На заре жизни. Органический мир докембрия - Игорь Николаевич Крылов Страница 20

Палеонтологи как бы говорят: хотите — верьте, хотите — нет, но у нас получается так. И объективная проверка другими, независимыми методами подтверждает наши выводы. Однако, говоря о строматолитах, мы можем отметить, пусть очень схематично, какое-то направленное изменение этих остатков во времени, какую-то эволюцию этих образований. У онколитов и катаграфий подобных закономерностей пока не выявлено. Но это нас не должно слишком огорчать. Работы только начинаются.

Зато микрофитолиты имеют одно преимущество перед строматолитами — их относительно небольшие размеры. Если для определения строматолитов требуется три-четыре штуфа весом в несколько килограммов да еще нужны наблюдения над биогермами, то онколиты и катаграфии могут быть определены в шлифах, изготовленных из кусочков горных пород весом всего в несколько граммов. Для исследователей, работающих в труднодоступных горных или таежных районах, это преимущество имеет огромное значение.

За рубежом онколиты и катаграфии практически не изучались. Известны буквально единичные работы, посвященные этим образованиям. Так, группа озагия была впервые выделена американским геологом В. X. Твенгофелом в 1919 г. на материалах из Северной Америки, австралийский геолог, географ и палеонтолог Д. Моусон посвятил специальную статью современным онколитам, а австрийский специалист по ископаемым водорослям Ю. Пиа почти полвека назад совершенно правильно объяснил природу этих остатков, объединив их вместе со строматолитами в особую группу водорослевых образований. Об онколитах как продуктах жизнедеятельности водорослей писали и польские исследователи. Однако в подавляющем большинстве зарубежных работ онколиты описываются вместе с оолитами и другими неорганическими образованиями, и нет даже попыток использовать их для определения возраста пород. Исключение составляют микрофитолиты из древних толщ Шпицбергена, Монголии и Индии, собранные и обработанные в последние годы советскими исследователями во время зарубежных поездок. Оказалось, что эти образования очень близки к онколитам и катаграфиям из рифейских отложений нашей страны и занимают сходное положение в основных опорных разрезах докембрия. Но изучение африканских, американских и австралийских микрофитолитов по существу даже не начато.

Остатки докембрийских животных

Больше половины этой книги посвящено описанию различных растительных остатков. Это не случайно. Водорослевые образования, особенно строматолиты и микрофитолиты, составляют подавляющее большинство органических остатков докембрия и встречаются повсеместно. Но мало этого. Все исследователи единодушно приходят к выводу, что вообще появление современных форм жизни на Земле стало возможным только благодаря растениям. Геохимические, литологические и историко-геологические исследования неумолимо приводят к заключению, что на ранних стадиях развития пашей планеты на ней вообще не было свободного кислорода. Это, естественно, исключало возможность самого появления многоклеточных животных.

Пока нет единого мнения о составе атмосферы, ее плотности и температуре в те далекие времена. Большинство исследователей считают, что в атмосфере тогда было много аммиака, углекислого газа, возможно, водорода и метана. Вполне вероятно, что такой химический состав атмосферы оказывал (при прочих равных условиях) значительное влияние и на физические условия у поверхности Земли. Так, большое количество углекислого газа вызывало, очевидно, «парниковый эффект» — задержку тепла у поверхности почвы и как следствие — общее повышение температуры воздуха; отсутствие кислорода (следовательно, и озона) делало атмосферу проницаемой для ультрафиолетовой радиации, губительной в больших количествах для всего живого. Анализируя результаты, полученные советской космической станцией, опустившейся на поверхность Венеры, член-корреспондент АН СССР П. Н. Кропоткин сравнивал атмосферу Венеры с земной, какой она была в далеком прошлом.

С появлением растений началась постепенная разгрузка атмосферы от избыточной углекислоты. Значительная ее часть связывалась растениями и в первую очередь синезелеными водорослями в карбонатные соединения с образованием мощных пластов органогенных известняков. Другая часть двуокиси углерода была переработана в органическое вещество, что привело к поступлению в атмосферу значительных количеств кислорода уже на довольно ранних стадиях развития растительного мира планеты. К сожалению, мы даже приблизительно не можем оценить это количество с помощью каких-то цифр.

Кислород был нужен не только для дыхания — мы уже упоминали об «озоновом щите», защищающем в наши дни все живое на планете от губительного ультрафиолетового излучения. Правда, было подсчитано, что вода также может защитить организмы, и для этого нужна не очень большая глубина — всего 10 м. Однако с появлением кислорода появился и озон, и животные смогли выходить на мелководье, несомненно более удобное для жизни, чем большие глубины.

Мы не можем пока точно сказать, где и когда появились первые многоклеточные организмы, и не можем даже приблизительно сказать, как они выглядели. Несколько лет назад советский палеонтолог Н. В. Покровская провела интересные подсчеты. Она проследила изменение нескольких типов кембрийских организмов в течение кембрия и оценила скорость их эволюции. Затем она оценила уровень эволюции организмов на нижней границе кембрия и попробовала подсчитать, сколько времени понадобилось этим организмам (если считать скорость эволюции постоянной) для того, чтобы достигнуть этого уровня, так сказать, от нуля. Получилось, что многоклеточные животные должны были появиться за 150–200 млн. лет до начала кембрия. Это приходится на рубеж 770–720 млн. лет назад и приблизительно совпадает с нижней границей вендского комплекса, верхнего подразделения рифейской группы. Американский исследователь П. Клауд называет примерно такую же цифру.

Однако первые многоклеточные животные могут оказаться и немного старше. Мы договорились не брать во внимание остатки, природа которых не вполне ясна. Поэтому я не буду говорить об отпечатках с возрастом до 2 млрд. лет и более (упоминаются и такие!). Но есть и несомненные отпечатки животных довендского возраста. Это так называемые чарнии из Англии, встреченные в породах, возраст которых заведомо больше 700 млн. лет (приводились цифры до 1 млрд. лет), и сабеллидиты из Туруханского района, собранные из среднерифейских или верхнерифейских толщ.

«Подумаешь, всего две находки на весь мир», — скажет читатель. Вообще говоря, достаточно было бы и одной несомненной находки. Однако кроме них имеется большое количество и косвенных доказательств.

Австралийский исследователь М. Глесснер утверждает, что в Центральной Австралии в породах с возрастом около 1 млрд. лет обнаружены несомненные следы каких-то роющих организмов. Подобную находку сделал и в нашей стране геолог В. Е. Забродин. На Южном Урале, у поселка Авзян, в среднерифейских отложениях, имеющих возраст не менее 1200 млн. лет, он обнаружил явные следы роющих организмов, вроде норок в илистом грунте. Такие же норки он нашел в верхнерифейских отложениях у города Усть-Катав на Южном Урале, имеющих возраст около 800 млн. лет, и в еще более древних толщах в бассейне реки Низьвы на Северном Урале.

Наконец, еще одно свидетельство времени появления первых животных могут дать и некоторые катаграфии. В главе об этих остатках мы упоминали о вермикулитесах — вытянутых округлых тельцах с тонкой оболочкой. Считают, что вермикулитесы — это комочки илистого грунта, прошедшие через кишечник животных-илоедов. Но раз есть такие образования — должны были быть и илоеды. Массовое появление вермикулитесов также приурочено