Вооруженный ключом к прочтению геологической летописи, он всюду находил иллюстрации к своей теории. Письма его, относящиеся к этому путешествию, глубоко отличаются от прежних. Там нас поражают наблюдательность, живой интерес к природе; мы видим страстного натуралиста, но еще не замечаем мыслителя. Здесь он – царь в своей области, уже овладевший хаосом явлений. Он без труда разбирает самые сложные, запутанные напластования, самые хаотические массы горных пород, восстановляя механизм разнообразных действий, накопивших эти груды в течение бесконечных периодов, – механизм, ничем существенным не отличающийся от современного, деятельность которого Лайель мог видеть в извержениях Везувия и Этны, в разливах По, в прибое Средиземного моря.
По Франции он путешествовал с Мурчисоном: здесь они изучали древние третичные осадки, угасшие вулканы Оверни, образование речных долин, которое, как убедился Лайель, может быть объяснено медленным размывающим действием рек, помимо всяких потопов и колоссальных морских волн, накатывавших холмы и прорывавших котловины.
"Поездка была обильна результатами, – писал он отцу, – и я далеко подвинулся в аналогиях между современной природой и действием древних сил в отдаленные эры, – аналогиях, которые должна будет объяснить моя книга. Теперь я не сомневаюсь, что мне удастся доказать положительную одинаковость ныне действующих и древних причин".
В Ломбардии он расстался с Мурчисоном и продолжал путешествие один через Падую, Верону, Флоренцию, Рим и Неаполь в Сицилию. Италия обнаружила перед ним третичные (плиоценовые) осадки с массой современных раковин; в Сицилии он мог видеть в большом масштабе действие современных сил: вулканических и водных, поднятий и оседаний… "Результаты моих сицилийских странствий, – писал он, – превосходят мои самые пылкие ожидания в отношении аналогии древнего и современного мира".
Изучая вулканические отложения Этны – слои лавы, пепла и прочего, образовавшегося за исторические времена, – Лайель убедился, что они составляют ничтожный, почти незаметный слой, сравнительно со всей массой продуктов, накопившихся за время существования вулкана. Но эти древние отложения, эта масса, образующая громадный конус, представляет, как показали его исследования, результат того же процесса, что и отложения исторических времен, – результат многократных последовательных извержений. Сколько же времени прошло, пока скопилась вся эта гора, вся эта груда лав, пепла, шлаков и так далее? А между тем, Этна покоится на породах с современными раковинами – стало быть, образовалась уже в современную эпоху. Итак, один этот пример растягивает современную эпоху на Бог знает какой длинный ряд веков.
Покончив с Сицилией, Лайель отправился обратно через Италию и Швейцарию в Париж, где снова встретился с Кювье и другими светилами. "Он (Кювье) много толковал со мной о католическом вопросе, о правах наших корпораций и т. д., но я не мог выжать из него ни словечка о естественной истории".
Кювье был слишком поглощен политикой, да и мог ли он думать, что малоизвестный английский адвокат уже подписал приговор излюбленной системе его, Кювье, светила над светилами. Но приговор был подписан. Новая система уже сложилась в голове Лайеля.
Его экскурсия занимает исключительное место в ряду геологических экспедиций, так как из нее выросла геология как индуктивная наука. Сам он так резюмировал значение своей поездки в письме к Мурчисону:
"Моя книга отчасти уже написана и план составлен. Я не имею в виду представить перечень всех фактов, добытых геологией, но попытаюсь установить принципы рассуждения этой науки; вся моя книга должна явиться иллюстрацией этих принципов и основой для вытекающей из них системы. Как вам известно, эти принципы сводятся к тому, что с древнейших времен до наших дней не действовали никакие другие причины, кроме тех, которые ныне действуют, и что действие их всегда проявлялось с той же энергией, какую они проявляют ныне".
Еще до возвращения из экскурсии Лайель и Мурчисон обнародовали результаты своих совместных исследований в двух важных мемуарах – "О пресноводных отложениях Прованса" (капитальный труд по геологии третичных осадков) и "Об образовании долин". Последний в особенности возбудил бурную полемику в Геологическом обществе. Устные сообщения Лайеля, по возвращении в Англию, еще более поддали жару. Буклэнд, Гриноф, Добени, Конибир обрушились на непочтительного ученика, отвергавшего их излюбленную "дилювиальную" теорию. А он, не теряя времени на бесплодную полемику, принялся за свою книгу, отрываясь от работы только для поездок в различные местности, с целью проверить личным наблюдением тот или другой вопрос.
Первый том "Основных начал геологии" Лайеля ("Principles of Geology") вышел в свет в 1830 году, второй – в 1832-м, третий – в 1833-м.
Трудно определить в немногих словах значение этой книги. Оно не укладывается в краткую формулу, не выражается в ярких открытиях, которые можно было бы пересчитать по пальцам. В этом отношении Лайеля превзошли многие. Он не был таким блестящим классификатором формаций, как, например, Мурчисон, крестный отец силурийской и пермской систем; не воскресил такой бездны угасших тварей, как Агассиц или Ричард Оуэн.
Правда, и ему принадлежит немало крупных открытий, немало оригинальных исследований, но не в них его главная заслуга, не они завоевали ему место главы и корифея геологов нашего века.
Вся его книга в целом представляет открытие. Это огромная, циклопическая работа: важнейшие разряды геологических явлений, важнейшие роды действий, которым подвергается земная кора, перебраны в ней одно за другим, разобраны, освещены, сведены к реальным причинам. По мере того как вы читаете ее, перед вами раскрывается сложный механизм геологических движителей, от мельчайшего винтика до махового колеса. Попытаемся указать главные пункты этой работы.
Прежде всего, остановимся на методе Лайеля. Как мы уже говорили, он взялся за дело иначе, чем его предшественники. Он искал разгадку прошлого в современных явлениях. Он не угадывал того, что было, по древним геологическим памятникам, а стремился узнать то, что есть, что происходит теперь и к каким результатам может и должен привести этот "современный порядок вещей", если предположить, что он тянется неопределенное время. Казалось бы, что тут изучать в этих современных явлениях: всякий видел и знает, как действуют дождь и ветер, ручьи, реки и тому подобное. На деле же именно эти повседневные явления природы были наименее известны. Геологи не только не знали их, но и не подозревали своего незнания. Это весьма обыкновенное и характерное явление: факты, намозолившие нам глаза, кажутся известными и переизвестными, так что и исследовать их незачем. Так было и в данном случае. "Со смелостью, естественно внушаемою таким непониманием своего невежества, геологи не задумались сразу решить, что время никогда не могло дать возможности существующим силам природы произвести громадные изменения и перевороты, которые открыла нам геология. Поэтому они с полной свободой предавались своему воображению, отгадывая то, что могло быть, а не исследуя то, что есть; другими словами, они терялись в догадках, каков мог быть ход природы в отдаленных периодах, а не изучали, каков он в их собственное время" (Лайель).
В книге Лайеля деятельность современных сил природы впервые явилась в своем настоящем свете. Он показал, что, во-первых, работа этих "слабых" агентов приводит в действительности к колоссальным результатам, продолжаясь в течение неопределенного времени, и, во-вторых, что она действительно продолжается в течение неопределенного времени, незаметно сливаясь с прошлым.
Изучению современных сил посвящены первый и второй тома "Основных начал". Перечислим главнейшие разряды явлений, о которых здесь трактуется.
Огромные изменения в климате, происходившие на земной поверхности в древние эпохи (о чем свидетельствуют ископаемые остатки), являлись одним из главных препятствий для теории униформизма. Казалось, что эти изменения решительно не могут быть согласованы с современным порядком природы.
Лайель доказал, что огромные колебания в климате могут происходить вследствие изменений в очертании материков и морей, что подобные изменения действительно совершались в течение геологической истории и согласуются с переворотами в климате, о которых свидетельствует та же история.
Точно ли все климатические колебания, происходившие на нашей планете со времени образования твердой земной коры, могут быть объяснены изменениями в физической географии, помимо всяких космических причин (например, изменения эксцентриситета земной орбиты) – об этом еще и поныне спорят. Во всяком случае, Лайель впервые показал, что совокупность изменений – поднятий, оседаний, размываний и так далее – ныне происходящих на земной поверхности, может и должна привести к общей перемене климата и что подобные перемены, под влиянием тех же причин, не раз уже совершались в течение прежних эпох.
Деятельность воды как геологического агента впервые выяснена Лайелем в ее настоящем объеме и значении. Он установил понятие о разрушающей и созидающей работе рек, морских течений, приливов и отливов; показал громадные размеры этих двух параллельных и соотносительных процессов, сопоставив разрозненные и рассеянные данные о количестве осадков, выносимых реками и потоками, о размывающей деятельности моря; установил законы образования осадков в озерах, дельтах, лиманах; выяснил геологическую роль ключей; провел параллель между древними осадочными породами и современными отложениями, обнаружив их сходство в мельчайших деталях строения. Показав, что древние осадочные отложения имеют тот же характер, что нынешние, и устранив таким образом представление о громадной напряженности водяных сил в древние эпохи, он этим самым обнаружил логическую несостоятельность теории катастроф. Ибо если громадные толщи осадочных пород, из которых построена земная кора, отложились медленно и постепенно в течение бесконечных веков, как ныне отлагаются осадки в морях и озерах, то и соответствующее этому процессу разрушение материков должно было совершаться так же медленно, как ныне.
Изучая продукты деятельности современных вулканов и сравнивая их с древними вулканическими породами, он показал, что те и другие представляют существенно однородный характер и свидетельствуют об одинаковом процессе – о местных вулканических действиях, совершавшихся с большими перерывами в течение долгих периодов. В противоположность господствовавшему учению (Леопольда фон Буха) о моментальном образовании вулканов вследствие поднятий и прорыва земной коры, он утверждал, что вулканический конус – Везувий, Этна и другие – результат бесчисленных извержений, груда концентрических покрышек, состоящих из слоев лавы, шлака и пепла, нагромоздившихся последовательно одна на другую. С такою же напряженностью действовали вулканические силы прошлых веков.
В вопросе об образовании горных цепей Лайель явился решительным противником Эли де Бомона, различавшего в истории земной коры периоды покоя и пароксизмов. В периоды пароксизмов возникало разом по нескольку горных цепей, причем цепи, поднятые одним и тем же переворотом, – параллельны. Один из недавних переворотов поднял Анды и с ними 270 вулканов разом. Эту теорию, появившуюся почти одновременно с "Основными началами", Лайель опроверг в третьем томе своей книги. В настоящее время она совершенно оставлена, и современная наука, объясняющая происхождение горных цепей медленным оседанием земной коры, возвращается к воззрениям Лайеля. Вообще, для огненных причин, действующих на земную кору, Лайель сделал то же, что и для водных: выяснил характер и объем их действия.
Сопоставив все известные в то время данные о вулканах, землетрясениях, поднятиях, оседаниях земной коры, он показал, какую громадную работу производят в общем итоге эти местные, часто слабые, иногда едва заметные действия. Обратившись затем к древним и новым вулканам, горным цепям и т. п., он обнаружил в этих памятниках следы таких же местных, слабых, медлительных факторов. Напротив, нигде ни в древнейших, ни в новых образованиях не найдем мы следов мгновенного и титанического действия, превосходящего по энергии и быстроте современные явления.
Вопрос о причинах вулканических извержений не был им решен, да и в настоящее время на этот счет существуют только более или менее остроумные гипотезы.
Но каковы бы ни были эти причины, способ их действия впервые правильно охарактеризован Лайелем. Он выражается в медленных поднятиях и оседаниях земной коры, в землетрясениях и извержениях – местных и настолько слабых, что самое грандиозное явление в этом роде – извержение Кракатау. Лиссабонское землетрясение совершенно пропадает в общей экономии природы и ничуть не нарушает ее обычного хода. Так действовали "огненные причины" с древнейших времен и только благодаря бесконечному времени действия приводили в итоге к образованию гигантских хребтов, погружению материков, выдвиганию новых – словом, к полному преобразованию земной поверхности.
Воззрения Лайеля шли вразрез с господствовавшей в то время плутонической теорией Буха, Гумбольдта и де Бомона, объяснявших многие явления "воздействием огненного жидкого ядра Земли на твердую оболочку", которая вспучивалась, поднималась, изгибалась под напором этой расплавленной массы.
Теория метаморфизма, зародыш которой мы находим у Гёттона, была разработана Лайелем и приведена в связь с его общей системой. Среди горных пород, составляющих земную кору, видную роль играют толщи кристаллических сланцев, обнаруживающих признаки огненной (кристаллическое слоение) и водяной (слоистость) работ. Согласно теории Лайеля, "возраст каждой метаморфической формации бывает двоякий: сначала мы должны сообразить период, когда она появилась как водяной осадок в виде ила, песка, мергеля или известняка, а потом – определить время, когда она получила кристаллическое строение. Сообразно с этим определением один и тот же пласт может быть весьма древний относительно времени своего осаждения и новый относительно того периода, в который он получил метаморфический характер". И в этом случае нет надобности приписывать прежде действовавшим силам особую энергию не в пример нынешней спокойной эпохе. Осадочные породы издревле и теперь менялись и меняются под влиянием плутонических агентов одинаковой напряженности. Но древние отложения дольше подвергались влиянию этих агентов, оттого и изменились сильнее. На первый взгляд эти сильные изменения кажутся результатом сильных причин; однако детальное изучение обнаруживает в них только итог большого числа действий, таких же, как нынешние.
Наконец, не менее полно и основательно исследовал Лайель вопрос о роли органических агентов в истории земной коры. Он уничтожил прежнее мнение о перерывах в истории органического мира – об уничтожении и возникновении целых фаун и флор, – доказав (для третичной эпохи), что при более тщательном исследовании мы открываем и здесь постепенность развития, гармонирующую с постепенным преобразованием неорганической среды. Правда, он был противником эволюционизма, защищая независимое происхождение видов, и проявил в этом вопросе странную непоследовательность, о которой мы еще будем говорить. Но это – вопрос биологический; для геологии важно было доказать, что население земного шара изменяется так же постепенно, как окружающая его среда, путем вымирания одних и появления новых видов; и в этом отношении Лайель впервые поставил вопрос на твердую почву. Далее, он обнаружил сходство нынешних и древних процессов погребения органических осадков в дельтах, морских и пресноводных отложениях, вулканическом пепле, наносном песке и проч. В этом отношении древние и нынешние образования представляют полную аналогию, свидетельствующую об одинаковых способах действия природы во все времена.
Климатическая теория, законы действия водяных и вулканических агентов, происхождение вулканов, набросок правильной теории горообразования, роль организмов в истории земной коры и связь между развитием органического и неорганического мира – вот главные пункты в работе Лайеля. Они охватывают и всю геологическую динамику – науку о способах действия геологических агентов, которую он, можно сказать, создал.
Что же, собственно, открыл Лайель? Ряд новых сил природы, таких как реки, ручьи, ключи, вулканы, морские течения и прочее, и прочее. Мы можем сказать, что он открыл их, так как современники его не подозревали действительного значения этих на вид знакомых и известных всякому агентов.
В своей громадной синтетической работе он, с одной стороны, выставил на вид грандиозность современных сил, с другой – умалил энергию древних. "Слабые" современные силы, действуя в течение бесконечных веков, нагромождают такие колоссальные памятники, как вулканические конусы Этны или Везувия, осадочные пласты в дельтах Ганга, Миссисипи и тому подобное. Колоссальные памятники древних эпох, со своей стороны, обнаруживают следы бесчисленных слабых действий, повторявшихся в течение миллионов лет. И там, и здесь – одинаковые результаты в силу одинаковых причин.
На этом фундаменте Лайель построил историческую геологию – очерк изменений, пережитых земною корой с древнейших времен до настоящего времени. Изданный впоследствии в виде отдельного сочинения, этот очерк представляет первый набросок исторической геологии в том виде, как мы изучаем ее сегодня.
Лично ему принадлежит в этой области исследование третичной системы. Мы уже говорили о нем. Это было первое подробное изучение и подразделение огромного отдела в истории нашей планеты: схема, установленная Лайелем (эоцен, миоцен и плиоцен), сохранилась и до наших дней с изменениями лишь в деталях. Позднее, по следам Лайеля, другие исследователи – Сэджвик, Мурчисон, Мак Куллох и прочие – сделали для древнейших систем, вторичной и первичной, то же, что он сделал для третичной.
Независимо от этого его исследование третичной системы имело огромное философское значение, показав, что "современный порядок вещей" тянется уже Бог знает сколько времени и привел к полному преобразованию земной поверхности в отношении ее устройства, климата, флоры и фауны.