Как ни высоки, как ни тверды скалы, а река все-таки прорезала их, проложила себе путь.
Глава первая
, о том, как Солнце встретилось с неизвестной звездой и как от этой встречи родилась Земля
Это было давно, страшно давно, тысячи миллионов лет назад. Так же, как и теперь, совершали свой путь бесчисленные звезды; так же ярко, даже ярче, чем теперь, пламенела и светила та звезда, которую мы зовем Солнцем; но ни одна планета не вращалась в те времена вокруг Солнца.
Тех восьми планет, которые можно сейчас увидеть в телескоп, тогда еще не было. И той планеты, на которой мы все живем, — Земли — тоже еще не существовало.
Солнце в те времена было одиноко. И, наверное, оно так и осталось бы на вечные времена одиноким, если бы не случилось необычайное, страшно редкое в жизни вселенной событие: если бы не произошла встреча двух звезд.
Солнце повстречалось на своем пути с другой звездой. Эта звезда прошла так близко от Солнца, что, можно сказать, едва не задела его.
От этой встречи и родилась Земля. Не будь этой случайной встречи, не было бы Земли, не было бы ни растений, ни животных, не было бы всей истории человечества.
Как же произошло рождение Земли?
Мы почти ничего не знаем о тех временах. Но мы знаем законы вселенной. И мы можем утверждать, что закон тяготения действовал тогда так же точно, как теперь.
Звезда, проходившая так близко от Солнца, стала притягивать его к себе; какая-то часть вещества Солнца поднялась огромной волной, вытянулась длинным огненным языком навстречу звезде, выплеснулась из Солнца.
Звезда не успела притянуть к себе Солнце. Она прошла дальше своим путем. Огромный огненный клуб, вырвавшийся из Солнца, тоже не настиг звезды. Он остался около Солнца, но уже навсегда разлученный с ним.
Все планеты, которые вращаются теперь вокруг Солнца, — в том числе и Земля, — это сгустки того вещества, которое выплеснулось когда-то из Солнца, остатки огромного раскаленного клуба, устремившегося навстречу проходившей звезде.
Когда же все это случилось? И где теперь та звезда, виновница рождения Земли?
К сожалению, на эти вопросы пока нет ответа. Мы не знаем, когда все это произошло. И, глядя на бесчисленные звезды, усыпавшие небосвод, мы не можем показать пальцем на одну из них и сказать: «Вот звезда, которой обязана своим существованием Земля, которой обязаны своей жизнью все мы!»
Мы не знаем сейчас этого. Наверное, мы когда-нибудь это узнаем.
Глава вторая
, о том, как выглядела новорожденная Земля
Конечно, она была совсем непохожа на теперешнюю Землю. Прежде всего, она не была, не могла быть твердой. Вещество, вылетевшее из Солнца, хотя и потеряло при этом часть своего тепла, все-таки было еще страшно горячим. При таком жаре все должно было расплавиться, стать жидким или даже газообразным. Новорожденная Земля была либо шаром жидкости, либо клубом раскаленных паров. Очень может быть — она была частью жидкой, а частью газообразной.
Какой величины была тогда Земля? Наверное, не такой большой, как теперь. Но понемногу она становилась все больше. Путь Земли проходил через толпу небольших и совсем крохотных планеток; эти планетки произошли из того же самого огненного солнечного языка, из которого родилась сама Земля и восемь других больших планет. Когда Земля приближалась к этим маленьким планеткам — своим близнецам, — она их притягивала, и они падали на нее целыми роями. Так Земля росла за счет небольших небесных тел, которые она встречала на своем пути, росла за счет падающих звезд.
Конечно, в те времена на Земле не могло быть никакой жизни; материков и океанов тогда еще тоже не было. Клокочущий, расплавленный, ослепительно блестящий шар — вот чем была тогда Земля.
Прошло очень много времени, прежде чем Земля немного остыла. Она загустела, стала вязкой. Тяжелые вещества, главным образом железо, опустились вниз, внутрь Земли; более легкие всплыли огромными глыбами наверх. Земля покрылась пенкой, каменной пенкой.
Мы не знаем, какой величины была эта пенка. Может быть, она сначала покрывала всю Землю и только потом стала сморщиваться, стягиваться, разрываться на куски. А может быть — она никогда не была сплошной, а всегда плавала отдельными клочками по поверхности Земли.
Но вот что мы зато знаем наверняка: теперешние материки, на которых мы живем, все они образовались из этой каменной пенки; в своей основе они и сейчас состоят из тех глыб, которые всплыли в те незапамятные времена.
Каменная пенка или кора, одевшая Землю, была вначале очень непрочной. Земля под ней все еще была расплавленной, бурлила и клокотала; горячие газы подымались из глубины Земли, напирали, старались вырваться на свободу; каменная пенка вздувалась пузырями и наконец не выдерживала напора и лопалась. Раскаленная лава, вышедшая из глубин, взметывалась высоко вверх; она растекалась и начинала понемногу остывать; она затвердевала, и от этого земная кора становилась толще и крепче. Это повторялось много-много раз.
Так сама Земля многократными извержениями утолщала свою кору. Но утолщение это шло очень неравномерно. В одних местах взгромоздились огромные массы полей застывшей лавы; зато в других местах зияли широкие впадины.
Огромные вспученные поля — остовы будущих материков; широкие впадины — ложе будущего океана.
Глава третья
, о том, как появились океаны, материки, реки и озера
Земная кора очень плохо проводит тепло. Точно глухая каменная стена отгородила глубины Земли от воздуха. В глубинах Земли еще стоял страшный жар, там остывание шло очень медленно. А выше, над земной корой, воздух, полный водяными парами, остывал гораздо быстрее. Настал день, когда воздух остыл уже настолько, что пар начал превращаться в бесчисленные капельки воды. Чудовищные лиши хлынули с неба на землю.
В первый раз за все время на Земле появилась вода. Вода заполнила широкие впадины Земли, разлилась необозримым океаном.
Но Земля все еще была горячей. Капли дождя не успевали прикоснуться к камням, как сейчас же снова превращались в пар. Вода в океанах не переставая кипела ключом и вздымала вверх густой пар.
Огромные вспученности земной коры (теперь, когда появился океан, мы можем их уже называть материками) тоже застыли еще не везде. В некоторых местах на Земле горные породы были еще расплавлены. Густыми потоками, раскаленной добела лавой, сползали они с суши в океан. Как только лава окуналась в море, огромные облака пара взметывались столбами вверх, в небо.
Ни солнца, ни звезд в те времена никогда не было видно. Толстые грозовые тучи застилали небо. Почти беспрерывно раздавались раскаты грома.
Точно вечная ночь стояла над Землей. Только молнии короткими вспышками прорезывали тьму, да от раскаленных потоков лавы шел яркий свет.
Иногда, покрывая раскаты грома, раздавался вдруг невероятный грохот. Это какое-нибудь небесное тело, какой-нибудь несчастный близнец Земли, захваченный ее тяготением, прорезал толщу туч падающей звездой и ударился оземь.
Падающие звезды, — многие из них были, наверное, огромнее, чем теперешние города, — раскалялись при полете сквозь воздух добела. Их свет отражался от туч и напоминал сияние Солнца. Но это был кратковременный свет; скоро все погружалось снова в темноту.
Когда такая падающая звезда ударялась о Землю, она не только рассыпалась тысячами искр, она расплавляла еще сушу на сотни километров кругом. Расплавленный камень разлетался огненными брызгами во все стороны. Словно комья грязи из-под копыта лошади, взлетала целыми холмами земля. Материк содрогался далеко кругом.
Часто падающие звезды попадали в океан. Тогда они вздымали в океане огромные волны, самые большие волны, которые были когда-нибудь…
Наконец, через много лет, Земля стала встречать на своем пути меньше и меньше падающих звезд. Материки к тому времени уже совсем застыли. Вода в океанах больше не кипела. Облака стали реже. Из-за туч выглянуло Солнце.
Дожди, падавшие на Землю, заполняли водой ложбины. Образовались озера, потекли реки, вырывая себе русла в каменной толще земной коры.
Это было самое важное превращение за всю историю Земли. Хотя материки были еще совсем голы и ни одного живого существа еще не было на Земле, все же сама Земля стала хоть немного похожей на теперешнюю: на ней уже были материки и океаны, озера и реки. Земля стала спокойнее и уютнее. Это было такое важное превращение, что его можно, пожалуй, назвать вторым рождением Земли. Ведь только теперь, когда утихло волнение первых времен и спал невыносимый жар, только теперь могла появиться на Земле жизнь.
Как давно случилось это превращение, это второе рождение Земли? Можем ли мы это определить? Можем ли мы узнать возраст материков и океанов, возраст Земли?
Глава четвертая
, в которой говорится о возрасте Земли и о часах песочных, солевых и урано-свинцовых
О возрасте любого человека догадаться не трудно; все мы знаем, что время накладывает на человека неизгладимый отпечаток: чем старше становится человек, тем больше седеет он, тем дряблее и морщинистее становится его кожа, тем менее упругим становится хрусталик глаза. Достаточно взглянуть на человека, чтобы догадаться о его возрасте. Возраст лошади и многих других животных легко определяется но зубам.
Возраст дерева можно определить на-глаз по толщине его ствола. А если дерево спилить, тогда можно еще точнее узнать его возраст. Древесина в стволе располагается кольцами: дерево обычно наращивает новый слой древесины летом, а зимой почти не растет; достаточно, значит, сосчитать, сколько колец в древесине, чтобы узнать, сколько лет дереву.
Все это задачи простые. Задача о возрасте Земли несравненно труднее.
Существует несколько способов разрешения этой задачи. Но чтобы понять суть этих способов, надо прежде понять устройство песочных часов.
Те часы, которыми пользуемся мы теперь, часы со стрелками и циферблатом, изобретены не так давно, несколько веков назад.
Перед тем люди пользовались другими часами, чаще всего песочными.
Песочные часы были устроены очень просто. Брали большую склянку, широкую наверху и внизу, но очень узкую посредине.
Получалось вроде двух пузырей, соединенных между собой узеньким перешейком-канальцем. В верхнее отделение банки насыпали песок; песок начинал высыпаться через каналец в нижнее отделение банки; но так как каналец был очень узким, то песок пересыпался очень медленно; песок бежал вниз тоненькой струйкой, все время с одинаковой быстротой. Достаточно было взглянуть на нижнее отделение банки, заметить, сколько песку в ней накопилось, чтобы понять, сколько времени прошло.
Песочные часы.
Так устроены песочные часы, придуманный людьми измеритель времени.
А нет ли в самой природе чего-нибудь похожего на песочные часы? Нет ли в ней своего измерителя времени?
— Есть! — отвечают ученые-геологи. — Саму Землю можно сравнить с гигантскими песочными часами; верхним их отделением будут материки, нижним — океан; а переходить из верхнего отделения в нижнее будет не песок, а соль.
Мы ведь знаем, что первоначальный океан образовался благодаря тем ливням, которые пролились над Землей в первые времена. Чудовищные дожди хлынули с неба и заполнили водой огромные впадины Земли. И на месте этих впадин стал океан.
Но дождевая вода — пресная. Значит, и вода в океане сначала была пресной.
Почему же теперь вода в океане соленая? Кто нанес в океан соль?
Ответ на это может быть только один: соль в океан нанесли реки.
Реки, протекая по Земле, незаметно вымывают из нее соль и растворяют ее в своей воде. Речная вода кажется пресной на вкус, потому что соли в ней очень немного. Но все же соль в ней есть.
Из года в год, из тысячелетия в тысячелетие несут реки свою чуть соленую воду в океан. Там вода все время испаряется, и на место испарившейся воды реки приносят в океан новую воду. Вода испаряется, но соль-то не испаряется. Океан оказывается как бы огромной копилкой для соли.
Конечно, это накопление соли, перенос ее из толщи материков в океан, идет страшно медленно. Но зато оно идет безостановочно. Миллион лет назад в воде океана было растворено меньше соли, чем теперь, вода океана была не такой соленой; через миллион лет она будет еще солонее, чем сейчас.
Вот этими песочными, или, вернее, «солевыми», часами можно воспользоваться для того, чтобы вычислить, сколько лет уже идет посолонение океана. А так как оно началось с того самого времени, как начали существовать океаны, материки и реки, то мы таким способом узнаем возраст Земли.
Такие расчеты были произведены некоторыми учеными. Геологи подсчитали, сколько соли приносят в океан реки за год, сколько всего соли растворено в океане сейчас и сколько, значит, понадобилось лет, чтобы реки могли нанести в океан такое количество соли.
Получилось число около двухсот миллионов лет.
К сожалению, особенно доверять этим расчетам нельзя. Ведь никто не может поручиться, что накопление соли в океане шло и в прежние времена как раз с той же быстротой, что теперь.
Очень может быть, что оно шло прежде гораздо медленнее; тогда это число — двести миллионов лет — надо увеличить в несколько раз.
Есть, однако, другой способ узнать возраст Земли. Есть другие «часы», которыми мы можем проверить показание «солевых часов».
В начале нашего века учеными-физиками было открыто, что некоторые вещества не остаются на протяжении времени неизменными, а, наоборот, непрерывно и безостановочно меняются, превращаются в другие вещества.
Килограмм урана, например, где бы и при каких бы условиях он ни лежал, со временем непременно превращается в свинец. Через сто миллионов лет от килограмма урана останется 985 граммов; зато тут же окажется 13 граммов свинца, возникшего из урана. Через тысячу миллионов лет останется 863 грамма урана; зато свинца будет уже 118 граммов. А через три тысячи миллионов лет убудет уже почти полкилограмма урана; зато свинца накопится еще больше.
Такие изменения, пожалуй, напоминают то, что происходит в песочных часах; только там происходит пересыпание, а здесь превращение; но время одинаково удобно измерять и пересыпанием, и превращением.
Когда мы находим в земле рядом уран и свинец, мы можем думать, что когда-то тут был один только уран, а свинец произошел потом из него. Путаницы тут не может быть потому, что свинец, произошедший из урана, имеет удельный вес немного меньший, чем обыкновенный свинец, не произошедший из урана, так что отличить их друг от друга нетрудно.
Достаточно сравнить количество свинца, произошедшего из ура на, с количеством оставшегося урана, чтобы высчитать, сколько миллионов лет лежал тут уран.
Так определяют ученые возраст урана, находимого в земле, в толще материков. А так как уран находился в материках, очевидно, с самого их возникновения, то, определяя возраст урана, определяют вместе с тем и возраст материков.
«Урано-свинцовые часы» показывают, что возраст Земли равен приблизительно полутора тысячам миллионов лет.
Есть еще и третий способ определения возраста Земли.
Если не убирать комнату несколько дней, то легко заметить, что на пол ляжет тонкий слой пыли. Откуда взялась эта пыль? Где-то разрушаются камни, ветер подхватывает пыль; вместе с воздухом вошла она в комнату; она плавала в воздухе и стала постепенно оседать на пол.
Чем толще слой пыли, тем больше, значит, времени прошло.
Разрушение горных пород, из которых состоят материки, происходило всегда, во все времена. Всегда ветры и потоки воды разрыхляли, распыляли поверхность материков, уносили песок и ил в низины.
В самом деле, если бы этого не происходило, материки и сейчас были бы такими же, как в те времена, когда они только что образовались; они бы оставались и посейчас голыми глыбами застывшей лавы.
Однако материки сейчас одеты толстыми пластами более рыхлых горных пород. Можно очень долго копать землю, пройти далеко вглубь, и все-таки не доберешься до первоначального остова материка.
Сколько же времени понадобилось ветрам и потокам воды, чтобы окутать глыбы голой лавы такой толстой пеленой?
Это можно высчитать. Можно вычислить, как быстро работают ветры и воды, как быстро наслаивается «геологическая пыль».
Рамзес II, фараон Египта, царствовал, как это установлено по древним надписям, больше чем три тысячи лет назад. Но те здания, которые были построены при нем, сейчас не видны: они занесены толстым, трехметровым слоем песков. За три тысячи лет — три метра: метр в тысячелетие.
Однако такое быстрое наслаивание — редкость. Наблюдения над работой ветра и рек сейчас показывают, что в Англии за тысячу лет наслаивается всего около трех сантиметров, а в Северной Америке наслоение идет еще втрое медленнее.
Таким образом, «геологические песочные часы» отличаются одним недостатком: в разных местах и в разные времена они идут неодинаково. Поэтому и нельзя особенно доверять их показаниям.
Обычно считают, что для накопления тех слоев, которые можно обнаружить в толще материков, нужно было от тысячи миллионов до двух тысяч миллионов лет.
Итак, разные «природные часы» показывают разное время, и ни одному из этих показаний мы не можем вполне доверять. От двухсот миллионов до двух тысяч миллионов — вот все, что мы можем сказать о возрасте Земли.
Пока мы не можем добиться более точных и несомненных результатов, лучше всего остановиться на каком-либо промежуточном, не самом большом и не самом малом числе. Можно, например, принять что возраст Земли равняется полутора тысячам миллионов лет.
Что же произошло за эти полтора миллиарда лет?
Глава пятая
, в которой говорится о важнейших событиях за последние полтора миллиарда лет
Вот что случилось за это время.
Материки за это время много раз меняли свои очертания: они росли и уменьшались, раскалывались, сходились и расходились в разные стороны; они наращивали сверху всё новые пласты.
Океан много раз наступал на сушу и вновь отступал; он тоже наращивал пласты на дне; из пресного он за это время превратился в соленый.
Горы за это время много раз вырастали, разрушались и сменялись новыми горами. Реки появлялись, меняли свои русла, исчезали и уступали место новым рекам.
Льды много раз наступали на сушу и море с северного и южного полюсов, захватывали огромные просторы Земли, холодили Землю; и много раз они отступали назад, гораздо дальше, чем они находятся теперь; и тогда чуть не на всей Земле миллионами лет стоял жаркий, тропический климат.
За это время появились на Земле первые живые существа, от которых до нас не дошло никаких следов. Потом, спустя миллионы лет, от них произошли разнообразные растения и животные, огромное большинство которых совсем не было похоже на теперешние растения и животных; появились рыбы, земноводные животные, насекомые, ящеры, птицы; сравнительно недавно появились млекопитающие, и совсем недавно — человек.
И за это время, за самый последний промежуток его, крохотный по сравнению с теми периодами, которые изучают исследователи Земли, за этот крохотный промежуток времени прошла вся история человечества от возникновения человека до наших дней, вся история всех племен, народов, государств.
Вся история жизни на Земле, от первых живых существ до нас самих, прошла за это время. Вот сколько событий случилось за эти полторы тысячи миллионов лет. Можем ли мы узнать что- либо об этих давно минувших великих событиях? Можно ли восстановить хотя бы мысленно историю Земли и историю жизни на ней?
Или происхождение теперешних материков и океанов, гор, рек, озер, растений, животных, людей останется для нас навсегда тайной, и мы не сможем проникнуть в такое далекое прошлое?
С гордостью можем мы сказать: наука уже нашла способ проникнуть в это далекое прошлое. Благодаря работе ученых-геологов история Земли становится для нас с каждым годом все яснее.
О многих событиях, произошедших сотни миллионов лет назад, мы можем теперь говорить с такой уверенностью, как будто они случились только вчера. Мы знаем о них так много, точно видели их своими глазами.
Что же это за удивительный способ, который позволяет нам путешествовать по времени, видеть то, что происходило на Земле еще до появления человека? Каким образом геологи восстанавливают историю Земли и жизни на ней?
Глава шестая
, рассказывающая о великом архиве, который находится у нас под ногами
Представьте себе: вы — историк, вы решили, скажем, изучить подробно историю России в XVIII веке. С чего вам начать вашу работу? Как воскресить то, что давным-давно прошло? Где найти подлинные документы того времени?
Вам придется пойти в Государственный архив и порыться в бумагах, которые сложены там.
В каждом государстве есть такое учреждение — архив. Туда сдаются все сколько-нибудь важные документы, там они сортируются и бережно хранятся.
Пройдет несколько веков, никого из нас, конечно, не будет уже в живых, не останется ни одного живого свидетеля нашего времени, но останутся другие свидетели — документы, и по ним будущий историк опишет наше время так точно, как будто он сам жил вместе о нами.
Работа историка народов и государств начинается с обследования архивов. А работа историка Земли, геолога? На что может опереться его исследование, какими архивами пользуется он? Ведь он изучает те времена, когда не существовало никаких государств, времена, когда еще вообще не было на Земле людей. О каких же архивах можно тут говорить?
И все же работа геолога, точно так же, как работа историка, опирается на то, что он находит в архиве. Но это совсем особенный архив! Он так огромен, что до сих пор исследована только крохотная часть его.
Геологический архив простирается на тысячи километров во все стороны; он покрывает все материки, он продолжается на дне океанов; все наши города стоят на поверхности этого архива, все здания уходят фундаментами в него.
Короче говоря, геологический архив у нас под ногами, мы все живем на поверхности его; геологический архив — это сама Земля с ее отложившимися один поверх другого пластами.
Эти пласты вполне можно назвать архивными документами, потому что каждый из них хранит как бы запись о тех или других временах Земли, о событиях, которые тогда произошли.
Мы ведь говорили уже, что эти пласты образуются благодаря работе ветров и воды в течение многих тысяч лет. Ветер и вода подтачивают изо дня в день каменные выступы Земли, размалывают горные породы, выравнивают поверхность Земли. Ветер и вода отлагают в низинах следы своей работы; они заботятся о том, чтобы архив Земли все время пополнялся; они медленные, но неутомимые работники; они великие разрушители и вместе с тем великие коллекционеры.
Выйдите после дождя из дому и посмотрите, что делается. По всем канавкам, ложбинам, оврагам течет вода. Тысячи ручейков пробивают себе дорогу, спеша принести свою воду в реку. И все ручьи несут мутную воду. Эта муть — песчинки и ил, частицы, которые были выхвачены водой из земли, увлечены потоком.
Река понесет песок и ил дальше, унесет их в озеро или в море; только там, в спокойной воде, где нет течения или оно очень слабо, только там найдут покой совершившие длинное путешествие песчинки и комочки ила; они начнут потихоньку оседать на дно и мало-помалу накопятся толстым слоем. Слой этот сначала будет еще рыхлым, но пласт за пластом будет он расти, и нижние, самые давние пласты начнут постепенно затвердевать, пока не превратятся наконец в крепкие каменные породы. Мы назовем их песчаниками, если они образовались из песка, или сланцами, если они образовались из ила, из глины.
Так под водой хранятся документы прошлого, лежит неподвижно каменный геологический архив. Придет время, море отхлынет, озеро высохнет, какой-нибудь геолог обследует окаменевшие отложения, восстановит по ним историю этой части Земли.
Песок и ил отлагаются не только на дне морей и озер, они отлагаются и в устьях рек. Ведь, подходя к морю, река начинает течь гораздо медленнее: тут скат почти всегда очень полог. И так же, как пыль начинает потихоньку оседать, когда утихнет носивший ее ветер, так и крупинки, которые несутся с речной водой, начинают оседать на дно, когда течение ослабевает. На дне речного устья нарастают пласты; наконец они так вырастут, что уже выглядывают холмами из воды. Река сама воздвигла за тысячи лет эти острова, препоны на своем пути. Теперь ей приходится искать новых путей, чтобы дойти до моря. Река делится на рукава, извивается, пытается с разных сторон обойти острова.
Эту сушу, образовавшуюся из речных отложений, зовут дельтой.
Ленинград построен как раз на такой дельте; большая часть его раскинулась на островах, выросших из речного дна, на Васильевском Петроградском и Кировских островах.
Не только реки и ветры работают над созданием геологического архива, этим же делом заняты морокой прибой и морские течения. Волны, бьющие в берег, непрестанно разрушают его, размельчают и уносят обломки горных пород. Морские течения увлекают с собой огромные количества мути и отлагают ее где-то на дне океана.
Наконец, в этой же работе участвуют и ледники.
Ледник хребта Иныльчека в Тянь-Шане. Ледяной язык шлифует и обдирает скалы, сглаживает все выступы.
Ползучий лед движется огромной лентой; ледяной язык оглаживает все выступы, шлифует и обдирает скалы, захватывает камни и пески и несет их вниз; точно гигантские грабли, загребает ледник вое, что встречает на пути, и отдает в конце концов свою добычу морю.
Реки, ветры, морские течения, прибой, ледники — все они делают одно дело: все они стремятся сгладить Землю, превратить ее в однообразную, точно выглаженную утюгом равнину. Но если бы даже они и не работали так неутомимо, все равно сглаживание выступов продолжалось бы.
Каиндинский хребет Тянь-Шаня. От смены жары и морозов скалы трескаются и осыпаются.
Оно продолжалось бы потому, что жар и мороз все равно расшатывали бы скалы, заставляли их трескаться и осыпаться. Все равно горные породы, соприкасаясь с воздухом, не убереглись бы от разрушительных химических воздействий, а живые существа, в особенности бактерии, продолжали бы разрыхлять поверхность Земли.
Но, конечно, если бы ветер и вода ослабили свою работу, сглаживание Земли шло бы гораздо медленнее. Оно и сейчас идет так тихо, что мы его обычно не замечаем. Наша жизнь слишком коротка, чтобы мы могли увидеть это своими глазами. Как бабочка-однодневка не видит смены весны летом, а лета осенью, — не видит этого просто потому, что жизнь ее длится всего один день, — так и мы не улавливаем изменений Земли, потому что живем слишком короткий срок.
Мы не замечаем непрерывной работы великих разрушителей земной коры, но результат их работы встает перед нами воочию каждый раз, когда мы рассекаем поверхность Земли, его нельзя не заметить.
Взгляните на крутой обнажившийся берег реки или взгляните на срезанные точно бритвой склоны холмов, обступивших железную дорогу. Эти холмы были прежде цельными, но их пришлось рассечь надвое, прорубить между ними узкий проход, чтобы проложить между стенами холмов рельсы.
Внизу — каменная толща, сверху — рыхлая земля.
Внутреннее строение холмов обнажилось, и вы видите, из чего состоит холм.
В самой нижней части обрыва видите вы твердые каменные породы; немного выше они разбиты многочисленными трещинами и распадаются на кусочки; еще выше обломки камня перемешаны уже с рыхлой землей, песком или глиной; а на самом верху виден слой серой или черной почвы, пронизанной корнями деревьев, трав и цветов, — слой растительной земли.
Вы видите, что холм состоит из пластов разных цветов и разной крепости; эти пласты наложены друг на друга, как листы бумаги, взгроможденные друг на друга кипой; они лежат, точно наваленные временем документы.
Вы видите перед собой геологический архив. О чем же может поведать этот архив?
Глава седьмая
, в которой показаны подписи рек, ветров, морских волн и ледников
На первый взгляд кажется: геологические документы не могут ни о чем рассказать, они не содержат никаких знаков прошлого. Ведь рукописи и грамоты, хранящиеся в историческом архиве, исписаны человеческой рукой, содержат надписи; в земных пластах, конечно, ничего подобного не найти. Геологические документы напоминают скорее чистые листы. А по таким неисписанным, пустым листам разве можно что-нибудь узнать?
Но так кажется только на первый взгляд.
Ведь если бы в исторический архив попал неграмотный человек, ему бы тоже ничего не оказали все хранящиеся там документы. Для него они были бы все равно что пустые. И так было бы не только для неграмотного, но вообще для каждого человека, незнакомого с историей. Потому что расшифровка и чтение исторических документов требует специальных исторических знаний, исторической грамотности.
Так же обстоит дело и с геологическими документами. Они повествуют о многом. Но чтобы прочесть их, нужно быть геологом.
Историки, разбирающие древние рукописи, выработали много приемов, как узнать по виду документа, даже не читая его, подлинный ли это документ или фальшивый, древний или сравнительно новый, в какой стране был он написан. Обо всем этом говорит прежде всего сам материал документа — бумага и чернила. Ведь в разные времена пользовались разной бумагой, писали чернилами разного состава; кроме того, время накладывает свой отпечаток на все, — бумага от времени истончается, чернила выцветают. Так что опытному историку достаточно только бросить взгляд на документ пощупать его рукой, чтобы сразу догадаться о многом.
Вот это-то умение по материалу документа, по виду его узнавать происхождение документа, — это умение для геолога еще важнее, чем для историка.
Историка нашедшего старинную рукопись, интересует прежде всего кто и когда составил эту рукопись. Он ищет подпись и дату. И геолог, исследуя земной пласт, ищет ответа на эти же вопросы. Он хочет узнать, благодаря чьей работе, когда и при каких обстоятельствах составился этот пласт. Геолог ищет подписи и даты.
Какие же подписи можно найти в слоях земли? Подписи ветров и прибоя, подписи рек и морских течений и 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.
Река Ворскла, недалеко от Полтавы на Украине. Если когда-нибудь эта река пересохнет, тут останется ее след — длинная узкая извивающаяся полоса наносов — «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 на 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 на дно.
В это же время у берегов Южной Америки на дне Атлантического океана отлагается красный ил; этот ил 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.
Глава восьмая
, рассказывающая о подземном музее и о том, что мы живем среди невероятно древних вещей
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 не верно. 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, непохожее 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 по 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.
Он жил восемнадцать миллионов лет назад. Никто никогда не видел тигра с такими клыками, как сабли, но ученые нашли в земле его кости, и мы теперь знаем, как он выглядел.
Но такие находки — исключительный случай.
Обычно сохраняются только скелеты организмов — кости, панцыри, 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 слои, 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 и 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, построены, например, египетские пирамиды, город Каир, все дома в Севастополе и Симферополе.
Вот из чего построены египетские пирамиды. Камень, состоящий из плоских раковин фораминифернум-нуммулитов. Когда-то фораминиферы жили в теплых морях, а теперь из их остатков люди строят дома.
Из толщи скелетных остатков различных животных, живших в море пятьсот миллионов лет назад, вырезаны те плиты, которыми устланы улицы в Ленинграде и построены лестницы ленинградских домов.
Из инфузорной земли, или трепела, возводятся и сейчас в СССР 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 подымаемся по ступенькам лестницы, — каждая ступенька — пятисотмиллионная древность; мы живем в доме, не подозревая, что 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 о рукава меловую пыль, он стряхивает с рукава ракушки, которые прожили свою жизнь и погибли гораздо раньше, чем на Земле появились первые люди.
Глава девятая
, в которой дается календарь Земли, иными словами — 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 мелких сравнительно 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.
Коралл. Он похож на дерево или на ветвистые оленьи рога; в углублениях его жили когда-то полипы; они и построили себе такое жилище; целые острова в теплых морях образовались из кораллов.
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 Земли.
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 в глубь 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 пластов, 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:
Пользуясь этим путеводителем, мы и начнем наше путешествие в глубь времен, путешествие в глубь пластов Земли.
Глава десятая
, которая ставит важный и трудно разрешимый вопрос
Мы начинаем наше путешествие в глубь времен, в глубь Земли. И с первых же шагов нас встречает неожиданная неприятность.
Мы думали, что пласты лежат в таком порядке, который показывает их возраст: чем старше, тем глубже. На самом деле этот порядок нарушен. Очень древние пласты оказываются часто взнесенными высоко наверх, образуют горы, и, наоборот, новые пласты иногда вдруг вдавливаются вглубь, уходят далеко в землю.
Пласты смяты, исковерканы, выгнуты, поставлены вдруг наискосок, разорваны на куски и разбросаны в разные стороны, перекошены и вздыблены друг на друга.
Кто же нарушил порядок пластов, порядок их залегания, установленный самим временем?
Обрыв у реки Кадали в Восточной Сибири. Кто нарушил порядок в великом архиве Земли? Какая чудовищная сила изогнула, смяла, перекосила, разорвала эти слон Земли?
Мы сравнивали Землю о архивом, в котором неутомимые работники — реки, ветры, течения — аккуратно кладут все поступающие документы слоями, один на другой, соответственно времени их поступления. Но теперь оказывается — это сравнение не верно. Точно какой-то нетерпеливый великан ворвался в архив и, не считаясь ни с чем, разбросал документы, взгромоздил их как придется.
Наша работа по восстановлению истории Земли сразу страшно осложняется. Мы теперь уже не можем доверять архиву, мы должны каждый раз догадываться, каким же был первоначальный порядок пластов, прежде чем его так грубо нарушили.
«Мы видим картину такой путаницы и беспорядка, — пишет один английский геолог, — что кажется — во всем этом не под силу разобраться человеку».
Но разобраться все же можно. И это доказывают сами геологи своей работой. Несмотря на все трудности, мы все-таки можем восстановить историю Земли.
Но прежде, чем приниматься за это, мы должны выяснить, кто же нарушил порядок залегания пластов.
Какие силы вмешались в историю Земли? Какие катастрофы теребили мирную работу ветров, ледников и воды?
Что может рассказать эта кость?