ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ - АБИОГЕНЕЗ

Принцип актуализма. Актуализм и униформизм. Геологические реконструкции - палеогеология

Основные принципы реконструкции геологической истории

Жизнь, как уже сказано в введении, появилась на Земле в ранний период ее истории. Поэтому, прежде чем приступить к рассмотрению ископаемых остатков ранней жизни, нам надо узнать, каким образом геологи читают по горным породам историю. Земли и как удается датировать события этой истории. В этой главе обсуждается первый вопрос, а датирование геологических событий рассматривается в гл. III.

Как мы увидим, главная сложность в установлении основных принципов реконструкции геологической истории заключается в том, что здесь трудно оперировать точными понятиями. Геология как наука описательная и в то же время наука историческая изучает гораздо более сложные и уникальные события, чем те, которыми занимаются экспериментальные науки. Не все ясно понимают эту разницу между науками описательными и экспериментальными. Но в нашем случае она как раз очень важна для понимания того, как удается восстановить историю развития жизни.

Как мы увидим, в настоящее время геологическое мышление опирается на принцип актуализма (или униформизма - менее удачный термин, принятый в странах английского языка)*. Этот принцип предписывает нам в поисках объяснения событий геологической истории обращаться к процессам, идущим на Земле и в ее недрах в наши дни. Иными словами, он гласит, что "настоящее есть ключ к познанию прошлого".

Актуализм и униформизм

Оба термина почти равнозначны. Они выражают допущение того, что геологическая история обладает некой преемственностью, целостностью. Англичане и американцы используют в основном термин "униформизм", а европейцы с континента предпочитают термины actualisme (французы) или Actualismus (немцы). Путем простого калькирования создан английский вариант - actualism.

Но, кроме тонкостей употребления в разных языках, между этими двумя словами есть немаловажное различие. Эти два термина освещают две стороны одного и того же фундаментального принципа современной геологии. Поскольку законы природы неизменны во времени, физические процессы, управлявшие событиями геологической истории, также не претерпевали изменений. Иначе говоря, эти события в течение всего геологического прошлого были едиными по своей природе, однотипными (uniform), что и выражено термином "униформизм" (см. [4]). С другой стороны, раз мы приняли, что законы природы не меняются со временем, то можно изучать идущие сейчас геологические процессы, а полученные результаты распространять на геологическое прошлое, что позволяет, с одной стороны, осмысливать события этого прошлого и, с другой, включать данные различных отраслей геологии, изучающих современное состояние Земли, в общую генетико-историческую картину. Итак, "актуальные", идущие сейчас процессы помогают понять прошлое. Отсюда слово "актуализм".

Если я предпочитаю применять в этой книге термин "актуализм", то вовсе не из-за своего неанглийского происхождения. Во-первых, я считаю, что этот термин лучше выражает наш основной принцип - двигаться к объяснению истории Земли от "актуальных", сегодняшних процессов, идущих на наших глазах. С другой стороны, слово "униформизм" часто понимают буквально, как некое "единообразие". Авторы этого термина, предложившие считать униформизм основным принципом исторической геологии, отнюдь не вкладывали в него такого смысла. Такое понимание лишь создает путаницу в специальных трудах, делая их непонятными для неспециалистов. Приведу лишь один пример. Хотя ученые, предложившие принцип униформизма, прекрасно знали о ледниковых периодах, один современный автор, понимая униформизм как "теорию однообразия", делает поразительное замечание: "Теория униформизма, высказанная Геттоном, получила широкое приложение. Но последовательное применение этой теории к палеоклиматологии вызывает немалые трудности, так как климат - явление меняющееся" [11]. Здесь не делается различия между неизменными законами природы и переменными величинами, входящими в уравнения, основанные на этих законах и определяющие в конечном итоге результат физических процессов, формирующих историю Земли.

Немало путаницы, возникшей из-за употребления термина "униформизм", содержит том трудов симпозиума, посвященного принципу единства природы [2]. Эта путаница начинается уже с названия тома: "Uniformity and Simplicity" ("Единообразие и простота"). В статьях сборника часто повторяется мысль, что неизменность физических законов - лишь частный случай более общего принципа простоты. По этому принципу, неизменность законов физики во времени - самое простое предположение, следовательно, оно верно. Или, как сказал проф. философии Гудмен [3]: "В конце концов принцип единообразия переходит в принцип простоты, не специфичный для геологии, а пронизывающий всю науку и даже нашу обыденную жизнь".

Далее проф. Гудмен пишет: "Трудности и преимущества в работе геолога, несмотря на то, что он занимается описательной или исторической наукой, ничем по сути не отличаются от того, что выпадает на долю других ученых". Это обычная ошибка, встречающаяся не только у специалистов по методологии науки. Она состоит в переносе основных принципов экспериментальных наук на науки описательные. Опасность, связанную для биологии с такой неправомерной логической операцией, хорошо выразил зоолог-систематик проф. Майр [9]: "Разработке теории в таксономии, как и в биологии вообще, сильно мешают попытки втиснуть биологические концепции в смирительную рубашку концепций и теорий, созданных методологами и философами от физики. Многие обобщения, основанные на данных физических наук, неприменимы к биологии. А главное - многие факты и открытия биологии не соотносятся ни с чем в физике, и потому их не включают в философию науки, основанную на физике. Биология неизбежно создает свои концепции, не имеющие соответствий в физике, и это объясняется не только огромной сложностью биологических систем, но в особенности тем фактом, что организмы содержат в себе исторически сложившуюся генетическую программу - результат трех миллиардов лет естественного отбора. Другое явление, определяющее иную, чем в физике, расстановку ударений, - это уникальность почти всех биологических объектов, стоящих выше молекулярного уровня (например, особь, популяция, вид и т. д.)... Многие термины, используемые при разработке биологических теорий (например, родство, вид, классификация, популяция и тому подобные), применяются (хотя зачастую в совершенно ином смысле) и при создании теорий в небиологических науках. Пока биологи пытались использовать эти термины в их "физическом" смысле, пока они оставались в рамках физических теорий, им не удавалось приспособиться к своеобразным особенностям биологических объектов".

Mutatis mutandis*, эти мысли Майра можно отнести к любой описательной науке, в том числе и к геологии. Поэтому я решительно не согласен с проф. Гудменом, когда он в упомянутой выше статье пишет, что, поскольку "геолог в своей работе встречается с теми же затруднениями и успехами, которые знакомы другим ученым, он может забыть старый бесполезный спор об униформизме... (и) может с большей пользой для дела направить свои философские изыскания на фундаментальные и обширные проблемы теории классификации, простоты, измерений и картирования". Нет, напротив, мы не сможем ни классифицировать, ни измерять, ни даже проводить элементарное картирование, не имея понятия об основном принципе (или принципах) восстановления истории Земли по ее современному облику.

Помня о единстве и неизменности законов природы, мы должны попытаться проследить приемлемые линии рассуждения при прочтении геологической истории. Часто говорят, что эти логические нити, эти основы теории довольно неопределенны. Это объясняется, с одной стороны, недостатком данных, а с другой - сложностью и уникальностью всех геологических явлений. Физик может, к примеру, кипятить и замораживать воду при разных условиях и выявить физический закон, лежащий в основе наблюдаемых событий. А в геологии мы редко знаем, в каких условиях проходил эксперимент, поставленный самой природой, и обычно не можем повторить его при тех же или каких-то иных условиях. Иногда (например, в случае донной морены) мы с уверенностью можем сказать, что данное древнее отложение сформировалось при температуре ниже нуля. Но и в этом, казалось бы, идеальном случае трудно отличить морену от грязевых потоков, образовавшихся при положительной температуре. Если возьмем другую точку отсчета - точку кипения воды, то и здесь трудно бывает понять, протекали ли, скажем, некоторые древние вулканические процессы или процессы формирования рудных жил в парообразной или же в жидкой среде.

Итак, данные, которыми располагает геолог для восстановления геологической истории, в противоположность данным физических наук довольно неопределенны. Этим и объясняется неопределенность основных принципов геологии. Таких общих принципов предлагалось немало, но я здесь буду говорить только об актуализме и о его главном "противнике" - катастрофизме. Однако, прежде чем углубиться в эти вопросы, я хотел бы посвятить один раздел главы философским основам геологии. Тогда мы лучше сможем понять позицию, занимаемую геологами.