Первоочередная цель Геологической службы носит геологический характер — независимо от того, направлена ли она по закону на «исследование геологического строения, минеральных ресурсов и продуктов национального домена», на подготовку санкционированных «отчетов по общей и экономической геологии и палеонтологии», «геологической карты Соединенных Штатов» или «отчета о минеральных ресурсах Соединенных Штатов», либо на «продолжение исследования минеральных ресурсов Аляски» или «химические и физические исследования, относящиеся к геологии Соединенных Штатов». Считается, что дух и цели работы Службы во всех этих областях существенно не изменились по сравнению с таковыми у основоположников науки в Америке. Время от времени могло казаться, что слишком большой упор делается на прикладную геологию в противовес чистой науке, однако в отчете Национальной академии Конгрессу акцент прямо ставился на экономических ресурсах, а палеонтология определялась как «неразрывно связанная» с общей и экономической геологией. Практическую цель геологических исследований под эгидой государства должен осознавать любой руководитель — будь то палеонтолог вроде Уолкотта, философ вроде Пауэлла или горный геолог вроде Кинга. То, что задача выбора верного курса не является новой проблемой, видно из высказывания Оуена [105], написанного 70 лет назад, и эти слова описывают условия государственной геологической работы даже сегодня:
Научные исследования, которые некоторым могут показаться чисто умозрительными и курьезными, необходимы в качестве предварительного этапа для достижения этих практических результатов. Помимо того, чего требует такая необходимость, они не форсировались, за исключением случаев, когда они носили второстепенный и сопутствующий характер, и главным образом в те периоды, которые в рамках обычных требований государственной службы можно было считать свободным временем; так что вклад в науку, внесенный таким попутным образом, пренебрегать которым запрещала либеральная политика, можно в определенной мере рассматривать как добровольный дар, предоставленный при небольших дополнительных расходах для ведомства или вовсе без них.
Возрастающее внимание к минеральным ресурсам было результатом постепенного развития. Мистер Кинг рано организовал Отдел горной геологии, в который вошли географы Пампелли, Эммонс и Бекер в качестве ответственных геологов, которым было поручено собрать минералогическую статистику для Десятой переписи населения. Эти геологи Службы и сам директор Кинг были назначены специальными агентами Бюро переписи населения, и в штате, отобранном для этой работы, фигурируют имена Т. Б. Брукса, Эдварда Ортона, Т. С. Чемберлина, Юджина А. Смита, Джорджа Литтла, Дж. Р. Проктора, Р. Д. Ирвинга, Н. С. Шалера, Джона Хейса Хаммонда, Бэйли Уиллиса и Г. Х. Элдриджа, что свидетельствует о том, в какой степени руководство этими исследованиями было возложено на экономических геологов. К этой практике вернулся директор Уолкотт, и за последние десять лет она стала прочно укоренившейся политикой: статистика ежегодной добычи всех важнейших видов минерального сырья находится в ведении геологов, как наилучшим образом подготовленных для понимания ресурсов страны. Другим таким специальным помощником в 1880 году был Альберт Уильямс-младший, ставший в 1882 году первым начальником Отдела минеральных ресурсов. Изучение рудных месторождений, начало которого можно отнести ко времени работы экспедиции Кинга, было вдохновлено пониманием Кингом широких геологических взаимосвязей распределения минерального богатства и детальными исследованиями отдельных горнодобывающих районов его соратниками, «основанными на фактах, точно установленных в свете современной геологии».
Геологические съемки на Аляске ведутся с 1895 года, и в последние несколько лет ежегодные ассигнования на эту работу составляли столько же, сколько выделялось на нужды всей Службы в первый год ее истории. Отдел минеральных ресурсов Аляски по сути представляет собой самостоятельную геологическую службу, за исключением того, что он пользуется административным аппаратом более крупной организации и имеет преимущество в виде поддержки научных специалистов Службы по мере необходимости для усиления собственного штата. Все исследования в этой отдаленной части страны представляют Геологическую службу с ее лучшей стороны, поскольку здесь многолетний опыт организации в западных штатах может быть применен для максимально эффективной и полезной работы на передовой, где геолог и топограф в ходе своих изысканий не всегда следуют за старателем, а зачастую опережают его. Несомненно, ни один фактор не внес больший вклад в развитие ресурсов Аляски, чем эта пионерная работа федеральной службы, при этом данная деятельность также обогатила науки о геологии и географии выдающимися результатами.
Первой обязанностью, возложенной на директора Геологической службы законом 1879 года, была «классификация государственных земель», и эта фраза несомненно выражала идею комитета Национальной академии. Однако то же законодательство предусматривало дальнейшее рассмотрение комиссией вопросов классификации и оценки государственных земель, как это также рекомендовала Национальная академия. Таким образом, решение директора Кинга о том, что задуманная Конгрессом классификация носит научный характер и предназначена для общей информации, а не для помощи Земельному управлению в распоряжении землей путем продажи или иным образом, основывалось на взвешенном мнении Комиссии по государственным землям, членом которой он был, согласно которому классификация серьезно затруднила бы быстрое заселение незанятых земель. Почти сорок лет спустя те, кому поручена работа по классификации земель в Геологической службе, узнают этот знакомый аргумент, который, несомненно, имел гораздо большую силу на том более раннем этапе освоения ресурсов земли нации. [106] Концепция классификации земель как деловой политики правительства в роли землевладельца больше относится к нынешней эпохе более интенсивного развития. В настоящее время действующее законодательство о государственных землях требует наилучшего использования, а потому официальное исследование природных ценностей и потенциала должно предшествовать распоряжению ими. Этот вид минеральной и гидрографической классификации государственных земель ведется в возрастающих объемах с 1906 года, так что теперь Геологическая служба является именно тем научным советником Министра внутренних дел и Комиссара Главного земельного управления, какого, возможно, имела в виду Национальная академия наук в 1878 году. Однако каждому, кто хоть сколько-нибудь знаком с условиями на Западе, очевидно, что недавние съемки по классификации земель, например в Вайоминге — подробные геологические съемки, которые служат основой для оценки государственных угольных земель участками по 40 акров, — не имели бы никакой практической ценности в 1871 году, когда был принят закон об угольных землях, но когда спрос на железнодорожное топливо только зарождался.
Идея классификации земель лежит, разумеется, в основе движений за национальные леса и ирригацию. Законы 1888 и 1896 годов, знаменующие начало активной поддержки Конгрессом этих природоохранных движений, возложили на Службу обязанности по обследованию участков под водохранилища и лесных резерватов соответственно. Более ранний из этих законов положил начало исследованию водных ресурсов страны, которое до сих пор остается важным направлением деятельности Службы, и привел к созданию независимой организации — Службы мелиорации (Reclamation Service). Легко проследить истоки федеральной мелиорации засушливых земель в новаторской работе Пауэлла, чей отчет 1878 года об аридной зоне Соединенных Штатов стал первым адекватным изложением проблемы наилучшего использования этих земель в масштабах, выходящих за рамки индивидуальных усилий. Однако в течение многих лет призывы Пауэлла к рассмотрению этой общегосударственной задачи со стороны Конгресса были подобны «гласу вопиющего в пустыне».
Схожим образом лесоводческие обследования в рамках Геологической службы помогли в организации отдельного бюро — ныне Лесной службы (Forest Service). Другим важным федеральным бюро, прослеживающим прямую связь со Службой, является Бюро шахт (Bureau of Mines), созданное в 1910 году, которое продолжило исследования в области горной технологии, специально предусмотренные Конгрессом на шесть лет в рамках Геологической службы, но в некоторой степени начатые еще в первые дни существования Службы при директорах Кинге и Пауэлле.
Другая столь же важная организация государственного характера, хотя и не являющаяся федеральным бюро, ведет свое начало от Геологической службы: Геофизическая лаборатория Института Карнеги, которая ныне оказывает столь мощное влияние на геологические исследования, берет начало в официальной работе Отдела химических и физических исследований Геологической службы, и ее штат поначалу по большей части формировался из сотрудников Службы. Новаторская экспериментальная работа этой лаборатории вышла далеко за рамки деятельности Службы — по крайней мере, далеко за рамки того, что возможно при использовании доступных федеральных средств, — однако большинство результатов этих исследований в конечном итоге могут подпасть даже под строгое толкование формулировки в ассигнованиях Службы «на химические и физические исследования, относящиеся к геологии Соединенных Штатов».
Топографические работы нынешней Службы продолжают работу ранних организаций при постоянном совершенствовании стандартов и экономичности методов. Первостепенная цель этих топографических съемок заключается в предоставлении основ для геологических карт, однако эти топографические карты, охватывающие 40 процентов территории Соединенных Штатов, используются во всех видах гражданского строительства, а также широкой общественностью. Ежегодное распространение путем продажи полумиллиона таких карт является показателем их ценности для населения.
Острая дискуссия, которая велась годами по вопросу о военном или научном управлении топографическими съемками, резко контрастирует с нынешней концентрацией всех топографических съемок под эгидой Геологической службы в тех районах, где они могут наилучшим образом служить нуждам Армии. В 1916 году Конгресс особо признал возможность более тесного сотрудничества такого рода как в ассигнованиях, выделенных Геологической службе, так и в специальном ассигновании, предоставленном Военному министерству. В течение ряда лет топографы Службы действительно передавали в армию специальную военную информацию, но с 26 марта 1917 года каждый топограф Геологической службы работает исключительно по программе военных съемок, составленной Генеральным штабом армии, а места некоторых из 44 топографов Службы, находящихся сейчас во Франции в качестве офицеров инженерных войск, заняты 34 другими офицерами инженерного резерва, прикомандированными по приказу Военного министра к директору Геологической службы для помощи в этом военном картографировании и прохождения подготовки, которая позволит им в свою очередь нести топографическую службу во Франции.
Вклад этой гражданской службы в военные операции в нынешней чрезвычайной ситуации служит подходящим завершением этого обзора столетнего периода государственных съемок. В настоящее время 215 сотрудников Геологической службы носят форму, 107 из них — в качестве офицеров инженерных войск, двое из которых состоят в штабе американского командующего генерала во Франции. В работе для нужд войны, проводимой в Соединенных Штатах, вклад Службы отнюдь не ограничивается военным картографированием: геологи также мобилизованы для удовлетворения военных потребностей, помогая в разработке новых источников важнейших стратегических минералов, в ускорении производства минерального сырья, в сборе информации для офицеров по закупкам как нашего собственного, так и союзных правительств, в сотрудничестве с квартирмейстерами-строителями при определении мест залегания гравия и песка для строительных нужд, в проведении как общих, так и специальных обследований источников подземных вод и возможностей дренажа на участках военных лагерей, а также в предоставлении Министерству военно-морского флота аналогичных технических данных. Особым вкладом стало применение к аэрофотосъемке фотограмметрических методов, разработанных при топографической съемке Аляски, и усовершенствование камеры, специально приспособленной для использования на самолетах. Использование базы гравировки и печати карт Службы для конфиденциальной и срочной работы как для Армии, так и для Флота потребовало отсрочки текущих работ для самой Геологической службы. Во всей организации архивы, методы и персонал, представляющие собой результат многолетней научной деятельности, используются в полной мере; таким образом прошлый опыт претворяется в особую службу в нынешнем кризисе.
Примечания.
96. Hess, R. H., Foundations of National Prosperity, p. 100.
97. Report Nat’l Museum, 1904, pp. 189–733.
98. Featherstonhaugh, J. D., Am. Geol., 3, 220, 1889.
99. Whitney, Mineral Wealth of the United States, pp. 248–250.
100. Foster and Whitney, 31st Cong., 1st session, House Doc. 69, pp. 13–14, 1850.
101. First Annual Rept. U. S. Geol. Survey, p. 4.
102. Wheeler, Report 3d Internat’l Geog. Cong., p. 492, 1885.
103. Взгляды автора на «естественные монополии» на государственной службе изложены в докладе, представленном на праздновании столетнего юбилея Береговой и геодезической службы США 5 апреля 1916 года. (См. Science, vol. 43, pp. 659–665, May 12, 1916.)
104. Переписку по этому вопросу см. в: Minnesota Geol. Survey, Eighth Ann. Rept., 1880, p. 173.
105. Owen, D. D., 30th Cong., 1st sess., Senate Doc. No. 57, p. 7, 1848.
106. Это существенное различие между требованиями сегодняшнего дня и потребностями прошлых поколений обсуждалось У. С. Менденхоллом, геологом, возглавляющим Комиссию по классификации земель Геологической службы: Proceedings 2d Pan-American Sci. Cong., 1915–16, 3, 761.
VI О РАЗВИТИИ ПАЛЕОНТОЛОГИИ ПОЗВОНОЧНЫХ
By RICHARD SWANN LULL
Введение.
В отличие от родственной науки — палеонтологии беспозвоночных, к которой подходили в столь значительной степени с точки зрения стратиграфической геологии, палеонтология позвоночных является по сути биологической наукой, берущей свое начало в фундаментальных трудах Кювье, которого также следует считать основоположником сравнительной анатомии. На протяжении долгих десятилетий палеонтология позвоночных была просто ветвью сравнительной анатомии или морфологии, поскольку она занималась почти исключительно формой и другими особенностями ископаемых костей и зубов, часто в более или менее фрагментарном состоянии, уделяя очень мало внимания или вовсе не уделяя внимания никакой другой системе анатомии существа. Фиксировалось распределение как в пространстве, так и во времени, однако значение позвоночных в стратиграфии еще только предстояло оценить, и они едва ли заняли подобающее им место. Таким образом, легко заметить, что два отдела палеонтологии не привлекали одних и тех же исследователей или даже исследователей одного типа, ибо, хотя эти две науки имеют много общего и должны иметь еще больше, специалист по позвоночным должен прежде всего быть морфологом, обладающим тонким пониманием формы и умом, способным удерживать бесконечные структурные детали и мысленно воссоздавать как единое целое то, что может быть известным лишь частично. Начальная работа блестящего Кювье задала столь высокую планку подготовленности и интеллектуального багажа, что, как следствие, число лиц, занимающихся исследованиями позвоночных, никогда не было велико по сравнению с исследователями в некоторых других ветвях науки, однако результаты, достигнутые теми немногими, кто посвятил свои изыскания ископаемым позвоночным, в основном были высокого уровня.
Сначала эта работа, как подчеркивалось, носила в основном морфологический характер и имела дело как с отдельными элементами скелета, так и позже с костным каркасом в целом. Затем последовало стремление облечь кости сухожилиями и плотью — иными словами, вообразить внешний вид канувшей в вечность формы при жизни — со всеми теми ее привычками, которые можно было вывести из строения тела, зубов и конечностей. Далее последовала разработка систематических рядов позвоночных и их выстраивание в виды, роды и более крупные группы, на что было потрачено немало времени, особенно когда стремительные открытия преподносили систематику непрекращающийся поток новых форм, давая тем самым некоторое представление о бесчисленных сонмах некогда живших существ, населявших мир в геологическом прошлом. Эта систематическая работа, однако, основывалась на самых тщательных морфологических сравнениях, и поэтому наука по-прежнему оставалась в рамках сравнительной анатомии.
В связи с таксономическими исследованиями появились все более осязаемые доказательства в пользу закона эволюции; исследователи обратились к разработке филогенетических рядов, показывающих реальную летопись последовательных эволюционных изменений, через которые прошли различные ветви. В сочетании с этими эволюционными доказательствами возросло внимание к последовательному появлению в сменяющих друг друга геологических пластах, и стратиграфическое распространение позвоночных стало изучаться со все большим и большим детальным знанием. Затем последовало объединение фаун в комплексы, что перевело изучение ископаемых форм в сферу исторической геологии, а не просто филогении отдельного рода, и значение ископаемых позвоночных как руководящих ископаемых (горизонтных маркеров) стало все больше цениться стратиграфами. Они служат для дополнения знаний, полученных по беспозвоночным, и в этом отношении особенно ценны тем, что часто дают данные о континентальных формациях, о которых палеонтология беспозвоночных в значительной степени умалчивает.
Зарождение палеонтологии позвоночных в Европе.
Для тех, кто воспитан на вере в относительно недавнее творение, охватывающее в своей полноте период всего в шесть дней и произошедшее всего за четыре тысячелетия до нашей эры, появление в горных породах остатков существ, подобных которым никто никогда не видел живыми, должно было дать простор самым диким фантазиям относительно их происхождения и значения; ибо многие верили, что со времен творения в мировую фауну не только не было добавлено никаких новых форм, за исключением, возможно, гибридизации, но и ни одна из них не вымерла, за исключением весьма немногих по вине человека. Предполагалось поэтому, что такие обнаруженные существа до сих пор обитают в каких-то более отдаленных уголках мира. Так, наш второй президент Томас Джефферсон, написавший одну из первых работ по американским ископаемым позвоночным, опубликованную в 1798 году, рассуждал в ней об остатках гигантского наземного ленивца, который с тех пор носит название Megalonyx jeffersoni. Однако Джефферсон описал огромные когти как принадлежащие исполинскому львиному животному, которое, как он твердо верил, все еще обитает среди гор Виргинии.