжении всего мела и третичного периода. Salix (ива) появляется лишь немного позже и продолжает существовать. Из семейства Cupuliferæ у нас есть Fagus (бук), Quercus (дуб) и Castanea (каштан), которые появляются вместе в группе Дакота и ее эквивалентах. Известны плоды некоторых видов, а также древесина, показывающая структуру. Betula (береза) представлена несколькими видами, и образцы ее своеобразной коры также обычны. Alnus (ольха) появляется по крайней мере в одном виде. Род Platanus (Рис. 71), род платанов, представленный в настоящее время одним европейским и одним американским видом, имеет несколько видов в меловом периоде, хотя платаны, по-видимому, достигают кульминации в ранней части последующего эоцена, где есть несколько видов с огромными листьями. Крупные листья, известные как Credneria, найденные в сеномане Европы, и те, что называются Protophyllum (Рис. 72) в Америке, по-видимому, ближе к платанам, чем к любым другим, хотя и представляют собой вымерший тип. Лавры представлены в эту эпоху, а американский род Sassafras, который сейчас имеет только один вид, имеет в меловом периоде не один, а несколько видов. Diospyros, хурма, также был меловым родом.

[DN] В отношении этого кое-что можно узнать из листьев современных деревьев. У них молодые побеги часто имеют листья, менее зубчатые и зазубренные, чем у взрослого дерева. Примечательным примером является Populus grandidentatus в Америке, молодые побеги которого имеют цельные листья, совершенно не похожие, за исключением жилкования, на листья родительского дерева, и имеющие вид, очень похожий на вид меловых тополей.

Fig. 71.—Platanus nobilis, Newberry, variety basilobata. Laramie. Much reduced.

Fig. 72.—Protophyllum boreale, Dawson, reduced. Upper Cretaceous, Canada.

Единственный вид прекрасного Liriodendron, или тюльпанного дерева, является остатком рода, который имел несколько меловых видов (Рис. 74, 75). Магнолии, до сих пор хорошо представленные в американской флоре, были столь же многочисленны в меловом периоде (Рис. 73). Семейство ореховых было хорошо представлено видами Juglans (масляный орех) и Carya (гикори). Всего присутствует не менее сорока восьми родов, принадлежащих по меньшей мере к двадцати пяти семействам, проходящих через весь диапазон двудольных экзогенов. Это примечательный результат, указывающий на внезапное изобилие форм этих растений очень поразительного характера. Далее следует отметить, что некоторые роды имеют много видов в меловом периоде и сокращаются к современности. В других наблюдается обратное — они расширились в современную эпоху. В ряде случаев, по-видимому, произошло мало изменений.

Fig. 73.—Magnolia magnifica, Dawson, reduced. Upper Cretaceous, Canada.

Доктор Ньюберри дал в «Бюллетене Ботанического клуба Торри» интересный резюме истории прекрасного Liriodendron, или тюльпанного дерева, которое можно взять в качестве примера рода, утратившего свое значение в ходе своей геологической истории.

«Род Liriodendron, как знают все ботаники, представлен в современной флоре единственным видом — «тюльпанным деревом», которое ограничено восточной Америкой, но растет на всей территории, лежащей между Великими озерами и Мексиканским заливом, Миссисипи и Атлантикой. Это великолепное дерево, в целом, самое прекрасное в наших лесах. Его цилиндрический ствол, иногда десяти футов в диаметре, превосходит все соседние деревья по размеру, в то время как красота его глянцевых, лировидных листьев и тюльпаноподобных цветов превосходит только цветы и листва его двоюродного брата, Magnolia grandiflora. То, что столь великолепное растение стоит совершенно одиноко в растительности наших дней, вызывало удивление у ранних ботаников, но сассафрас, амбровое дерево и великие секвойи далекого Запада дают подобные примеры изоляции, а последние являются еще более поразительными иллюстрациями одинокого величия». (Рис. 74 и 75.)

Fig. 74.—Liriodendron Meekii, Heer. (After Lesquereux.)

Fig. 75.—Liriodendron primævum, Newberry. (After Newberry.)

«Три вида Liriodendron обозначены листьями, найденными в глинах Амбой — среднего мела — Нью-Джерси, а другие были получены из группы Дакота на Западе и из верхнемеловых пластов Гренландии. Хотя они значительно различаются между собой по размеру и форме, все они имеют глубокую выемку на верхнем конце, столь характерную для этого рода, и жилкование также по существу такое же. Следовательно, мы должны заключить, что род Liriodendron, ныне представленный единственным видом, был в меловом периоде гораздо более широко развит, имея много видов, разбросанных по многим землям. В третичном периоде род продолжал существовать, но виды, по-видимому, сократились до одного, который едва ли отличается от ныне живущего. Во многих частях Европы были найдены листья тюльпанного дерева, и оно распространялось на юг до Италии. Его присутствие там было впервые сделано известным Унгером в его «Синопсисе», страница 232, и в его «Genera et Species», страница 443, где он описывает его под названием Liriodendron procaccinii. Род также был отмечен в Европе Массалонго, Хеером и Эттингсхаузеном, и было выделено три вида. Все они, однако, настолько похожи на живущий вид, что их, вероятно, следует объединить с ним. Мы имеем здесь поразительную иллюстрацию широкого распространения вида, который сохранил свои характеристики как плода, так и листа совершенно неизменными на протяжении долгих миграций и огромного промежутка времени».

«В Европе тюльпанное дерево, как и многие из его американских сородичей, по-видимому, было уничтожено холодом ледникового периода, причем Средиземное море отрезало его путь к отступлению, но в Америке оно мигрировало на юг через южное продолжение континента и вернулось на север снова с потеплением климата».

Листья Liriodendron были распознаны в меловых отложениях Гренландии, хотя сейчас это дерево теплого умеренного региона, и Лескере описывает несколько видов из группы Дакота. Но род еще не был распознан в Ларами или в верхнем мелу Британской Колумбии. В вышеупомянутой статье Ньюберри описывает три новых вида из глин Амбой, один из которых он считает идентичным гренландской форме, отнесенной Хеером к L. Meekii из группы Дакота. Таким образом, если все виды Лескере должны быть приняты, род начинается в среднем мелу по крайней мере с девятью американскими видами.

В Нью-Джерси глины Амбой относятся к тому же возрасту, что и пласты Дакота на Западе. В них доктор Ньюберри нашел богатую флору, включая многие покрытосеменные. Ниже приводится краткое изложение из предварительного уведомления в «Бюллетене Ботанического клуба Торри»:

[DO] Март, 1886 г.

«Флора глин Амбой тесно связана с флорой группы Дакота — большинство родов и некоторые виды идентичны — так что мы можем заключить, что они были почти одновременными, хотя отсутствие в Нью-Джерси групп Форт-Бентон и Ниобрара верхнего Миссури и кажущийся синхронизм мергелей Нью-Джерси и группы Пьер указывают на то, что Дакота немного старше».

«По крайней мере одна треть видов глин Амбой, по-видимому, идентична листьям, найденным в верхнемеловых глинах Гренландии и Ахена (Ахен), что не только указывает на хронологический параллелизм, но и показывает поразительное и неожиданное сходство в растительности этих широко разделенных стран в середине и второй половине мелового периода. Ботанический характер флоры глин Амбой будет виден из следующего краткого синопсиса:

«Водоросли (Algæ). — Небольшая и нежная форма, родственная Chondrites.

«Папоротники (Ferns). — Двенадцать видов, в целом схожих и частично идентичных тем, что были описаны Хеером из меловых пластов Гренландии и отнесенных к родам Dicksonia, Gleichenia и Aspidium.

«Саговники (Cycads). — Два вида, вероятно, идентичные формам из Гренландии, описанным Хеером под названиями Podozamites marginatus и P. tenuinervis.

«Хвойные (Conifers). — Четырнадцать видов, принадлежащих к родам Moriconia, Brachyphyllum, Cunninghamites, Pinus, Sequoia и другим, отнесенным Хеером к Juniperus, Libocedrus, Frenelopsis, Thuya и Dammara. Из них наиболее обильными и интересными являются Moriconia cyclotoxon — самая красивая из хвойных — и Cunninghamites elegans, оба из которых встречаются в меловых глинах Ахена, Пруссия, и Патута, Гренландия. Brachyphyllum был крупным и сильным видом с черепитчатыми шишками длиной восемь дюймов.

«Покрытосеменные образуют около семидесяти видов, которые включают три вида Magnolia, четыре Liriodendron, три или четыре Salix, три Celastrophyllum (из которых один идентичен гренландскому виду), один Celastrus (также найденный в Гренландии), четыре или пять Aralias, два Sassafras, один Cinnamomum, один Hedera; с листьями, которые, по-видимому, идентичны тем, что были описаны Хеером как принадлежащие к Andromeda, Cissites, Cornus, Dewalquea, Diospyros, Eucalyptus, Ficus, Ilex, Juglans, Laurus, Menispermites, Myrica, Myrsine, Prunus, Rhamnus и другим, еще не определенным.

«Некоторые из Aralias имели пальчато-лопастные листья почти фут в диаметре, а два тюльпанных дерева (Liriodendron) имели листья такие же крупные, как у ныне живущих видов. Один из них имел глубоко лопастные листья, как у белого дуба. У другого листья напоминали листья современного тюльпанного дерева, но были крупнее. Оба имели характерную выемку и жилкование Liriodendron.

«Среди наиболее интересных растений коллекции — прекрасные виды Bauhinia и Hymenæa. Из них первый представлен большим количеством листьев, некоторые из которых имеют шесть или семь дюймов в диаметре. Они глубоко двулопастные и имеют своеобразную и характерную форму и жилкование листьев этого рода. Bauhinia — это бобовый род, родственный Cercis, и сейчас обитает в тропических и теплых умеренных климатах в обоих полушариях. Только один вид встречается в Соединенных Штатах, Bauhinia lunarioides (Gray), найденный доктором Бигелоу на Рио-Гранде.

«Hymenæa — еще один из бобовых, обитает в тропической Америке. Вид этого рода был найден в верхнем мелу Франции, но совершенно отличный от того, что перед нами, у которого листья гораздо крупнее, а листочки соединены в общий черешок, который является крылатым; это модификация, не встречающаяся у ныне живущих видов, и та, которая приближает его к Bauhinia.

«Но самым удивительным открытием является находка нескольких довольно крупных гелиантоидных цветов, которые я назвал Palæanthus. Они имеют от трех до четырех дюймов в диаметре и демонстрируют чешуйчатую обертку, заключающую в себе то, что очень напоминает мясистое цветоложе с семянками. От края этого отходят несколько язычковых цветков длиной от одного до двух дюймов, которые являются стойкими и, должно быть, были пленчатыми, как у Helichrysum. Хотя эти цветы так сильно напоминают цветы сложноцветных, мы еще не вправе утверждать, что это, безусловно, их характер. В юрских породах Европы и Индии были найдены некоторые цветы, не очень непохожие на эти, которые были названы Williamsonia и отнесены Каррутерсом к саговникам. Подобное ископаемое было найдено в меловых породах Гренландии и названо Хеером Williamsonia cretacea, но он ставит под сомнение отнесение этого рода к саговниковым (Cycadeæ) и соглашается с Натхорстом в том, что все виды Williamsonia являются паразитическими цветами, родственными Brugmansia или Rafflesia. Маркиз де Сапорта рассматривает их как однодольные, подобные Pandanus. Большее количество образцов цветов, которые сейчас представлены, возможно, докажет — то, что мы сейчас можем рассматривать лишь как вероятное, — что сложноцветные, подобно бобовым, магнолиевым, бересклетовым и другим высокоорганизованным растениям, составляли часть меловой флоры. Никаких сложноцветных цветов раньше не находили в ископаемом состоянии, и, поскольку они являются одними из самых сложных и специализированных форм цветения, предполагалось, что они принадлежали только к недавней эпохе, где они были результатом долгой серии формирующих изменений».

Вышеизложенное представляет некоторые интересные новые типы, ранее не найденные в среднем мелу. Особенно появление крупных цветов типа сложноцветных представляет собой поразительную иллюстрацию раннего появления очень возвышенной и сложной формы. Большой интерес также представляют эти пласты Амбой, служащие вместе с пластами Ахена и Гренландии для того, чтобы показать, что окраины Атлантики были заняты флорой, подобной той, что встречалась в то же время на внутреннем плато Северной Америки и на тихоокеанском склоне.

Пласты в Ахене, однако, вероятно, несколько новее, чем пласты Дакота или Амбой, и соответствуют по возрасту пластам мелового угольного месторождения острова Ванкувер, где имеется очень богатая верхнемеловая флора, которую я подробно описал в «Трудах Королевского общества Канады». В этих верхнемеловых пластах есть веерные пальмы по крайней мере до 49-й параллели, что указывает на очень мягкий климат в этот период. Этот вывод подтверждается верхнемеловой флорой Атане и Патута в Гренландии, как описано Хеером.

[DP] Том ii., 1884 г.

Вышеупомянутые двудольные растения — это деревья и кустарники. О травянистых экзогенах того периода мы знаем меньше. Очевидно, что их листья с меньшей вероятностью попадут в водные отложения, чем листья деревьев. Они, кроме того, более скоропортящиеся, и в густолесистых странах сравнительно мало травянистых растений. Я исследовал пласты ила, отложенные в устье лесного ручья, и нашел их заполненными опавшими листьями деревьев, но искать листья травянистых растений было тщетно.

Fig. 76.—Brasenia antiqua. Upper Cretaceous, South Saskatchewan River. Natural size, a, b, Diagrams of venation, slightly enlarged.

Климат Северной Америки и Европы, представленный сеноманской растительностью, не тропический, а теплый умеренный; но флора была более однородной, чем в настоящее время, что указывает на очень ровный климат и возможность существования умеренных родов внутри Полярного круга, и, по-видимому, к концу периода становилось теплее.

Флора сеномана в большинстве стран отделена от флоры сенона, или самого верхнего мела, морской формацией, содержащей мало растений. Это зависит от великих движений поднятия и опускания, о которых мы должны упомянуть далее. В некоторых регионах, однако, как в окрестностях реки Пис в Канаде, есть пласты, содержащие растения, которые служат для преодоления интервала между ранним сеноманом и поздним мелом.

[DQ] См. статью автора в «Трудах Королевского общества Канады», 1882 г.

К этому интервалу, по-видимому, относится и серия Белли-Ривер в западной Канаде, которая содержит важные пласты угля, но тесно связана с морской серией Форт-Пьер. Очень любопытное травянистое растение этой группы, которое я назвал Brasenia antiqua, встречается в пластах, связанных с одним из углей. Это близкий родственник современного B. peltata, водного растения, которое встречается в Британской Колумбии и в восточной Америке, а также, как говорят, встречается в Японии, Австралии и Индии, широта распространения, подходящая для столь древнего типа (Рис. 76).

Что касается растительной жизни, переход от верхнего мела к третичному периоду, или кайнозою, является легким, хотя во многих частях мира, и особенно в западной Европе, существует большой пробел в отложениях между верхним мелом и самым нижним эоценом. В отношении ископаемых растений Шимпер признает в кайнозое, начиная с самого древнего, пять формаций — палеоцен, эоцен, олигоцен, миоцен и плиоцен. На протяжении всего этого периода распространяется флора, схожая с флорой мела, с одной стороны, и современной — с другой, хотя и с важными местными особенностями. Однако есть свидетельства постепенного похолодания, так что в плиоцене климаты северного полушария не сильно отличались от их нынешнего характера.

В первом случае палеоботаники допустили важную ошибку, отнеся к миоцену многие отложения, действительно принадлежащие к эоцену. Это произошло из-за раннего изучения богатых пластов миоцена Швейцарии, содержащих растения, и из-за сходства флоры на всем пути от среднего мела до позднего третичного периода. Различия сейчас прорабатываются, и мы обязаны мистеру Старки Гарднеру за то, что он указал на них в Англии, а Геологической службе Канады — за сбор материала для их демонстрации в более северной части Америки.

На великой внутренней равнине Америки на мелу покоится серия глин и песчаников с пластами лигнита, некоторые из которых достигают восемнадцати футов в толщину. Это было ранее известно как лигнитный третичный период, но в последнее время — как серия Ларами. Эти пласты отлагались в пресной или солоноватой воде, во внутреннем море или группе озер и болот, когда континент был ниже, чем сейчас. Они были изучены как в Соединенных Штатах, так и в Канаде; и, хотя их флора первоначально была по ошибке отнесена к миоцену, теперь известно, что она эоценовая или палеоценовая, или даже частично переходная группа между последней и мелом. Следующие замечания, взятые главным образом из недавних статей автора, послужат для иллюстрации этого:

[DR] См. особенно подробные и ценные отчеты Лескере и Ньюберри, а также недавний мемуар Уорда о «Типах флоры Ларами», «Бюллетени Геологической службы Соединенных Штатов», 1887 г.

[DS] «Труды Королевского общества Канады», 1886-'87 гг.

На геологической карте Канады серия Ларами, ранее известная как лигнитный третичный период, встречается, за исключением нескольких изолированных участков, в двух больших областях к западу от 100-го меридиана, отделенных друг от друга участком более древних меловых пород, над которыми пласты Ларами могли простираться до более поздней денудации региона.

Самая восточная из этих областей, область реки Сурис и гор Вуд-Маунтин, простирается на некоторое расстояние вдоль границы Соединенных Штатов, между 102-м и 109-м меридианами, и достигает на севере примерно тридцати миль к югу от «изгиба» реки Южный Саскачеван, который находится на параллели 51° северной широты. В этой области видно, что самые нижние пласты Ларами покоятся на пластах группы Фокс-Хилл верхнего мела, а в одной точке на западе они перекрыты пластами миоценового третичного возраста, наблюдаемыми мистером Макконнеллом из Геологической службы в горах Сайпресс-Хиллс и отнесенными Копом, на основании остатков млекопитающих, к подразделению Уайт-Ривер геологов Соединенных Штатов, которое рассматривается ими как нижний миоцен. Возраст пластов Ларами, таким образом, стратиграфически определен как находящийся между мелом Фокс-Хилл и нижним миоценом. Они также, несомненно, непрерывны с группой Форт-Юнион геологов Соединенных Штатов по другую сторону международной границы, и они содержат схожие ископаемые растения. Они делятся на две группы — нижнюю, преимущественно глинистую, которой можно дать название «пласты Бэд-Лэндс» от «бесплодных земель» (bad lands) гор Вуд-Маунтин, где они хорошо обнажены, и верхнюю, частично песчаную, которую можно назвать подразделением реки Сурис или Поркьюпайн-Крик. В нижнем подразделении найдены остатки рептилий верхнемелового типа, с некоторыми остатками рыб, более близкими к эоценовым. Ни одно из подразделений пока не предоставило остатков млекопитающих.

[DT] «Отчет Геологической службы Канады», 1885 г.

[DU] Коп, в «Отчете о 49-й параллели» доктора Дж. М. Доусона.

Западная область имеет еще большие размеры и простирается вдоль восточного основания Скалистых гор от границы Соединенных Штатов примерно до 55-й параллели широты и простирается на восток до 111-го меридиана. В этой области, и особенно в ее южной части, сотрудники Геологической службы Канады распознали три подразделения, а именно: (1) Нижний Ларами или серия реки Сент-Мэри, соответствующая по своему характеру и ископаемым нижнему или подразделению Бэд-Лэндс другой области. (2) Среднее подразделение, пласты Уиллоу-Крик, состоящие из глин, преимущественно красноватых, и не распознанные в другой области. (3) Верхний Ларами или подразделение Поркьюпайн-Хиллс, соответствующее по ископаемым и в некоторой степени по минеральному характеру пластам реки Сурис восточной области.

Ископаемые растения, собранные доктором Дж. М. Доусоном в восточном районе, были отмечены автором в приложении к отчету доктора Доусона о 49-й параллели в 1875 году, а коллекция, впоследствии собранная доктором Селвином, была описана в «Отчете Геологической службы Канады» за 1879–1880 годы. Растения западного района, и особенно коллекции, сделанные мной близ Калгари в 1883 году и сотрудниками Геологической службы в 1884 году, были описаны в «Трудах Королевского общества Канады», тома III и IV.

Изучая эти ископаемые растения, я обнаружил тесное соответствие между растениями нижнего и верхнего ларамийского яруса в двух вышеупомянутых районах, а также то, что флора нижнего ларамийского яруса несколько отличается от флоры верхнего: первая особенно богата некоторыми водными растениями, а вторая в целом гораздо более обильна и значительно богаче остатками лесных деревьев. Однако это, возможно, является следствием скорее местных условий, чем каких-либо значительных изменений во флоре, поскольку некоторые формы верхнего ларамийского яруса встречаются уже в серии Белли-Ривер мелового периода, которая, исходя из стратиграфических данных, считается значительно более древней, чем нижний ларамийский ярус.

Что касается корреляции этих пластов с пластами Соединенных Штатов, возникли некоторые трудности из-за склонности палеоботаников относить растения верхнего ларамийского яруса к миоценовой эпохе, хотя в отчетах мистера Кларенса Кинга, покойного директора Геологической службы США, эти пласты на основании стратиграфии и ископаемых животных классифицируются как верхнемеловые. Однако в последнее время, отчасти, возможно, вследствие взглядов, поддерживаемых автором с 1875 года, произошло некоторое изменение мнений, и доктор Ньюберри и мистер Лескере склонны теперь признать, что то, что в Канаде мы признаем верхним ларамийским ярусом, на самом деле является эоценом, а нижний ларамийский ярус — либо меловым периодом, либо переходной группой между ним и эоценом. В недавней статье [DV] доктор Ньюберри приводит сравнительную таблицу, в которой он соотносит нижний ларамийский ярус с верхним мелом острова Ванкувер и пластами Факсе и Маастрихта в Европе, в то время как верхний ларамийский ярус он рассматривает как эквивалент европейского эоцена. За исключением того, что касается эквивалентности пластов нижнего ларамийского яруса и острова Ванкувер, это почти полностью соответствует выводам автора в статье, опубликованной в прошлом году [DW], а именно: мы должны либо рассматривать ларамийский ярус как переходную мелово-эоценовую группу, либо провести нашу линию разделения в подразделении Уиллоу-Крик или среднем ларамийском ярусе, который, однако, пока не дал никаких ископаемых растений. Я, однако, сомневаюсь в эквивалентности пластов Ванкувера и нижнего ларамийского яруса, за исключением, возможно, верхнего члена первых. Я также должен отметить, что в последнем отчете мистера Лескере он все еще, по-видимому, сохраняет в миоцене некоторые формации на Западе, которые по их ископаемым растениям я был бы склонен рассматривать как эоценовые. [DX]

[DV] Ньюберри, «Труды Нью-Йоркской академии», февраль 1886 г.

[DW] «Труды Королевского общества Канады», том II.

[DX] Пока эти листы находились в печати, я получил очень ценный отчет мистера Лестера Ф. Уорда о ларамийском ярусе Соединенных Штатов. У меня было время лишь бегло просмотреть этот отчет, но я вижу, что взгляды автора тесно согласуются с вышеизложенными.

Два вида папоротников, встречающиеся в этих пластах, примечательны как свидетельство устойчивости видов и особенностей их древнего и современного распространения. Onoclea sensibilis, очень распространенный папоротник-листовник восточной Америки, чрезвычайно обилен в ларамийских пластах на обширной территории Запада. Мистер Старки Гарднер и доктор Ньюберри также показали, что он идентичен Filicites Hebridicus Форбса из раннеэоценовых пластов острова Малл в Шотландии. Таким образом, мы имеем вид, некогда общий для Европы и Америки, но ныне ограниченный последней, который продолжал существовать на протяжении всех огромных эпох между меловым периодом и сегодняшним днем. В ларамийских пластах я нашел вместе с этим видом другой, более нежный папоротник, современный Davallia (Stenloma) tenuifolia, но он, в отличие от своего спутника, больше не встречается в Америке, а обитает в горах Азии. Это любопытная иллюстрация того факта, что хрупкие и нежные растения могут быть древнее гор или равнин, на которых они живут.

Существуют также некоторые очень интересные и любопытные факты, связанные с хвойными деревьями ларамийского яруса. Одним из наиболее распространенных является Thuja, или туя (так называемый «кедр» Канады). Ларамийский вид был назван T. interrupta Ньюберри, но по своей листве он очень близок к T. occidentalis восточной Канады, в то время как его плоды напоминают плоды западного вида, T. gigantea.

Еще более примечательны секвойи, о которых мы уже упоминали, но которые в ларамийскую эпоху, по-видимому, были распространены почти по всей Северной Америке. Ископаемые виды представлены двумя типами, соответствующими современным S. gigantea и S. sempervirens, и их древесина, как и древесина туи, встречается в большом количестве в лигнитах, а также в виде окремнелых стволов и соответствует древесине современных видов. Ларамийский ярус также содержит хвойные деревья родов Glyptostrobus, Taxodium и Taxus; а род Salisburia, или гинкго — столь характерный для юрского и мелового периодов — все еще представлен в Америке, а также в Европе в раннем эоцене.

У нас нет пальм в канадском или шотландском палеоцене, хотя я полагаю, что они встречаются дальше на юг. Двудольные деревья представлены богато. Пожалуй, наиболее заметными были три вида Platanus, листья которых иногда заполняют песчаники, и один из которых, P. nobilis Ньюберри, иногда достигает гигантского размера в фут или более в диаметре своей пластинки. Лещина представлена крупнолистным видом C. Macquarrii и листьями, неотличимыми от листьев современных американских видов C. Americana и C. rostrata. Есть также каштаны и дубы. Но тополя и ивы особенно обильны, будучи представлены не менее чем шестью видами, и, по-видимому, все современные типы тополя, как показывают формы и жилкование листьев, существовали уже в ларамийском ярусе, а большинство из них — даже в верхнем мелу. Сассафрас представлен двумя видами, а красивая группа Viburnum, к которой относится современная калина, имеет несколько прекрасных видов, от некоторых из которых были найдены как листья, так и ягоды. Гикори и масляные орехи также присутствуют, конский каштан, Catalpa и Sapindus, а также некоторые любопытные листья, которые, по-видимому, указывают на присутствие современного рода Symphorocarpus, группы снежноягодников.

Вышесказанного может быть достаточно, чтобы дать представление о флоре древнего эоцена в Северной Америке, и я могу отослать за подробностями к работам Ньюберри, Лескере и Уорда, которые уже цитировались. Я должен теперь добавить, что так называемый миоцен Атанекердлука в Гренландии на самом деле относится к той же эпохе, как и «миоцен» Малла в Шотландии, Антрима в Ирландии и Бови-Трейси на юге Англии, а также желинденские или «херсианские» пласты Бельгии, описанные Сапорта. Сравнивая американские образцы с описаниями листовых пластов в Ардтауне на Малле, данными Гарднером, мы находим, как уже было сказано, Onoclea sensibilis, общую для обоих. Виды Sequoia, Gingko, Taxus и Glyptostrobus также идентичны или тесно связаны, как и многие листья двудольных. Например, Platanoides Hebridicus очень близок к P. nobilis, а Corylus Macquarrii является общим для обеих формаций, так же как Populus Arctica и P. Richardsoni. Я могу добавить, что с 1875–1876 годов, когда я впервые изучил ларамийские растения, я поддерживал их идентичность с растениями группы Форт-Юнион в Соединенных Штатах и так называемого миоцена реки Маккензи и Гренландии, и что все они являются палеоценовыми; и этот вывод теперь подтвержден исследованиями Гарднера в Англии и открытием настоящих нижнемиоценовых пластов на северо-западе Канады, залегающих поверх ларамийской или лигнитовой серии.

В бюллетене Геологической службы США (1886 г.) доктор Уайт установил на Западе непрерывную стратиграфическую последовательность ларамийского яруса и эоцена Уосатч, таким образом поместив ларамийский ярус согласно под нижним эоценом этого региона. Коуп также описал как группу Пуэрта серию пластов, содержащих ископаемые позвоночные и образующих переход от ларамийского яруса к Уосатч. Уайт также свидетельствует, что ряд пресноводных моллюсков являются общими для Уосатч и ларамийского яруса. Это окончательно определяет положение ларамийского яруса, насколько это касается геологов Соединенных Штатов, и показывает, что флору следует рассматривать как эоценовую, если не верхнемеловую, в гармонии с тем, что все это время утверждалось в Канаде. Важное резюме флоры было только что опубликовано Уордом в бюллетенях Геологической службы США (1887 г.).

Прежде чем оставить эту часть темы, я хотел бы предостеречь от замечания, которое я иногда встречаю, о том, что ископаемые растения малоценны для определения геологических горизонтов в меловом и третичном периодах. Я признаю, что в эти периоды необходимо делать некоторую скидку на местные различия местообитаний, а также то, что существует родовое сходство во флоре северного полушария от сеноманского до современного, однако эти местные различия и общее сходство не таковы, чтобы обесценить выводы о возрасте. Без сомнения, до тех пор, пока палеоботаники чувствовали себя обязанными, в угоду авторитетам и результатам исследований, ограниченных несколькими европейскими местонахождениями, группировать вместе, без различия, все флоры позднего мела и раннего третичного периода, независимо от стратиграфических соображений, предмет терял свое геологическое значение. Но когда хорошая серия была получена в каком-либо одном регионе некоторого масштаба, дело становится иным. Хотя в наших знаниях о меловых и третичных флорах Канады все еще много несовершенств, я думаю, что уже проделанной работы достаточно, чтобы позволить любому компетентному наблюдателю различать по их ископаемым растениям нижний, средний и верхний мел, а последний — от третичного периода; и, с помощью работы, уже проделанной Лескере и Ньюберри в Соединенных Штатах, приблизительно относить к их истинному геологическому положению любую группу растений из пластов неизвестного возраста на Западе.

Важным следствием вышеизложенных утверждений является то, что период теплого климата, который позволил умеренной флоре существовать в Гренландии, был периодом позднего мела и раннего эоцена, а не, как обычно утверждается, миоцена. Также является вопросом, допускающим дискуссию, были ли эоценовые флоры таких разных широт, как Гренландия, река Маккензи, северо-запад Канады и Соединенные Штаты, строго современными или последовательными в течение долгого геологического периода, в котором постепенно происходили климатические изменения. Последнее утверждение должно применяться по крайней мере к началу и концу периода; но сами растения могут сказать кое-что в пользу современности. Флора ларамийского яруса — это не тропическая, а умеренная флора, несомненно показывающая, что в более северных частях Америки преобладал гораздо более ровный климат, чем в настоящее время. Но эта ровность климата подразумевает возможность большого географического распространения растений. Таким образом, вполне возможно и даже весьма вероятно, что в ларамийскую эпоху довольно однородная флора простиралась от Арктических морей через великое центральное плато Америки далеко на юг, и таким же образом вдоль западного побережья Европы. Следует также отметить, что, как указывает Гарднер, существуют некоторые различия, указывающие на разнообразие климата между Гренландией и Англией, и даже между Шотландией и Ирландией и югом Англии, и у нас есть схожие различия, хотя и не сильно выраженные, между ларамийским ярусом северной Канады и Соединенных Штатов. Когда все наши пласты этой эпохи от Арктического моря до 49-й параллели будут исследованы на предмет растений, и когда палеоботаники Соединенных Штатов преуспеют в распутывании путаницы, которая сейчас существует между их ларамийским ярусом и средним третичным периодом, геолог будущего сможет с большой уверенностью восстановить распределение огромных лесов, которые в раннем эоцене покрывали ныне голые равнины внутренней Америки. Более того, поскольку разрыв, который в западной Европе отделяет флору мелового периода от флоры эоцена, в Америке не существует, тогда можно будет проследить последовательность от мезозойской флоры триаса и островов Королевы Шарлотты и серии Кутени нижнего мела до конца эоцена; и определить, по крайней мере для Америки, способ и условия, при которых покрытосеменная флора позднего мела сменила сосны и саговники, которые характеризовали начало мелового периода. Что касается Европы, это может быть сложнее, поскольку отсутствие непрерывности суши с севера на юг, по-видимому, было там фатальным для сохранения некоторых растений во время изменений климата, и, по-видимому, в кайнозойский период были вторжения видов с юга и востока, которые не происходили в такой же степени в Америке.

В недавних отчетах о третичных флорах Австралии и Новой Зеландии [DY] Эттингсхаузен утверждает, что флора третичного периода в целом имела обобщенный характер; формы, ныне ограниченные соответственно южным и северным полушариями, были тогда общими для обоих. Таким образом, кажется, что нынешние географические различия должны были в значительной степени возникнуть из-за больших изменений климата и распределения суши и воды в позднем третичном периоде.

[DY] «Геологический журнал», август 1887 г.

Продолжительность нашего обсуждения ранней покрытосеменной флоры не позволяет нам проследить ее подробно через миоцен и плиоцен, но мы можем отметить связь через них в следующей главе и можем сослаться на великолепные публикации Хеера и Лескере о третичных флорах Европы и Америки соответственно.

ГЛАВА VII.

РАСТЕНИЯ ОТ ТРЕТИЧНОГО ДО СОВРЕМЕННОГО ПЕРИОДА.

Возможно, стоит начать эту главу с очерка общих физических и геологических условий периода, который характеризовался появлением и кульминацией двудольных деревьев.

В юрском и самом раннем меловом периодах преобладание на протяжении всего северного полушария и в течение долгого времени монотонного скопления голосеменных и акрогенных растений подразумевает однородный и мягкий климат и легкость для межрегионального общения на севере. К концу юрского и началу мелового периодов суша северного полушария приобретала большие размеры, а климат, вероятно, становился немного менее однородным. До конца нижнемелового периода, по-видимому, была привнесена двудольная флора в географических условиях, которые позволяли теплому умеренному климату распространяться так далеко на север, как Гренландия.

В сеноманскую или среднемеловую эпоху мы находим северное полушарие населенным двудольными деревьями, тесно связанными с деревьями современных времен, хотя все еще указывающими на климат гораздо более теплый, чем тот, который преобладает в настоящее время. В эту эпоху обширное, но постепенное погружение суши обозначается преобладанием мела и морских известняков на поверхности обоих континентов; но, по-видимому, поддерживался приполярный пояс, защищавший бассейны Атлантического и Тихого океанов от плавучего льда и позволявший умеренной флоре большого богатства преобладать далеко на севере, и особенно вдоль южных окраин и расширений приполярной суши. По-видимому, это были те физические условия, которые положили конец существованию старой мезозойской флоры и ввели флору среднего мела.

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

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

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

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

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

[DZ] «Florula Discoana».

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

[EA] «Канадский натуралист», 1866 г.

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

Ниже приведены виды растений, распознанные в этих конкрециях:

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

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

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

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

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

Fig. 77.—Gaylussaccia resinosa. Pleistocene, Canada. | Fig. 78.—Populus balsamifera. Pleistocene, Canada.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ГЛАВА VIII.

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

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

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

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

Обращение к Американской ассоциации.

«Американский журнал науки», xvi., 1818.

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

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

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

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

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

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

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

См. страницы 107 и 108.

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

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

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

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

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

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

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

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

Лескере, «Отчет о меловой флоре».

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

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

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

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

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

«Nature», 12 декабря 1878 г.

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

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

«Отчеты Геологической службы Канады».

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

См. «Принципы геологии», издание 1840 г., глава vii.

Достаточность этой теории Лайеля для объяснения фактов, насколько это касается растений, может, я думаю, быть выведена из хода изотермических линий в настоящее время. Южный конец Гренландии находится на широте Христиании в Норвегии, с одной стороны, и Форт-Лиарда в регионе Пис-Ривер, с другой; и в то время как Гренландия покрыта льдом и снегом, пшеница и другие зерновые, а также обычные деревья умеренного климата растут в последних местах. Очевидно, поэтому, что только исключительно неблагоприятные обстоятельства мешают области Гренландии все еще обладать умеренной флорой, и эти неблагоприятные обстоятельства, возможно, сказываются даже на местностях, с которыми мы ее сравнивали. Далее, устье реки Маккензи находится на той же широте, что и Диско, вблизи которого находятся некоторые из самых знаменитых местонахождений ископаемых меловых и третичных растений. Тем не менее, устье реки Маккензи пользуется гораздо более благоприятным климатом и имеет гораздо более обильную флору, чем Диско. Если бы северная Гренландия была погружена, и низкая суша, достигающая юга, заканчивалась у Диско, и если бы по какой-либо причине либо холодные течения Баффинова залива были остановлены, либо дополнительная теплая вода была выброшена в Северную Атлантику Гольфстримом, нет ничего, что могло бы помешать средней температуре 45° по Фаренгейту преобладать в Диско; и оценка, обычно формируемая о требованиях ее вымерших флор, составляет 50°, что, вероятно, выше, а не ниже фактической требуемой температуры.

См. «Отчет Макуна», «Геологическая служба Канады» и «Лодочное путешествие» Ричардсона.

Геер. См. также статьи профессора Хотона и Гарднера в «Nature» за 1878 г.

Поскольку, следовательно, геологические факты заверяют нас в мутациях континентов гораздо больших, чем те, которые, по-видимому, требуются для объяснения изменений климата, подразумеваемых существованием древних арктических флор, не кажется абсолютно необходимым призывать какие-либо другие. Если, однако, существуют другие истинные причины, которые могли бы либо помочь, либо противодействовать тем, о которых говорилось выше, возможно, будет хорошо рассмотреть их.

Сэр Уильям Томсон, «Труды Геологического общества Глазго», 22 февраля 1878 г.

Г-н Кролл в своем ценном труде «Климат и время» и в различных мемуарах выдвинул остроумную астрономическую теорию для объяснения изменений климата. Эта теория, как изложено им самим в недавней статье, заключается в том, что когда эксцентриситет орбиты земли имеет высокое значение, а северное зимнее солнцестояние находится в перигелии, в действие приводятся факторы, которые делают юго-восточные пассаты сильнее северо-восточных и заставляют их дуть на северное полушарие вплоть до тропика Рака. Результат заключается в том, что все великие экваториальные течения океана устремляются в северное полушарие, которое таким образом, вследствие огромного накопления теплой воды, имеет повышенную температуру, так что лед и снег должны в значительной степени исчезнуть из арктических регионов. При преобладании обратных условий арктическая зона покрывается льдом, а южная имеет повышенную температуру.

«Катастрофические теории геологического климата», «Геологический журнал», май 1878 г.

В то же время, согласно расчетам Кролла, накопление льда на любом полюсе имело бы тенденцию, путем смещения центра тяжести земли, поднять уровень океана и погрузить сушу в более холодном полушарии. Таким образом, погружение суши совпадало бы с холодным состоянием, а появление — с возрастающим теплом. Факты, о которых уже говорилось, однако, показывают, что это не всегда было так, но что во многих случаях погружение сопровождалось притоком теплых экваториальных вод и повышенной температурой, это, по-видимому, зависело от вопроса локального распределения суши и воды; и это, в свою очередь, регулировалось не всегда простым смещением центра тяжести, а складками, вызванными сжатием, экваториальными опусканиями, возникающими из-за замедления вращения земли, и избытком материала, извлеченного льдом и морозом из арктических регионов и дрейфовавшего на юг вдоль линий арктических течений. Этот дрейф должен был во все геологические времена значительно превышать, как он, безусловно, превышает в настоящее время, денудацию, вызванную атмосферным действием на экваторе, и должен был иметь тенденцию к увеличению предрасположенности к экваториальному коллапсу, вызванному замедлением вращения.

Кролл в «Климате и времени» и в заметке, зачитанной перед Британской ассоциацией в 1876 году, придерживается противоположного взгляда; но это явно противоречит фактам седиментации, которые показывают устойчивое движение обломков к югу и юго-западу.

В то время как такие соображения, как те, о которых говорилось выше, имеют тенденцию уменьшать практическую важность теории г-на Кролла, с другой стороны, они имеют тенденцию устранять одно из величайших возражений против нее — а именно то, которое основано на необходимости предполагать, что ледниковые периоды повторяются с астрономической регулярностью в геологическое время. Они не могут этого делать, если зависят от других причин, присущих самой земле и производящих важные движения ее коры.

Третья великая причина более теплых климатов в прошлом — это большая доля диоксида углерода, или углекислого газа, в атмосфере в ранние геологические времена, как доказано огромным количеством углерода, ныне запечатанного в известняке и угле, и который должен был в одно время находиться в воздухе. Было показано, что очень небольшое дополнительное количество этого вещества настолько препятствовало бы излучению тепла от земли, что действовало бы почти как стеклянная крыша. Если, однако, количество углекислого газа, большое поначалу, медленно и регулярно удалялось, даже если, как предположил Хант, небольшие дополнительные запасы постепенно добавлялись из космоса, эта причина могла повлиять только на самые древние флоры. Но известно, что некоторые кометы и метеориты содержат углеродистое вещество, и это позволяет нам предположить, что притоки углерода могли передаваться через нерегулярные интервалы. Если так, то могли существовать циклы большей и меньшей распространенности этого вещества, и атмосфера, богатая диоксидом углерода, могла в одно и то же время давать тепло и обилие пищи растениям.

Таким образом, оказывается, что причины древних превратностей климата несколько сложны, и когда две или более из них случались одновременно, могли возникнуть очень экстремальные изменения, имеющие важнейшее значение для распространения растений.

Это может помочь нам разобраться с особенностями великого ледникового периода, который мог быть сделан исключительно суровым сочетанием нескольких причин охлаждения. Мы не должны, однако, предполагать, что взгляды тех экстремальных гляциологов, которые предполагают континентальные ледяные шапки, достигающие половины пути к экватору, подтверждаются фактами. По правде говоря, лед, накапливающийся вокруг полюса, должен был быть окружен водой, и должны были существовать покрытые деревьями острова посреди ледяных морей, даже во время величайшего охлаждения. Это доказано тем фактом, что в глине Леда восточной Канады, которая относится ко времени величайшего погружения и чьи ископаемые раковины показывают морскую воду почти при точке замерзания, есть листья тополей и других растений, которые должны были быть принесены с соседних берегов. Подобные остатки встречаются в глинах такого же происхождения в бассейне великих озер и на Западе. Их называли «межледниковыми», но нет доказательств, подтверждающих, что они не являются поистине ледниковыми. Таким образом, хотя нам не нужно предполагать, что растения существовали внутри Полярного круга в ледниковый период, у нас есть доказательства того, что растения холодных умеренных и субарктических зон продолжали существовать довольно далеко на севере. В то же время теплолюбивая умеренная флора была бы вытеснена на юг, за исключением тех мест, где она поддерживалась в островных точках, согреваемых экваториальными течениями. Она вернулась бы на север при повторном поднятии суши и возобновлении тепла.

Если, однако, наша современная флора — это та, которая вернулась с юга, это объяснило бы ее бедность видами по сравнению с флорами раннего третичного периода. Группы растений, спускающиеся с севера, были богаты и разнообразны. Возвращаясь с юга, они подобны разбитым остаткам побежденной армии. Это, по крайней мере, было случаем с такими отступающими флорами, как флоры нижнего каменноугольного периода, пермского и юрского, и, возможно, флорой нижнего эоцена Европы.

Вопрос о снабжении светом арктической флоры гораздо менее сложен, чем некоторые воображали. Длинный летний день в этом отношении является хорошей заменой более длительному сезону роста, в то время как обильное покрытие зимнего снега не только защищает вечнозеленые растения от тех внезапных чередований температуры, которые более разрушительны, чем сильный мороз, и предотвращает проникновение мороза к их корням, но, благодаря аммиаку, который он поглощает, сохраняет их зелень. Согласно д-ру Брауну, датские дамы Диско давно решили эту проблему. Он сообщает нам, что они выращивают в своих домах большинство наших садовых цветов — таких как розы, фуксии и герани, — показывая, что именно тепло, а не свет требуется для того, чтобы субтропическая флора процветала в Гренландии. Даже в Канаде, которая имеет флору, более богатую в некоторых отношениях, чем флора умеренной Европы, рост эффективно останавливается холодом почти на шесть месяцев, и хотя там достаточно солнечного света, растительности нет. Действительно, не исключено, что в планах Творца непрерывное летнее солнце арктических регионов могло быть сделано средством для введения, или, по крайней мере, для быстрого роста и размножения, новых и более разнообразных типов растений.

«Florula Discoana», Ботаническое общество Эдинбурга, 1868 г.

Многое, конечно, остается узнать об истории древних флор, чьи судьбы я пытался обрисовать и которые, кажется, гонялись как воланы с севера на юг и с юга на север, особенно на американском континенте, чье меридиональное расширение, кажется, дало поле, специально подходящее для таких операций.

Это великое простирание западного континента, с севера на юг, также связано с интересным фактом, что, когда новые флоры входят из арктических регионов, они появляются раньше в Америке, чем в Европе, и что во времена, когда старые флоры отступают с юга, старые роды и виды задерживаются дольше в Америке. Таким образом, в девонском и меловом периодах новые формы этих периодов появляются в Америке задолго до того, как они признаны в Европе, и в современную эпоху формы, которые в Европе считались бы миоценовыми, все еще существуют. Много путаницы в рассуждениях относительно геологических возрастов ископаемых флор возникло из-за недостатка внимания к этому обстоятельству.

То, что мы узнали относительно этой удивительной истории, послужило странным образом изменить некоторые из наших предвзятых идей. Мы должны теперь быть готовы признать, что Эдем может быть посажен даже на Шпицбергене, что существуют возможности в этой старой земле нашей, которые ее нынешнее состояние не открывает нам; что нынешнее состояние мира отнюдь не является наилучшим возможным в отношении климата и растительности; что существовали и могли бы снова существовать условия, которые могли бы превратить покрытые льдом арктические регионы в цветущие раи, и которые в то же время смягчили бы палящий зной тропиков. Мы привыкли говорить, что нет ничего невозможного для Бога; но как мало мы знали о гигантских возможностях, которые лежат скрытыми под некоторыми из самых обычных его естественных законов!

Эти факты естественно послужили поводом для спекуляций относительно спонтанного развития растений путем процессов вариативного происхождения. Это было бы, с этой точки зрения, тонким вопросом — рассчитать, сколько революций климата было бы достаточно, чтобы развить первое наземное растение; каковы шансы, что с таким растением физические изменения обошлись бы так, чтобы оно было сохранено и выхожено в скудную флору, подобную флоре верхнего силура или юры; сколько транспортировок в Гренландию было бы достаточно, чтобы способствовать такой скудной флоре превратиться в богатые и обильные леса верхнего мела и заселить землю буйной растительностью раннего третичного периода. Такие проблемы мы, возможно, никогда не сможем решить. Вероятно, они не допускают никакого решения, если мы не призовем действие Всемогущего разума, действующего в течение долгих веков и соотносящего с безграничной силой и мудростью все энергии, присущие неорганической и органической природе. Даже тогда мы, возможно, сможем понять только средства, с помощью которых, после того как специфические типы были созданы, они могут, благодаря культуре своего Создателя, быть «спортированы» в новые разновидности или подвиды и, таким образом, приспособлены существовать в различных условиях или занимать более высокие места в экономике природы.

Прежде чем пускаться в столь крайние спекуляции, какие ныне имеют хождение по вопросам подобного рода, нам потребовалось бы знать последовательно сменявшие друг друга вымершие флоры столь же совершенно, как флоры современного мира, и быть в состоянии установить, в какой мере каждый вид может изменяться — спонтанно ли, под влиянием борьбы за существование, или же вследствие экспансии в благоприятных условиях, а также под воздействием арктических полугодовых дней и ночей или более коротких дней тропиков. Накопление таких знаний, если они вообще когда-либо будут получены, может потребовать веков исследований.

Что касается происхождения и способа появления последовательных флор, то по вышеуказанным причинам я не склонен догматизировать или принимать в качестве окончательной какую-либо существующую теорию развития растительного царства. Тем не менее, можно выделить некоторые законы, регулирующие прогресс растительной жизни, и я предлагаю изложить их в связи с палеозойскими флорами, к которым главным образом и относились мои собственные исследования.

Ископаемые растения почти вошли в поговорку своей неопределенностью в отношении их точного определения и считались сравнительно малополезными при решении общих вопросов палеонтологии. Это происходит главным образом из-за фрагментарного состояния, в котором их изучали, а также из-за того, что фрагменты животных структур являются более определенными и информативными, чем соответствующие части растений.

Следует, однако, заметить, что наше знание ископаемых растений становится точным в той мере, в какой мы можем проводить изучение образцов в тех пластах, где они сохранились, чтобы исследовать более совершенные экземпляры, чем те, что обычно встречаются в музеях. Когда принимаются во внимание как структуры, так и внешние формы, мы можем с большей уверенностью полагаться на наши результаты. Более того, обилие образцов, которые можно получить в конкретных пластах, часто в значительной степени компенсирует их индивидуальное несовершенство. Автор этих страниц получил возможность в полной мере воспользоваться этими преимуществами и по этой причине, если не по какой другой, считает себя вправе высказываться с некоторым авторитетом по теоретическим вопросам.

Дополнительным стимулом к продолжению работы по данной теме служит то, что, когда мы можем получить определенные сведения о последовательных флорах какого-либо региона, мы тем самым узнаем многое о климате и переменах в отношении суши и воды; и что в отношении таких моментов свидетельства ископаемых растений, при их надлежащем изучении, в силу тесной связи растений с этими местообитаниями и климатом, являются даже более ценными, чем свидетельства ископаемых животных.

Однако необходимо, чтобы при проведении таких исследований мы имели некоторые определенные взгляды на природу и постоянство специфических форм, будь то в отношении одного геологического периода или последовательных периодов; и меня можно извинить за то, что я изложу здесь некоторые общие принципы, которые считаю важными для нашего руководства.

1. Ботаники исходят из предположения, подтвержденного опытом, что в течение периода человеческих наблюдений виды существенно не изменялись и не переходили друг в друга. Мы можем для практических целей принять то же самое предположение в отношении любого заданного геологического периода и можем считать, что для каждого такого периода существуют специфические типы, которые, по крайней мере на данный момент, являются неизменными.

2. Когда мы задаемся вопросом, что составляет хороший вид для любого заданного периода, у нас есть основания полагать, что многие названия в наших списках представляют собой лишь вариативные формы или ошибочные определения. Это имеет место даже во флоре современности; а в ископаемых флорах, из-за скудости образцов, их фрагментарного состояния и различных условий сохранности, это происходит еще чаще. Каждая ревизия любой группы ископаемых выявляет многочисленные синонимы, и многие из них невозможно обнаружить без сравнения больших серий образцов.

3. Мы можем выбрать из флоры любого геологического периода определенные формы, которые я буду называть специфическими типами, которые для такого периода можно считать неизменными. Установив такие типы, мы можем сравнить их с аналогичными формами в других периодах, и такие сравнения не будут искажены неопределенностью, возникающей при сравнении так называемых видов, которые во многих случаях могут быть лишь вариативными формами, в отличие от специфических типов. Наши типы могут быть основаны на простых фрагментах, при условии, что они таковы, что доказывают свою принадлежность к отчетливым формам, которые не могут переходить друг в друга, по крайней мере в пределах одного геологического периода.

4. Когда мы сравниваем специфические типы одного периода с типами другого, непосредственно предшествующего или последующего, мы обнаружим, что некоторые из них остаются неизменными в течение долгих интервалов геологического времени, другие же представлены родственными формами, рассматриваемыми либо как вариативные, либо как специфические, и как производные или иные, в зависимости от того, какого взгляда мы придерживаемся относительно постоянства видов. С другой стороны, мы также находим новые типы, которые невозможно рационально вывести из известных в других периодах согласно какой-либо теории происхождения. Более того, сравнивая типы бедного периода с типами, богатыми видами, мы можем объяснить появление новых типов в последних недостатком информации о первых; там же, где много новых типов появляется в более бедном периоде, этот вывод кажется менее вероятным. Например, новые типы, появляющиеся в бедных формациях, таких как нижний эрианский и нижний каменноугольный периоды, имеют большее значение, чем если бы они появились в среднем эрианском периоде или в каменноугольных пластах.

5. Когда специфические типы исчезают без каких-либо известных преемников при обстоятельствах, в которых кажется маловероятным, что мы могли не заметить их продолжение, мы можем справедливо предположить, что они вымерли, по крайней мере локально; и там, где область наблюдений очень обширна, как в великих угольных бассейнах Европы и Америки, мы можем считать такое вымирание практически всеобщим, по крайней мере для северного полушария. Когда многие специфические типы вымирают вместе или в тесной последовательности, мы можем предположить, что такое вымирание произошло в результате физических изменений; но там, где исчезают отдельные типы при обстоятельствах, в которых другие с похожим образом жизни продолжают существовать, мы можем небезосновательно предположить, что, как утверждал Пикте в случае с животными, такие типы могли быть по своей природе ограничены в продолжительности и могли вымереть без какой-либо внешней причины.

6. Что касается введения специфических типов, у нас пока недостаточно информации. Даже если мы свободно признаем, что обычные специфические формы, как и простые разновидности, могут быть результатом происхождения, это отнюдь не исключает идеи о примитивных специфических типах, возникающих каким-то иным путем. Подобно тому как химик, проанализировав все соединения и установив все аллотропные формы, в конце концов приходит к определенным элементам, не являющимся взаимно превращаемыми или производными, так и ботаник и зоолог должны рано или поздно ожидать прихода к элементарным специфическим типам, которые, если их вообще можно объяснить, должны быть объяснены на основе принципа, отличного от принципа происхождения. Позиция многих современных биологов перед лицом этого вопроса может быть логически такой же, как у древних алхимиков в отношении химических элементов, хотя заблуждение в случае с ископаемыми может быть труднее обнаружить. Наша задача в настоящее время, в ходе развития палеоботаники, состоит в том, чтобы обнаружить, если возможно, что представляют собой элементарные или исходные типы, и, найдя их, исследовать закон их создания.

7. При изучении таких вопросов необходимо тщательно учитывать географические связи. Когда флоры двух последовательных периодов существовали в одном и том же регионе и при обстоятельствах, делающих вероятным, что растения продолжали расти на одних и тех же или прилегающих территориях на протяжении этих периодов, сравнение становится прямым, и это имеет место с эрианской и каменноугольной флорами в северо-восточной Америке. Но когда области двух формаций широко разделены в пространстве, а также во времени, любые сходства фаций, которые мы можем наблюдать, могут не иметь никакой связи с непрерывной преемственностью специфических типов.

Я желаю, однако, в этом разделе подтвердить свое убеждение, что в отношении эрианской и каменноугольной флор Северной Америки и Европы доктрина «гомотаксиса», в отличие от фактической одновременности, не имеет места. Последовательность формаций в палеозойском периоде свидетельствует о сходной серии физических явлений в грандиозном масштабе по всему северному полушарию. Последовательность морских животных подразумевает непрерывность морского дна, на котором они обитали. Штаб-квартиры эрианской флоры в Америке и Европе должны были находиться в связанных или прилегающих областях в Северной Атлантике. Сходство каменноугольной флоры по обе стороны Атлантики и большое количество идентичных видов доказывают еще более тесную связь в тот период. Эти совпадения слишком обширны и слишком часто повторяются, чтобы быть результатом какой-либо случайности сходной последовательности в разное время, и это тем более, что они распространяются на более мелкие различия в особенностях каждого периода, как, например, флоры нижнего и верхнего девона, а также нижнего, среднего и верхнего карбона.

8. Еще один географический вопрос — это вопрос, относящийся к центрам расселения. Во времена медленного опускания обширных территорий растения, населяющие такие территории, должны сужаться в своем ареале и часто отделяться друг от друга в изолированных точках, в то время как в то же время должны происходить важные климатические изменения. При повторном поднятии суши те из этих видов, которые остались, снова распространились бы по своим прежним ареалам распределения, насколько это позволили бы новые климатические и другие условия. Мы естественно предположили бы, что первый из вышеуказанных процессов привел бы к устранению разновидностей, а второй — к их увеличению; но, с другой стороны, распад континентальной флоры на флору отдельных островков и скученность многих форм могли бы стать процессом, плодотворным для появления некоторых разновидностей, если и фатальным для других.

Более того, возможно, что эти изменения опускания могут иметь некоторую связь с появлением, а также с вымиранием даже специфических типов. По крайней мере, в случае с наземными растениями несомненно, что такие типы появляются наиболее обильно сразу после поднятия, хотя наиболее полно они сохраняются в периоды медленного опускания. Я не хочу сказать, однако, что эта связь является связью причины и следствия; действительно, есть указания на то, что это не так. Одно из них заключается в том, что в некоторых случаях расширение площади суши кажется столь же вредным для наземных видов, как и ее уменьшение.

9. Еще один момент, на котором я уже настаивал и который, как было установлено, применим как к третичным, так и к палеозойским флорам, — это появление новых типов в арктических и бореальных областях и их миграция на юг. Периоды, в которые существование северной суши совпадало с общей теплой температурой северного полушария, по-видимому, были наиболее благоприятными для появления новых форм наземных растений. Следовательно, на протяжении геологического времени наблюдалось общее движение новых флор из палеарктических и неарктических регионов в южном направлении.

Применяя вышеуказанные соображения к эрианской и каменноугольной флорам Северной Америки, мы получаем некоторые данные, которые могут направить нас к достижению общих выводов. Эрианская флора сравнительно бедна, и ее типы в основном сходны с типами каменноугольного периода. Из этих типов лишь немногие вновь появляются в средней угольной формации в идентичных формах; большое количество появляется в родственных формах; некоторые исчезают вовсе. Эрианская флора Нью-Брансуика и Мэна встречается бок о бок с каменноугольной флорой того же региона; так же обстоит дело с эрианской флорой Нью-Йорка и Пенсильвании и каменноугольной флорой этих штатов. Таким образом, у нас есть данные для сравнения последовательных флор в одном и том же регионе. В канадском регионе мы действительно имеем в прямой последовательности флоры верхнего силура, нижнего, среднего и верхнего эрианского периода, а также нижнего, среднего и верхнего карбона, все они более или менее отличны друг от друга и представляют собой замечательную серию для сравнения в регионе, чьи географические особенности очень четко выражены. Все эти флоры состоят в значительной части из сходных типов и, вероятно, не указывают на очень несхожие общие физические условия, но они отделены друг от друга великими опусканиями известняка Корниферус и нижнекаменноугольного известняка, а также локальным, но интенсивным подземным воздействием, которое изменило и нарушило эрианские пласты к концу этого периода. Тем не менее, эти изменения не были всеобщими. Известняк Корниферус отсутствует в Гаспе и, вероятно, в Нью-Брансуике, где, следовательно, эрианская флора могла продолжать существовать без помех в течение этого долгого периода. Каменноугольный известняк отсутствует на склонах Аппалачей в Пенсильвании, где могло быть предоставлено убежище для флор верхнего эрианского и нижнего каменноугольного периодов. Нарушения в конце эрианского периода ограничивались теми восточными регионами, где великие опускания, создающие известняк, не ощущались, и, с другой стороны, отсутствуют в Огайо, где опускания и морские условия были почти на максимуме.

Имея в виду эти особенности рассматриваемой области, мы теперь можем сгруппировать в табличной форме отчетливые специфические типы, распознанные в эрианской системе, указывая в то же время те, которые представлены идентичными видами в каменноугольном периоде, те, которые представлены сходными видами того же общего типа, и те, которые не представлены вовсе. Например, Calamites cannæformis распространяется как вид в каменноугольный период; Asterophyllites latifolia не распространяется таким образом, но представлена близкородственными видами того же типа; Nematophyton исчезает вовсе, прежде чем мы достигаем каменноугольного периода.

Таблица эрианских и каменноугольных специфических типов.

Erian types. Represented in
Carboniferous—
By identical
types.
By related
forms.

1.
Syringoxylon mirabile ?

2.
Nematoxylon

3.
Nematophyton

4.
Aporoxylon

5.
Ormoxylon

6.
Dadoxylon

*

7.
Sigillaria Vanuxemii

*

8.
S. palpebra

*

9.
Didymophyllum

10.
Calamodendron

*

11.
Calamites transitionis
*

12.
C. cannæformis
*

13.
Asterophyllites scutigera

14.
A. latifolia

*

15.
Annularia laxa

16.
Sphenophyllum antiquum

*

17.
Cyclostigma

18.
Arthrostigma

19.
Lepidodendron Gaspianum

*

20.
L. corrugatum
*

21.
Lycopodites Matthewi

*

22.
L. Richardsoni

23.
Ptilophyton Vanuxemii

24.
Lepidophloios antiquus

*

25.
Psilophyton princeps

26.
P. robustius

Erian types. Represented in
Carboniferous—
By identical
types.
By related
forms.

27.
Cordaites Robbii

*

28.
C. angustifolia

29.
Archæopteris Jacksoni

30.
Aneimites obtusa

*

31.
Platyphyllum Brownii

32.
Cyclopteris varia

*

33.
C. obtusa

34.
Neuropteris polymorpha

*

35.
N. serrulata

*

36.
N. retorquata

*

37.
N. resecta

38.
Megalopteris Dawsoni

39.
Sphenopteris Hœninghausi
*

40.
S. Harttii

*

41.
Hymenophyllites curtilobus

42.
H. obtusilobus

*

43.
Alethopteris discrepans

*

44.
Pecopteris serrulata

*

45.
P. preciosa

46.
Trichomanites

*

47.
Callipteris

*

48.
Cardiocarpum

*

49.
C. Crampii

50.
Antholithes

*

51.
Trigonocarpum

*

Из вышеуказанных форм, всего пятьдесят одна, найденных в эрианских отложениях восточной Америки, все, кроме последних четырех, безусловно являются отчетливыми специфическими типами. Из них только четыре вновь появляются в каменноугольном периоде в виде идентичных видов, но не менее двадцати шести вновь появляются в виде репрезентативных или родственных форм, некоторые из которых, по крайней мере, сторонник теории происхождения мог бы объявить модифицированными потомками. С другой стороны, почти половина девонских типов неизвестна в каменноугольном периоде, в то время как остается очень большое количество каменноугольных типов, не объяснимых ничем известным в девоне. Более того, очень бедная флора, включающая только два или три типа, является предшественником эрианской флоры в верхнем силуре, и флора снова становится бедной в верхнем девоне и нижнем карбоне. Каждый новый открытый вид должен в той или иной степени изменить вышеуказанные утверждения, и вся эрианская флора Америки, как и каменноугольная, требует тщательного сравнения с флорой Европы, прежде чем можно будет безопасно сделать общие выводы. Тем временем я могу указать направление, в котором, по-видимому, указывают факты, с помощью следующих общих утверждений:

1. Некоторые из форм, считающихся специфическими в девоне и карбоне, могут быть на самом деле производными расами. Есть указания на то, что такие расы могли возникнуть одним или несколькими из следующих способов: (1) Естественной тенденцией синтетических типов становиться специализированными в направлении одного или другого из своих составных элементов. Таким образом, такие растения, как Arthrostigma и Psilophyton, могли принять новые вариативные формы. (2) Эмбриональной задержкой или ускорением, благодаря чему у некоторых видов зрелость могла быть ускорена или отложена, что придало им различные степени совершенства в размножении и сложности структуры. Тот факт, что так много эрианских и каменноугольных растений, по-видимому, находятся на границе групп акрогенов и голосеменных, можно считать благоприятным для таких обменов. (3) Сокращение и распад флор, как это произошло в среднем эрианском и нижнем каменноугольном периодах, могли быть исключительно благоприятными для производства таких вариативных форм, которые возникли бы в результате того, что было названо «борьбой за существование». (4) Поднятие обширных пространств новой суши в конце среднего эрианского периода и начале угольного периода, позволяя видам распространяться на широкие территории и плодородные почвы и снимая ранее существовавшее давление, было бы исключительно благоприятным для производства новых, и особенно улучшенных, разновидностей.

В манере, проиллюстрированной Хаяттом и Коупом.

2. Какое бы значение мы ни придавали вышеуказанным предполагаемым причинам изменений, нам все еще необходимо объяснить происхождение наших специфических типов. Это может навсегда ускользнуть от нашего наблюдения, но мы можем, по крайней мере, надеяться установить внешние условия, благоприятные для их производства. Чтобы достичь даже этого, необходимо будет критически исследовать в отношении каждого признанного вида, каковы его претензии на отчетливость, чтобы мы могли отличить специфические типы от простых разновидностей. Достигнув некоторой уверенности в этом, мы можем быть готовы исследовать, были ли условия, благоприятные для появления новых разновидностей, также благоприятными для создания новых типов, или наоборот — были ли эти условия условиями сжатия или расширения, или в какой степени появление новых типов может быть независимым от каких-либо внешних условий, кроме тех, которые абсолютно необходимы для их существования. Я не без надежды на то, что дальнейшее изучение ископаемых растений может позволить нам таким образом приблизиться к пониманию законов создания, в отличие от законов продолжения существования видов.

3. В нынешнем состоянии наших знаний у нас нет веских оснований ни ограничивать количество специфических типов сверх того, что может оправдать добросовестное изучение нашего материала, ни делать вывод, что такие примитивные типы обязательно должны были быть низкого уровня, или что прогресс в вариативных формах всегда был направлен вверх. Появление такого продвинутого и специализированного типа, как Dadoxylon в среднем девоне, должно предостеречь нас от этих ошибок. Творческий процесс мог быть применим к высшим, так же как и к низшим формам, и последующие отклонения должны были включать деградацию, так же как и возвышение. Я не могу представить ничего более неразумного, чем утверждение, иногда высказываемое, что нелогично или даже абсурдно предполагать, что высокоорганизованные существа могли быть произведены иначе, чем путем происхождения от ранее существовавших организмов. Это предрешение всего спорного вопроса, лишающее науку благородной области исследований, к которой она еще едва приступила, и предвосхищающее необоснованными утверждениями выводы, которые, возможно, внезапно осенившие нас через вдохновение какого-то великого интеллекта, или могут на поколения вперед озадачить объединенные усилия всех искренних поборников естествознания. Наша нынешняя позиция должна быть не позицией догматиков, а позицией терпеливых тружеников, довольствующихся трудом ради урожая великих обобщений, которые могут не прийти, пока мы не уйдем, но которые, если мы искренни и верны Природе и ее Творцу, могут вознаградить даже некоторых из нас.

В течение человеческого периода произошли большие изменения в распределении растений, главным образом благодаря деятельности самого человека, и у нас есть достаточно доказательств того, что растения способны обосноваться и процветать в климате и условиях, в которые без посторонней помощи они не смогли бы переместиться, как, например, в случае с европейскими сорняками, натурализовавшимися в Австралии и Новой Зеландии. Однако нет оснований полагать, что какое-либо специфическое изменение произошло с каким-либо растением в плейстоценовый или современный период.

В недавнем обращении, представленном биологической секции Британской ассоциации, г-н Каррутерс обсудил этот вопрос и показал, что самые ранние растительные образцы, описанные д-ром Швайнфуртом из египетских гробниц, не представляют никаких признаков изменений. Этот факт проявляется также в листьях и других органах растений, сохранившихся в конкрециях в плейстоценовых глинах Оттавы, и в образцах того же возраста, найденных в различных местах Британии и континентальной Европы.

«Труды Британской ассоциации», 1886 г., «Плейстоценовые растения Канады», Canadian Naturalist, 1866 г.

Трудности, сопровождающие обычные теории эволюции применительно к растениям, были хорошо изложены тем же способным ботаником в его «Президентском обращении к Геологической ассоциации в 1877 году» — статье, которая заслуживает тщательного изучения. Одной из его иллюстраций является та древняя ива, Salix polaris, о которой упоминалось в предыдущей главе, которая сейчас живет в арктических регионах и найдена в ископаемом виде в плейстоценовых пластах в Кромере и Бови-Трейси.

Он отмечает тот факт, что род Salix является очень изменчивым, включая 19 подродных групп и 160 видов, с не менее чем 222 разновидностями и 70 гибридами. Salix polaris принадлежит к подродной группе, содержащей 29 видов, которые расположены в четырех секциях, причем та, к которой принадлежит S. polaris, содержит шесть видов. Теперь легко построить теоретическую филогению происхождения ив от предполагаемого предкового источника, но когда мы берем нашу маленькую S. polaris, мы обнаруживаем, что эта одна веточка нашего родословного древа возвращает нас без изменений к ледниковому периоду. Шесть видов увели бы нас еще дальше, а секции, подроды и род с той же скоростью потребовали бы неисчислимого количества прошлого времени. Он завершает исследование следующими словами:

«Но когда мы достигли ветви, представляющей родовую форму, мы сделали лишь небольшой прогресс в филогенезе Salix. Вместе с Populus этот род образует небольшой порядок, Salicineæ. Эти два рода тесно связаны, но разделены четко выраженными признаками; однако нетрудно представить, что оба они произошли от обобщенной формы. Но нет никаких записей о такой форме. Эти два рода появляются вместе среди самых ранних известных двудольных, причем ивы представлены шестью, а тополя девятью видами. Порядковая форма, если она когда-либо существовала, должна обязательно быть намного старше периода верхнемеловых пород, то есть периода, к которому принадлежат самые ранние известные двудольные».

«Salicineæ связаны с пятью другими естественными порядками, во всех из которых апетальные цветы расположены в сережках. Эти различные, хотя и родственные порядки должны быть приведены путем небольших модификаций к обобщенному аментиферному типу, а затем различные группы апетальных растений — путем бесчисленных исключений дифференцирующих признаков, пока не будет достигнута примитивная форма апетального растения. За пределами этого необузданное воображение будет иметь более активную работу по наведению мостов через пропасть между покрытосеменными и голосеменными, по поиску промежуточных форм, которые привели к сосудистым тайнобрачным, и далее через клеточные растения к примордиальному зародышу. Каждый шаг в этом филогенетическом древе должен быть воображен. Самое раннее двудольное не продвигает нас ни на шаг дальше в филогенетической истории Salix, чем та, что предоставлена существующей растительностью. Все, что выходит за рамки свидетельств наших живых ив, — это чистое воображение, не подкрепленное ни одним фактом. Так что здесь также свидетельства против эволюции, и нет никаких в пользу нее».

Легко видеть, что подобные трудности сопровождают каждую попытку проследить развитие растений на принципе медленной и постепенной эволюции, и мы вынуждены вернуться к теории периодов быстрого происхождения, как мы уже видели, предложенной Сапорта в случае с меловыми двудольными. Такое внезапное и обильное появление видов на больших территориях в одно и то же время, чем бы оно ни было вызвано — а мы в настоящее время совершенно не знаем о каких-либо вторичных причинах, — становится по сути чем-то не похожим на старую и знакомую идею творения. Наука, действительно, всегда будет озадачена вопросами конечного происхождения, и, как бы далеко она ни была способна проследить цепь вторичной причинности и развития, в конце концов должна оказаться в присутствии великого Творческого Разума, который есть «прежде всего, и в Котором все содержится».

ПРИЛОЖЕНИЕ.

I. — СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ОБЗОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ПАЛЕОЗОЙСКИХ ФЛОР СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ АМЕРИКИ И ВЕЛИКОБРИТАНИИ.

В восточной Канаде существует очень полная серия ископаемых растений, простирающаяся от силура до перми и промежуточная по своим видам между флорами внутренней Америки и Европы. Я могу использовать эту последовательность, в основном разработанную мной самим, чтобы суммировать различные палеозойские флоры и подфлоры, чтобы дать сжатый обзор этой части истории растительного царства и обратить внимание на важный факт, слишком часто упускаемый из виду, что существует определенная последовательность ископаемых растений, так же как и животных, и что это важно как средство определения геологических горизонтов. Британский список для сравнения был любезно подготовлен для меня г-ном Р. Кидстоном, членом Геологического общества. Что касается списков, относящихся к западной и южной частям Америки, я могу отослать к отчетам Лескере и Фонтейна и Уайта.

«Акадская геология», «Отчеты об ископаемых растениях Канады», Геологическая служба Канады.

«Геологические обзоры Пенсильвании, Огайо и Иллинойса».

В этой связи мне напоминает отличная небольшая статья М. Зейллера о каменноугольных растениях из региона Замбези в Африке, что флора, которая в каменноугольный период распространялась по умеренным частям северного полушария и далеко в арктические области, также пересекала экватор и преобладала в южном полушарии. Из одиннадцати видов, привезенных с Замбези М. Лапьером и исследованных М. Зейллером, все были идентичны европейским видам верхней угольной формации, и тот же факт наблюдался в угольной флоре Капской колонии. Эти факты свидетельствуют о замечательном единообразии климата и растительности в угольный период, и я полностью согласен с Зейллером в том, что они показывают, если рассматривать их в связи с другими параллелями в ископаемых, фактическую одновременность угольной флоры по всему миру.

Париж, 1883 г.

Грей, «Журнал Геологического общества», том xxvii.

1. Каменноугольная флора.

(1) Пермо-карбоновая подфлора:

Это встречается в верхнем члене каменноугольной системы Новой Шотландии и Острова Принца Эдуарда, первоначально названном автором Новой угольной формацией, а в последнее время — пермо-карбоном, верхние пласты которого могут, не без основания, быть современниками нижней перми или нижнего диаса Европы. В этой формации преобладают красные песчаники и сланцы, и она не содержит продуктивных пластов угля. Ее ископаемые растения по большей части относятся к видам, найденным в средней или продуктивной угольной формации, но они менее многочисленны, и есть несколько новых форм, родственных формам европейской перми. Наиболее характерными видами верхней части формации, которая имеет наиболее определенно пермский облик, являются следующие:

| Dadoxylon materiarium, Dawson.
* | Walchia (Araucarites) robusta, Dn.
* | W. (A.) gracilis, Dn.
* | W. imbricatula, Dn.
| Calamites Suckovii, Brongt.
| C. Cistii, Brongt.
* | C. gigas, Brongt.
| Neuropteris rarinervis, Bunbury.
| Alethopteris nervosa, Brongt.
| Pecopteris arborescens, Brongt.
* | P. rigida, Dn.
| P. oreopteroides, Brongt.
* | Cordaites simplex, Dn.

Из этих видов те, что отмечены звездочкой, еще не были найдены в средних или нижних членах каменноугольной системы. Они будут описаны, а некоторые из них изображены в моем «Отчете о геологии Острова Принца Эдуарда». Остальные являются обычными и широко распространенными каменноугольными видами, некоторые из которых распространились и на пермский период в Европе. Из верхних пластов, характеризующихся этими и несколькими другими видами, происходит постепенный переход вниз к продуктивным угольным пластам и постепенно увеличивающееся число видов настоящей угольной формации.

1871 г.

Здесь стоит отметить, что ассоциация в пермо-карбоне многочисленных стволов Dadoxylon с ветвями Walchia и плодами характера Trigonocarpa, по-видимому, показывает, что они были частями одного и того же растения.

Эта формация представляет Верхние бесплодные пласты Западной Вирджинии, которые хорошо описаны Фонтейном и Уайтом, и причины, которые эти авторы приводят для того, чтобы считать последние эквивалентными европейской перми, будут применимы и к более северным и восточным отложениям, хотя они дали меньше видов растений и, по-видимому, менее полно развиты.

«Отчет о пермской флоре Западной Вирджинии и Южной Пенсильвании», 1880 г.

(2) Подфлора угольной формации:

Средняя или продуктивная угольная формация, содержащая все пласты угля, которые добываются в Новой Шотландии и на острове Кейп-Бретон, является штаб-квартирой каменноугольной флоры. Из этой формации я каталогизировал сто тридцать пять видов растений; но, поскольку некоторые из них основаны на несовершенных образцах, количество фактических видов можно оценить в сто двадцать. Из них более половины — виды, общие для Европы и Америки. Не менее девятнадцати видов — Sigillariæ, и около того же числа — Lepidodendra. Около пятидесяти — папоротники и тринадцать — Calamites, Asterophyllites и Sphenophylla. Великое изобилие и количество видов Sigillariæ, Lepidodendra и папоротников характерны для этой подфлоры; и среди папоротников значительно преобладают некоторые виды Neuropteris, Pecopteris, Alethopteris и Sphenopteris.

«Акадская геология» и «Отчет о флоре нижнего карбона», 1873 г.

Эти пласты являются эквивалентами средних угольных пластов, или продуктивных угольных пластов Пенсильвании, Огайо и т. д., и угольной формации в собственном смысле различных европейских стран. Очень многие виды общи для Новой Шотландии и Пенсильвании; но при движении на запад число идентичных видов, по-видимому, уменьшается.

(3) Подфлора песчаника Миллстоун-Грит:

В этой формации обилие растений и количество видов значительно уменьшены. Стволы хвойных деревьев вида Dadoxylon Acadianum, имеющие широкие древесные клетки с тремя или более рядами дисков и сложными сердцевинными лучами, становятся характерными. Calamites undulatum обилен и, по-видимому, заменяет C. Suckovii, хотя C. cannæformis и C. cistii продолжают существовать. Sigillariæ становятся очень редкими, а виды Lepidodendron немногочисленны и в основном те, что имеют большие листовые основания. Lepidophloios все еще продолжает существовать, и Cordaites изобилует в некоторых пластах. Папоротники значительно сокращены, хотя встречаются несколько характерных видов угольной формации, и появляется род Cardiopteris. Пласты угля редки в этой формации; но там, где они встречаются, в связи с ними наблюдается замечательное предвосхищение богатой флоры угольной формации, которая, таким образом, по-видимому, существовала локально в период Миллстоун-Грит, но оказалась ограниченной в целом неблагоприятными условиями. В Америке, как и в Европе, именно на севере происходит это более раннее развитие угольной флоры, в то время как на юге наблюдается задержка старых форм в более новых пластах. В Ньюфаундленде и на острове Кейп-Бретон, например, так же как и в Шотландии, в этой формации встречаются продуктивные угольные пласты и большее разнообразие видов растений.

«Отчет об ископаемых растениях нижнего карбона и Миллстоун-Грит Канады», 1873 г.

Следующее, по-видимому, является эквивалентами этой формации по флоре и геологическому положению:

1. Серальный конгломерат Роджерса в Пенсильвании и т. д.

2. Нижний конгломерат угольной формации и группы Честер в Иллинойсе (Уортен).

3. Нижнекаменноугольный песчаник Кентукки, Алабамы и Вирджинии.

4. Миллстоун-Грит и породы Йоредейл северной Англии и кульмиферные породы Девоншира.

5. Мур-рок и нижние угольные пласты Шотландии.

6. Флагстоуны и нижние сланцы юга Ирландии и Миллстоун-Грит севера Ирландии.

7. Jüngste Grauwacke Гарца, Саксонии и Силезии.

(4) Серия каменноугольного известняка:

Это дает мало ископаемых растений в восточной Америке, и, насколько известно, они сходны с растениями следующей группы. В Шотландии она богаче растениями, но, по словам г-на Кидстона, они в значительной степени сходны с растениями подстилающих пластов, хотя и с некоторыми видами, которые распространяются вверх в Миллстоун-Грит. В Шотландии водоросль, названная Spirophyton и Archæocalamites radiatus — которые в Америке являются эрианскими — появляются в этой формации.

(5) Подфлора нижнего карбона:

Эта группа растений лучше всего видна в сланцах серии Хортон, под нижнекаменноугольными морскими известняками. Она мала и своеобразна. Наиболее характерными видами являются следующие:

Dadoxylon (Palæoxylon) antiquius, Dn. — Вид с большими сердцевинными лучами из трех или более рядов клеток.

Lepidodendron corrugatum, Dn. — Вид, близкородственный L. Veltheimianum Европы, и который является его американским представителем. Это, пожалуй, самое характерное растение формации. Оно очень обильно и представляет очень изменчивые виды в своих старых стеблях, ветвях, веточках и формах Knorria. Оно имело хорошо охарактеризованные корни стигмарии и представляет собой старейший стоячий лес, известный в Новой Шотландии.

Lepidodendron tetragonum, Sternberg.

L. obovatum, Sternb.

L. aculeatum, Sternb.

L. dichotomum, Sternb.

Четыре вышеупомянутых вида сравнительно редки, и образцы обычно слишком несовершенны, чтобы сделать их идентификацию достоверной, но Lepidodendra являются особенно характерными деревьями этого горизонта.

Cyclopteris (Aneimites) Acadica, Dn. — Очень характерный папоротник, родственный по форме своих вай C. tenuifolia Гепперта, C. nana Эйхвальда и Adiantites antiquus Стура. Его плодоношение, однако, ближе к таковому у Aneimia, чем у Adiantum.

Папоротники родов Cardiopteris и Hymenophyllites также встречаются, хотя и редко.

Ptilophyton plumula, Dn. — Это последнее появление этого эрианского рода, который также встречается в нижнем карбоне Европы и Соединенных Штатов.

Cordaites borassifolia, Brongt.

В целом эта небольшая флора заметно отличается от флоры Миллстоун-Грит и настоящей угольной формации, от которых она отделена большим промежутком времени, необходимым для отложения морских известняков и связанных с ними пластов, в которых не было найдено наземных растений; этот пробел не заполняется конгломератами и грубыми песчанистыми пластами, которые, как я объяснил в «Акадской геологии», в некоторых местах занимают место известняков, как они делают это также в Аппалачском регионе дальше на юг.

Палеоботаническими и стратиграфическими эквивалентами этой серии за рубежом, по-видимому, являются следующие:

1. Группа Веспертин Роджерса в Пенсильвании.

2. Группа Киндерхук Уортена в Иллинойсе.

3. Группа Маршалл Уинчелла в Мичигане.

4. Песчаник Уэверли (частично) в Огайо.

5. Нижние или ложные угольные пласты Вирджинии.

6. Кальциферные песчаники Макларена или группа Твидиан Тейта в Шотландии.

7. Нижнекаменноугольный сланец и песчаники Кумхала Джукса в Ирландии.

8. Кульм и кульмская граувакка Германии.

9. Граувакка или нижние угольные пласты Вогезов, как описано Шимпером.

10. Более старая угольная формация Урала, как описано Эйхвальдом.

11. Так называемая «стадия Урса» Геера включает это, но он объединил ее с девонскими пластами, так что название нельзя использовать, кроме как для локального развития этих пластов на Медвежьем острове, Шпицберген. Каменноугольные растения арктической Америки, острова Мелвилл и т. д., так же как и растения Шпицбергена, по-видимому, все являются нижнекаменноугольными.

«Заметки о геологической карте северной части Доминиона Канада», д-р Г. М. Доусон, 1887 г.

Все вышеуказанные группы пород характеризуются преобладанием Lepidodendra типа L. corrugatum, L. Veltheimianum и L. Glincanum; сосен подрода Pitus Витама, Palæoxylon Броньяра и своеобразных папоротников родов Cyclopteris, Cardiopteris, Triphyllopteris и Sphenopteris. Во всех вышеупомянутых регионах они образуют естественное основание великой каменноугольной системы.

В Вирджинии, согласно Фонтейну и Уайту, типы, такие как Archæopteris, которые на севере являются верхнеэрианскими, встречаются в этой группе. Если не было каких-либо ошибок в установлении нижнего предела Веспертина, это указывало бы на более длительное продолжение старых форм на юге.

2. Эрианская флора.

(1) Верхнеэрианская подфлора:

Это соответствует Кэтскилл и Чемунг Нью-Йоркской серии и верхнему девону Европы.

Флора этой формации, которая состоит в основном из песчаников, не богата. Ее наиболее отличительными видами по обе стороны Атлантики, по-видимому, являются папоротники рода Archæopteris, наряду с видами, отнесенными к роду Cyclopteris, но которые, насколько это касается их бесплодных вай, по большей части напоминают Archæopteris.

Характерными американскими видами являются Archæopteris Jacksoni, A. Rogersi и A. Gaspiensis. Cyclopteris obtusa и C. (Platyphyllum) Brownii также являются очень характерными видами. В Европе Archæopteris Hibernica является распространенным видом.

Leptophleum rhombicum и фрагменты Psilophyton также встречаются в верхнем эрианском периоде. Существуют доказательства существования огромного количества ризокарпов в этот период в отложениях спор (Sporangites Huronensis) в сланцах Кеттл-Пойнт, озеро Гурон; и в отложениях аналогичного характера в Огайо и других местах на Западе.

Верхнеэрианская флора, таким образом, сильно отличается от флоры нижнего карбона, и несогласное отношение пластов на Северо-Востоке может, возможно, указывать на значительный промежуток времени. Тем не менее, даже в тех местах, где, по-видимому, существует переход от карбона к девону, как в западных штатах и в Ирландии, характерную флору каждой формации можно различить, хотя, как уже было сказано, на юге, по-видимому, есть некоторое смешение.

(2) Среднеэрианская подфлора:

Как в Канаде, так и в Соединенных Штатах та часть великой эрианской системы, которую можно считать ее средним делением, сланцы Гамильтон и Марселл Нью-Йорка, сланцы Cordaites Сент-Джона, Нью-Брансуик, и средние сланцы и песчаники серии Гаспе, представляет условия, более благоприятные для обильного роста наземных растений, чем верхний или нижний члены. В пластах Сент-Джона, в частности, существует богатая флора папоротников, сравнимая с флорой угольной формации, и многочисленные черешки папоротников и стволы древовидных папоротников были найдены в сериях Гамильтон и Корниферус на Западе, так же как и стволы Dadoxylon. Она, однако, отличается преобладанием мелких и нежных видов и такими формами, как Hymenophyllites и более мелкие сфеноптериды, а также некоторыми своеобразными папоротниками, как Archæopteris и Megalopteris. В дополнение к папоротникам, она имеет мелкие Lepidodendra, из которых L. Gaspianum является главным. Встречаются Calamiteæ, причем Archæocalamites radiatus является доминирующим видом. Это растение, которое в Европе, по-видимому, достигает нижнего карбона, в северо-восточной Америке пока строго эрианское. Sigillariæ почти не появляются, но Cordaites обилен, и появляются самые ранние известные виды Dadoxylon, в то время как Psilophyton, столь характерный для нижнего эрианского периода, все еще продолжает существовать, а замечательные водные растения рода Ptilophyton локально обильны.

(3) Нижнеэрианская подфлора:

Это принадлежит к нижнедевонским песчаникам и сланцам и лучше всего видно в этой формации в Гаспе и заливе Шалёр. Это эквивалентно песчанику Орискани, насколько это касается его ископаемых животных и минерального характера. Она характеризуется отсутствием настоящих папоротников, Calamites и Sigillariæ, и присутствием таких форм, как Psilophyton, Arthrostigma, Leptophleum и Nematophyton. Lepidodendron Gaspianum и Leptophleum уже встречаются, хотя и не так обильно, как Psilophyton.

Нижнеэрианские растения имеют античный и обобщенный облик, который привел бы нас к выводу, что они находятся близко к началу наземной флоры, или, возможно, частично принадлежат к концу более ранней флоры, все еще по большей части неизвестной, и лишь немногие признаки наземных растений были найдены ранее.

В Кэмпбеллтоне и заливе Скоменак, в заливе Шалёр, ископаемые рыбы родов, характерных для нижнего и верхнего девонских горизонтов соответственно, встречаются в ассоциации с ископаемыми растениями этих горизонтов и были описаны г-ном Уайтвзом.

«Труды Королевского общества Канады».

Интересно отметить, что, как заметили Фонтейн и Уайт, некоторые формы, которые являются эрианскими на северо-востоке, встречаются в нижних членах карбона в Западной Вирджинии, что указывает на южное движение видов в эти периоды.

3. Силурийская флора и еще более ранние свидетельства существования растений.

В верхних слоях силурийской системы, относящихся к формации Хелдерберг, мы все еще находим псилофитон и нематофитон; однако ниже этих слоев нам не известны никакие наземные растения в Канаде. В Соединенных Штатах Лескере и Клейпол описали остатки, которые могут указывать на существование плауновидных и аннулариевых типов еще в начале верхнего силура или даже в более глубоких слоях группы Гудзон-Ривер, а Хикс обнаружил нематофитон и псилофитон в пластах примерно того же возраста в Уэльсе, наряду с неопределенными стеблями, названными Berwynia. В нижнем силуре Protannularia из серии Скиддо в Англии может представлять собой наземное растение, но это не доказано, и ни одного подобного вида в Канаде найдено не было.

Кембрийские породы пока лишены наземных растений; так называемый Eophyton, по-видимому, является не чем иным, как следами, вероятно, оставленными ракообразными и другими водными животными. В еще более древней Лаврентийской формации обильные пласты графита, вероятно, указывают на существование растений, но невозможно в настоящее время решить, были ли они водными или наземными.

Таким образом, представляется, что наши достоверные знания о наземной растительности начинаются с верхнего силура или силуро-кембрия, и что ее древнейшими формами были акрогены, родственные плаунам, и прототипные деревья — предшественники акрогенов или голосеменных. В нижнем девоне наблюдается незначительный прогресс. В среднем девоне эта скудная флора была вытеснена флорой, соперничающей с флорой каменноугольного периода и включающей сосны, древовидные папоротники и древовидные формы плаунов и хвощевых растений, а также многочисленные травянистые растения. К концу эрианского периода флора снова стала скудной и оставалась таковой в нижнем карбоне. В среднем карбоне она вновь стала богатой и разнообразной, чтобы прийти в упадок в последующем пермском периоде.

II. — ПОСЛЕДНИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ГЕЕРА ПО ФЛОРЕ ГРЕНЛАНДИИ.

Очень ценный отчет профессора Стенструпа, опубликованный в Копенгагене в 1883 году, в год смерти Геера, содержит результаты его последней работы по гренландским растениям и настолько важен, что краткое изложение его содержания будет интересно всем исследователям ископаемой ботаники или изменений климата, которые претерпела Земля.

Meddelelser om Gronland, Hefte V., Копенгаген, 1883.

Растениеносные пласты Гренландии в восходящем порядке следующие:

1. Меловой период.

1. Серия Коме, состоящая из черных сланцев, залегающих на лаврентийском гнейсе. Эти пласты встречаются в различных других местах, но приведенное выше название является тем, под которым они обычно известны. Их флора ограничена папоротниками, саговниками, хвойными и несколькими эндогенами, причем только Populus primæva представляет покрытосеменные. Эти пласты рассматриваются как нижнемеловые (ургонские), но ископаемые остатки животных, по-видимому, указывают на их несколько более высокое положение. Их можно рассматривать как эквивалентные пластам Кутеней и Куин-Шарлотт в Канаде и серии Потомак в Вирджинии.

2. Серия Атане. Это также черные сланцы с темноокрашенными песчаниками. Лучше всего они обнажены в Упернавике и Вайгате. Здесь в изобилии встречаются листья покрытосеменных, насчитывающие девяносто видов, или более половины общего числа найденных видов. Ископаемые растения напоминают растения серии Дакота в Соединенных Штатах и серии Данвеган в Канаде, а ископаемые остатки животных указывают на горизонт Форт-Пьер или его нижнюю часть. Их можно рассматривать как представляющие нижнюю часть верхнего мела. Роды Populus, Myrica, Quercus, Ficus, Platanus, Sassafras, Laurus, Magnolia и Liriodendron входят в число представленных в этих пластах, а своеобразные роды Macclintockia и Credneria являются характерными. Род Pinus представлен пятью видами, Sequoia — пятью, Salisburia — двумя, вместе с тремя видами родственного рода Baiera. Существует много папоротников и саговников.

3. Серия Патут. Это желтые и красные сланцы, которые, по-видимому, обязаны своим цветом самовозгоранию пиритизированного лигнита, подобно тому, как это наблюдается на реках Южный Саскачеван и Маккензи. Их возраст, вероятно, близок к возрасту группы Фокс-Хилл или сенона, а также верхнего мела острова Ванкувер, и они содержат большую долю листьев покрытосеменных. Роды покрытосеменных не отличаются от родов Атане, но теперь мы распознаем Betula и Alnus, Comptonia, Planera, Sapotacites, Fraxinus, Viburnum, Cornus, Acer, Celastrus, Paliurus, Ceanothus, Zizyphus и Cratægus как новые роды современного облика.

В целом во всех этих пластах было найдено 335 видов, принадлежащих к 60 семействам, из которых 36 являются покрытосеменными и представляют все основные типы древовидных покрытосеменных умеренных широт. Флора является тепло-умеренной, с некоторыми примечательными смешениями субтропических форм, среди которых, пожалуй, наиболее замечательными являются Kaidocarpum, относимый к Pandaneæ, и такие экзогены, как Ficus и Cinnamomum.

2. Третичный период.

4. Серия Унарток. Считается, что она относится к эоцену. Она состоит из песчаника, который появляется на берегах острова Диско и, возможно, в некоторых других местах на побережье. Пласты залегают непосредственно и, по-видимому, согласно на верхнем мелу и дали только одиннадцать видов растений. Magnolia представлена двумя видами, Laurus — двумя, Platanus — двумя, причем один из них, как говорят, идентичен виду, найденному Лескере в Ларами, Viburnum, Juglans, Quercus — каждый одним видом; вездесущие секвойи — S. Langsdorfii. Это довольно четко выраженная флора нижнего Ларами.

Viburnum marginatum Лескере.

5. Серия Атанекердлук, состоящая из сланцевых пластов с известняком, прослоенных между мощными пластами базальта, очень похожая на эоцен Антрима и Гебридских островов. Эти пласты дали 187 видов, главным образом в полосах и конкрециях сидерита, и часто в хорошем состоянии сохранности. Они относятся к нижнему миоцену, но, как объяснено в тексте, флора более близка к флоре эоцена Европы и Ларами Америки. Ископаемые остатки животных — это преимущественно пресноводные раковины. Onoclea sensibilis, несколько хвойных, таких как Taxites Olriki, Taxodium distichum, Glyptostrobus Europæus и Sequoia Langsdorfii, а также 42 вида покрытосеменных признаны найденными также в американских местонахождениях. Из них большая часть более распространенных видов встречается в Ларами реки Маккензи и в других местах на северо-западе Канады, а также в западных Соединенных Штатах. Вполне вероятно также, что несколько видов, считающихся различными, могут оказаться идентичными.

По-видимому, на всем протяжении этих третичных пластов флора сходна, поэтому вероятно, что она целиком относится к эоцену, а не к миоцену.

Не было замечено никаких признаков какого-либо периода холода, наступающего между нижним мелом и вершиной третичных отложений, так что во всем том огромном периоде, который представляют эти формации, климат Гренландии, по-видимому, был умеренным. Однако, как и в более южных широтах, существуют свидетельства постепенного снижения температуры. В нижнем мелу вероятная средняя годовая температура на 71° северной широты указывается как 21°–22° Цельсия, в то время как в раннем третичном периоде она оценивается в 12° Цельсия. Такие температуры, варьирующиеся от 71° до 53° по Фаренгейту, представляют удивительно теплый климат для столь высокой широты. Фактически, однако, свидетельства теплых климатов в арктических регионах, как в палеозое, так и в мезозое и раннем третичном периоде, должны, возможно, привести нас к выводу, что по отношению ко всему геологическому времени нынешний арктический климат является необычайно суровым, и что умеренный климат в арктических регионах на протяжении геологического времени был скорее правилом, чем исключением.

III. — МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ИСКОПАЕМЫХ РАСТЕНИЙ.

Состояние сохранности ископаемых растений упоминалось попутно в нескольких местах текста; но следующие более определенные утверждения могут быть полезны читателю.

I. Органические остатки, заключенные в водных отложениях, могут встречаться в неизменном состоянии или лишь в большей или меньшей степени измененными в результате разложения. Это часто случается с такими стойкими веществами, как кора и древесина, и даже с листьями, которые выглядят как тонкие углеродистые пленки, когда содержащие их слои расщепляются. В более поздних отложениях такие остатки встречаются мало измененными или, возможно, лишь слегка измененными в результате частичного разложения их более скоропортящихся частей. Однако в более древних формациях они обычно обнаруживаются в более или менее измененном состоянии, при котором их первоначальное вещество было полностью или частично превращено в угольное, битуминозное, антрацитовое или графитовое вещество, так что листья иногда представлены пятнами графита, как если бы они были нарисованы на камне карандашом. И все же даже в этом случае некоторая часть первоначального вещества остается, без какого-либо привнесения постороннего материала.

II. С другой стороны, такие остатки часто минерализуются путем заполнения их пор или замещения их тканей минеральным веществом, так что они становятся твердыми и каменистыми, и иногда сохраняют мало или ничего от своего первоначального вещества. Наиболее важные из этих изменений, поскольку они затрагивают ископаемые растения, могут быть классифицированы по следующим пунктам:

(а) Инфильтрация минерального вещества, которое проникло в поры ископаемого в состоянии раствора. Так, поры ископаемой древесины часто заполняются кальцитом, кварцем, оксидом железа или сульфидом железа, в то время как древесные стенки клеток и сосудов остаются в обугленном состоянии или превращаются в угольное вещество. Когда древесина сохраняется таким образом, она имеет твердый и каменистый вид; но мы иногда можем растворить минеральное вещество и восстановить растительную ткань до состояния, напоминающего то, что было до минерализации. Это особенно характерно, когда минерализующим веществом является кальцит. Иногда при микроскопическом исследовании мы обнаруживаем, что даже полости, столь малые, как полости растительных клеток и сосудов, были заполнены последовательными слоями различных видов минерального вещества.

(b) Органические вещества могут быть полностью замещены минеральными веществами. В этом случае полости и поры были сначала заполнены, а затем — после удаления стенок или твердых частей в результате разложения или растворения — было введено минеральное вещество, либо подобное тому, что заполняет полости, либо отличающееся по цвету или составу. Окремнелая древесина часто встречается в таком состоянии. В случае окремнелой древесины иногда случается, что полости волокон были заполнены кремнеземом, а древесина впоследствии была удалена в результате разложения, оставив слепки трубчатых волокон в виде рыхлого нитевидного вещества. Некоторые третичные хвойные породы Калифорнии находятся в таком состоянии и выглядят как асбест, хотя под микроскопом они показывают мельчайшие признаки ткани. В случае окремнелой или агатизированной древесины представляется, что образование диоксида углерода из разлагающейся древесины вызвало отложение кремнезема на ее месте из щелочных растворов этого вещества, и таким образом углерод был замещен, атом за атомом, кремнием, пока вся масса не была окремнена, сохранив при этом идеально свою структуру.

(c) Полости, оставленные ископаемыми, которые подверглись разложению, могут быть заполнены глиной, песком или другим посторонним веществом, и это, впоследствии затвердевая в камень, может образовать слепок ископаемых. Стволы деревьев, корни и т. д. часто сохраняются таким образом, появляясь в виде каменистых слепков, часто с внешней корой растения, образующей углеродистое покрытие на их поверхностях. В связи с этим состоянием можно упомянуть то, при котором, после того как древесина сгнила, целый ствол был сплющен так, что выглядит лишь как сжатая пленка коры, сохраняя при этом свои отпечатки; и то, при котором, после того как все растительное вещество было удалено, остается лишь отпечаток формы.

Ископаемые, сохранившиеся любым из способов (а) или (b), обычно показывают в большей или меньшей степени свои мельчайшие структуры под микроскопом. Их можно наблюдать: (1) путем отламывания небольших осколков или чешуек и исследования их как непрозрачных или прозрачных объектов; (2) путем обработки материала кислотами, чтобы растворить минеральные вещества или их части (этот метод особенно применим к ископаемой древесине, минерализованной кальцитом или пиритом); (3) путем шлифовки тонких срезов. Они сначала полируются с одной стороны на грубом камне или наждачном бруске, а затем на тонком бруске, затем прикрепляются отполированной стороной к стеклянным пластинкам с помощью прозрачного цемента или канадского бальзама и шлифуются с противоположной стороны до тех пор, пока не станут настолько тонкими, что будут полупрозрачными. В большинстве городов есть камнерезы, которые готовят срезы такого рода; но любитель может легко овладеть этим искусством с помощью небольшой практики, а необходимые приспособления можно приобрести у торговцев минералами или микроскопическими материалами. Очень удобные станки для резки и полировки, некоторые из них совсем небольшие и портативные, сейчас изготавливаются для использования любителями. В случае экзогенной древесины необходимы три среза, чтобы показать все структуры. Один из них должен быть поперечным, а два — продольными, последние в радиальной и тангенциальной плоскостях.

IV. — ОБЩИЕ РАБОТЫ ПО ПАЛЕОБОТАНИКЕ.

В тексте часто делались ссылки на специальные мемуары и отчеты об ископаемых растениях конкретных регионов или формаций. Однако существуют некоторые общие книги, полезные для студентов, которые можно упомянуть здесь. Пожалуй, наиболее важной является «Traité de Paléontologie Végétale» Шимпера. Очень полезная информация также содержится в «Cours de Botanique Fossile» Рено, в «Introduction to Palæontological Botany» Бальфура и «Palæontology» Николсона. «Genera et Species» Унгера, «Histoire des Végétaux Fossiles» Броньяра и «Fossil Flora» Линдли и Хаттона — более старые, но очень ценные работы. «Memoirs» Уильямсона в «Philosophical Transactions» значительно продвинули наши знания о структурах палеозойских растений. Наконец, «Palæophytology» Шенка, ныне публикуемая на немецком и французском языках в связи с «Palæontology» Циттеля, является важным дополнением к руководствам по данному предмету.

УКАЗАТЕЛЬ.

Acer, 228. Acrogens, 6. Agassiz, Prof., 16. Alaska, Flora of, 245. Algæ, real and spurious, 26, 230. Amboy clays, Flora of, 203. America, Cretaceous of, 190. Angiosperms, 6. Annularia, 122. Anogens, 6. Antholithes, 132. Aporoxylon, 25. Araucarioxylon, 148. Araucarites, 134. Archæocalamites, 170. Archæopteris, 77, 85. Arctic origin of plants, 221, 238. Arthrophycus, 30. Arthrostigma, 67. Asterophyllites, 78, 122, 170. Asteropteris, 77, 85. Astropolithon, 30. Atané, Plants of, 242, 281. Atanekerdluk, Plants of, 283. Australia, Palæozoic flora of, 147. Tertiary flora of, 217. Bauhinia, 204. Bear Island, 241. Betula, 198. Bilobites, 28. Bovey Tracey, Plants of, 226. Brasenia, 207. Buckland, Dr., 179. Buthotrephis, 37. Calamites, 77, 123, 166. Calamodendron, 125. Cambrian flora, 20. Canada, Erian of, 103. Carboniferous of, 110. Laramie of, 209. Pleistocene of, 227. Carbon in Laurentian, 9. Carboniferous flora, 110. Carboniferous, Climate of, 138. of Southern Hemisphere, 147. Cardiocarpum, 82, 153. Carruthers, Mr., 24, 98, 180. On modifications of modern plants, 225, 269. Carya, 196. Cauda-galli fucoid, 105. Caulerpites, 29. Caulopteris, 75, 94. Clarke, Prof., 51. Climate, Causes of, 247. Climate and plants, 216, 220, 232. of Carboniferous, 138. of Cretaceous and Eocene, 216. of Devonian, 47. of Early Mesozoic, 178. Climate and plants of Laurentian, 17. of Pleistocene, 227, 230. of Pliocene, 223. Coal, origin of, 117, 139. Comparison of floras, 272. Composite, 266. Cone-in-cone, 36. Coniferæ, Erian, 78, 96. Carboniferous, 134, 148. Mesozoic, etc., 181. Cope, Mr., 215. Cordaites, 78, 130, 151. Corylus, 213. Crepin, M., 99. Cretaceous, Flora of, 190. Climate of, 216. Croll on climate, 252. Cromer, Plants of, 224. Cycads, Mesozoic, 178. Cyclostigma, 157. Dadoxylon, 96, 134, 148. Dawson, Dr. G. M., 52, 210. Delgado, Prof., 26. Dendrophycus, 33. Derby, Orville, 53. Devonian flora, 45. Devonian or Erian, 107, 279. Climate of, 47. Dicotyledons, Cretaceous, 192. Table of, 192. Dictyolites, 33. Dictyospongia, 39. Disco, Exotic plants at, 256. Flora of, 245, 282. Drepanophycus, 39. Drosera, 228. Dunvegan beds, 244. Eocene, Flora of, 208, 214. Climate of, 216. Eophyton, 31. Eopteris, 72. Eozoon of Laurentian, 9. Equisetum, 176, 230. Erian flora, 45, 279. Climate of, 47. Erian or Devonian, 107. Ettingshausen, Dr., 187, 215. Exogens, Cretaceous, 192. Tertiary, 213, 224. Fagus, 196, 197. Ferns, Erian, 72. Carboniferous, 126, 171. Fructification of, 128. Stems of, 90, 129. Tertiary, 212. Filices, 72, 126, 171. Flora of Cambrian, 26. of Carboniferous, 110, 274. of Cretaceous, 190. of Early Mesozoic, 175. of Erian, 45, 279. of Jurassic, 177, 186. of Laramie, 209. of Laurentian, 8. of Miocene, 220, 223. of Modern, 219. of Permian, 274. of Pleistocene, 223, 227. of Tertiary, 191, 208, 214, 219. Fontaine, Prof., 130, 176. Fontinalis, 230. Fort Union beds, 210. Fucoids, 27. Gardner, Mr. Starkie, 212. Geinitz, Dr., 174. Geological formations, Table of, 4. Glossopteris, 147. Glyptodendron, 25. Glyptostrobus, 194. Goeppert, Dr., 99. Grant, Col., 36. Graphite from plants, 8. Gray, Dr., Origin of floras, 223, 237. Greenland, Climate of, 216. Fossil flora of, 247. Gulielmites, 35. Gymnosperms, 6. Haliserites, 39. Hartt, Prof., 53. Heer, Dr., 108, 181. Helderberg period, Sea of, 250. Heterangium, 77. Hicks, Dr., 21. Hunt, Dr. Sterry, 13, 143. Huxley, Prof., 53. Hymenæa, 204. Insects, Erian, 83. Juglans, 196. Jurassic flora, 177. Kainozoic flora, 191, 208, 214, 219. Kidston, Mr. R., 128, 273. King, Mr. Clarence, 211. Komé, Plants of, 242, 281. Laramie flora, 209, 215. Laurentian plants, 8. Laurentian, Climate of, 17. Laurophyllum, 193. Laws of introduction of plants, 237, 266. Leda clay, Flora of, 232. Lepidodendron, 120, 156, 162. Lepidophloios, 121, 157, 165. Leptophleum, 157. Lesquereux, Mr. L., 169, 214. Licrophycus, 30. Lignitic series of America, 208. Liquidambar, 197. Liriodendron, 199. Lower Carboniferous flora, 277. Logan, Sir W., 48. Lyell on climate, 249. Magnolia, 200. McConnell, Mr., 209. McNab, Prof., 169. Megalopteris, 76. Megaphyton, 129. Mesozoic flora, 175. Climate of, 178. Migrations of plants, 240, 245. Miller, Hugh, 98. Miocene flora, 220. Miocene, Supposed, 242. Modern flora, 219. Modern plants, how modified, 269. Modifications of plants, 266. Nathorst, Dr., 26, 196. Nematodendreæ, 25. Nematophycus, 23. Nematophyton, 21, 22, 42. Newberry, Dr., 200, 203, 214. Newfoundland, Fossil plants of, 242. Newton, Mr., 52. Nicholson, Dr. A., 20. Niobrara series, 243, 246. Noeggerathia, 130. Northern origin of plants, 238. Origin of plants, 237. Orton, Prof., 51. Pachytheca, 21. Palæanthus, 205. Palæochorda, 30. Palæophycus, 30, 38. Palæozoic floras compared, 273. Palms, 188, 194. Pandanus, 188. Patoot beds, 282. Peach, Mr., 98. Petroleum, Origin of, 56. Phymatoderma, 29. Plants, Classification of, 6. Platanus, 198. Platyphyllum, 74. Pleistocene climate, 227, 230. Pleistocene flora, 223, 227. Pliocene climate, 223. Podozamites, 178. Poles, Supposed change of, 248. Populus, 191, 228. Potamogeton, 229. Potentilla, 228. Protannularia, 21. Protichnites, 27. Protophyllum, 199. Protosalvinia, 52. Protostigma, 20. Prototaxites, 21. Psaronius, 93. Psilophyton, 64. Ptilophyton, 62, 86. Quercus, 197. Rhizocarps, 48. Rill-marks, 33. Rusichnites, 28. Saccamina, 57. Salisburia, 180. Salter, Mr., 98. Salvinia, 54. Saporta, Count de, 26, 193. Saportea, 57. Sassafras, 199. Scalariform tissue, 70. Schimper, Dr., 116, 169, 208. Scolithus, 30. Scottish Devonian, 98. Sequoia, 181. Shrinkage cracks, 33. Sigillaria, 71, 112, 154. Southern Hemisphere, 217, 273. Carboniferous in, 147. Tertiary in, 217. Sphenophyllum, 61, 122, 171. Spirophyton, 38. Spitzbergen, 241. Sterculites, 193. Sternbergia, 137, 152. Stigmaria, 115. Stur, Dr., on Sigillaria, 116. Symphorocarpus, 214. Syringodendron, 156. Syringoxylon, 82. Table of formations, 4. Tasmania, Fossil plants of, 217, 246. Tasmanite, 57. Tertiary period, Flora of, 191, 208, 214, 219. Tertiary of Australia, 217. Thallogens, 6. Thomas, Mr., 51. Thuja, 213, 229. Time, Geological, 5. Trapa, 196. Tree-ferns, 90, 129. Triassic flora, 176. Trigonocarpum, 136, 153. Tyndall, Prof., 138. Ulrich, Prof., 57. Unartok beds, 281. Ursa stage of Heer, 108, 241. Walchia, 134, 138. Ward, Mr. L. T., 192, 212, 215. Wethered, Mr. E., 52. White, Dr., 215. Williams, Prof., 51. Williamson, Dr., 26, 31, 71, 167. Williamsonia, 188.

КОНЕЦ.

ИЗДАНИЯ D. APPLETON & CO.

РАБОТЫ ЧАРЛЬЗА ДАРВИНА.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВИДОВ ПУТЕМ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА, ИЛИ СОХРАНЕНИЕ ИЗБРАННЫХ РАС В БОРЬБЕ ЗА ЖИЗНЬ. Пересмотренное издание, с дополнениями. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $2.00.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА И ПОЛОВОЙ ОТБОР. С множеством иллюстраций. Новое издание. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $3.00.

ДНЕВНИК ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ЕСТЕСТВЕННОЙ ИСТОРИИ И ГЕОЛОГИИ СТРАН, ПОСЕЩЕННЫХ ВО ВРЕМЯ ПУТЕШЕСТВИЯ ВОКРУГ СВЕТА НА КОРАБЛЕ ЕГО ВЕЛИЧЕСТВА «БИГЛЬ». Новое издание. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $2.00.

ВЫРАЖЕНИЕ ЭМОЦИЙ У ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $3.50.

ИЗМЕНЕНИЕ ЖИВОТНЫХ И РАСТЕНИЙ В ДОМАШНЕМ СОСТОЯНИИ. С предисловием профессора Эйсы Грея. 2 тома. Иллюстрировано. Тканевый переплет, $5.00.

НАСЕКОМОЯДНЫЕ РАСТЕНИЯ. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $2.00.

ДВИЖЕНИЯ И ПРИВЫЧКИ ЛИАН. С иллюстрациями. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.25.

РАЗЛИЧНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, ПРИ ПОМОЩИ КОТОРЫХ ОРХИДЕИ ОПЫЛЯЮТСЯ НАСЕКОМЫМИ. Пересмотренное издание, с иллюстрациями. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.75.

ДЕЙСТВИЕ ПЕРЕКРЕСТНОГО ОПЫЛЕНИЯ И САМООПЫЛЕНИЯ В РАСТИТЕЛЬНОМ МИРЕ. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $2.00.

РАЗЛИЧНЫЕ ФОРМЫ ЦВЕТКОВ У РАСТЕНИЙ ОДНОГО И ТОГО ЖЕ ВИДА. С иллюстрациями. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.50.

СПОСОБНОСТЬ К ДВИЖЕНИЮ У РАСТЕНИЙ. Чарльз Дарвин, LL. D., F. R. S., при содействии Фрэнсиса Дарвина. С иллюстрациями. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $2.00.

ОБРАЗОВАНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЛОЯ ПОЧВЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ. С наблюдениями за их привычками. С иллюстрациями. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.50.

Нью-Йорк: D. APPLETON & CO., Бонд-стрит, 1, 3 и 5.

ИЗДАНИЯ D. APPLETON & CO.

РАБОТЫ ТОМАСА Г. ГЕКСЛИ.

НАУКА И КУЛЬТУРА И ДРУГИЕ ЭССЕ. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.50.

РЕЧНОЙ РАК: ВВЕДЕНИЕ В ИЗУЧЕНИЕ ЗООЛОГИИ. С 82 иллюстрациями. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.75.

SCIENCE PRIMERS: INTRODUCTORY. 18mo. Flexible cloth, 45 cents.

МЕСТО ЧЕЛОВЕКА В ПРИРОДЕ. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.25.

О ПРОИСХОЖДЕНИИ ВИДОВ. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.00.

MORE CRITICISMS ON DARWIN, AND ADMINISTRATIVE NIHILISM. 12mo. Limp cloth, 50 cents.

РУКОВОДСТВО ПО АНАТОМИИ ПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ. Иллюстрировано. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $2.50.

РУКОВОДСТВО ПО АНАТОМИИ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $2.50.

СВЕТСКИЕ ПРОПОВЕДИ, ОБРАЩЕНИЯ И ОБЗОРЫ. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.75.

КРИТИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ И ОБРАЩЕНИЯ. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.50.

АМЕРИКАНСКИЕ ОБРАЩЕНИЯ; С ЛЕКЦИЕЙ ПО ИЗУЧЕНИЮ БИОЛОГИИ. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.25.

ФИЗИОГРАФИЯ: ВВЕДЕНИЕ В ИЗУЧЕНИЕ ПРИРОДЫ. С иллюстрациями и цветными таблицами. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $2.50.

ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИОЛОГИИ И ГИГИЕНЫ ГЕКСЛИ И ЮМАНСА. Т. Г. Гексли и У. Дж. Юманс. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.50.

Нью-Йорк: D. APPLETON & CO., Бонд-стрит, 1, 3 и 5.

ИЗДАНИЯ D. APPLETON & CO.

РАБОТЫ ДЖОНА ТИНДАЛЯ.

ОЧЕРКИ О ПАРАЗИТИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВАХ В ВОЗДУХЕ в связи с процессами гниения и инфекции. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.50.

О ФОРМАХ ВОДЫ в облаках, реках, льдах и ледниках. С 35 иллюстрациями. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.50.

ТЕПЛОТА КАК ВИД ДВИЖЕНИЯ. Новое издание. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $2.50.

О ЗВУКЕ: Курс из восьми лекций, прочитанных в Королевском институте Великобритании. Иллюстрировано. 12-я доля листа. Новое издание. Тканевый переплет, $2.00.

ФРАГМЕНТЫ НАУКИ ДЛЯ НЕУЧЕНЫХ ЛЮДЕЙ. 12-я доля листа. Новое пересмотренное и дополненное издание. Тканевый переплет, $2.50.

СВЕТ И ЭЛЕКТРИЧЕСТВО. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.25.

УРОКИ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА, 1875–1876 гг. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.00.

ЧАСЫ УПРАЖНЕНИЙ В АЛЬПАХ. С иллюстрациями. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $2.00.

ФАРАДЕЙ КАК ПЕРВООТКРЫВАТЕЛЬ. Мемуары. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $1.00.

ВКЛАД В МОЛЕКУЛЯРНУЮ ФИЗИКУ в области лучистой теплоты. $5.00.

ШЕСТЬ ЛЕКЦИЙ О СВЕТЕ. Прочитаны в Америке в 1872–1873 гг. С приложением и многочисленными иллюстрациями. Тканевый переплет, $1.50.

FAREWELL BANQUET, given to Professor Tyndall, at Delmonico’s, New York, February 4, 1873. Paper, 50 cents.

ОБРАЩЕНИЕ, прочитанное перед Британской ассоциацией, собравшейся в Белфасте. Пересмотрено с дополнениями автором после прочтения. 12-я доля листа. Бумажный переплет, 50 центов.

Нью-Йорк: D. APPLETON & CO., Бонд-стрит, 1, 3 и 5.

ИЗДАНИЯ D. APPLETON & CO.

РАБОТЫ ЭРНСТА ГЕККЕЛЯ.

ИСТОРИЯ МИРОЗДАНИЯ; ИЛИ РАЗВИТИЕ ЗЕМЛИ И ЕЕ ОБИТАТЕЛЕЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЕСТЕСТВЕННЫХ ПРИЧИН. Популярное изложение доктрины эволюции в целом и доктрины Дарвина, Гете и Ламарка в частности. С немецкого языка Эрнста Геккеля, профессора Йенского университета. Перевод пересмотрен профессором Э. Рэем Ланкестером, M. A., F. R. S., членом Эксетер-колледжа, Оксфорд. Иллюстрировано литографическими таблицами. В двух томах, 12-я доля листа. Тканевый переплет, $5.00.

ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА, Популярное изложение основных моментов онтогении и филогении человека. С немецкого языка Эрнста Геккеля, профессора Йенского университета, автора «Истории мироздания» и др. С многочисленными иллюстрациями. В двух томах, 12-я доля листа. Тканевый переплет. Цена $5.00.

«В этом превосходном переводе работы профессора Геккеля английский читатель получает доступ к новейшим доктринам континентальной школы эволюции в ее приложении к истории человека. Именно в Германии, более чем в любой другой европейской стране, импульс, данный Дарвином двадцать лет назад теории эволюции, повлиял на весь ход философского мнения. Могут существовать и существуют различия в степени, до которой доктрина может считаться способной к распространению на область разума и морали; но нельзя отрицать, по крайней мере в научных кругах, что в отношении физической истории органической природы многое было сделано для обоснования непрерывной схемы бытия». — Лондонский Saturday Review.

СВОБОДА В НАУКЕ И ПРЕПОДАВАНИИ. С немецкого языка Эрнста Геккеля. С предисловием Т. Г. Гексли, F. R. S. 12-я доля листа. $1.00.

Нью-Йорк: D. APPLETON & CO., Бонд-стрит, 1, 3 и 5.

ИЗДАНИЯ D. APPLETON & CO.

РАБОТЫ СЭРА ДЖОНА ЛЕББОКА (баронета).

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ И ПЕРВОБЫТНОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА, УМСТВЕННОЕ И СОЦИАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ДИКАРЕЙ. Четвертое издание, с многочисленными дополнениями. С иллюстрациями, 8-я доля листа. Тканевый переплет, $5.00.

«Первое издание этой работы было опубликовано в 1870 году. В промежутке работа была дважды пересмотрена для печати и теперь выходит в четвертом издании, расширенном почти на двести страниц, включая полный указатель».

«Эта интересная работа — ибо она чрезвычайно интересна по своей цели, охвату и способностям автора — рассматривает то, что ученые называют антропологией, или естественной историей человеческого вида; полную науку о человеке, теле и душе, включая пол, темперамент, расу, цивилизацию и т. д.» — Providence Press.

ДОИСТОРИЧЕСКИЕ ВРЕМЕНА, КАК ИЛЛЮСТРИРУЕТСЯ ДРЕВНИМИ ОСТАТКАМИ И НРАВАМИ И ОБЫЧАЯМИ СОВРЕМЕННЫХ ДИКАРЕЙ. Иллюстрировано. Полностью новое пересмотренное издание. 8-я доля листа. Тканевый переплет, $5.00.

Книга входит в число благороднейших работ интересного и важного класса, к которому она принадлежит. Как резюме наших нынешних знаний о доисторическом человеке, она не оставляет желать ничего лучшего. Это не только хорошая справочная книга, но и лучшая по данному предмету.

«Это, пожалуй, лучшее резюме доказательств, имеющихся в нашем распоряжении относительно общего характера доисторических времен. Бронзовый век, Каменный век, Курганы, Озерные жители Швейцарии, Раковинные кучи, Пещерный человек и Древность человека — таковы названия наиболее важных глав». — Руководство по исторической литературе д-ра К. К. Адамса.

МУРАВЬИ, ПЧЕЛЫ И ОСЫ. Запись наблюдений за привычками общественных перепончатокрылых. С цветными таблицами. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $2.00.

«Этот том содержит запись различных экспериментов, проведенных с муравьями, пчелами и осами в течение последних десяти лет, с целью проверки их умственного состояния и способностей чувств. Основной момент, в котором метод экспериментов сэра Джона отличается от методов Юбера, Фореля, Маккука и других, заключается в том, что он тщательно наблюдал и помечал конкретных насекомых и держал их гнезда под наблюдением в течение длительных периодов — одно из его муравьиных гнезд находилось под постоянным наблюдением с 1874 года. Его наблюдения проводятся главным образом над муравьями, потому что они проявляют больше силы и гибкости ума; и ценность его исследований заключается в том, что они относятся к области оригинальных исследований».

«Мы без колебаний заявляем, что автор представил нам самую ценную серию наблюдений по специальному предмету, которая когда-либо была создана, очаровательно написанную, полную логических выводов, и, если принять во внимание его многочисленные обязательства, замечательную иллюстрацию экономии времени. Как вклад в психологию насекомых, пройдет много времени, прежде чем эта книга найдет себе равных». — Лондонский Athenæum.

Нью-Йорк: D. APPLETON & CO., Бонд-стрит, 1, 3 и 5.

ИЗДАНИЯ D. APPLETON & CO.

РАБОТЫ Д-РА Г. ЭЛЛИНИ НИКОЛСОНА.

УЧЕБНИК ЗООЛОГИИ для школ и колледжей. 12-я доля листа. Полукожаный переплет, $1.60.

РУКОВОДСТВО ПО ЗООЛОГИИ для использования студентами, с общим введением в принципы зоологии. Второе издание. Пересмотренное и дополненное, с 243 гравюрами на дереве. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $2.50.

УЧЕБНИК ГЕОЛОГИИ для школ и колледжей. 12-я доля листа. Полукожаный переплет, $1.25.

INTRODUCTION TO THE STUDY OF BIOLOGY, Illustrated. 12mo. Cloth, 60 cents.

ДРЕВНЯЯ ИСТОРИЯ ЖИЗНИ ЗЕМЛИ. Всеобъемлющий очерк принципов и ведущих фактов палеонтологической науки. 12-я доля листа. Тканевый переплет, $2.00.

«Работа мастера в науке, который понимает значение каждого явления, которое он записывает, и знает, как заставить его раскрыть свои уроки. Что касается ее ценности, вряд ли могут существовать два мнения. Как учебник исторической фазы палеонтологии, она будет незаменима для студентов, специально изучающих геологию или биологию; и без нее ни один человек, стремящийся даже к общему знанию естественных наук, не может считать свою библиотеку полной». — The Quarterly Journal of Science.

«Профессор естественной истории в Университете Сент-Эндрюс своими предыдущими работами по зоологии и палеонтологии настолько полно утвердил свое право считаться точным мыслителем и глубоким логиком, что вряд ли какая-либо наша рекомендация может добавить к интересу, с которым все студенты естественной истории встретят настоящий том. Это, как выражает его второе название, всеобъемлющий очерк принципов и ведущих фактов палеонтологической науки. Многочисленные иллюстрации на дереве, выполненные очень тонко, обширный глоссарий и замечательный указатель значительно повышают ценность этого тома». — Athenæum.

Нью-Йорк: D. APPLETON & CO., Бонд-стрит, 1, 3 и 5.

Примечания транскриптора

Все изображения были перемещены так, чтобы не разрывать абзацы.