ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ - АБИОГЕНЕЗ

Стратиграфия. Большие вымирания. Органические процессы и эндогенные геологические процессы

Тема этого раздела является предметом споров, и здесь невозможно обсудить эти споры подробнее. Мы хотим поговорить о том, могли ли эндогенные геологические процессы влиять на органическую эволюцию или нет. В названии раздела проблема сформулирована несколько шире, чем обычная постановка вопроса, которая сводится к следующему: связаны ли так называемые "большие вымирания" фауны фанерозоя с эндогенными процессами типа горообразований или такой связи нет. Оглядывая всю историю жизни, знакомясь с ее эволюцией и с "переломными" моментами, мы можем задать вопрос, совпадают ли по времени ключевые события этой истории - например, первое появление самой жизни, или первое появление эукариотов, или животных и т. д. - с эндогенными геологическими процессами или такого совпадения нет.

В отношении фанерозоя вопрос этот, как уже сказано, остается спорным. Существует некая зыбкая корреляция между временем появления и исчезновения некоторых групп животных и периодами горообразования, но строгой временной связи между этими событиями нет. Такое положение дел напоминает мне утверждение крестьянина, что смена погоды связана с фазами луны. Но если начать его расспрашивать, то окажется, что он не может сказать, как же именно связана с луной погода - какая фаза предвещает хорошую или плохую погоду или, быть может, перемена погоды происходит через несколько дней после наступления очередной фазы луны.

Я думаю, что нередко представление о "больших вымираниях" основывается на излишнем упрощении, излишней схематизации истории живого мира. Что касается излишнего упрощения, вспомним, как геологи умещают историю целой эры, а то и всего фанерозоя на одностраничной диаграмме (см., например, [30]). Периоды ускоренной эволюции (а мы знаем, что такое ускорение бывало и на стадии развития, и на стадии угасания некоторых групп животных) изображаются нередко короткой черточкой, а ведь на самом деле такой период мог продолжаться десяток миллионов лет, а то и дольше. Знакомясь подробнее с историей группы, мы видим, что "переворот" на самом деле был постепенным, и все же неверное представление о внезапных "кризисах" глубоко внедрилось в наши умы благодаря такому упрощенному представлению событий.

Чрезмерная схематизация объясняется тем, что при установлении основных временных границ в геологии, границ между системами или границ, делящих систему на две или три части, использовались сравнительно узкие группы ископаемых остатков (например, кораллы, плеченогие, аммониты), которые были хорошо представлены в той или иной области и достаточно изучены к тому времени, когда устанавливались основные стратиграфические подразделения, а эволюция других важных групп ископаемых не принималась во внимание. Временные пределы существования той или иной группы были тогда известны недостаточно-точно, а для многих групп это положение не изменилось и по сию пору. Этому есть две причины: во-первых, какие-то группы могли быть неполно представлены в изучаемой области; во-вторых, соотнести местную стратиграфию с другими районами, где данные^ группы представлены полнее, не всегда возможно. Практически все границы между системами фанерозоя, а также многие границы, делящие каждую систему на нижнюю, среднюю и верхнюю части, стали в последние десятилетия предметом споров на палеонтологических симпозиумах - и общее согласие так до сих пор и не достигнуто.

Из-за этой неуверенности границы таких групп, чтобы не ошибиться, распространяют на всю систему или несколько систем, в которых однажды найдены их представители. А это ведет к неверному представлению, будто все эти не родственные между собой; организмы жили в точности в период образования данной системы, а "смена фауны" происходила в конце образования этой или следующей системы.

Ярчайший тому пример - фауна пермских отложений с острова Тимор. Здесь найдено два района, богатых ископаемыми. Морские фауны этих районов крайне разнообразны, и обе очень строго приурочены к своим участкам. Почти нет видов, которые встречались бы в обеих местностях. Поскольку оба местообитания представляли собой экологически сходные коралловые рифы, остается: предположить, что они различаются только возрастом. Фауна одного местообитания вымерла и была полностью заменена другой еще до образования второго танатоценоза. Следовательно, обе фауны просуществовали лишь часть пермского периода. Но поскольку они исключают друг друга и не похожи на другие известные пермские фауны (например, из Канзаса или с Сардинии), мы не можем понять, какая из них древнее, какая моложе. Здесь не помогает и региональная геология: эти пермские танатоценозы заключены в различные тектонические образования, сформировавшиеся во время альпийского орогенеза, и на основании стратиграфии определить относительный возраст фаун нельзя.

Хотя, как видно из этого описания, мы совершенно точно знаем, что ни одна из двух фаун не просуществовала весь пермский период, во всех учебниках сотни родов и видов с острова Тимор названы "пермскими" и отмечается, что время их существования занимает весь пермский период. Вот чем объясняется "большое вымирание" в конце пермского периода, один из самых выдающихся "переворотов" в истории фанерозоя! Ведь представление о нем опирается в основном на тиморские находки. Как видим, факты, как будто бы указывающие на существование в фанерозое "переломов в развитии фауны", нуждаются в критической переоценке.

Конечно, обсуждение проблемы в целом еще далеко не закончено, и я знаю, что у меня найдется немало противников, горячо защищающих строгую корреляцию "больших вымираний" и некоторых эндогенных процессов. Что любопытно - органическую эволюцию, постепенное развитие фауны, обычно не связывают с такими процессами. Но для нас гораздо важнее этот вопрос, ведь в основном нас интересует возникновение жизни и ее развитие, а не история какой-то одной группы животных, переживающей расцвет в то время, как другие группы вымирают.

Перечисляя примеры "положительных" событий в истории живого мира (в противоположность "большим вымираниям"), мы можем назвать появление твердых наружных скелетов в самом начале фанерозоя. Это произошло в спокойный геосинклинальный период, когда не было никаких горообразовательных переворотов. Геологическая история развертывалась в то время так равномерно, что во многих местах Земли трудно провести грань между докембрием и кембрием в регулярной последовательности согласно залегающих пластов осадочных пород. Другие важнейшие этапы эволюционного развития животного мира в фанерозое, например появление первых амфибий, первых млекопитающих, многих важных групп аммонитов и двустворчатых моллюсков и многие другие, также связаны с более спокойными периодами геологической истории и не могут быть соотнесены с эндогенными процессами, скажем с главными фазами горообразования. Итак, если говорить о фанерозое, то мы можем сделать вывод, что хотя многие геологи и настаивают на корреляции между "большими вымираниями" и главными периодами горообразования, о такой корреляции между эндогенными процессами и эволюционными приобретениями живого не может быть и речи.

"Но если это так, - может спросить читатель, - то почему тогда развитие жизни в докембрии так явно приурочено к границе между средним и поздним докембрием? Ведь эта граница, в понимании Голдича [14], да и автора этой книги, проведена на основании датировок изверженных пород, т. е. связана с крупным горообразованием". Ответ прост: потому, что мы еще мало знаем о докембрии.

Как мы видели, стратиграфия докембрия еще находится в зачаточном состоянии. Ее разработке до сих пор мешают трудности соотнесения старых, неверно проведенных стратиграфических границ, основанных на определениях относительного возраста, с новыми, проводимыми на основании данных об абсолютном возрасте. Пока положение дел не улучшится, обсуждая такие глобальные проблемы, как наша, мы можем говорить только о самых крупных подразделениях докембрия. Специалист по региональной геологии, изучающий ограниченный участок какого-то одного древнего щита, может использовать литостратиграфическое деление и выделять в докембрии, например, "гуронский период". Но он не может быть уверен в том, что его "гуронский период" охватывает тот же промежуток времени, что и "гуронский период" другого геолога, изучающего другой древний щит или даже другую часть того же древнего щита. Скорее всего эти периоды не совпадут.

Итак, мы используем подразделение докембрия, основанное на абсолютных датировках, т. е. на последовательности главных периодов складчатости, только потому, что пока это единственная хроностратиграфия, пригодная для всех древних щитов. По моему глубокому убеждению, дальнейшие исследования покажут, что основные эволюционные достижения живого имели место в спокойные геосинклинальные периоды. Вероятно, в течение всей истории жизни, как и в фанерозое, эти достижения не были приурочены к главным орогенезам, но распределялись более или менее равномерно, вне связи с очередными горообразованиями. Но чтобы строго доказать это, нам еще многого недостает