Главная Страница

Страница «История, Религия, Наука»

Карта Сайта «Golden Time»

Новости Cайта «Golden Time»

 

Палеонтологические находки

Райнхарт Юнкер, Зигфрид Шерер

ПАЛЕОНТОЛОГИЯ:
Две модели происхождения мира


   
Глава из книги
    «История происхождения и развития жизни».

Публикация на сайте состоит из 4-х частей. Часть 4.

Перейти к 1-й части,  «Основы научной теории познания»

Перейти к 2-й части, «Каменноугольные леса карбона»

Перейти к 3-й части,  «Существуют ли переходные формы?»


 

Палеонтология – наука о происхождении

Наука, которая занимается исследованием ископаемых остатков животных и растений, называется палеонтологией. В то время как биология занимается изучением многообразия существующих на сегодняшний день видов и их образа жизни вплоть до молекулярного уровня, палеонтология исследует животный и растительный мир прошлого нашей Земли, который по времени находится ближе к началу всех начал. Поэтому палеонтологию можно рассматривать как науку о происхождении.

При исследовании ископаемых остатков можно исходить из различных предположений: либо все живые существа были созданы сразу (модель сотворения), либо они последовательно развивались (эволюционная модель). От палеонтологии ждут, что она подтвердит правильность или докажет ошибочность этих противоположных взглядов.

Наряду с объективными выводами палеонтология допускает, однако, некоторые предположения, которые в зависимости от точки зрения могут быть истолкованы абсолютно по-разному. В рамках модели сотворения палеонтология приходит к выводам о том, что среди ископаемых нельзя найти никаких промежуточных звеньев между классификационными типами (далее мы будем называть их основными типами). В рамках эволюционной модели, напротив, встречаются предположения, что такие промежуточные звенья есть, и с увеличением количества вновь открытых ископаемых видов их будет все больше и больше. Поэтому основной вопрос, которым мы должны заняться, можно сформулировать так: можно ли по ископаемым определить наличие предполагаемого развития от низших форм, к высшим (рис.1)?

Родовое дерево эволюции и барамины творения     

   Рисунок 1. При постепенной и относительно равномерно протекающей эволюции ископаемые находки, вероятно, могут быть систематизированы в виде родового дерева, как это показано на рис. А. При эволюции, протекающей скачкообразно или в рамках модели сотворения, «родовое дерево», напротив, должно выг­лядеть так, как это изображено на рис. В. Линии или, соответственно, перпендикуляры должны обозначать не виды, а более крупные таксоны на уровне основных типов

Палеонтология делает вывод также и о длительности различных периодов исторического развития Земли. В ходе палеонтологической проверки предполагаемых, моделей мы должны затронуть и такой вопрос: можно ли по окаменелостям определить, что для развития жизни от низших форм к высшим необходимы миллионы лет?

Если да, то модель сотворения, которая предусматривает более молодой возраст Земли, была бы опровергнута.

Здесь следует напомнить о том. что существует не одна, а несколько моделей сотворения, равно как и не одна, а несколько эволюционных моделей. В этой главе представлены (изъяснения концепции толкования последовательности залегания слоев с окаменелостями, лежащей в основе теории формирования Земли в результате катастрофы. Однако в рамках теории сотворения существуют модели, которые предполагают более поздний возраст Земли. Существование различных моделей сотворения основывается на различных мировоззренческих постулатах, остановиться подробнее на которых мы не можем (это касается и различных эволюционных моделей).

И, напротив, если выяснится, что слои осадочных пород сформировались за более короткий промежуток времени, нежели это предусматривается теорией эволюции, то она окажется неубедительной.

Чтобы иметь возможность рассмотреть ископаемые на предмет их происхождения, необходимо иметь представление о процессах образования осадочных слоев.
 

Основные понятия, которыми характеризуется история Земли

Закон отложения слоев

Чтобы определить относительный возраст ископаемых остатков, необходимо знать, к какой части разреза осадочных пород они относятся. Описанием осадочных слоев занимается стратиграфия — область науки на стыке геологии и палеонтологии, которая определяет временную последовательность образования пород с учетом всех их органических и неорганических признаков. Прежде всего, стратиграфия опирается на составленный еще в 1669 году

Слои осадочных пород

Рис. 2. Иллюстрация закона залегания пород: «При залегании слой следует за слоем, при этом более молодой накладывается на более древний»

Николаусом Стено закон залегания пород: «При залегании слой следует за слоем, при этом более молодой накладывается на более старый. В неповрежденном разрезе пород направление от нижележащих к вышезалегающим соответствует временной последовательности залегания от более древних пород к более молодым» (рис.2). Если ископаемые остатки найдены в различных слоях, следующих друг за другом, то можно с уверенностью сказать, что остатки, найденные в нижней части разреза, имеют более древний возраст, чем те, которые найдены в верхней части. Существуют значительные расхождения во мнениях относительно скорости образования слоев и тем самым относительно проблемы абсолютного геологического времени

Фации – окружающая среда ископаемых

Осадочные слои содержат в себе информацию об экосистемах прошлого. Иногда оказываются погребенными вместе представители разных сред обитания: сухопутные существа и обитатели моря. Однако в породах, содержащих останки морских обитателей, не следует ожидать находок ископаемых пресноводных видов и среди остатков тропических живых сообществ не встретить видов, обитавших в областях с умеренным климатом.

Понятие «фаций» отражает качественный состав осадка и условия его накопления, будь то петрографический состав (литофации) или содержание ископаемых (биофации). Они дают возможность (иногда только гипотетическую) сделать вывод о том, в какой окружающей среде обитали в свое время окаменевшие ныне организмы. И наоборот, наличие в породах определенных ископаемых, условия обитания которых известны, указывает на фацию данной породы. Но следует учесть, что порода морской фации не обязательно будет находиться на том же месте, где характерные ископаемые организмы обитали в прошлом. Подобное место, должно быть, существовало на большем или меньшем отдалении от места захоронения породы. Если породы различных фаций следуют одна за другой, это значит, что менялась среда обитания организмов.

Почему вообще одни типы фаций сменяются другими? Одним из объяснений могло бы послужить разрушение жизненного пространства в результате катастроф, которые в несколько меньшем масштабе наблюдаются и в настоящее время. Результатом подобных поворотных моментов и могло быть заселение изменившегося окружающего мира сообществами живых существ новых типов, что потом предстает перед палеонтологами в качестве разных фаций.

Скопление ракушек

Трилобиты

Рис. 3 и 4. Окаменевшие остатки морских организмов
 – спрессованные ракушки и трилобиты.

Фото: © Palaeontological Museum University of Oslo, Norway

Возникновение ископаемых

Осадочные отложения – это конечный результат сноса. Размельченная порода сносится водой в озерные и речные бассейны, где в результате физических и химических процессов происходит процесс окаменения. Если растения или животные попадают в движущийся поток или оказываются на месте отложений, они могут быть погребены и подвергнуться процессу окаменения. Погребение остатков способствует прекращению доступа к ним кислорода и предотвращает бактериальное разложение тканей погребенных организмов. Впоследствии в преобразовании органических останков участвуют анаэробные бактерии, которые сохранили соматические структуры В большинстве случаев погребение происходит мгновенно. Природные процессы обратного перевода органических веществ в неорганические или полное разрушение внешней формы прерывается при этом неестественным образом. Поэтому встречаются ископаемые различной степени сохранности: с полным сохранением первоначальной формы (органические ткани полностью заменены неорганическим веществом, рис.5) отпечатки, окаменевшие корни, а также следы пребывания. И в настоящее время при определенных условиях происходит процесс консервации структуры живой материи, например, когда листья попадают в обогащенный карбонатом кальция водоем. Но это ни в малейшей степени не сравнимо с грандиозным масштабом процессов, которые происходили на Земле в прошлом. Как следует из приведенных в книге материалов, образование ископаемых, как правило, объясняется глобальными или локальными катастрофами.

Скорость геологических процессов

При рассмотрении вопроса о скорости протекания геологических процессов можно исходить из различных позиций. Если предположить, что процессы сноса и накопления, имеющие место и в настоящее время, протекали относительно медленно, то можно сделать вывод о том, что средняя скорость этих процессов во все времена была одинаковой, — это воззрения униформизма, сформулированные Чарльзом Лайелем. Наряду с этим сейчас преобладает и теория актуализма, основывающаяся на сходных положениях, согласно которым история Земли протекала длительно и относительно спокойно, однако она акцентирует внимание на отдельных происходящих в короткий временной период катастрофических явлениях или выделяет некоторые другие обстоятельства, тем более, что отдельные из них встречаются и в настоящее время (например, падение космических тел, извержения вулканов, относительно быстрые процессы образования островов в результате вулканических извержений, разрушение пород в ходе землетрясений или аномальные процессы сноса и отложения пород вследствие наводнений). В противовес этим теориям (которые в дальнейшем при несколько упрощенном рассмотрении не различаются между собой) отдельные формы и свойства отложений пород и органических останков позволяют, по мнению авторов, сделать вывод о более или менее быстром протекании геологических процессов на протяжении всей истории Земли и, тем самым, об относительно молодом ее возрасте. Эти воззрения могут быть названы теорией катастроф.

Рис. 5. Отличная сохранность ископаемых останков и окаменелые следы присутствия животных указывают на их моментальное катастрофическое захоронение, а структуры геологических пород – на быстрый процесс образования. Приведенные примеры не являются единичными случаями, а носят массовый характер. 1 – самка ихтиозавра, застигнутая катастрофой в процессе рождения детеныша; 2 – окаменевшие следы ряби на прибрежном песке или морском дне; 3 – полистратная окаменелость дерева, пронизывающая сразу несколько угольных слоев, 4 – окаменевший отпечаток медузы, 5 – цепочка окаменевших птичьих следов; 6 – рыба, захороненная в момент заглатывания другой рыбы; 7 – стайка рыб, моментально захороненная в меловом пласте; 8 – слои пород, отложенные за короткий период времени при быстро изменяющихся физических условиях осадконакопления (для увеличения изображения щелкните на любой из миниатюр).

Фото © Bible.ca, © Creationscience.com, © Palaeontological Museum University of Oslo, Norway


 

Геологические системы

Однотипность относительного расположения отложений пород по всей Земле

Последовательность появления друг за другом ископаемых, связанных с отложениями того или иного периода, позволяет в основных чертах провести параллели между характером отложений по всей поверхности Земли. В породах под слоями эокембрия находится так называемый докембрий (рис.6). В них встречались до сих пор только бактерии, очень мало грибковых образований, организмов неизвестного происхождения, а также водоросли и многочисленные известняковые образования подобного характера. Отложения так называемого палеозоя, часто представляющие собой многокилометровые песчаники типа серой вакки, песчаные и глинистые сланцы, а также известняки кембрийского, ордовикского и силурийского периодов и большей части девонского периода, содержат почти все без исключения морские организмы, такие как, например, трилобиты (см. рис.4).

Ископаемые морские звезды

Рис. 6. Слабосочлененный скелет этих морских звезд очень быстро разрушается после смерти. Прекрасная сохранность указывает на внезапное погребение еще живых   или   только   что умерших организмов. Это подтверждается еще тем, что они не лежат в одной плоскости, а нагромождены друг на друга и в таком виде окаменели (Юрский период, Швейцария)

Затем следуют породы карбонового периода с многочисленными превратившимися в уголь растительными остатками (см. главу «Каменноугольные леса карбона»). Завершение отложений каменного угля приводит к значительным изменениям ископаемых других последующих отложений пород. Во многих случаях они принимают, выражаясь обобщенно, ватообразный или соответственно сходный с пустынным ландшафт (подобный встречался до этого только в девонских отложениях древнего красного песчаника в некоторых областях Северного полушария). Часто встречающиеся сухие илистые поверхности, обширно окрашенные в красный свет, представляют собой конгломератные песчано-мергелистые глинистые слои, которые можно опознать по часто встречающимся «законсервированным» следам, а также по появлению кристаллов соли.

Отложения эпиконтинентального мелководного моря (моря, которое временами заливало части континента) пермского, триасового, юрского, а также мелового и третичного периодов залегают вперемежку с красными отложениями или выделяются из них. Эти морские известняки, мергелистые отложения, темные глины и песчаники погребают под собой богатую фауну. Принадлежность к тому или иному разделу этой системы определяется на основании находок в осадочных отложениях руководящей фауны, то есть ископаемых останков, характерных именно для этой части разреза. Требования к руководящим ископаемым следующие: частая встречаемость, легкая узнаваемость, краткое время существования вида, широкое территориальное распространение. Появление руководящей фауны в различных по составу и географически удаленных друг от друга отложениях пород (например, песчаниках и известняках) позволяет их коррелировать, то есть предполагается, что они образовались в одно и то же время в соответствии с законом о залегании пород. Таким образом, слои пород с одинаковыми руководящими окаменелостями представляют собой слои, относящиеся к определенным временным периодам, продолжительность которых по представлениям теории сотворения иная, чем по представлениям теории эволюции.

Деформация докембрийских пород

Рис. 7. Происходящая в процессе отложения деформация слоев
(Докембрий, Шотландия)

Самое молодое и самое высокое горное образование было обнаружено в альпийских складках. Предположительно они были образованы сдвигом и столкновением литосферных плит. В рамках теории актуализма. которая пытается проецировать процессы современности на прошлое и, основываясь на наблюдаемых в настоящее время тектонических движениях плит, создать модели исторического прошлого Земли, попытки подобного толкования носят чисто умозрительный характер. В настоящее время можно проследить за медленным движением континентальных плит. Однако невозможно доказать, допустимо ли в данном случае говорить о более или менее постоянном движении, которое одинаково равномерно происходит на протяжении сотен миллионов лет, или же речь идет о фазах затухания более значительных в прошлом движений земной коры. Наряду с доказательствами быстрого вертикального движения земной коры (например, образование бассейнов каменного угля – см. главу «Каменноугольные леса карбона») в истории развития Земли имеются примеры и существенно более быстрого горизонтального движения. Обрабатывающиеся в настоящее время данные могут иметь абсолютно разное толкование.

Последовательность отложения пород в ходе исторического развития Земли изображена в стратиграфической таблице. Если принимать во внимание широкомасштабное применение закона о залегании пород (распространение его на любую точку поверхности Земного шара, в сочетании с фактом наличия руководящих окаменелостей), то можно считать эту таблицу достаточно достоверной.

Последовательность отложения ископаемых

Известная закономерность отложения пород в рамках эволюционной теории и теории сотворения интерпретируется абсолютно по-разному

Толкование в рамках эволюционной модели. Ископаемые остатки, идентичные по всему разрезу осадочных отложений, свидетельствуют о длительном всеобщем процессе развития органического мира. Отсутствие ископаемых остатков животных и растений, известных в настоящее время, например, в породах палеозойского и мезозойского периодов объясняется тем, что эти виды тогда еще просто не существовали. Например, останки плацентарных млекопитающих можно обнаружить исключительно в третичном периоде, т. к. они должны были развиться лишь к этому времени. Все сказанное выше подходит и для других групп организмов.

Лестница, покрытая минеральным осадком

Рис. 8. Быстрое образование известняковой конкреции на лестнице в горячем водоеме около 5 см толщины. (Музей Бергау, Германия)

Трудности толкования в рамках эволюционной модели. Основной проблемой является необходимость признания факта медленного образования слоев земной коры, содержащих ископаемые. Без этого эволюционное толкование невозможно.  Кроме того, при эволюционном толковании предполагается наличие огромного числа переходных форм между основными типами организмов. В главе «Существуют ли переходные формы?» подробно говорится о том, что таковые до настоящего времени не обнаружены. Иногда некоторые ископаемые находки пытаются представить в качестве промежуточных звеньев, однако скоро становится ясно, что подобное толкование можно оспорить. Отсутствие промежуточных звеньев можно объяснить лишь тем, что все эволюционные процессы протекали в настолько малых пограничных популяциях, что вероятность их превращения в ископаемые слишком мала.

Толкование в рамках модели сотворения. После того, как Земля была опустошена в результате всемирного потопа, новое заселение могло происходить неоднократно. Распространившимся по всему свету новообразованным сообществам живых существ (биоценозам) были свойственны высокая плодовитость и непродолжительное время жизни. Можно предположить, что они по прошествии небольшого периода времени распадались и заменялись другими. Известно, что современные сильно измененные экологические районы имеют тенденцию к изменению в течение короткого периода времени. Сначала происходит смена одних кратковременно существующих сообществ другими (сукцессия) до тех пор, пока не достигается конечная стадия (климакс) с ее разнообразием биоценоза.

Складчатые горы

Рис. 9. Горы, образованные горизонтальным сжатием осадочных пород – в тот момент, когда они еще не затвердели (Канада)

Примером подобного заселения живыми существами могут служить фазы восстановления лесного массива после вырубки: сначала восстанавливается поросль кипрея, за ной следует сообщество песчаного вейника. оно сменяется зарослями осины, ивняка и березняка, которые, в конце концов, освобождают место для дубовых и буковых лесов (по Scamoni, 1963, с. 137). факторами, обуславливающими сукцессию, являются: структура почвы, различная всхожесть на местах, незанятых растительностью, возможности размножения, условия конкуренции с соседями и т.д.

По такой же схеме могло происходить отложение ископаемых морского мелководья. Шин (1988) предполагает возможность более или менее синхронно протекающих (мегасукцессионных) процессов смены биоценозов в масштабе планеты После гибели всей земной биосферы в результате глобальной катастрофы именно эти процессы и получили развитие, завершившие формированием сообществ организмов третичного и четвертичного периода. Поскольку многие отложения мелководных частей моря содержат известь, то часто в них содержатся микроскопические частички ископаемых, которые указывают на значительное преобладание массы отдельных морских организмов, для развития которых имелись благоприятные условия. Подобный ход развития мог привести к значительному увеличению числа моллюсков, рыб и т. д. Поскольку во всем мире исходные условия для сукцессии были одинаковыми, то следствием этого явилось изначально схожее в мировом масштабе явление захоронения живых сообществ, которые снова и снова «консервировались» в ходе процессов захоронения, носивших характер катастроф и были последовательно друг за другом погребены. Одинаковое появление и исчезновение различных групп организмов в «летописи» ископаемых объясняется большей частью экологическими причинами, что в известной степени дает возможность проверить эти гипотезы.

Широко распространено предположение, что следующие друг за другом во времени биоценозы со своими расположенными в произвольном порядке системами организмов находят отражение в чередовании окаменелостей, образовавшихся в ходе исторического развития Земли. Их возникновение могло быть обусловлено, кроме всего прочего, следующими факторами:

  • наличием в период после всемирного потопа жизненного пространства (сначала это были, вероятно, только морские, затем пресноводные, и только потом во все возрастающем объеме материковые ареалы обитания),
  • временной период смены генераций и максимальная скорость распространения,
  • разнообразные экологические причины,
  • многочисленные, однако с течением времени затухающие катастрофы геологического и биологического характера, которые привели к мгновенному переходу в ископаемые, к консервации их и к своего рода «моментальной фотографии» тех или иных ареалов обитания,
  • распространение выживших в результате катастроф популяций и распространение организмов в эти подвергшиеся воздействиям катастроф области.

Трудности, встречающиеся при попытках толкования этих гипотез в рамках модели сотворения. Наиболее уязвимое место модели сотворения в том, что все основные типы живых существ должны были быть созданы одновременно. И хотя на основании мегасукцессионной модели невозможно по экологическим причинам ожидать в породах отложений, например, мезозойской эры присутствия окаменелостей современных форм, ясно, что одновременно с ареалом обитания древних рептилий должен был существовать биотоп с привычными для нас формами. То есть среди ископаемых мезозойской эры, пусть даже в качестве редкой находки, должны встречаться останки этих форм и даже человека.

Пыльца высших растений из докембрийских слоев
      Рис. 10. На этих снимках:
А – пробы пыльцы, взятой из докембрийской формации, В – современная пыльца. Разные пробы брали из определенного горизонта раскопок, и только в одном случае в пробе не было обнаружено пыльцы. Были предприняты все меры предосторожности против загрязнения современной пыльцой, т.о. современное загрязнение пород исключено (По Е. Williams и др.)

Сообщения о подобных находках публикуются постоянно. В качестве примеров можно привести, например, находки человеческих останков в отложениях третичного периода (миоцен) (см. «Неизвестную историю человечества» М. Кремо и Р. Томпсона. – А.М.) или обнаружение цветочной пыльцы высокоразвитых растений в докембрийских отложениях (рис.10). Следует упомянуть также о частых случаях залегания слоев в обратном порядке, когда более «древние» отложения оказываются над более «молодыми», если судить об их возрасте по найденным в них органическим останкам. В ряде случаев такое необычное залегание пород никак нельзя объяснить тектоническими (сдвигами. В постановке проблемы проявляется известное сходство. Подобно тому, как подвергаются сомнениям промежуточные звенья в эволюционной модели, сообщения о явлениях этих нетипичных по очередности расположения слоев пород подвергаются сильным нападкам отчасти и со стороны приверженцев учения о сотворении. В таких случаях необходима тщательная проверка учеными, придерживающимися различных точек зрения Но даже если некоторые из этих сообщений будут признаны достоверными, ясно, что подавляющее большинство палеонтологических данных не содержит этого нетипичного расположения останков фауны и флоры. Обычно преобладает нормальная последовательность слоев отложения. Это требует объяснения в рамках теории сотворения. Следует предположить, что существа, вначале типичные лишь для третичного периода, пережили и выдержали катастрофические перемены в виде очень небольших групп. Вероятно, они могли сильно размножиться и распространиться в мировом масштабе лишь в более поздний и благоприятный для них период мегасукцессии (третичный). Именно тогда, видимо, и мог происходить процесс их перехода в отложения. Вероятность минерализации для представителей небольших популяций настолько мала, что их останки не сохранились. Такие малые сообщества имеют очевидное сходство с постулируемыми в эволюционной теории сверхмалыми и также не попавшими в число окаменелостей переходными пограничными популяциями, в которых должна протекать так называемая «быстрая эволюция» (образование новых крупных таксонов). Доля иронии заключается в том, что для защиты основных спорных вопросов как в теории сотворения, так и в эволюционной теории используется одна и та же аргументация.

Признание факта всемирного потопи как постулат, принимаемый на веру

Итак, модель единовременного создания живых организмов, процесс дальнейшего распространения и выживания которых контролировался экологическими катастрофами, противопоставляется модели медленного, длительного по времени процесса эволюции. Решение, какая из них справедлива, зависит от того, сколько времени требовалось на образование осадочных отложений.

Структура отложений пород дает явные доказательства катастрофического характера их образования. Но на этом уровне невозможно сделать вывод о причинах катастроф. Если в этой книге предположить, что причиной всего этого был библейский всемирный потоп, последствия которого сказывались еще многие столетия спустя во все менее значительных «затухающих» катастрофах, то авторы вполне сознательно подводят читателя к этой проблеме, чтобы дать ему в большей степени почувствовать «аргументационный водораздел».


    Из истории составления геологической шкалы времени

Последовательность располагающихся друг за другом геологических систем (формаций) – кембрий, ордовик, силур и т. д. – в дальнейшем мы будем именовать «геохронологическая таблица», а стоящие рядом числа (напр. 600 • 106 лет – нижняя граница кембрия) «геохронологическая шкала».

Общий порядок следования геологических систем друг за другом (геологическая шкала времени) с характерными комплексами ископаемых был известен уже в XVIII веке.

Среди первых создателям геологической шкалы следует назвать ученых из Германии: И. Г. Лехманна, Г. С. Фюсхели, А. Г. Вернера и А. Гумбольдта, Италии: Г. Ардуино, Англии: У. Смита, Р. И. Марчисона, А. Седжвика.

В ходе этой первоначальной деятельности в области геологии все больше выявлялось постепенное изменение содержания ископаемых находок. Идея геологической шкалы времени принадлежит английскому инженеру У. Смиту (1769 – 1839). По роду своей деятельности он занимался строительством каналов и дорог, имея возможность многократно наблюдать богатые ископаемыми слои пород в своей родной Англии. При этом он открыл, что определенные виды ископаемых, такие как, например, двустворчатые или аммониты, всегда появляются в определенных слоях. В 1796 году он писал: «Ископаемые уже давно рассматриваются и изучаются как некие интересные курьезы... Этим занимались тысячи, но никто не обращал внимания на тот порядок, в котором природа расположила эти замечательные свидетельства прошлого и каждому классу указала его особый слой». Большое значение для понимания этого беспристрастного и непредвзятого открытия Смита имеют некоторые как бы поясняющие его высказывания Хелдера: «Но Смит не присовокупил к этому оставшиеся вопросы, поскольку его интересовала практическая сторона дела. Он мог под «руководящими окаменелостями», как мы их теперь называем, всякий раз открывать новые виды ископаемых независимо от того, использовались ли они как технический материал или представляли препятствия при прокладывании дорог, строительстве мостов, каналов. Смит находился с геологическими материалами «на короткой ноге» (в отличие от остальных) и мог поэтому, как он сам писал, «экономить много бессмысленно разбазариваемых денег».

Уже к 1799 году Смиту в общих чертах были известны на территории Англии отложения слоев от карбонового до мелового периода. В 1815 году он опубликовал первую, насчитывающую 15 листов цветную геологическую карту, на которой была воспроизведена последовательность расположения слоев окаменелостей на территории Англии и Уэльса. В дополнении к ней публиковались названия и обозначения пород.

После того как определенная последовательность залегания слоев была принята в Европе, стало возможным, начиная с прошлого столетия, распространить ее повторяющийся в общих чертах порядок на весь мир. Одновременно с этим параллельно шел процесс дифференциации отдельных систем. В 1878 году Хаугтон сформулировал теорию о том, что временная длительность каждой геологической формации пропорциональна максимальной толщине ее отложений. Эта теория предполагает, что скорость формирования отложений оставалась одинаковой за всю историю развития Земли. Однако последнее маловероятно, поскольку толщина отложений сильно зависит от оседания почвы. При значительном оседании возможен заметный снос материала под воздействием воды. Скорость же отложения пород может варьировать в широком диапазоне: от нескольких метров за считанные секунды (при наплыве слоев) до одного миллиметра за тысячу лет (в океанских глубинах)

СХЕМА ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПЕРИОДОВ

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ШКАЛА (млн. лет)

Система

Период

Длительность периода

К
А
Й
Н
О
З
О
Й

Четвертичный

1,8 – наши дни

Третичный

Плиоцен

5–1,8

3

Миоцен

25–5

20

Олигоцен

40–25

15

Эоцен

60–40

20

Палеоцен

70–60

10

М
Е
З
О
З
О
Й

Меловой

135–70

65

Юрский

195–135

60

Триасовый

225–195

30

П
А
Л
Е
О
З
О
Й

Пермский

280–225

35

Карбоновый

345–280

65

Девонский

400–345

55

Силурийский

440–400

40

Ордовикский

500–440

60

Кембрийский

600–500

100

Докембрийский

.

> 3000


    По теории Хаугтона, которая так и не прижилась, для того, чтобы по максимальной мощности слоя вычислить его абсолютный возраст, достаточно знать лишь скорость отложения пород.

Подобное абсолютное число вывел М. Рид в 1879 году за 17 лет до открытия радиоактивного распада. По скорости отложений и их толщине он вычислил возраст для нижней границы кембрия в 600 • 106 лет.

В 1896 году был открыт радиоактивный распад, а в 1905 году Резерфорд впервые предложил применить данные по скорости радиоактивного распада для точных датировок в геологии. Однако, достаточно точные измерения количества нуклидов химических элементов в породах стали технически возможны лишь с 1937 года.

Артур Холмс опубликовал в 1913 году книгу «Возраст Земли». Там он описал «абсолютную временную шкалу» и границы периодов на основании последних изысканий в этой области. Во второй книге с тем же названием (1927) он привел свои данные относительно временных границ геологических периодов и, среди прочих, – нижнюю границу кембрия в 600 • 106 лет. И это до того, как стали возможными измерения концентраций нуклидов.

Радиометрические часы

Способы, которые пытаются использовать для определения возраста Земли, включают в себя и метод определения по радиоактивному распаду (спонтанному расщеплению) определенных атомных ядер (нуклидов). Их называют радиометрическими, изотопными или абсолютными методами датировки. Радиоактивный распад подчиняется определенному закону, однако для однозначного определения возраста неизвестны исходные данные (в расчетах всегда имеется по крайней мере одно неизвестное). Это верно и для тех случаев, когда в нашем распоряжении имеется множество «часов».

Неопределенность исходных данных приводит к неопределенности результатов. Так, множество различных проб пород лавы с Гавайских островов, возникновение которых докумен­тируется 1800–1801 годами, по калиево-аргоновому методу дают возраст 160 • 106 – 2 • 109 лет, в то время как их истинный возраст достигает 166–167 лет.

Смоделированный возраст

Порода сама по себе не может никоим образом указывать неопровержимо на свой возраст. Определенное представление о возрасте можно получить лишь из совокупности данных о характере породы, из стратиграфии (геологического слоя), места ее нахождения в сочетании с геохронологической шкалой. Приведем два примера:

Пример 1. Предположим, что минерал содержит только 206Pb (свинец), но не содержит урана. Согласно этому он должен иметь возраст во множество периодов полураспада (более 10) 238U (урана), т. е. более 45 • 109лет. Однако, большой возраст должен быть тотчас исключен, если предположить, что 206Pb (свинец) содержался в минералах с самого начала или что он был внедрен лишь впоследствии, либо что сначала в минерале присутствовал уран и лишь впоследствии он был оттуда выделен (открытая система).

Пример 2. Другой минерал содержит 238U (уран), но не содержит 206Pb (свинец). Это свидетельствует о том, что проба должна иметь небольшой возраст. И опять-таки в рамках теории исторической геологии более или менее приемлемый возраст доказан быть не может, ведь предполагается, что  или другие элементы того же периода распада что и 238U не могли присутствовать при этом, или что уран внедрился в породу лишь недавно.

Неизвестные начальные величины N0 или D0 (см. подробнее здесь) можно было бы вычислить лишь в одном случае – если был бы известен возраст пород. Приходится довольствоваться тем, что нам предоставлена для определения возраста некая абстрактная модель с ее выдуманной историей происхождения и развития. В каждой подобной абстрактной модели даются абсолютно конкретные представления о возрасте (самый высокий и самый низкий, какой только возможен в геохронологической шкале). Из этой модели изымают величины N0 или D0. Вычисленные значения возраста, совпадающие с заданными параметрами модели, называются возрастом модели.

Имеются и другие методики оценки возраста, которые напрямую не нуждаются в рассматриваемых нами неизвестных начальных величинах. Такая методика оценки возраста, как, например, изохронная методика, в некоторой степени более сложная, а поэтому мы здесь ее описывать не беремся. Однако, она также страдает от нерешенных проблем и не обходится без абстрактных умозрительных допусков и предположений, так что возраст, вычисленный по изохронной методике, также может считаться смоделированным.

Вероятный возраст

В книге « Геохронологическая шкала» (Кохе и др., 1978) дается расширенное определение этого понятия (с. 26):

«Вероятный возраст – это действительное значение геохронологического возраста, который получен в радиометрической лаборатории в результате проведения стандартных поправок...».

То, что может дать радиометрия, это исключительно «вероятный возраст». К «истинному» или «принятому» он может быть приближен, только если совпадает интервал, предусмотренный положением соответствующего минерала в геологической временной шкале и его стратиграфическим положением В противном случае результат датирования истолковывается иначе – как «более позднее явление» (например, в случае разогревания породы после ее образования) или как «унаследованный возраст» (часы при образовании породы не были «установлены на ноль»), либо этот результат отбрасывается вовсе (например, если предполагается наличие открытой системы).

По сравнению с данными радиометрии абсолютное предпочтение отдается результатам стратиграфических исследований в сочетании с нормами геохронологической шкалы. Однако если геохронологическая шкала дает возможность сделать вывод о степени достоверности выведенной датировки, то радиометрия в своих исследованиях не способна судить о точности геохронологической шкалы. Числовая система геохронологической шкалы необходима в практике определения датировки, но и ее числовую систему нельзя рассматривать как абсолютную.

Из исследований, проведенных до настоящего времени, стало ясно, что в основе радиометрического способа определения возраста тою или иного явления лежит целый ряд предположений, которые не поддаются доказательствам что, в свою очередь, не дает оснований полученный подобным образом «смоделированный возраст» рассматривать как «абсолютный». Наряду с этим, стали известны многочисленные радиометрические измерения, которые давали возможность получить смоделированный возраст», но результаты этих измерений не вписывались в рамки геохронологической шкалы, а потому не могли быть признаны. Однако эти существенные недостатки методики в своей совокупности не могут свести на нет тот факт, что в толще геологического пласта наблюдается некая регулярность распределения разных изотопов в различных геологических системах.

Приведенная выше критика ставит радиометрические теории, как таковые, под сомнение, однако, это не дает нам объяснения различного распределения изотопов в той или иной геологической системе. Поэтому какое-либо конструктивное разъяснение явления различного распределения изотопов в породах в период раннего развития Земли в настоящее время должно рассматриваться как одна из нерешенных проблем учения о сотворении, хотя в других областях естественных наук можно найти доказательства более молодого возраста Земли (См. также раздел из книги Д. Баттена. – А.М.)
 

Заключение

1. Методы радиометрического измерения возраста основываются, наряду с измерением изотопного распада, на некоторых предположениях, являющихся отчасти недоказуемыми Поэтому эти методы не могут определить абсолютный возраст Земли, но лишь приблизительный, допустимый или смоделированный

2. Во многих случаях радиометрический возраст не абсолютно совпадает с геологическим возрастом, и потому его зачастую стараются не указывать. Геохронологическая шкала имеет преимущественное право перед радиометрическими методиками определения возраста, поэтому ее данные необязательно должны подтверждаться результатами других методик.

3. Конструктивное толкование распада изотопов в рамках модели сотворения следует рассматривать как нерешенную проблему в учении о сотворении.

4. Имеются данные, которые независимо от явлений, связанных с изотопным распадом, указывают на относительно небольшой возраст Земли, и тем самым на достаточно небольшой возраст слоев, содержащих ископаемые.

    *   *   *

Примечание А. Милюкова: Эта глава воспроизводится по изданию Р. Юнкер, З. Шерер, История происхождения и развития жизни. Изд-во «Кайрос», С-Пб., 1997. Для удобства восприятия текста структура главы приведена к варианту общего научно-популярного обзора затронутой авторами темы, с исключением специальных расчетов и формул, которые, впрочем, заинтересованный читатель сможет найти на отдельной странице.



Российский триколор  2005 «Golden Time». Revised: октября 28, 2012


Назад Возврат На Главную В Начало Страницы


Рейтинг@Mail.ru