лавина новых фактов. Она сметает одни идеи и вливает силы в другие. Она пробуждает новые мысли и гипотезы.
Так случилось и с четвертичной геологией. Еще сравнительно недавно, пятьдесят лет назад, она, казалось, стала выдыхаться и многие споры геологов-четвертичников заходили в безнадежные тупики.
Сколько было оледенений? По количеству террас и отложениям ледников и теплых межледниковий судить невозможно. Для каждого района разное получается количество. Потому что число террас, высота их, число слоев морены или древних торфяников очень изменчиво. Сопоставить разные районы и разные континенты и вовсе затруднительно. Как узнаешь, одновременно или нет протекали оледенения в Европе и Америке? Надо отыскать такие «геологические часы», которые одинаково и одновременно действовали на обоих этих континентах.
Вышло так, что в каждом мало-мальски значительном районе в пределах великих ледников появилась своя собственная, местная схема оледенения.
Есть легенда о строительстве Вавилонской башни. Люди захотели возвысить ее до небес, чтобы достичь обители богов. Поднялась башня к облакам. Да помешало людям многоязычие. Они говорили на разных языках, не понимали друг друга, все чаще ссорились и, в конце концов, переругавшись окончательно, забросили великую стройку и разбрелись по всему миру.
Подобный конец стал угрожать строителям великой ледниковой теории. Почти в каждой европейской стране появилась своя особенная схема истории четвертичного периода. В некоторых странах подобных схем оказалось несколько. В нашей стране число их, пожалуй, перевалило за десяток. Геологи, работающие в соседних районах, давали (и дают) предполагаемым оледенениям и межледниковьям имена по названиям местных рек, озер или деревень своего района. И количество оледенений у этих исследователей-соседей часто не совпадает.
Четвертичная геология заходила в тупик (не тогда ли проклюнулись первые ростки антигляциолизма?). И не было видно выхода из него, местные схемы и названия множились, дробились, враждовали.
Четвертичная геология преодолевает теперь этот кризис при помощи двух новых методов исследований: радиогеологии и спорово-пыльцевого анализа.
Пыль на страницах каменной книги
В двадцатых годах нашего века исследователи болот стали обращать внимание на споры и пыльцу растений, заключенных в торфяниках. Болотоведам для различных целей важно знать состав растительности, остатки которой слагают торф. Однако не все остатки сохраняются за долгие века и тысячелетия.
Высшие растения размножаются при помощи пыльцы и спор. Эти мельчайшие половые клетки рассеиваются растениями ежегодно в неисчислимых количествах. Они витают в воздухе неделями, путешествуют из страны в страну, а подчас и с континента на континент. Они плавают в речных, озерных и морских водах, попадают в легкие животных, в пищу, в почву.
Обычно пыльца и споры имеют очень прочные, устойчивые оболочки. Они противостоят химическим воздействиям, почти не разрушаются в воде и на воздухе и способны очень долго сохраняться в горных породах. Споры и пыльца растений разных видов достаточно характерны. По ним можно определить вид растения.
Метод определения растений по спорам и пыльце назвали спорово-пыльцевым анализом. В конце сороковых годов была основана новая наука — палинология («палино» — «разбрасывать, распылять», «пале» — «тонкая мука», «логос» — «учение»).
Оказалось, что споры и пыльца растений могут быть использованы для разных целей. Они помогают в расследовании преступлений, в производстве лекарственных препаратов, в определении сортов меда. Они интересуют и медиков, так как пыльца может быть причиной некоторых заболеваний (например, эпидемий сенной лихорадки), и металлургов, так как при тонком фасонном литье модели осыпают спорами плавуна. Когда потребность в этих спорах сильно возросла, пришлось проводить специальные научные изыскания, чтобы найти им подходящую замену.
И все-таки наиболее ценные результаты, пожалуй, получены палинологией в четвертичной геологии.
Как определить, образовались глинистые и песчаные слои в студеных ледниковых озерах и реках или в теплых межледниковых водоемах? Чем отличаются отложения разных межледниковых эпох?
На эти очень важные вопросы дает ответ спорово-пыльцевой анализ. Ответ не всегда точный, но это все-таки несравненно больше, чем полное отсутствие ответа.
Предположим, в береговом обрыве обнажены межледниковые отложения. Из каждого слоя отбирают образцы и отправляют в лабораторию. Здесь их растирают в порошок, обрабатывают химическими реактивами и с помощью центрифуг отделяют пыльцу и споры от прочих частиц и растительных остатков.
В результате от полукилограммового образца остается крохотная щепотка пыльцы, спор и не отделенных от них клеток водорослей и растительной ткани.
У палинологов имеется множество таблиц, по которым они сличают увиденные под микроскопом частички. Это напоминает определение минералов. Только здесь главное не цвет, а форма зерен. Пыльца и споры напоминают микроскопические округлые кристаллики. Иногда у них есть воздушные мешочки, иногда они подобны пропеллеру. Если еще учесть, что размеры пылинок — сотые и тысячные доли миллиметра, то не удивительны их длительные, едва ли не кругосветные путешествия.
Правда, пыльца некоторых растений (лиственницы, например) не очень устойчива и плохо сохраняется в ископаемом состоянии. Это, конечно, снижает возможности анализа. Способность пыльцы к большим перелетам усложняет реконструкцию природной остановки: пыльца, встреченная в образце, могла принадлежать растениям, находящимся в десятках и сотнях километров от этих мест.
Отдельные пылинки могут попасть в образец случайно. К тому же важно знать не только какие растения жили здесь в то время, когда осаждался слой, но и выделить среди них главенствующие и редкие. Для этого подсчитывают количество в образце спор и пыльцы каждого вида растений.
Если, к примеру, в образце содержится пятьдесят процентов пыльцы ели и тридцать — пыльцы луговых растений, в этих местах росли когда-то еловые леса среди лугов.
Конечно, сложностей и неопределенности в спорово-пыльцевом методе много. Однако для выяснения природы межледниковий он дает незаменимые материалы. Крупные растительные остатки, кости животных и каменные орудия человека встречаются сравнительно редко. А пыльца и споры присутствуют почти во всех слоях. Лишь в ледниковых отложениях да в хорошо перемытых речных песках их мало.
Спорово-пыльцевой анализ получил особенно широкое распространение в нашей стране. Одним из первых было исследовано на споры и пыльцу знаменитое лихвинское обнажение. Палинологический анализ подтвердил, что климат во время лихвинского межледниковья был несколько теплее современного. В районе Калуги тогда, судя по ископаемой пыльце, росли широколиственные леса, с обилием граба. Было немало и хвойных деревьев: ели, пихты. Жили здесь вечнозеленый тис, грецкий орех, кувшинки Эвриала и бразения и некоторые другие растения, сохранившиеся с более древнего, третичного времени. Такие необычайные для современных ландшафтов растения в составе флоры получили название экзотов.
Палинологический анализ позволяет определить относительный возраст слоев горных пород. Чем больше пыльцы экзотов, тем обычно древнее слой. Чем больше пыльцы современных растений, тем слой моложе.
Еще существеннее другой признак: последовательность появления видов растений в пачке слоев.
В лихвинском разрезе сразу же
