Глава вторая. Когда Земля родилась

 

 

Какие праздники в году самые веселые? По-моему, день рождения и Новый год! А не кажется ли вам, что они чем-то похожи? Смотрите: в каждый день своего рождения вы чувствуете, как становитесь на год старше ri, конечно, значительно умнее и красивее. Так во всяком случае говорят поздравляющие. А что Новый год? В этот день наша планета начинает новый виток вокруг Солнца и тоже становится старше… Выходит, что день рождения — это как бы ваш личный «Новый год», который отмечает время, прошедшее с момента появления на свет. А когда родилась Земля?..

Я хотел бы начать рассказ о том, как люди добирались до истинной даты рождения своей планеты, с одного исторического эпизода. Произошел он в Москве двести восемьдесят три года тому назад… Надо сказать, что жила в ту пору столица неспокойно. Вернувшийся из поездки за границу молодой царь Петр чудил, ломая старину. Он резал бороды боярам, заставлял снимать долгополое русское платье и одеваться по-иноземному. Царь устраивал забавы — одна другой страшнее — с пальбой из пушек и фейерверками. Он закладывал корабли и вводил новые учреждения вместо старых приказов.

Утром 20 декабря пошли по площадям да по торговым рядам бирючи с барабанщиками. Стали скликать народ — слушать новые царевы указы. Первый назывался: «О писании впредь Генваря с 1 числа 1700 года во всех бумагах лета от рождества Христова, а не от сотворения мира». Дивились гости гостиной сотни, слушая бирюча, дивились посадские и ремесленные люди всякого чина и звания: «Чего еще царь отудумал?»… А барабаны стучали, и бирючи читали громкими голосами, нараспев: «Известно великому государю, что не только во многих европейских христианских странах, но и в народах славянских, которые с восточною православною нашею церковью во всем согласны, как волохи, молдавы, сербы, далматы, болгары и самые великого государя подданные черкасы и все греки, от которых вера наша православная принята, — все те народы согласно лета свои счисляют от рождества Христова осьмь дней спустя…» А посему велел великий государь «лучшего ради согласия с народами европейскими в контрактах и трактатах» отныне, после 31 декабря 7207 года от «сотворения мира», считать и писать 1 января 1700 года «от рождества Христова».

 

«Что ж, — говорили друг другу люди московские, — нам все едино, что одна цифирь, что другая. То дело подьячих — крапивного семени числа в бумагах блюсти». Впрочем, тогда смысл нового указа был, наверное, более понятен, чем сегодня. Нас не может не удивить странный срок — 7207 год! Какое-то «сотворение мира»! И «рождество Христово» через пять тысяч пятьсот восемь лет после «сотворения»!.. И тут, пожалуй, для лучшего понимания сути дела стоит нам с вами сделать небольшое «прибавление» к тексту или, если хотите, «отступление» от главной темы повествования…

 

Рыбы на горах

 

Однажды в горах Южного Урала, расколов геологическим молотком обломок красноватого сланца, мой друг, пригласивший меня в экспедицию, громко вскрикнул и стал созывать всех к себе. «Смотрите, смотрите!» — повторял он, протягивая руку с камнем. На ровной поверхности мергельной пластины виднелся четкий отпечаток какого-то животного. «Трилобит! — с гордостью говорил мой друг. — Членистоногое. Жил в кембрии, в самом начале палеозойской эры, примерно пятьсот — шестьсот миллионов лет назад…»

Мы с уважением смотрели на крошечный отпечаток, длиною не больше 3–5 сантиметров. Из каких далей, из каких глубин вознесло его сюда к нам, на вершины гор? А счастливый обладатель находки уже разворачивал перед слушателями картину пятисотмиллионнолетней давности. Кембрийский период, или кембрий, был впервые выделен английским геологом Седжвиком в 1835 году. Он назвал его по древнему наименованию английской провинции Уэльса, где встречались сланцы этого периода.

Тогда, после долгого господства суши над морем, воды вновь решили взять реванш и пошли приступом. На территориях современных континентов опускались долины и плоскогорья, проваливались горы и на их место приходила вода. Над Алтаем, над Уралом, над Северной Африкой, представлявшими в ту пору обширные впадины, катил свои волны первобытный океан.

Такое опускание суши продолжалось, правда, не очень долго, каких-нибудь двадцать-тридцать миллионов лет… Но что для вечности какое-то миллионнолетие!..

По всей Земле распространился теплый климат. В кембрийском периоде появляются первые животные со скелетом, с панцирем и раковинами. Наступает время трилобитов. В общем это были ракообразные. Туловище и хвост у них состояли из множества члеников, подобно хвосту современного рака. Часто эти членики оканчивались острыми шипами. Прочные щитки, покрывавшие все тело трилобита, защищали его от нападения врагов, и он спокойно ползал по дну в придонной мути, выискивая пищу. Глаза у большинства из них были развиты слабо, а то и вовсе их не было.

Наша находка относилась к небольшим. Но среди ранних ракообразных встречались и значительно более крупные экземпляры. Сегодня на трилобитов больше всего похожи кинг-крабы, или мечехвосты, которые попадаются иногда у берегов Юго-Восточной и Восточной Азии, а также вдоль восточных берегов Северной и Центральной Америки. Наших мечехвостов называют «живыми ископаемыми», поскольку они существуют, почти не меняясь, уже около трехсот пятидесяти миллионов лет…

Эта находка заставила меня вспомнить о том, какие противоречивые мнения бытовали в разные времена среди людей по поводу окаменелостей, встречавшихся в земных слоях.

Жил когда-то, веков за пять или шесть до нашей эры, в Древней Греции философ Ксенофан из города Колофона. Был он в молодости за какие-то провинности изгнан из родного города и даже продан в рабство. Но потом выкуплен. Не раз пересек он Элладу, переходя из города в город, затевая диспуты на площадях и распевая стихи собственного сочинения. Тем и кормился, как большинство нищих философов.

Какое-то время жил Ксенофан в Сицилии. Там в знаменитых каменоломнях он не раз встречал отпечатки рыб и растений на камнях. «Что это такое?» — спрашивали ученики философа. И он отвечал: «Когда-то давно все в мире было построено из глины. Тогда все эти предметы существовали в натуре. Вместе с глиной они затвердели и превратились в камни. Также и люди, населяющие Землю, когда-нибудь тоже погибнут под волнами наступающего моря и превратятся в глину. После чего вся история жизни повторится сначала».

 

 

Рисунок трилобита по отпечатку.

 

Многие ученые древности писали в своих сочинениях об окаменелостях, найденных в горах. Особенно удивляли камни, похожие на рыб, и отпечатки морских животных, которые встречались на вершинах гор, далеко от моря. У древних греков родился даже миф о чудовище-горгоне по имени Медуза. На голове у нее вместо волос извивались змеи, а взгляд был таким страшным, что обращал в камень каждого, кто осмеливался взглянуть.

 

 

Аммоновы рога (аммониты). Рисунки окаменевших раковин древних моллюсков.

 

Знаменитый ученый, философ и алхимик средних веков Альберт Великий из Больштедта писал в своем трактате «О минералах и металлических предметах»: «Всем кажется удивительным, что иногда находят камни, которые снаружи и внутри имеют вид животных… Авиценна думает, что причина этому та, что животные, по его мнению, вообще все превращаются в свое время в камни и особенно в солеобразные камни… Это удостоверяет и сказание о горгоне (Медузе), которая будто бы превращала в камень тех, которые на нее оглядывались. Но именем Горгоны называли мощную минеральную силу, оглядывание на нее означало склонность влаги тел к камнесозидающей силе».

«Природа, созидающая мертвый мир, творящая камень, желает подражать жизни, — говорил ученый-иезуит XVII столетия Атанасиус Кирхер. — Она (природа) лепит камни, придавая им очертания живых существ, геометрических и астрономических фигур. Воспроизводит даже формы Луны, Солнца и звезд. Эти таинственные силы природы есть признак божественного всемогущества…»

По мнению Кирхера, природа умеет даже писать буквы на камнях и создавать изображения святых. Мы еще не раз встретимся со взглядами этого великого путаника. Кирхер был философом и математиком, преподавал восточные языки и занимался естествознанием, писал ученые трактаты по физике. И всюду, за что бы он ни брался, рядом с тонкими наблюдениями и остроумными выводами соседствовали такие нелепости, которые сводили на нет всю ценность его исследований. Почему же отец Атанасиус столь слепо верил в чудеса? Дело, наверное, заключалось в том, что почтенный иезуит во всех случаях, когда наблюдаемое явление не поддавалось объяснению, прибегал к помощи бога. Бог способен на все, бог может сотворить чудо. А если так, то что же считать признаком, отделяющим правду от выдумки? Нет, ученому явно не хватало правил Декарта, о которых я вам уже рассказывал…

И все-таки, как же попадали раковины и окаменевшие рыбы на вершины гор? И почему животные, кости которых находят ученые, сегодня не встречаются на Земле?

 

Когда был всемирный потоп?

 

Со временем окаменевших останков животных и растений собралось так много, что по ним даже стали восстанавливать облик животных, в давние времена населявших Землю. Но почему они все погибли? Самое простое и наглядное объяснение давала Библия.

«В шестисотый год жизни Ноевой, во второй месяц, в семнадцатый день месяца… разверзлись все источники великой бездны, и окна небесные отворились; и лился на землю дождь сорок дней и сорок ночей… И умножилась вода и подняла ковчег, и он возвысился над землею; вода же усиливалась и весьма умножалась на земле, и ковчег плавал по поверхности вод.

И усилилась вода на земле чрезвычайно, так что покрылись все высокие горы, какие есть под всем небом: на пятнадцать локтей поднялась над ними вода…

И лишилась жизни всякая плоть, движущаяся по земле, и птицы, и скоты, и звери, и все гады, ползающие по земле, и все люди; все, что имело дыхание духа жизни в ноздрях своих на суше, умерло.

Истребилось всякое существо, которое было на поверхности всей земли; от человека до скота и гадов, и птиц небесных все истребилось с земли: остался только Ной, и что было с ним в ковчеге. Вода же усиливалась на земле сто пятьдесят дней.

И вспомнил бог о Ное, и о всех зверях, и о всех скотах и о всех птицах, и о всех гадах пресмыкающихся, бывших с ними в ковчеге; и навел бог ветер на землю и воды остановились. И закрылись источники бездны и окна небесные, и перестал дождь с неба. Вода же постепенно возвращалась с земли, и стала убывать вода по окончании ста пятидесяти дней…

Шестьсот первого года жизни Ноевой к первому дню первого месяца иссякла вода на земле; и открыл Ной кровлю ковчега и посмотрел, и вот, обсохла поверхность земли. И во втором месяце, к двадцать седьмому дню месяца, земля высохла».

Короче говоря, существовал мир. Случилась катастрофа. Старый мир погиб и народился новый, тот, в котором мы живем сейчас. Вполне убедительная гипотеза. Доказательства — налицо. Почти у всех народов, населяющих разные континенты, можно встретить мифы о грандиозном потопе.

В основе большинства сказаний лежат истинные происшествия. Так и миф о всемирном потопе мог родиться в результате многочисленных наводнений и катастроф, которыми так богата история нашей планеты. Между прочим, ученые немало поспорили о том, когда именно случился всемирный потоп. Англичанин Джон Вудворд в своей книге «Естественная история Земли» рассказал, что в одном из слоев Земли нашел ископаемые орехи. И эти орехи были неспелыми. А значит, сделал он вывод, потоп произошел в конце весны. Плоды на деревьях уже образовались, но еще не созрели.

Однако его соотечественник Дж. Парсонс, изучавший ископаемые останки плодов из других мест, пришел к выводу о их полной готовности. И заявил, что убежден в осеннем начале потопа.

Ирландский же архиепископ Джеймс Ашер дал самую точную дату потопа. Он написал, что воды хлынули с неба в воскресенье 7 декабря…

Однако далеко не все ученые соглашались с тем, что мир на нашей планете сменился только в результате потопа. В 1757 году в России вышла в свет работа Михаила Васильевича Ломоносова «Слово о рождении металлов от трясения земли», а шесть лет спустя — вторая: «О слоях земных».

«Напрасно многие думают, что все, как видим, с начала творцом создано; будто не токмо горы, долы и воды, но и разные роды минералов произошли вместе со всем светом; и потому де не надобно исследовать причин, для чего они внутренними свойствами и положением мест разнятся.

Таковые рассуждения весьма вредны приращению всех наук, следовательно и натуральному знанию шара Земного, а особливо искусству рудного дела, хотя оным умникам и легко быть философами, выучать говорить три слова: бог так сотворил, и сие дая в ответ вместо всех причин» — так писал великий русский ученый в своих сочинениях.

По мнению Михаила Васильевича, изменения на поверхности Земли происходят как из-за внешних геологических факторов, то есть из-за разрушительной работы текучих вод, морских волн, сильных ветров и мороза, так и из-за внутренних. Внутренние же причины Ломоносов назвал единым словом «землетрясения», связанные с действием подземного огня.

В ту пору весь мир находился под влиянием вестей о сильнейшем землетрясении в 1755 году, разрушившем город Лиссабон.

По замыслу Ломоносова были организованы первые академические экспедиции для изучения обширной территории государства. Русский путешественник и натуралист Иван Иванович Лепехин исследовал залегания горных пород на Урале, в Поволжье и пришел к выводу, что Уральские горы поднялись под действием сил подземного огня.

Другой русский естествоиспытатель, Петр Симон Паллас, объехал Поволжье, Оренбургский край, часть Западной Сибири, Западный Саян и низовья Волги. В 1777 году Паллас выступил на торжественном заседании Петербургской академии с речью, в которой изложил свою теорию строения Земли и образования гор. Он считал, что первоначально весь земной шар был покрыт водами Мирового океана. Лишь кое-где выступали гранитные острова. Затем в недрах загорелись гнезда колчедана и начались колоссальные вулканические извержения. Именно они подняли со дна моря не только острова, но и континенты. Во время извержений открылись подземные пещеры, куда стекла лишняя вода. Такие катастрофы в истории Земли, по мнению Палласа, происходили не раз. Они сопровождались гигантскими поднятиями суши и невероятными наводнениями. При этом воды, которые стекали в пониженные части Земли, приносили с собою и кости животных, погибших во время потопов.

Конец XVIII столетия ознаменовался большими земляными работами на юго-западе Англии. Там на прокладке канала работал землемером человек по имени Вильям Смит. Он обратил внимание, что в каждом слое Земли встречаются свои окаменевшие останки животных и растений. Английский геодезист задумался: а нельзя ли по ним определить последовательность, кто за кем жил, а потом и разделить горные породы по возрасту? Смит первым составил геологическую карту Англии. Его открытие дало начало важному разделу исторической геологии — СТРАТИГРАФИИ, которая изучает последовательность формирования горных пород.

Именно эта наука позволила ученым в конце концов составить себе представление о геологической истории Земли.

 

Спор Нептуна с Плутоном

 

В конце XVIII века старинный городок Фрейберг был известен в основном своей горной академией. Это и понятно: уже пятьсот лет существовали здесь серебряные рудники. И главным делом горожан издавна считалось горное дело. Кроме того, во Фрейберге имелись чугунолитейные заведения и золототкацкие мастерские. Но молодые люди ехали во Фрейберг за горной наукой.

И пожалуй, самым популярным из профессоров горной академии являлся доктор Абраам Готлоб Вернер — маленький, подвижный человек с глазками-пуговками и улыбчивым пухлым ртом. Он превосходно читал лекции. Слушать его приезжали из других городов, из многих университетов. А сколько раз просили студенты герра профессора написать и издать свои лекции. Но Абраам Готлоб только отмахивался: он любит живое слово, а писаниной станет заниматься в старости.

Вернер не всходил — взбегал на кафедру и, устроившись на ней, утвердившись, начинал каждую лекцию с какого-то единого утверждения, которое потом доказывал, развивал и подкреплял многочисленными примерами.

— Вода, мейне геррен, только вода первопричина всех изменений на земле, — говорил он, взмахивая коротенькими руками. — Никогда не была наша планета расплавленной и в горячем состоянии. Она холодна изначально. А ее твердая кора образовалась осаждением из раствора первичного океана. Потому так много слоев мы находим во всех разрезах и на всех обрывах, пересекающих горы и долины. При этом, поскольку горные породы имеют весьма различные и отличающиеся по химическому составу слои, можно предположить, что и состав вод Мирового океана был далеко не всегда одинаковым…

Дальше Вернер утверждал, что в тех местах, где воды океана были спокойны и недвижны, отложились кристаллические породы — гранит и гнейс, порфир и базальт. Они образовали высочайшие горы, вершины которых, впрочем, никогда не видели неба, ибо их скрывала вода. Ведь и на самых высоких вершинах до сей поры восходители находят окаменелые раковины древних моллюсков. Совсем другая картина встречает нас в затопленных междугорьях. Здесь стремительные подводные течения уносили с собой осадки и кристаллические породы осесть не могли. Постепенно вода разлагалась на «водотворное» и «кислотворное» вещества. А часть ее, испаренная жаркими лучами солнца, переносилась на другие планеты. Уровень Мирового океана понизился. Ветер и солнце разрушили первозданные горы и образовали вторичные породы: известняки, глины, песчаники, мел, гипс, каменный уголь… Горючие вещества в недрах время от времени, конечно, загорались. Они выбрасывали на поверхность кое-где шлаки. Но значительной роли эти явления не играли.

 

 

Горное дело. Со старинной гравюры.

 

Ах, как читал профессор Вернер свои лекции! Тот, кто их слушал, навсегда становился убежденным сторонником и пропагандистом его взглядов. Ученики Фрейбергской академии, окончив курс, разъезжались по своим странам, где у них появлялись свои ученики. И постепенно мысли и воззрения саксонского профессора распространились по всей Европе. В 1810 году лекции Вернера записал и перевел русский студент А. Ф. Севастьянов. Сторонников взглядов Вернера скоро стали во всем мире называть «нептунистами», по имени бога морей Нептуна.

И вдруг, когда нептунисты только-только начали наслаждаться всеобщим признанием, на горизонте появилось облачко. В 1785 году в Эдинбурге, на собрании ученого общества выступил с лекцией шотландский минералог Джеймс Геттон. Он подверг резкой критике учение нептунизма и категорически заявил, что внутри Земли, безусловно, существует расплавленная масса, которая и оказывает основное влияние на образование горных пород.

Интересно отметить, что природа будто специально создала Геттона прямой противоположностью Вернеру как по характеру, так и по внешнему облику. Сухопарый и язвительный шотландец профилем напоминал грача. Он не отрицал всемирного потопа, но при том утверждал, что это горячие газы и вздымающие силы внутреннего расплава, словно огромные пузыри, подняли над волнами материки, острова и архипелаги. Часть из них, не выдержав напора, лопалась, и раскаленная лава фонтанами взлетала вверх. Обломки падали и погружались на дно океана, где снова и снова уплотнялись под влиянием все того же внутреннего жара. И снова поднимались материки и снова лопались… Так продолжалось много лет в течение непрерывного развития нашей планеты.

Никакое покушение на устоявшиеся авторитеты не проходит даром. Автору новой гипотезы пришлось выслушать немало неприятных и даже порой оскорбительных обвинений. Но шотландцы не зря славятся своим упрямством. А Геттон был еще и невозмутим, как англичанин. Десять лет спустя после памятной речи он выпустил в свет двухтомный труд «Теория Земли», где подробно изложил и обосновал свою точку зрения. И мир науки не выдержал, раскололся на два лагеря. Одни ученые остались верны полюбившемуся нептунизму. Другие — отдали пальму первенства «плутонизму» Геттона.

Расхождение во взглядах особенно обострилось во время знаменитого спора о базальтах. Вы помните, как в начале своей лекции Вернер говорил об осаждении кристаллических пород, в том числе гранита, гнейса, базальта, порфира… «Ничего подобного, — безапелляционно заявил Геттон. — Даже мальчишке ясно, что базальты и гранит — породы чисто огненного происхождения. Да-с, сэр! Именно так, сэр! Даже мальчишке…»

Спор о происхождении «проклятых» базальтов никого не оставил равнодушным. В 1791 году русский ученый Василий Михайлович Севергин писал: «…базальт долженствовал быть некогда жидок, прочие же обстоятельства сего места убеждают, что он был жидок от огня, то есть некогда плавился». Так, несмотря на свою склонность к нептунизму, Василий Михайлович с готовностью признавал и иную точку зрения.

 

Спор между нептунистами и плутонистами был полезен по многим причинам. Современникам он показал, что прежде следует накопить побольше фактов о горных породах. А уже потом решать вопросы их происхождения. Подле этого в геологии окончательно оформилось новое направление: петрография — наука о составе и происхождении горных пород. Кое-кто из исследователей даже начал производить опыты — плавить образцы горных пород в печах и охлаждать их в разных условиях. Как всегда, опыты приносили множество новых знаний, среди которых были ответы на некоторые вопросы и были новые вопросы.

 

«Великая лестница жизни» Жоржа Кювье

 

В 1794 году известный французский ученый Жоффруа Сент-Илер обратил внимание на реферат никому не известного Ж. Кювье из Нормандии, посвященный анатомии одного из морских моллюсков. Работа была хорошо написана, и Сент-Илер пригласил молодого человека в Париж. С той поры на всю жизнь судьба сына момпельгардского пастора Жоржа Леопольда Кретьена Фредерика Дагобера Кювье оказалась связанной с французской столицей. Его заслуги перед наукой чрезвычайно велики. Немецкие авторы даже в эпохи напряженных отношений с соседней Францией не называли Кювье иначе, как «великий анатом». Он установил понятие о типах в зоологии. Первым объединил в один тип позвоночных четыре класса: млекопитающих, птиц, амфибий и рыб. Прочих же животных отнес к остальным трем типам: членистых, мягкотелых и лучистых. В основу своей классификации Кювье положил строение нервной системы, которую считал важнейшей системой любого организма, системой, управляющей всеми функциями.

Кювье сформулировал принципы, по которым изменение одной части организма должно вести к соответствующим изменениям другой его части. И это позволило естествоиспытателям по отдельным частям судить о целом.

Представляете, как важен был такой принцип для палеонтологов. Они смогли начать реконструировать ископаемых животных по немногим разрозненным останкам, найденным при раскопках.

Вместе со своим сотрудником Александром Броньяром Кювье внимательно исследовал окаменелости, встречающиеся в отложениях парижского бассейна.

Помните, примерно такую же работу проделал десятью годами раньше инженер-самоучка Вильям Смит в Англии. Но если для Смита глав ным были слои горных пород, а ископаемые лишь помогали их распознавать, то для Кювье и Броньяра все обстояло как раз наоборот. Французских ученых интересовали прежде всего животные и растения, жившие в одно и то же время и потому погребенные в одинаковых слоях Земли. И определяли они их, изучая слои пород, в которых находили одинаковые окаменелости.

 

 

Взрыв горы при встрече огня и воды. С гравюры XVIII века.

 

Кювье и Броньяр сделали вывод, что благодаря таким исследованиям можно научиться не только отождествлять слои в разных местах, но и устанавливать, какие существа населяли Землю раньше, а какие — позже. При этом в самых древних Слоях ископаемые формы вообще отсутствовали, а при переходе к более молодым в геологическом отношении слоям окаменелости попадались все чаще и становились все сложнее. При этом Кювье выделил наиболее характерные — «руководящие» для каждого данного слоя окаменелости, которые не встречались или были редки в других слоях. Это открывало перед исследователями совершенно новую и чрезвычайно увлекательную сферу деятельности. Ученые стали строить картины прошедшей жизни, располагая их друг за другом по великой лестнице жизни и геологической истории планеты. Стала бурно развиваться стратиграфия, начало которой было положено работами Смита.

Метод руководящих окаменелостей оказался очень прост в применении, и потому он долгое время был самым главным в определении возраста горных пород и при сопоставлении геологами различных разрезов. Но постепенно стали проявляться и его недостатки. Ведь в основе лежало убеждение, что животные и растения одного периода должны быть распространены в свое время по всему свету. Между тем зоологи доказали, что любые организмы нуждаются в определенных условиях и потому не могут одновременно в равной мере заселять весь земной шар.

Да и появление, и вымирание определенных типов не могло происходить одновременно и повсеместно. Один и тот же вид организмов не мог возникнуть сразу во многих районах земной поверхности. Намечались и другие трудности в применении метода Кювье. Но главный фундамент науки он все-таки заложил.