Ирина Яковлева - По следам минувшего
Во-вторых, относительная хронология может быть гораздо точнее, чем абсолютная. Конечно, в быту выражение: «В 18 часов 30 минут» всегда точнее, чем: «В то время, когда мама приходит с работы». Но в геологии дата «31573150 лет назад» не имеет реального смысла. «Атомные часы», о которых мы говорили, измеряют такие огромные промежутки времени с точностью всего до нескольких миллионов лет. Дату придется записать так: «30±3 млн. лет». Три миллиона лет — очень большой срок. За это время могут накопиться сотни метров, даже километры осадков. А геологи часто ищут слой толщиной всего в несколько метров, скрытый в толще однообразных пород. Тут нужен очень точный адрес во времени. Относительная хронология может дать такой адрес. Например: палеозой, ранний ордовик, аренигский век, зона кордилодус. Только в это «мгновение» геологической истории жило существо, именуемое «кордилодус». Выше и ниже слои с другими датами-адресами.
Вот почему в геологии относительная шкала времени является основной, а абсолютная только вспомогательной.
Каждая хронологическая шкала имеет свой нуль, свою точку отсчета. Древние греки вели свое летосчисление от первой олимпиады, которая состоялась за 776 лет до начала новой эры, нашей с вами точки отсчета. В мусульманских странах календарь начинается с бегства Магомета из Мекки, через 630 лет после начала новой эры.
ТОЧКА ОТСЧЕТА — ВЕРХНЯЯ ГРАНИЦА «ТЕМНЫХ ВЕКОВ»
Точкой отсчета геологического календаря стало начало кембрия, первого из периодов фанерозоя, — этапа видимой жизни (от древнегреческих слов «фанерос» — видимый, явный и «зое» — жизнь). Жизнь действительно оставила явные следы в отложениях, которые первыми изучили в 1836 году молодые геологи Мурчисон и Седжвик. Тут были раковины и скелеты всех без исключения типов морских животных, которые сейчас живут на земле. Были и такие, что вымерли, не оставив потомков. Не было только рыб, не было вообще позвоночных. Даже самых простых. В Уэльсе, той части Англии, где работали Мурчисон и Седжвик, кембрийские слои лежали прямо на гранитном фундаменте, ниже всех остальных пород, которые впоследствии отложило море. Они были самыми древними, и геологи назвали их «кембрийскими» по древнему названию Уэльса — Кембрия. Соответственно период, когда образовалась эта толща, получил имя «кембрийский период» или просто «кембрий».
Богат и сложен животный мир кембрия, и странным кажется, что возник он как бы из ничего, на пустом месте. Геологи и палеонтологи очень надеялись, что рано или поздно под кембрийскими отложениями будут открыты другие слои — с раковинами и скелетами, пусть более простыми и менее обильными.
Но шли годы и десятилетия. Кембрийские отложения находили на всех материках, во всех странах: в Америке, Канаде, Африке и в далекой Австралии. Особенно много кембрийских отложений в нашей стране — в Сибири, на Урале, в Заполярье. И странное выяснилось обстоятельство. Кембрий здесь лежал не на кристаллических породах. Ниже были те же самые известняки, сланцы и песчаники. Но раковины, домики, скелеты — все твердые остатки живых существ — как ножом обрезало на нижней границе кембрия, за 570 миллионов лет до наших дней.
Вы уже знаете, что ниже лежали «темные века», слои криптозоя, но палеонтологи все-таки смогли выяснить, что жизнь началась неизмеримо раньше.
Геологов совсем не устраивали эти довольно скудные сведения. У них были свои точные и конкретные задачи. Выяснилось, что более половины мировых запасов железа, урана, марганца и многих других ископаемых лежат именно там, в докембрии, за пределами геологического календаря. И чтобы найти, разведать, оконтурить на геологических картах новые месторождения, требовались отчетливые ориентиры; более простые и надежные, чем многомиллионные цифры абсолютной шкалы. Требовалось продолжить точный палеонтологический календарь на целых полтора-два миллиарда лет в глубь времен. И ученые многих стран взялись за выполнение этой трудной задачи.
Наибольший успех выпал на долю советских палеонтологов. И первым, кому удалось расставить четкие вехи в однообразных толщах докембрия, был молодой палеонтолог, ныне доктор геолого-минералогических наук, Игорь Николаевич Крылов.
«КОСВЕННЫЕ УЛИКИ» РАСКРЫВАЮТ ДРЕВНИЕ ТАЙНЫ
Найти первых жителей Земли — редкость чрезвычайная! Проще обнаружить «косвенные улики». Оказывается, водоросли в результате своей жизнедеятельности выделяли известь из морской воды. Известь эта накапливалась и образовывала как бы желваки или целые постройки, похожие на рифы. Эти желваки и постройки геологи назвали «строматолитами» (от греческих слов «строматос» — ковер и «литое» — камень).
В очень редких случаях остатки водорослей и даже бактерий консервируются внутри такого строматолита, и тогда их удается рассмотреть и изучить. Но обычно в них нет ничего, кроме извести. Столбики и утолщения, составляющие строматолиты, переплетаются между собой, сливаются, образуя что-то очень напоминающее коралловый куст. «Кусты» эти тоже переплетаются и сливаются в рифоподобные толщи — биогермы. Изучение биогерм показало, что нарастали они в строго определенной последовательности.
Изучение биогерм и отдельных строматолитов привело к интереснейшим наблюдениям и открытиям. В частности, биогермы ответили на вопрос, в каких условиях жили их создатели. Какой солености была вода. Какой температуры. Куда было направлено течение, омывавшее их. Достаточно ли им было света. Проще говоря, геологи, ни разу не видя в глаза таинственных создателей строматолитов, смогли многое узнать о них.
Строматолиты и биогермы — продукты жизнедеятельности целых колоний водорослей. Продукт их совместного существования.
Но бывало и так, что водоросль не прикреплялась ко дну, а жила на комочке грунта. Течение перекатывало такие комочки, и постепенно они обрастали концентрическими слоями карбонатных корочек. Эти желвачки геологи назвали «онколитами» (от греческого слова «онкос», что значит «опухоль»). Если распилить такой желвачок, то перед нами будет кружочек с массой опоясывающих его слоев. Другие желвачки оказались не слоистыми, а состоящими как бы из слипшихся комочков и пузырьков. Их назвали «катаграфиями», что значит «древние письмена». Вот сколько следов оставила древняя жизнь на Земле!
Игорь Николаевич Крылов, сотрудник Геологического института Академии наук СССР, решил заняться именно строматолитами — самыми большими и неудобными окаменелостями из всех, что загромождают шкафы и подвалы лаборатории в Пыжевском переулке. Эти остатки жизни в докембрии в случае успеха обещали многое. Но самого успеха они как раз и не обещали. Известковистые кусты строматолитов переплетаются в известковистой породе, образуя с ней одно целое. Ни выбить их оттуда, ни вытравить кислотой невозможно. Можно только распилить камень дисковой алмазной пилой и рассмотреть разрез. Так делали многие, в том числе известный исследователь жизни докембрия член-корреспондент АН СССР А. Г. Вологдин. Особенных результатов они не достигли: слишком сложная картина открывалась на шлифе. Но даже если восстановить точный облик строматолита, что это даст? Можно ли по пятнам плесени определить вид водоросли? А ведь строматолиты даже не плесень, а только продукт ее жизнедеятельности.
Вот почему даже руководитель лаборатории, профессор Келлер, с сомнением покачивал головой, наблюдая за стараниями Крылова. И все же успех пришел! Когда Игорь Николаевич с помощью методов проективной геометрии научился точно воспроизводить формы «кустов» докембрийского подводного леса, оказалось, что для каждого этапа докембрия характерны свои «кусты». Строматолиты менялись закономерно!
Теперь палеонтологический календарь заработал на огромном, почти двухмиллиарднолетнем, этапе докембрия. Его назвали рифеем, по древнему названию Уральского хребта, где особенно развиты докембрийские отложения.
Строматолит.
Обо всем этом рассказывает в своей книге «На заре жизни» сам И. Н. Крылов. Прочтите ее и вы поймете, как трудно подчас бывает исследователю. Уже никто не верит в успех его работы, а он продолжает работать. Собирает по крохам, терпит неудачи, совершенствует методику изучения и, наконец, через пятнадцать лет доказывает правоту своего постоянства!
«ЗОЛОТОЙ ВЕК» МНОГОКЛЕТОЧНЫХ
Но загадка кембрия, загадка внезапной и мощной вспышки жизни не была решена. Миллиард лет густо зеленели у берегов водорослевые луга и пастбища. Миллиард лет тянулись к солнцу жесткие буроватые ветви подводных лесов-строматолитов.
А где же обитатели этого океанского рая? Где предки кембрийских животных? Ведь в теплой, насыщенной планктоном воде многоклеточные организмы должны были расти и множиться «как на дрожжах». У них еще не было врагов. Они еще не научились пожирать друг друга, да и нужды в том пока не было. Каждое многоклеточное, как бы мало оно ни было, по сравнению со своей микроскопической пищей казалось живой горой в океане живой мути. Оставалось лишь цедить, фильтровать эту сытную взвесь или даже просто всасывать ее всей поверхностью своего тела. Это был «Золотой век», «рай» многоклеточных, где будущий «волк» и «ягненок» — хищник и жертва — мирно колыхались рядом в изумрудных и опаловых потоках микроскопического планктона. И какими бы малыми и мягкими ни были эти многоклеточные, они были слишком обильны, чтобы не оставить следов. Именно их упорно и безуспешно искали палеонтологи.
