Между катастрофистами и униформистами

 

Современные авторы, пишущие об униформизме⁶⁰, сходятся во мнении, что в доктрине, которую исповедовал Лайель, имелась некоторая путаница. Выражаясь словами Гулда, упущением Лайеля было то, что он не провел четкой грани между методологическим униформизмом, суть которого составляет утверждение, что законы природы постоянны во времени и пространстве, и субстантивным (конкретным) униформизмом, постулирующим постоянство конкретных обстановок (условий) или скорости процессов. Методологический униформизм, который, кроме того, запрещает прибегать к помощи каких-либо гипотетических, неизвестных процессов в том случае, если наблюдаемые факты геологической истории могут быть объяснены действующими в настоящее время процессами, играет жизненно важную роль при интерпретации событий прошлого. Фактически это синоним актуализма, и его охотно признали даже самые ранние оппоненты, как, например, Седжвик.

По существу, все споры шли вокруг конкретного униформизма. Стало чуть ли не модой заявлять, что Лайель заблуждался, но проблема на самом деле гораздо сложнее.

В вопросе о прогрессивном развитии органического мира во времени Лайель явно ошибался, что в конце концов и вынужден был признать, когда с большой неохотой, после нескольких лет сопротивления согласился с эволюционной теорией Дарвина. С вопросом о развитии неорганического мира дело обстояло несколько иначе. Критика Кельвина развенчала только аристотелевскую теорию вечности, которую Лайель никогда не поддерживал. Неопределенность его собственного представления о времени, кроме разве того, что времени было, по его мнению, предостаточно, следовало бы отнести к недостаткам теории, однако именно это обстоятельство сделало Лайеля менее уязвимым для атак Кельвина; самыми же жестокими ударами поплатился за свою самоуверенность Дарвин. Важно заметить, что подрыв системы аргументации Кельвина и последовавшее за этим сильное увеличение установленного возраста Земли не поколебали его основополагающего принципа о наличии определенной направленности в развитии, а всего лишь ослабили силу его воздействия.

Существенным моментом является несомненно то, что униформистская доктрина Лайеля была скорее эвристическим принципом, нежели всеобщей «теорией Земли», если воспользоваться выражением более ранних времен. В этом качестве ценность ее неизмерима. Приведем для примера первые конфликты с катастрофистами по поводу двух из их основных утверждений — о внезапном, пароксизмальном воздымании горных систем и об увеличении со временем интенсивности вулканической деятельности. В результате стратиграфических исследований в сочетании с применением лайелевских принципов все, кроме самых консервативных противников, были вынуждены постепенно отказаться от этих утверждений. Гексли был прав: работа Кельвина не имела прямого отношения к большинству геологических исследований, так как отпущенного промежутка времени в 100 млн. лет более чем достаточно для того, чтобы в полной мере реализовался любой, самый поразительный феномен. Такой значительный и рассудительный геолог, как Гейки, заартачился только тогда, когда его прежний союзник захотел впоследствии немилосердно урезать эту цифру.

Существует широко распространенный в наше время взгляд, согласно которому в неорганическом, физическом мире начиная с раннего докембрия не наблюдается заслуживающих внимания направленных изменений скорости и типов процессов, так же как состава литосферы, гидросферы и атмосферы. Учитывая, что докембрий был книгой за семью печатями для геологов XIX в., лайелевский вывод о неизменной Земле по отношению к отрезку времени, который мы сегодня называем фанерозоем, представляется в первом приближении вполне оправданным.

Это не означает, однако, завершения спора между катастрофистами и униформистами, так как недавние годы ознаменовались появлением нового течения, которое можно назвать неокатастрофистским. Отвергая незрелые представления ранних катастрофистов, приверженцы нового направления придерживаются взглядов о прерывистом ходе геологической (и биологической) истории, что заметно отличается от представлений Лайеля и Дарвина, но перекликается со взглядами Баррела. Стратиграфическая летопись получается вроде обычной жизни солдата, где длинные периоды скуки прерываются мгновениями страха!⁶¹

Седиментологи стали усиленно интересоваться эпизодическими турбидитными течениями и сильными штормами, которые раз в десять лет могут дать для аккумуляции и эрозии больше, чем умеренная повседневная деятельность, легче поддающаяся непосредственному изучению. Лайелевская экстраполяция таких повседневных процессов на события более крупного масштаба путем расширения временнóго интервала с целью добиться более грандиозного эффекта за счет простого суммирования часто, вероятно, неправомерна.

Параллельно происходят сдвиги в образе мышления геоморфологов. Так, например, в последние годы стало общепризнанным одно, некогда казавшееся ересью заключение, согласно которому образование овражно-долинного рельефа на площади изрезанного скебленда* в восточной части штата Вашингтон, США, объясняется эрозионной деятельностью катастрофических потоков⁶². В более крупном масштабе значительным преувеличением представляется сейчас «нуль-гипотеза» Джиллули, утверждавшая беспорядочное распределение тектонической активности если и не в пространстве, то, во всяком случае, во времени⁶³ и выдвинутая в противовес теории Штилле о кратковременных глобальных орогенических эпизодах. Новая «теория катастроф» существует даже в математике. Она утверждает, что постепенное изменение причины может приводить не к столь же плавному ходу результирующего эффекта, а к внезапному переходу из одного устойчивого состояния в другое⁶⁴. Это положение можно было бы с успехом отнести к тектоническим процессам в земной коре, где медленное накопление напряжений периодически разрешается в виде сильных и разрушительных землетрясений.

 

* Изрезанный скебленд (channelled scablands) — возвышенное выровненное и сложенное базальтами плато с маломощным почвенным слоем, изрезанное долинами и руслами (см.: «Толковый словарь английских геологических терминов», изд-во «Мир», т. 1, 1977; т. 3, 1979). — Прим. перев.

 

Эта проблема касается непосредственно и эволюции органического мира. Дарвин был так предан идее постепенного изменения, воспринятой им, вероятно, от Лайеля, что его безусловно смущали многочисленные лакуны и отсутствие переходных форм в последовательности ископаемых организмов. Его объяснение, что все такие случаи являются следствием крайней неполноты стратиграфического разреза, в котором не отражены многие интервалы времени, по прошествии многих лет становится все менее убедительным. Расширение сферы геологических исследований во всех областях земного шара, включая океаны, необычайно увеличили полноту стратиграфического разреза, но перерывы в развитии органического мира во многих случаях сохранились.

Элдридж и Гулд⁶⁵ имели дерзость предположить, что традиционный взгляд на постепенное изменение видов во времени был ошибкой. Они предложили альтернативу в виде так называемой теории прерывистого равновесия (punctuated equilibria), по которой длинные периоды морфологического застоя прерываются краткими, геологически мгновенными эпизодами видообразования, когда происходят важные генетические и соответственно морфологические изменения. Однако далеко не все палеонтологи убеждены в правильности этих новых идей, хотя имеется много эмпирических данных в их поддержку.

Принято считать, что эпизоды массового вымирания целых групп организмов типа тех, которые наблюдаются в конце палеозойской и мезозойской эр, объясняются глобальными катастрофами, хотя конкретная природа таких катастроф остается предметом споров⁶⁶. Подобным же образом противоположные им явления, заключающиеся в резких эволюционных вспышках — радиациях органического мира, рассматриваются как геологически кратковременные эпизоды в сравнении с долгими периодами, во время которых не происходит ни эффективных изменений в разнообразии состава, ни появления крупных групп новых организмов. Особенно наглядно это видно на примере неожиданного расцвета группы метазоа в раннем кембрии. Мы далеко ушли от точки зрения Дарвина, который в письме к Кроллу заметил: «...в соответствии с моими теоретическими воззрениями, необходим очень длительный период времени еще до начала образования кембрийской формации». Хотя для отложений, начиная с раннего докембрия имеются, конечно, данные о существовании простейшей одноклеточной жизни, однако широко распространенная когда-то и долго сохранявшаяся вера в длительную докембрийскую историю бесскелетных «высших» организмов уже не кажется оправданной.

Примечания

 

¹ Toulmin S. Е. and Goodfield J. (1965). The discovery of time. Hutchinson, London.

² Berlin I. (1979). Against the current. Hogarth Press, London.

³ Porter R. (1977). The making of geology. Cambridge University Press.

⁴ Darwin C. (1859). On the origin of species (1st edn), p. 282. Murray, London.

⁵ Philliips J. (189). Life of the earth: its origin and succession. Macmillan, London.

⁶ Исключительно ценной работой для изучения сопричастности Кельвина к дискуссии о возрасте Земли является книга Берчфилда: Burchfield J. D. (1975). Lord Kelvin and the age of the earth. Macmillan, London.

⁷ Thompson S. P. (1910). The life of William Thomson, Baron Kelvin of Large. Vol. 1, p. 539. Macmillan, London.

⁸ Это суждение не выдержало проверки временем. Несомненно, более оригинальным мыслителем был его современник из Шотландии Дж. Клерк Максвелл, оказавший огромное влияние на физику более позднего периода.

⁹ Томсон (который и сам был весьма известным физиком) цитируется по работе: King A. G. (1925). Kelvin the man. p. 96. Hodder and Stoughton, London.

¹⁰ Kelvin, Lord (1862). Macmillans Magazine, 5, 288.

¹¹ Kelvin (см. прим. 10), p. 370.

¹² Kelvin (см. прим. 10), p. 375.

¹³ Kelvin (см. прим. 10), p. 368.

¹⁴ Kelvin, Lord (1863). Phil. Mag. (ser. 4) 25, 1.

¹⁵ Hopkins W. (1852). Quart. J. geol. Soc. London., XXIV.

¹⁶ Kelvin, Lord (1871). Trans, geol. Soc. Glasgow, 3, 1.

¹⁷ Kelvin, Lord (1866). Proc. roy. Soc. Edinb., 5, 512.

¹⁸ Geikie A. (1871). Trans, geol. Soc. Glasgow, 3, 153.

¹⁹ Croll J. (1868). Phil. Mag. (ser. 4) 35, 363.

²⁰ В книге: Darwin F. and Seward A. C. (Eds) (1903). More letters of Charles Darwin. Vol. 2, p. 139, Murray, London.

²¹ Письмо Ч. Дарвина Уоллесу (апрель 1869 г.). В кн.: Marchant J. —Ed) (1916). Alfred Russel Wallace. Letters and reminiscences. Vol. 1, p. 242. Cassell, London.

²² Письмо Ч. Дарвина Кроллу (январь 1869 г.). В кн.: Darwin and Seward (см. прим. 20). Vol. 1, p. 313.

²³ Jenkin F. (1867). North British Review, June, p. 277.

²⁴ Huxley Т. H. (1869). Quart. J. geol. Soc. Lond., 25, XXXVIII.

²⁵ Kelvin, Lord (1871). Trans, geol. Soc. Glasgow, 3, 215.

²⁶ Tait P. G. (1876). Lectures on some recent advances in physical science. Macmillan, London.

²⁷ Reade Т. M. (1878). Proc. Liverp. geol. Soc., 3, 211; Reade Т. M. (1879). Chemical denudation in relation to geological time. Bogue, London.

²⁸ Reade Т. M. (1893). Geol. Mag. (ser. 3) 10, 97.

²⁹ Haughton S. (1865). Manual of geology, p. 99. Longman, London.

³⁰ Haughton (1878). Nature, 18, 266.

³¹ King C. (1893). Am. J. Sci., 145, 1.

³² Joly J. (1899). Smithsonian Rep., 247.

³³ Joly J. (1900). Geol. Mag. (ser. 4), 7, 124.

³⁴ Upham W. (1893). Am. J. Sci., 145, 209.

³⁵ Croll J. (1875). Climate and time in their geological relations. Murray, London.

³⁶ Fisher O. (1881). Physics of the earth’s crust. Macmillan, London.

³⁷ Fisher O. (1882). Geol. Mag. (ser. 2) 10, 94.

³⁸ Geikie A. (1892). British Assoc. Rep., p. 3.

³⁹ Darwin G. H. (1886). British. Assoc. Rep., p. 511.

⁴⁰ Perry J. (1895). Nature, 51, 224.

⁴¹ Kelvin Lord (1899). J. Victoria Inst., 31, 11.

⁴² Geikie A. (1899). British Assoc. Rep., p. 718.

⁴³ Chamberlin Т. C. (1899). Science, 9, 889; 10, 11.

⁴⁴ Chamberlin Т. C. (1899). Science, 10, 12 (курсив мой).

⁴⁵ Eve A. S. (1939). Rutherford, p. 107. Macmillan, New York.

⁴⁶ Eve (см. прим. 45).

⁴⁷ Thomson J. J. (1936). Recollections and reflections, p. 420. Bell, London.

⁴⁸ Badash L. (1968). Proc. Am. Phil. Soc., 112, 157.

⁴⁹ Boltwood B. (1907). Am. J. Sci., 23, 77.

⁵⁰ Strutt R. J. (1910). Proc. R. Soc. London, A84, 194.

⁵¹ Holmes A. (1911). Proc. R. Soc. London, A85, 248.

⁵² Holmes A. (1913). The age of the earth. Harper, London and New York.

⁵³ Barrell J. (1917). Bull. geol. Soc. Am., 28, 745.

⁵⁴ Barrell J. (см. прим. 53). p. 821.

⁵⁵ Holmes A. (1933). J. Wash. Ac. Sci., 23, 169.

⁵⁸ Holmes A. (1947). Trans, geob Soc. Glasgow, 21, 117.

⁵⁷ Holmes A. (I960). Trans. Edinb. geol. Soc., 17, 183.

⁵⁸ St. J. Lambert R. (1971). Geol. Soc. London. Spec. Pub., no. 5, p. 10.

⁵⁹ Nat. Res. Council Report, Bull. no. 5, p. 10.

⁶⁰ См. работы: Hooykaas R. (1963). The principle of uniformity in geology, biology and theology. Brill, Leiden. Gould S. J. (1965). Is uniformitarianism necessary? Am. J. Sci., 263, 223. Hubbert М. K. (1967). Critique of the principle of uniformity. В кн. Uniformity and simplicity (ed. С. C. Albritton). Geol. Soc. Am. Spec. Paper, no. 89, p. 3. Simpson G. G. (1970). Uniformitarianism. An enquiry into principle, theory and method in geohistory and biohistory. В кн.: Essays in evolution and genetics in honour of Theodosius Dobzhansky (ed. М. K. Hecht and W. C. Steere), p. 43. Appleton, New York.

⁶¹ Ager D. V. (1973). The nature of the stratigraphic record. Macmillan, London.

⁶² Bretz J. H. (1969). J. Geol., 77, 505.

⁶³ Gilluly J. (1949). Bull. geol. Soc. Am., 60, 561.

⁶⁴ Zeeman E. C. (1976). Sci. Amer., 234, 65.

⁶⁵ Eldredge N. and Gould S. J. (1972). В кн.: Models in paleobiology (ed. T. J. M. Schopf). p. 82, Freeman Cooper, San Francisco.

⁶⁶ В работе The meaning of fossils Рудвик отметил, что теория Кювье о вымирании вследствие причинкатастрофического характера была эмпирически хорошо обоснована.

Глава 5

Дрейф континентов

 

В отличие от изложенного в предыдущих главах дискуссия о дрейфе континентов относится в основном к нашему столетию, хотя сама идея о возможности латерального перемещения материков высказывалась и раньше.

Современную теорию тектоники плит, пользующуюся огромным успехом и оказывающую глубокое влияние на все отрасли наук о Земле, можно рассматривать как результат и дальнейшее развитие гипотезы континентального дрейфа, которая вызывала горячие споры на протяжении половины столетия, начиная с момента ее выдвижения Альфредом Вегенером. Многие годы респектабельные геологические круги по обе стороны Атлантики, и в особенности в Северной Америке, игнорировали ее приверженцев как своего рода маньяков. В любом случае на эту идею смотрели как на не подтвержденную фактами и механически неправдоподобную; долгое время ее роль в сфере интересов большинства ученых-геологов была ничтожной. Рассказ о том, как происходило изменение общего мнения,— один из наиболее увлекательных в истории науки; к тому же он превосходно документирован¹.

Чтобы полнее оценить революционное значение гипотезы Вегенера, необходимо, прежде чем перейти к этой дискуссии, обрисовать ту умозрительную модель Земли, которая доминировала в конце XIX — начале XX в. Уместно, кроме того, напомнить о заслугах некоторых из предшественников Вегенера.