Какие же подписи можно найти в слоях земли? Подписи ветров и прибоя, подписи рек и морских течений, подписи ледников.
Вот слой, весь исчерченный рябью, точно подернутый легкой зыбью. Что это значит? Это окаменевшая подпись набегавших тут когда-то бесконечной чередой морских волн, — подпись прибоя.
Вот слой, залегший косо, тянущийся узкой, длинной, извивающеюся полосой. Это подпись реки.
Вот высокие гряды и холмы, тянущиеся на сотни километров, целые груды больших камней — валунов. Кто мог занести сюда эти камни? Только мощный ледник. Это каменное кладбище — подпись ледника.
Так по различным знакам можем мы узнать, кто создал этот слой. Но мы можем узнать и больше: мы можем догадаться, с какой быстротой работали те природные силы, которые создали этот слой Земли.
Сумеете ли вы по почерку догадаться, писал человек быстро, спеша, или он писал медленно, не торопясь? Конечно, сумеете: когда быстро пишешь, буквы выходят мельче и не такими отчетливыми.
У создателей геологического архива почерк тоже изменчивый.
Быстрая, бурная река легко несет не только крупинки песка, но и более тяжелые камни и камешки. Медленно текущей реке такой груз поднять не под силу. Так же и ветер и морское течение наносят более или менее крупные зерна горных пород в зависимости от того, быстро или медленно они движутся.
Когда геолог находит пласт, составленный из тончайшей пыли или ила, он решает: этот слой образовался там, где дули очень слабые ветры. Либо он отложился в тихом заливе или в дельте реки, или, наконец, в глубине моря, там, где не было сильного течения.
Песок, состоящий из крупных песчинок, камешки, — они, наоборот, говорят: тут работа шла энергично, тут вздымались высоко волны, бурно текла вода, сильно дул ветер.
Так по самому материалу земных слоев можно установить, где и при каких обстоятельствах они создавались. Можно как бы разобрать подписи тех, кто работал над составлением этих слоев.
А дата? Как установить дату слоя, время, когда он был создан?
Об этом мы уже упоминали. Мы говорили о способе песочных часов, о том, как по толщине наносов можно определить время, как этому помогают еще урано-свинцовые часы.
Силы природы, создававшие геологический архив, никак не сортировали документов. Они просто наваливали их друг на друга, так что самые древние легли в глубине, а чем новее, тем ближе к поверхности.
Чем толще слой, тем обычно требовалось больше времени на его создание. Чем слой тоньше, тем, значит, меньше тот промежуток времени, который пошел а его создание.
Наконец, многое может объяснить цвет пласта. Составители геологического архива писали как бы на разноцветной бумаге или, если хотите, пользовались чернилами разных цветов.
Сейчас, например, на дне Желтого моря отлагается все время желтый осадок. Откуда он берется? Его цвет объясняет это. В Китае огромные пространства заняты желтым лёссом, очень плодородной почвой, состоящей из глины, песка и извести. И вот реки непрерывно уносят лёсс в море, и там он осаждается а дно.
В это же время у берегов Южной Америки на дне Атлантического океана отлагается красный ил. Его приносит в океан могучая река Амазонка.
Зеленоватый и сероватый цвет обычен для пластов, образовавшихся на дне морей. Красный цвет имеют часто пласты, образовавшиеся из песка знойных пустынь и ила тропических стран.
Так по одному только виду пласта можно догадаться, каким образом и когда он образовался, что было на этом месте прежде море, река, болота, озера, пустыни или ледники, — дули ли тут обычно ветры и какой силы, где лежал путь морских течений, какой был в те времена климат, холодный или жаркий.
ПОДЗЕМНЫЙ МУЗЕЙ
До сих пор мы говорили, какие сведения по истории Земли можно извлечь, изучая строение, состав, цвет пласта.
Мы исследовали только материал, из которого составился пласт, как будто в нем нет больше ничего, на что стоит обратить внимание. Мы уподобляли пласт чистому листу бумаги, на котором ничего не написано.
К счастью, это сравнение неверно. Земные пласты часто хранят в себе разные отпечатки и следы, они исчирканы значками.
Каждый охотник, каждый следопыт знает, что сырая земля альбом, по которому можно узнать о многих событиях. По следу охотник не только узнает, какой зверь тут проходил, но и давно ли он тут проходил и куда шел. Так же и сыщик, найдя на песке или на снегу отпечаток человеческой ноги, определит, кто был этот человек, мужчина или женщина, высокого или низкого роста, спешил он или шел медленно. След — это ключ к восстановлению прошлого. В земных пластах можно найти окаменевшие следы, которые свидетельствуют о том, что происходило на этом месте миллионы лет назад. Можно найти следы капель дождя или градин, упавших когда-то на мягкий ил. Следы волн, набегавших на плоский берег. Следы ледяных, похожих на иглы кристаллов и, наконец, — это самое важное — следы живых существ.
Земля беспристрастно записывает и записывала все, что на ней происходило. Водоросль, качаясь, прижалась ко дну, и вот мы находим через миллионы лет на сланце тонкую полоску — ее отпечаток. В незапамятные времена червяк совершал свое путешествие в земле, — мы находим его ход, длинную пустую трубочку в окаменевшей породе. Какое-то четвероногое животное, не похожее ни на одно из живущих теперь, пробежало по берегу реки на водопой, и мы видим до сих пор его след, можем сосчитать, сколько пальцев у него было на ноге.
Разве это не настоящий архив, хранилище документов из истории Земли?
Но это не только архив, это еще и музей. В историческом музее хранятся не только рукописи и книги, по которым можно судить о прошлом, в нем хранятся и разные вещи, те самые вещи, которыми пользовались люди прежних времен, вещи прошлого.
А в земных пластах мы можем найти, увидеть воочию животных и растения прошлого.
Правда, организмы, сохранившиеся в неприкосновенности, целиком, удается найти очень редко. Однако около сорока лет назад нашли в Сибири почти не поврежденный — не хватало только хобота — труп мамонта. Тысячи веков пролежала огромная туша в мерзлой земле, и гниение не коснулось ее. Даже длинная шерсть сохранилась отлично, как будто мамонт погиб только вчера. На волосах оказались споры неизвестных в наше время бактерий. Когда туша оттаяла, бактерии ожили.
Но такие находки ― исключительный случай. Обычно сохраняются только скелеты организмов, кости, панцири, раковины.
Часто не сохраняются и скелеты, но зато в окаменевшей породе остается пустота, в точности соответствующая телу погибшего животного: само животное истлело до конца, но место, которое было занято его трупом, осталось незаполненным, пустым. Получается точный отпечаток тела на камне. Точно природа сняла маску с погибшего, как иногда скульптор снимает маску с лица покойника. Если же эта пустота потом заполняется каким-нибудь веществом, тогда получается слепок с тела животного, созданная самой природой статуя.
Все остатки растений и животных, которые можно найти в земных пластах, все сохранившиеся скелеты или отпечатки живших когда-то организмов геологи называют окаменелостями.
В разных слоях земли находят разное количество окаменелостей. Бывают слои, в которых окаменелостей совсем нет. В других слоях остатки жизни, встречаются только изредка, они как бы вкраплены случайно в толщу вещества, составляющего слой, и есть, наконец, такие слоя, где остатки организмов не то что вкраплены, а идут сплошняком, огромными массами, составляя самую толщу слоя.
Такой слой можно сравнить с огромным кладбищем. Это всегда подводное кладбище: организмы, из скелетов которых составился такой толстый слой, жили когда-то в море. Когда они погибали, они оседали на дно. Это были совсем небольшие организмы, иногда в несколько сантиметров, иногда еще меньше, но их было так много н столько поколений их жило на одном и том же месте, что из их скелетов в конце концов составился огромный толстый слой, иногда целый остров или холм.
Эти остатки разнообразных водорослей и ракушек, отложившиеся когда-то на дне моря, а затем, когда море отхлынуло, оказавшиеся на суше, часто использовались потом людьми как материал для построек.
Из остатков толстостенных раковин фораминифер, живших когда-то на дне тропических морей, из этих спрессованных и сцементированных временем остатков были построены, например когда-то, египетские пирамиды, город Каир, дома в Севастополе и Симферополе.
Из толщи скелетных остатков различных животных, живших в море пятьсот миллионов лет назад, вырезаны те плиты, которыми были устланы улицы в Петербурге. Лестницы петербургских домов также сделаны из этих плит.
Из инфузорной земли, или трепела, возводятся и сейчас некоторые постройки. Эта инфузорная земля — нагромождение обломков микроскопических водорослей.
Так, оказывается, мы живем, сами того не замечая, в огромном музее.
Мы шагаем по плитам панели, — это значит — мы шагаем по скелетам давным-давно вымерших животных. Мы поднимаемся по ступенькам лестницы, — каждая ступенька — пятисотмиллионная древность. Мы живем в доме, не подозревая, то этот дом построен из остатков морских раковин или водорослей.
Но эти древности — плиты, вырубленные из известняка, дома, построенные из морских отложений, — можно встретить не в каждом городе. Зато есть одна очень древняя вещь, которую держал в руке каждый из нас, и держал не один раз. Я говорю о меле, о кусочке обыкновенного мела, которым пишут на досках во всех школах. Мел — это скопление остатков крохотных ракушек, живших в теплых морях. Эти ракушки можно хорошо различить и сейчас, если посмотреть на меловой порошок в микроскоп.
Когда ученик, отходя от доски, стряхивает с рукава меловую пыль, он стряхивает с рукава ракушки, которые прожили свою жизнь и погибли гораздо раньше, чем на Земле появились первые люди.
КАЛЕНДАРЬ ЗЕМЛИ, ИЛИ ПУТЕВОДИТЕЛЬ ПО ВРЕМЕНИ
Историю Земли изучает геология. Историю живых существ восстанавливает по окаменелостям палеонтология. Одна наука имеет дело с мертвыми веществами, составляющими землю, другая — с организмами. Но, оказывается, обе науки так тесно связаны друг с другом, так переплелись, что одну без другой изучать нельзя.
Что можно сказать о каком-нибудь животном, жившем миллионы лет назад, как можно представить его жизнь, если не знаешь, где оно жило, на суше или в море, какой тогда был климат, жаркий или холодный, если неизвестно вообще, какой вид имела тогда Земля, какие условия жизни были на ней? Но на все эти вопросы отвечает как раз геолог.
С другой стороны, и геолог непременно должен знать историю растений и животных: ведь они принимали огромное участие в истории Земли, целые слои земли сложились из органических остатков.
Известно, например, что кораллы живут только в тропических морях, на сравнительно мелких местах. Вода кругом должна быть соленой и совершенно чистой.
Представьте теперь: геолог, разрывая земные слои, наткнулся вдруг на остатки кораллов. Что может он сказать?
Во-первых, — скажет геолог, — тут прежде была не суша, а море. Во-вторых, вода в этом море была теплой, значит, климат в те времена был жарче, чем теперь. В-третьих, море тут было мелкое, — очевидно, берег был близко. В-четвертых, ни одна река не впадала в море близко от этого места, — река замутила бы море песком и илом, разбавила бы его соленую воду своей пресной водой, не позволила бы кораллам жить тут. В-пятых, эта часть моря не могла быть также и обособленным заливом, сообщающимся с остальным морем через узкий проход: в таких обособленных заливах, лагунах, вода обычно солоней, чем в океане. В этой горько-соленой воде кораллы тоже не могли бы жить.
Так остатки организмов помогают геологу восстановить картину из прошлого Земли.
Но еще большее значение имеют окаменелости для установления геологической хронологии. Если бы не было окаменелостей, никогда бы не удалось с такой точностью определить возраст различных пластов Земли, узнать, какой из них создался раньше, какой позже.
Представим, что где-то в Америке геолог нашел в одном из верхних слоев Земли довольно большую раковину, закрученную, словно бараний рог, украшенную поперечными ребрышками, раковину криоцерас. Так как эти раковины жили не всегда, а только в один определенный период истории Земли, — ни раньше, ни позже они не жили, — то американский геолог сможет по этой раковине точно определить время образования этого слоя Земля.
Теперь представим, что на другой стороне Земли, где-нибудь в Европе, геологи тоже нашли эту раковину. Но слой, в котором заключена эта раковина, лежит в Европе гораздо глубже. Все равно это не обманет геолога. Слой мог по каким-то причинам в одном месте подняться, даже выйти наружу, на поверхность Земли. В другом месте он мог уйти вглубь. Но раковина криоцерас — точная улика. Она свидетельствует, что тот слой — в Америке — и этот в Европе — образовались в одно и то же время, что они родственны друг другу.
Так окаменелость, ракушка, оказывается самой точной датой в истории Земли.
Пользуясь разными окаменелостями, геологи составили очень подробную хронологию Земли, как бы календарь из ракушек, который охватывает сотни миллионов лет. Главные разделы этого календаря называются эрами. Та эра, в которой мы сейчас живем, называется эрой новой жизни, или — по-гречески — кайнозойская эра. Эра эта началась давно, когда еще не существовало людей. Сейчас идет приблизительно пятьдесят пятый или пятьдесят шестой миллион лет этой эры.
Если идти вглубь слоев Земли, то, пройдя те слои, которые отложились в нашу эру, мы дойдем до таких, которые отложились раньше эры новой жизни. Мы войдем в эру, предшествовавшую нашей, в эру средней жизни, по-гречески — мезозойскую. Эта эра продолжалась дольше нашей, — вероятно, около ста тридцати пяти миллионов лет. Животные и растения этой эры уже совсем не похожи на тех, что живут теперь.
Дальше в глубь времен идет эра древней жизни, по-гречески палеозойская. Эта эра продолжалась еще дольше: больше четырехсот миллионов лет. В начале этой эры суша была еще необитаема, жизнь ютилась только в океане.
А если пойти еще дальше назад, что мы встретим? Мы попадем сначала в эру древнейшей жизни, а потом, наконец, в эру первоначальной жизни. Но так как об этих двух эрах известно пока еще мало, то будет удобнее соединить обе в одну, которую можно назвать эрой зари жизни, или — по-гречески — эозойской эрой. Эта эра зари жизни гораздо длиннее всех остальных эр, вместе взятых. Таким образом, мы получаем четыре эры: «зари жизни», «древней жизни», «средней жизни» и «новой жизни», или — по-гречески, как зовут их обычно в геологии, — эозой, палеозой, мезозой, кайнозой. Каждая из этих эр, кроме первой, о которой еще слишком мало известно, делится на несколько периодов. Периоды тоже не одинаковы: один захватывает больше времени, другой меньше.
Так мы получили календарь, в котором записаны последовательно все времена истории Земли. Каждому времени соответствует своя толща пластав, так что, идя вглубь по пластам, мы идем вместе с тем назад по времени.
Каждому слою или нескольким слоям соответствуют определенные ракушки, по которым можно сразу узнать этот слой, отличить его от других, определить, к какому периоду и к какой эре истории Земли он относится.
Этот календарь, или, лучше сказать, путеводитель по времени, принят геологами всех стран. Его надо запомнить каждому, кто хочет знать историю Земли. Вот он:
Эозойская эра
Палеозойская эра (продолжалась около четырехсот шестидесяти миллионов лет) кембрийский период, силурийский период, девонский период, каменноугольный период, пермский период
Мезозойская эра (продолжалась около ста тридцати пяти миллионов лет)триасовый период, юрский период, меловой период
Кайнозойская эра (последние пятьдесят пять миллионов лет) третичный период (длился около пятидесяти четырех миллионов лет), четвертичный период (длится уже около миллиона лет)