И. Н. КРЫЛОВ
НА ЗАРЕ ЖИЗНИ
Органический мир докембрия
*
Ответственный редактор
академик В. В. МЕННЕР
М., Издательство «Наука», 1972
Предисловие редактора
Нет сомнения, что читатели хорошо знакомы с большинством научно-популярных и научно-художественных книг, рассказывающих об истории органического мира нашей планеты. Достаточно напомнить известные еще с детских лет «Плутонию» В. А. Обручева или «Затерянный мир» А. Конан-Дойля.
До настоящего времени широкой популярностью пользовался последний, относительно короткий (570 млн. лет) период жизни Земли, когда на ее поверхности жили трилобиты, динозавры и т. п. Остальные 7/8 или 9/10 существования нашей планеты, так называемый докембрий (времена более древние, чем кембрийский период), оставались, с точки зрения палеонтологии, доисторическими, почти совершенно неизвестными. А между тем, именно с древнейшей частью истории Земли связано становление важнейших и крупнейших месторождений полезных ископаемых.
В последние годы произошла буквально революция в изучении этого древнейшего этапа. На основе датировок абсолютного возраста горных пород радиометрическими методами и изучения органических остатков из древнейших слоев на территории нашей страны советским геологам и палеонтологам удалось увеличить исторический период жизни Земли по меньшей мере в три раза. Появилась палеонтология докембрия — новая отрасль геологической науки, изучающая древнейшие проявления жизни на нашей планете.
Об этих докембрийских организмах и рассказывает предлагаемая вашему вниманию работа И. Н. Крылова «На заре жизни». В ней в популярной форме описываются органические остатки из докембрийских отложений, методы, которыми пользуются ученые при их изучении, освещаются различные точки зрения на характер и происхождение этих образований. В работе живо описываются не только достижения палеонтологов, но и трудности, с которыми сталкиваются ученые; даются примеры ошибок, которые при этом бывали.
Академик В. В. Меннер
Некоторые общие сведения о науке палеонтологии и об основных этапах геологической истории Земли
Само название науки состоит из трех слов греческого происхождения: палео (древний), онтос (существующее) и логос (учение). Таким образом, палеонтология расшифровывается как наука о древних существах, населявших пашу планету миллионы, а то и миллиарды лет тому назад. Изучают палеонтологи раковинки и кости древних животных, отпечатки и остатки различных растений.
Истоки палеонтологии уходят в глубины античного мира — уже тогда рассуждали о природе ракушек, найденных в прибрежных обрывах и даже на вершинах гор. «Море приходит туда, где прежде была суша, суша вернется туда, где теперь мы видим море», — писал Аристотель. Эту же мысль можно найти и в «Метаморфозах» Овидия:
Зрел я: что было землею крепчайшею некогда, стало
Морем, — и зрел я из вод океана возникшие земли —
От берегов далеко залегают ракушки морские…
Несмотря на очевидность этих выводов, понадобился гений Леонардо да Винчи, чтобы снова сделать их достоянием науки после тысячелетней тьмы средневековья.
Палеонтология помогает познать историю живущих на Земле групп органического мира, выявить их родственные связи и тем самым лучше понять окружающий нас мир. Конечно, попытаться представить, как выглядели паши древние предки, наша планета миллионы лет назад, кто населял ее моря, реки, горы, очень интересно. Но дело не ограничивается простым любопытством.
Главная практическая польза палеонтологии состоит в том, что, познавая историю развития жизни на Земле, она позволяет определять по органическим остаткам возраст пластов, в которых эти остатки заключены. Все, вероятно, знают о девонской нефти Второго Баку и кембрийских фосфоритах Большого Каратау. Для того чтобы их разведать, оценить запасы и наметить пути дальнейших поисков, прежде всего потребовалось отделить пласты девонского или кембрийского возраста от более молодых и более древних. Неправильные определения возраста здесь повели бы к пустым затратам сил и денег (каждая скважина стоит сотни тысяч, а то и миллионы рублей). К тому же ущерб был бы двойным: не только потрачены деньги, но и не были бы получены те ожидаемые полезные ископаемые, на которые уже рассчитывала страна.
Таблица 1
Общий вид стратиграфической шкалы осадочных толщ земной коры
Таблица 2
Основные подразделения фанерозоя
Кроме того, животные и растения нуждались в определенных условиях своего существования. Следовательно, находя остатки тех или иных животных или растений, мы можем (иногда довольно уверенно) восстановить обстановку древних времен. А это дает ключи к поискам скрытых под землей богатств. Так, на месте древних болот образовывались залежи каменного угля, а пересыхающие озера и заливы оставляли после себя пласты каменной соли. Железные и марганцевые руды, бокситы — алюминиевое сырье, фосфориты и многие другие полезные ископаемые откладывались в строго определенных участках древних морей и континентов. Следовательно, нарисовать серию географических карт для прошедших периодов (такие карты называются палеогеографическими) — это нередко означает предсказать место возможных находок месторождений полезных ископаемых.
Геологическая история Земли разделяется на несколько крупных этапов — эр (архейская, протерозойская, палеозойская, мезозойская и кайнозойская), которые в свою очередь делятся на периоды (табл. 1, 2). Первые рыбы появились в силурийском периоде, причем они резко отличались не только от современных, но и даже от девонских. Гигантские ящеры жили в мезозойскую эру, достигнув расцвета в юрском периоде, и вымерли в конце мелового периода. Словом, для каждой эры, каждого периода характерны свои растения, свой животный мир, а следовательно, в слоях этого возраста остаются свои, непохожие на более древние или более молодые, органические остатки[1].
Наиболее резкие изменения в характере органического мира происходят на нижней границе палеозоя. Мне приходилось наблюдать нижнюю границу кембрия в различных частях нашей страны — на Алдане, Лене, на Крайнем Севере, на Анабаре. Кембрийские породы переполнены остатками всевозможных раковинок. Тут и изящные изогнутые трубочки хиолитов, и сетчатые кубки археоциат; растворяя кусок кембрийского известняка в кислоте, можно выделить сотни разнообразнейших раковинок гастропод, брахиопод и других организмов.
Но всего один-два метра ниже — и ни одной раковинки! Если очень повезет, то после многодневных поисков можно найти несколько тонких трубочек-домиков червей. Да и они присутствуют только в самых верхних горизонтах докембрия. Еще 20–30 м вниз по разрезу — и все
