Страница 6 из 37
Когда окаменелости были первоначально обнаружены и нанесены на карту, их возрасты были неизвестны. Самое большое, на что мы могли надеяться, был относительный возраст. Ранжирование возраста зависит от предположения, известного как «закон суперпозиции». По очевидным причинам младшие страты лежат над старшими, если обстоятельства не являются исключительными. Такие исключения, хотя они иногда вызывают временное недоумение, обычно довольно заметны. Глыба старой скалы, полная окаменелостей, может быть перемещена на вершину младшей страты, например, ледником. Или ряд страт может быть массово перевернут и их вертикальный порядок полностью изменен. С этими аномалиями можно работать, сравнивая эквивалентные скалы в других частях мира. Как только это сделано, палеонтолог может, сложив все части вместе, увидеть истинную последовательность полной летописи окаменелостей, мозаично наложившихся последовательностей из различных частей мира.
Зачем необходима мозаика? Почему мы не можем только копнуть, насколько нам надо, и считать, что возраст рассматриваемого слоя пропорционально зависит от глубины его залегания? Хорошо, что само время может течь гладко, но это не означает, что где-нибудь в мире есть единая последовательность слоев, отложенных равномерно и непрерывно от начала и до конца в течение геологического времени. Слои окаменелостей отлагаются спорадически и при хороших условиях.
В любом месте и в любое время вполне возможно, что никакие осадочные породы и никакие окаменелости не отлагаются. Но весьма вероятно, что в какой-то части мира окаменелости осаждаются в тот или иной момент времени. Перемещаясь по миру от участка к участку, где различные страты оказываются доступными, выходя на поверхность, палеонтолог может сопоставить части вместе и получить нечто похожее на непрерывную летопись.
Упрощенная версия шкалы времени, изданная Международной Комиссией по Стратиграфии (www.stratigraphy.org). Она соответствует colour coding system of the Commission de la Carte Geologique du Monde, Paris. Шкала времени разделена на эоны, эры, периоды, и эпохи. Время измерено в «миллионах лет назад» (Mya) с оттенками серого, используемого пропорционально возрасту. Обратите внимание, что эпохи Плейстоцен и Голоцен часто неофициально упоминаются как «четвертичный» период, хотя они, вместе с «третичным», является частью теперь устаревшей системы датирования. Нижний предел временной шкалы формально не определен, хотя он, как предполагается, простирается в прошлое приблизительно до 4.6 миллиардов лет назад, когда были сформированы Земля и остальная солнечная система.
Конечно, отдельные палеонтологи не перелетают от участка к участку. Они перелетают от музея к музею, рассматривая экземпляры в ящиках, или от журнала к журналу в университетских библиотеках, глядя на описания окаменелостей, места обнаружения которых были тщательно обозначены, и они используют эти описания для того, чтобы собрать воедино все части, фрагменты загадки из различных регионов мира.
Задача осложняется фактом, что отдельные страты с опознаваемыми характерными свойствами породы, последовательно покрывающие одни и те же виды окаменелостей, продолжают выходить на поверхность в различных областях. Девонская скальная порода, называемая так, потому что была первоначально описана как «старый красный песчаник» красивого графства Девон, неожиданно возникает в различных других районах Британских островов, в Германии, на острове Гренландия, в Северной Америке и в других местах. Эти породы опознаваемы как Девонские везде, где они могут быть найдены, частично из-за свойств породы, но также и из-за содержащихся в ней окаменелостей. Это похоже на круговой аргумент, но в действительности это не так: не более чем тогда, когда ученый узнает Свиток Мертвого моря по содержащимся в нем свидетельствам, таким как фрагмент Первой Книги Самуила. Девонские горные породы надежно маркированы присутствием определенных характерных окаменелостей.
То же самое справедливо и для пород из других геологических периодов, начиная со времен самых ранних твердотелых окаменелостей. От древнего кембрийского периода до современного голоцена, геологические периоды, перечисленные выше в диаграмме, были главным образом отделены друг от друга на основе изменений в составе окаменелых останков. И в результате конец одного периода и начало другого часто разграничиваются вымираниями, которые заметно прерывают цепь окаменелостей. Как выразился Стивен Джей Гулд (Stephen Jay Gould), ни у кого из палеонтологов нет проблем с идентификацией той или иной горной плиты, лежащей до или после пермского массового вымирания. В типах животных нет почти никакого наложения. Действительно, окаменелости (особенно микроостатки) настолько полезны при классификации и датировании скальных пород, что этим часто пользуются нефтяные и горнодобывающие компании.
Такое «относительное датирование» затем делает возможным вертикальное сращивание мозаики скальных пород. Геологические периоды были названы своими именами в целях относительного датирования, прежде чем абсолютное датирование стало возможным. И они все еще полезны. Но относительное датирование является более трудным для пород без окаменелостей, включая все породы, старше, чем кембрийские: первые восемь девятых истории Земли.
Абсолютное датирование должно было дожидаться недавних событий в физике, особенно физике радиоактивности. Она нуждается в некотором объяснении, и детали станут понятны из «Рассказа Секвойи». Пока этого достаточно, чтобы знать, что у нас есть ряд надежных методов для того, чтобы определить абсолютный возраст окаменелости или скальной породы, которая ее содержит или окружает. Кроме того, различные методы этой серии обладают чувствительностью к целому спектру возрастов: для сотен лет (кольца дерева), для тысяч лет (углерод 14), миллионов, сотен миллионов (урано-ториево-свинцовый), для миллиардов лет (калий-аргоновый).
Восстановленные реликты
Окаменелости как археологические образцы являются более или менее прямыми реликтами прошлого. Мы возвращаемся теперь к нашей второй категории исторических свидетельств, восстановленным реликтам, скопированным последовательно в течение поколений. Для историков они могли бы означать рассказы очевидца, переданные в форме устных преданий или в письменных свидетельствах. Мы не можем спросить живущих свидетелей, на что была похожа жизнь в четырнадцатом столетии в Англии, но мы знаем об этом благодаря письменным документам, включая Чосера. Они содержат информацию, которая была скопирована, напечатана, сохранена в библиотеках, переиздана и распространена для нас, чтобы читать сегодня. Как только история выходит в печать или, в настоящее время, в компьютерную среду определенного вида, у ее копий есть благоприятный шанс для того, чтобы быть увековеченными в отдаленном будущем.
Письменные материалы более надежны, чем устные предания. Вероятно, каждое поколение детей, перенимая познания своих родителей, слушает их детальные воспоминания и передает их следующему поколению. Можно было бы полагать, что на протяжении пяти поколений пространные устные предания должны были бы сохраниться. Я ясно помню четырех своих бабушек и дедушек, но о своих восьмерых прабабушках и прадедушках я знаю горстку фрагментарных подробностей. Один прадед обычно пел определенную рифмованную бессмыслицу (которую я могу спеть), но только тогда, когда зашнуровывал свои ботинки. Другой был жадным до сливок и опрокидывал шахматную доску, проигрывая. Третий был сельским врачом. Это мой предел. Как могут целых восемь жизней настолько уменьшиться? Как же получается, что, даже когда цепь информантов, соединяющих нас во времени с очевидцем, кажется столь короткой, и человеческая беседа столь богатой, все же тысячи деталей, из которых состояли восемь целых человеческих жизней, были так быстро забыты?