Происхождение видов путем естественного отбора

Чарльз Дарвин

Глава X. О неполноте геологической летописи

Об определении продолжительности [геологического] времени по быстроте отложения осадков и размерам денудации

Независимо от того, что мы не находим ископаемых остатков безгранично многочисленных связующих звеньев, можно, пожалуй, возразить, что не хватило бы времени на изменение органического мира в таких размерах, если допустить, что все изменения совершались медленно. Мне трудно представить читателю, не занимающемуся практически геологией, факты, позволяющие дать хотя бы слабое представление о продолжительности минувшего времени. Тот, кто, прочтя великое произведение сэра Чарлза Лайелля "Основы геологии", в котором будущий историк признает творение, совершившее переворот в естествознании, не захочет допустить всю громадность истекших периодов времени, пусть тотчас же закроет эту книгу. Но далеко еще недостаточно изучить "Основы геологии" или читать специальные работы различных наблюдателей об отдельных формациях и видеть, как каждый автор стремится дать приблизительное понятие о продолжительности [отложения] каждой формации или даже каждого пласта. Чтобы получить некоторое понятие о продолжительности минувших времен, нужно наблюдать самый процесс работы геологических факторов, нужно хорошо знать, как глубоко была денудирована поверхность суши и какие массы осадков были отложены. Протяжение и мощность наших осадочных формаций представляют, как справедливо заметил Лайелль, результат и меру той денудации, которой в данном месте подвергалась земная кора. Поэтому-то и нужно видеть собственными глазами огромные толщи нагроможденных один на другой слоев, наблюдать ручейки, несущие вниз мутный ил, волны, подтачивающие обрывы морского берега, если мы хотим составить себе какое-нибудь понятие о продолжительности минувших времен, памятники которых мы видим повсюду вокруг нас.

Поучительно бродить вдоль морского берега, сложенного из не слишком твердых пород, и наблюдать процесс его разрушения.

Прилив в большинстве доходит до скал лишь на короткое время два раза в день, и волны подтачивают их лишь тогда, когда они несут с собою песок и гальку, так как чистая вода, конечно, не в состоянии стачивать породу. Когда, наконец, основание скалы подрыто, огромные глыбы низвергаются вниз; здесь, оставаясь неподвижными, они разрушаются атом за атомом, пока не уменьшатся настолько, что начнут перекатываться волнами и таким образом быстрее раздробляться на гальку, песок или ил.

В недавнее время, однако, мы узнали, благодаря исследованиям Рамсея, продолжавшего работу многих превосходных наблюдателей - Джэкса, Гейки, Кроля и других, что разрушение [поверхности суши] атмосферными факторами должно быть признано за процесс, гораздо более важный, чем разрушение морского берега или работа морских волн. Вся поверхность суши подвергается химическому действию атмосферы и дождевой воды с растворенной в ней углекислотой, а в холодных странах - действию мороза; разъединенное этой работой вещество сносится сильным дождем вниз даже по слабым склонам, а также, особенно в сухих областях, и ветром в большей степени, чем это обыкновенно предполагают; далее оно переносится потоками и реками, которые, если они быстры, углубляют свои русла и перетирают обломки. В дождливый день даже в местности со слабо волнистой поверхностью мы видим в мутных ручьях, сбегающих с каждого склона, результаты разрушительной работы атмосферы.

Получив таким образом представление о той медленности, с какой суша разрушается работой атмосферы и прибоем воды, поучительно для оценки продолжительности минувшего времени, с одной стороны, представить себе те массы породы, какие были удалены с поверхности многих обширных областей, а с другой стороны - толщину наших осадочных формаций. Я вспоминаю, как сильно я был поражен видом вулканических островов, которые были изъедены работой волн и берега которых со всех сторон обрывались отвесными скалами в тысячу и две тысячи футов высотой; это было тем более поразительно, что пологий склон потоков лавы, обусловленный ее прежним жидким состоянием, с первого взгляда указывал, как далеко твердые каменные пласты продолжались когда-то в открытый океан. Такую же историю, но еще более понятным языком рассказывают нам сдвиги - эти большие разломы, вдоль которых слои приподнялись по одну сторону или опустились по другую на высоту или глубину в тысячи футов; ибо с тех пор, как раскололась земная кора и произошло это смещение слоев, безразлично внезапное ли, или, как теперь думает большинство геологов, медленное и происходившее в несколько приемов, земная поверхность была до такой степени выровнена, что теперь не видно снаружи никакого следа этих колоссальных смещений. Пеннинский сдвиг, например, имеет более 30 миль в длину, и на этом протяжении вертикальное смещение слоев изменяется в пределах от 600 до 3000 футов. Профессор Рамсей описал сдвиг в Энглеси со смещением слоев в 2300 футов, и он же сообщает мне, что он вполне уверен в существовании в Мерионетшире сдвига в 12 000 футов; несмотря на это, во всех упомянутых случаях на поверхности земли нет ничего, что указывало бы на столь громадные передвижения, так как толщи пород по обе стороны разлома срезаны под один уровень.

С другой стороны, во всех частях света толщи осадочных пород имеют изумительную мощность. В Кордильерах я наблюдал массу конгломерата толщиной в 10 000 футов; и хотя конгломераты накоплялись, по всей вероятности, быстрее, чем более мелкозернистые осадки, однако, состоя из обтертых и округленных галек, из которых каждая несет на себе печать времени, они могут служить наглядным свидетельством того, насколько медленно должна была нагромождаться их масса. Профессор Рамсей сообщил мне, какова максимальная мощность последовательных формаций в различных частях Великобритании, определенная в большинстве случаев непосредственным измерением; вот результаты этих измерений:

Палеозойские слои (не включая сюда изверженные породы) - 57 154 фута

Вторичные слои - 13 190 футов

Третичные слои - 2 240 футов

Это составляет вместе 72 584 фута, т. е. приблизительно тринадцать и три четверти английских миль. Некоторые формации, развитые в Англии в виде тонких слоев, представляют на континенте толщи в тысячи футов мощностью. Сверх того, между каждой последовательной формацией существуют, согласно мнению большинства геологов, перерывы огромной продолжительности, так что колоссальная толща осадочных пород Англии дает только приблизительное понятие о времени, в течение которого они накоплялись. Размышление обо всем этом оставляет в уме такое же впечатление, как и напрасные попытки составить себе ясное представление о вечности.

Однако это впечатление не совсем верно. М-р Кроль в одной интересной статье замечает, что мы ошибаемся не тогда, "когда составляем себе слишком преувеличенное понятие о продолжительности геологических периодов", а тогда, когда оцениваем их годами. Немногие из нас, впрочем, знают, что на самом деле представляет собой миллион; м-р Кроль дает следующую иллюстрацию этого: возьмите узкую полоску бумаги в 83 фута и 4 дюйма длиной и протяните ее вдоль стены большой залы; затем отметьте на одном конце этой ленты десятую часть дюйма. Эта десятая часть дюйма будет представлять собою сто лет, а вся лента миллион лет. Но не следует забывать при этом, что по отношению к предмету этого сочинения заключают в себе эти сто лет, изображенные такой крайне ничтожной мерой в зале вышеуказанных размеров. Некоторые выдающиеся животноводы сумели в продолжение своей жизни в такой степени изменить некоторых из высших животных, плодящихся значительно медленнее, чем большая часть низших животных, что они вызвали образование того, что заслуживает названия новой подпороды. Только очень немногие, тщательно занимаясь выработкой какой-нибудь породы, потратили на это больше полу столетия, так что столетие выражает собой последовательную работу двух таких животноводов. Нельзя предполагать, чтобы виды в естественном состоянии могли изменяться так быстро, как изменяются домашние животные под влиянием методического отбора. Во всяком случае, этот процесс можно скорее уподобить действию бессознательного отбора, т. е. сохранению наиболее полезных или наиболее красивых животных без всякого намерения изменить породу, а путем такого бессознательного отбора некоторые породы заметно изменились в продолжение двух или трех столетий.

Виды же изменяются, вероятно, гораздо медленнее, и в пределах одной и той же страны только немногие изменяются одновременно. Эта медленность происходит оттого, что все обитатели одной и той же страны уже так хорошо приспособлены один к другому, что новые места в экономии природы могут открываться только после долгих промежутков, под влиянием каких-либо физических изменений иди вследствие переселения в страну новых форм. Мало того, изменения или индивидуальные отклонения в правильном направлении, благодаря которым некоторые из обитателей могли бы быть лучше приспособлены к их новым местам при изменившихся условиях, могут и не возникнуть тотчас же. К сожалению, у нас нет средств определить мерою годов, какой нужен период времени для того, чтобы вид мог измениться. Но нам придется еще вернуться к вопросу о времени.

Комментарии


Разрушение морского берега

X-1.

Разрушение морского берега.

Иногда скорость разрушения береговой линии достигает нескольких метров в год.

Чарлз Лайелль, один из ближайших друзей Ч. Дарвина, писал в труде "Основные начала геологии" (эту книгу в числе немногих взял с собой в путешествие на "Бигле" Ч. Дарвин и она поколебала его первоначальные представления о неизменности мира) о скорости, с которой берег Йоркшира (Восточная Англия) отступает под влиянием моря: "Скорость, с которой эти утесы отступают в продолжении многих лет, на протяжении 58 км, равняется в среднем 2,1 м в год. При такой скорости берег, средняя высота которого над уровнем моря 12,2 м, утратил 1,6 км в ширину со времени Нормандского нашествия и более 3 км со времени занятия Йорка римлянами" (Лайелль, 1866, с. 353).


эрозия почв

X-2.

В XX в. эрозия почв превратилась в одну из грозных проблем для человечества. В результате водной эрозии (смыва почвы дождями и талыми водами, в том числе и с образованием порой огромных оврагов) и ветровой эрозии (уносом верхнего слоя почвы ветрами) к 1975 г. во всем мире было потеряно более 50 млн. га пахотных земель. Только за одни сутки (!) 11 мая 1934 г. пыльная буря, разразившаяся над Великими Равнинами в США, подняла в воздух 300 млн. т плодородной почвы: на сотнях тысяч гектар было унесено от 5 до 25 см верхнего слоя почвы.


слои осадочных пород

X-3.

В некоторых местах прямо на поверхности хорошо заметны слои осадочных пород, часто смещенные в процессе геологических трансформаций местности.

В современной геологии, на основании анализа многих тысяч разрезов земной поверхности выяснены основные типы разломов и разрывов земной коры, а также закономерности формирования складчатости осадочных и вулканических пород. По относительному положению слоев, трещиноватости, сдвигам и смещениям можно восстановить те деформации, которые претерпели эти породы. Особенно хорошо это можно делать на обнажениях - местах земной поверхности со слоями, подходящими близко к поверхности. Во время обучения в Кембриджском университете Ч. Дарвин участвовал во многих геологических экскурсиях вместе с геологом А. Седжвиком.


Геологический разрез Швейцарских Альп

X-4.

Геологический разрез Швейцарских Альп. Альпы - сравнительно молодая горная система, в строении которой прослеживаются различные стадии горообразования. На первой стадии этого процесса в депрессии земной коры скапливаются осадки, перемежающиеся интрузиями вулканических пород. На второй тектонической стадии происходит грандиозная деформация заполняющих бассейн осадков в результате многокилометровых по амплитуде надвиговых разрывов и перемещений, складкообразования и взбросов. На третьей (собственно горообразовательной) стадии происходит подъем деформированных пластов пород, иногда с образованием депрессий, быстро заполняющихся грубообломочным материалом за счет эрозии, вздымающихся гор, надвиговых чешуй, соскальзывающих под влиянием силы тяжести и перекрывающих ранние образования. Судя по характеру складчатости метаморфизированных осадочных пород, ныне отсутствующий покров Дент-Бланш мог достигать мощности в несколько тысяч метров.


сводный геологический разрез

X-5.

Так выглядит сводный геологический разрез одного из веков девонского периода на Северо-Западе СССР, составленный геологом В. С. Сорокиным на основе данных по составу пород и встречающихся в них палеонтологических образцов ископаемых животных и растений. Изображенный на рисунке участок разреза охватывает период времени в 8 млн. лет. Чтобы сделать отдельные слои заметными на рисунке, масштаб по вертикали и по горизонтали различен: слои как бы растянуты вверх в 4000 раз (полный разрез опубликован в журнале "Знание - сила", 1984, № 2, с. 8-9).