Лев Голосницкий - Путешествие в прошлое
Первые главы этой книги дали вам самое общее понятие о жизни Земли. Теперь мы начнем путешествие по ступеням веков с помощью чудесной «машины времени» — науки геологии.
Кусок минерала, отбитый от горного склона, раковина древнего моллюска, камень с отпечатком вымершего растения, окаменелая кость ископаемого животного будут теми волшебными ключами, которые откроют перед нами двери в давно исчезнувший мир прежних геологических эпох.
Путешественник, собирающийся в дальний путь, берет с собой различное снаряжение.
Наше «снаряжение» будет простым. Раскройте перед собой физическую карту мира. Она поможет вам наглядно представить себе и лучше уяснить то, о чем рассказывается дальше на страницах этой книги.
…Прекрасен закат в тихую погоду на южном океанском берегу. Сверкают золотом края далеких неподвижных облаков, из-под которых опускается к горизонту красноватый диск Солнца. С мерным шумом ложатся на белый песок неторопливо катящиеся волны, словно безбрежный океан дышит. Стихающий дневной бриз несет с океана свежесть водных пространств, колышет тёмно-зелёные перистые верхушки высоких пальм.
С этого берега, покрытого лесными, полными жизни зарослями, «машина времени» переносит нас в седую древность архейской эры, на два миллиарда лет назад. Мгновенно нас окутывает мрак, прорезаемый ослепительными вспышками молний. С ураганной силой дует жаркий, насыщенный влагой ветер. В блеске падающих молний мы видим пенистые гребни волн, разбивающихся о черные уступы береговых скал. Гористый берег освещен красным заревом вулкана. Тяжелый подземный гул прокатывается над сушей и морем, заглушая раскаты грома. Широкий поток лавы переливается через край жерла вулкана и устремляется к заливу. Быстро достигает он береговых скал и огненным потоком падает в океан. Гигантское облако пара с оглушительным шумом и свистом взлетает в воздух…
Безжизненные скалы первобытного материка.
Небо слегка светлеет, и мы видим быстро бегущие тучи. Но день так и не наступает: солнечные лучи не могут пробиться сквозь густую завесу облаков и вулканического дыма. Даль тонет в полумраке.
Но, может быть, дальше, за этой дымной завесой, мы увидим чистое небо, ясную морскую даль, покрытые зеленью равнины?
Перед нами проходит панорама первобытной Земли. Скалистые, пустынные материки, совсем не похожие по своим очертаниям на современные, поднимаются среди обширных морей. Их вид мрачен и дик. Повсюду мы видим угрюмые скалы, лавовые потоки, черные трещины и провалы — следы землетрясений. Нигде нет просвета в облаках. Клубящиеся тучи, пар, вулканический дым образуют почти непроницаемую для солнечных лучей завесу.
Часто проносятся ливни и грозы, и тогда маленькими водопадами стекает дождевая вода с гранитных уступов, вздуваются быстрые потоки, бегущие в своих каменных руслах.
Воздух насыщен углекислым газом, который в огромном количестве выбрасывают вулканы, и в нем нет кислорода. Как же могут существовать живые организмы в этой непригодной для дыхания атмосфере?
Но их нет совсем на поверхности архейских материков. Ни единой травинки не виднеется среди скал, на округленных лавовых глыбах, на берегах тускло поблескивающих озер. На тысячи километров простираются мертвые пустыни — мрачный мир камня, воды, огнедышащих гор и ураганов, проносящихся с неистовой силой над материками и морями.
Наш взор проникает сквозь толщу каменных пород в глубь Земли. Мы видим многочисленные светящиеся очаги раскаленной магмы. В ту отдаленную эпоху в земной коре содержалось значительно больше радиоактивных веществ, чем сейчас, так как они ещё не успели частично распасться. Следовательно, больше выделялось и радиоактивного тепла. По многочисленным трещинам поднималась вверх магма — расплав каменных пород сложного состава. Через жерла вулканов изливалась она на поверхность в виде лавы и, застывая, образовывала прочные горные породы: серо-зеленый диабаз, тёмные базальты. Выброшенная при вулканических взрывах в воздух магма осаждалась в виде мельчайшей пыли, образуя скопления вулканического пепла. С течением времени пепел уплотнялся и превращался в горную породу — вулканический туф.
Во многих местах поднимающаяся магма не изливалась наружу, она проникала в толщи поверхностных пластов земной коры и застывала, образуя так называемые интрузивные, то есть внедрившиеся, горные породы, главным образом граниты.
Сквозь чудесные стекла нашей «машины времени» мы видим рождение руд. Много различных химических элементов содержится в магме. При её остывании в магматических очагах образуются соединения железа, хрома, меди и других металлов. Из магмы, образующей граниты, выделяются в большом количестве летучие вещества: вода, соединения газов хлора и фтора, углекислоты. Нагретые до высокой температуры, эти летучие вещества уносят с собой различные химические элементы и скапливаются в трещинах и пустотах. Постепенно остывая, скопившиеся вещества вступают в соединения с подземными водами и минералами горных пород. Химические соединения осаждаются на стенках трещин, образуя рудные жилы. Мелкими вкраплениями пронизывают застывающий кварц соединения редких металлов — вольфрама, молибдена, олова. Возникают кварцевые жилы, содержащие золото, соединения меди, цинка, свинца, сурьмы, ртути…
А на поверхности Земли продолжается титаническая борьба двух стихий: огня и воды. Гигантскими факелами светятся вершины вулканов, и струи горячего дождя обрушиваются из низко летящих туч на потоки раскаленной лавы. Бесчисленные химические реакции непрерывно совершаются в воде первобытных морей, в минералах, слагающих материки, в атмосфере. Химические элементы вступают в соединения друг с другом, образуя все более сложные по составу и строению вещества.
Проходят миллионы и десятки миллионов лет. Вид архейских материков все так же пустынен и дик. Почему же это древнейшее время названо учёными эрой начала жизни?
Вглядимся в толщу воды одного из заливов. В ней плавают какие-то мельчайшие студенистые комочки — капельки слизи в прозрачной оболочке. Они напоминают современных микробов и бактерий — простейшие одноклеточные организмы, видеть которые можно только с помощью микроскопа.
Мы замечаем, что они поглощают частицы различных веществ, растворенных в воде, как бы питаются ими и увеличиваются в размерах — растут. Время от времени они делятся пополам, и каждая часть продолжает самостоятельно существовать.
Но ведь это и есть признаки жизни: питание, рост и размножение! Ими обладает любой живой организм, будь то микроскопическая клетка, дерево или человек.
В основе этих признаков жизни лежит обмен веществ с окружающей средой. Живой организм питается окружающими веществами, строит из них свое тело и выделяет то, что отработано и не нужно. Растения питаются углекислым газом; животные, поедая растения, питаются органическими веществами, из которых построены растительные ткани.
Непрерывным потоком проходят через организмы поглощаемые ими вещества, обновляя составные части их клеток. Организмы самообновляются в процессе обмена веществ, и в этом самообновлении заключается основное отличие живого от неживого. Обмен веществ наблюдается и в неорганической природе, но там он ведет не к самообновлению неорганических тел, а к их разрушению. Например, железо во влажном воздухе покрывается ржавчиной. Ржавчина появляется в результате поглощения железом кислорода и воды. При этом железо разрушается. Но можно ли сказать, что в нашей «машине времени» мы присутствуем при зарождении жизни на Земле? Нет! Эти мельчайшие примитивные организмы существуют на Земле уже миллионы лет. Обмен веществ стал их неотъемлемым качеством, и это качество отделяет их от всех других веществ и тел неорганической природы. Но как возникло в материи это свойство жизни — непрерывный обмен веществ? Какими были самые первые живые существа на Земле? Иными словами, как возникла жизнь на Земле? Ответить на этот вопрос с полной точностью наука в настоящее время ещё не может. Ведь никто не присутствовал при зарождении жизни и не наблюдал за возникновением живой материи.
В древнейших пластах земной коры не сохранилось никаких остатков первичных организмов. У них не было ни твердой оболочки, ни внутреннего скелета, и остатки их исчезли бесследно, распались на атомы, вернувшись в великий круговорот химических веществ на Земле. И только тогда, когда появились организмы с твердыми частями тела, в земной коре начали сохраняться их следы — например, в виде залежей известняков.
И все же наука с уверенностью утверждает, что жизнь является высшей формой развития материи, а совсем не представляет собой какое-то «божественное», духовное начало, как учит религия. Современная наука — физика, химия, биология, геология, астрономия — накопила огромный запас сведений об окружающем нас материальном мире. Бесчисленное множество научных наблюдений, лабораторных исследований и опытов дало учёным возможность изучить свойства веществ, законы природы, управляющие физическими и химическими процессами. И этот громадный фактический материал позволяет нам представить себе последовательное развитие материи, которое в далеком прошлом привело к появлению жизни.
