Следы трав индейских: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Сибирская флора верхнего палеозоя тогда была почти неизвестна, а более однообразная по всей Евразии юрская флора была уже неплохо изучена. Шмальгаузен узнал в своей коллекции типично юрские растения и, естественно, решил, что и прочие растения коллекции, якобы собранные в тех же отложениях, относятся к юрскому периоду. Правда, в коллекциях из Печорского и Тунгусского бассейнов типично юрских растений не нашлось. Но в остальном флора этих мест была вполне сходна с кузнецкой, и датировать ее другим периодом Шмальгаузен не стал.

Вскоре после выхода в свет монографии Шмальгаузена К. Л. Космовский усомнился в правильности вывода о юрском возрасте угленосной толщи Кузбасса. Он предположил, и был прав, что здесь есть отложения нескольких геологических систем. Шмальгаузен ответил Космовскому раздраженной статьей.

Чуть позже коллекции, собранные И. П. Толмачевым в Кузбассе, попали к видному французскому палеоботанику Рене Зейллеру. Он пришел к выводу, что растения Кузбасса пермские. Эти коллекции до сих пор хранятся в Музее естественной истории в Париже. Мне довелось их видеть. Хранители музея знали только то, что образцы происходят из Сибири. На образцах были наклейки с одним словом — названием ближайшей от обнажения деревни. Надпись «Афонино» ничего не говорила музейным работникам. А ведь это было то самое Афонино, в обнажении у которого вскрываются палеозойские и юрские пласты. Здесь растения обоих периодов были собраны и смешаны, что и породило долголетний спор о возрасте ангарской флоры. В коллекции, попавшей к Зейллеру, такой смеси не было.

Все стало на свои места только в конце 20-х годов. Томский геолог Л. М. Шорохов в 1927 г. обследовал территорию Кузбасса в поисках строительного и флюсового сырья для Кузнецкого металлургического комбината. Младшим рабочим в его партии был Д. П. Славнин, позже писавший в биографии Шорохова: «Попутно с выполнением основного задания Л. М. Шорохов собирал ископаемую фауну и флору для пополнения коллекций и создания обменного фонда геологического кабинета… Сам Л. М. Шорохов занимался главным образом сбором ископаемых растений. Его интересовал вопрос о существовании мезозойских отложений в Кузбассе».

Л. М. Шорохов передал собранные им коллекции на определение своему земляку, палеоботанику В. А. Хахлову, который подтвердил, что юрские и палеозойские растения приурочены к разным слоям. Статья В. А. Хахлова вышла в 1928 г. В том же году в Кузбасс приехала М. Ф. Нейбург, работавшая в Геологическом музее АН СССР. Она стала отбирать отпечатки и тщательно отмечать слои, в которых найден тот или иной вид. Выводы Шорохова и Хахлова подтвердились, и ангарская флора окончательно отошла к палеозою.

Вывод в общем был правильным. Мы и сейчас относим ангарскую флору Кузбасса к палеозою (карбону или перми). Однако, как ни парадоксально, конкретные доводы палеоботаников позже оказались нацело ошибочными. Кузнецкие растения были отнесены к родам, ранее описанным из верхнепалеозойских отложений Европы и южных материков. Исследования последних лет показали, что на самом деле растения Кузбасса принадлежат совсем к другим родам, не выходившим за пределы Ангариды, а часто и к другим семействам.

Это далеко не первый случай в истории палеонтологии, когда из ошибочных определений ископаемых растений и животных делались верные заключения о возрасте соответствующих толщ пород. Так же было и при датировке гондванской флоры. В чем здесь дело, неясно до сих пор. Можно предложить такую аналогию. Подобно тому как сейчас можно подметить местный колорит ландшафтов разных стран (березовые рощи средней России, саванны Африки, пейзажи с кактусами в Мексике), так и каждая геологическая эпоха имеет некоторые трудновыразимые особенности. Хотя после «великого раскола» ангарская и еврамерийская флоры десятки миллионов лет эволюционировали независимо, все же некоторые изменения совершались в них параллельно. Полной синхронности в изменениях не было, но в широких временных пределах в разных флорах сохранялось что-то общее. В случае ангарской флоры можно сказать, что в ней почти до конца палеозоя сохранялся «палеозойский облик» и определялся он не столько списком родов или семейств, сколько очень общими морфологическими признаками растений и отсутствием всего того, что характерно для мезозойских флор мира.

Территория Ангариды не оставалась постоянной. С севера, юга и запада она временами затапливалась морем и становилась меньше. Иногда моря уходили, и Ангарнда росла. Обычно ее площадь не превышала 10–15 млн. кв. км, что тоже немало. Самостоятельная флора Ангарской области просуществовала более 100 млн. лет. И все же ее растения почти не попали на страницы учебников палеоботаники. Сама ангарская флора обычно упоминается, приводятся списки некоторых ее растений, иногда даются их изображения. Сообщение этих сведений даже стало традиционным в последние 20–30 лет.

Образованный палеоботаник должен знать род Cheirostrobus, описанный по одному образцу, правда, очень хорошей сохранности, из нижнего карбона Шотландии. Это стробил («шишка») какого-то членистостебельного растения. Его побеги так и неизвестны, но, возможно, были как у клинолистников. Из-за своеобразия в расположении спорангиев хейростробус был выделен в особый порядок, который обычно включается в учебники палеоботаники и в палеоботанические сводки.

В ангарской флоре есть растения не менее своеобразные, причем широко распространенные (не какой-нибудь один образец), просуществовавшие миллионы лет и порой определявшие облик растительности всей Ангариды. И все же почти каждый раз, когда мне приходится принимать иностранных коллег и показывать им свои коллекции, они смотрят на такие диковинные для них растения, как эскимос на верблюда, и только удивляются, что почти ничего не слышали о них раньше. Надо ли пояснять, что многие своеобразные ангарские растения вовсе не попали в общую систему растений и выпали из рассуждений о филогении растительного царства. Правда, они долго оставались весьма плохо изученными, но положение почти не изменилось и после их детальных исследований.

О некоторых ангарских растениях и пойдет дальше речь. Я хочу рассказать о них не только для поднятия интереса к ним, но и потому, что на их примере мне сподручнее всего познакомить читателя с повседневной работой палеоботаника. Такое знакомство кажется мне важным, поскольку иначе трудно оценить достоверность фактов, сообщаемых палеоботаниками.

Я стал палеоботаником случайно. В школьном палеонтологическом кружке мне довелось делать доклад об ископаемых растениях. После первого курса университета я работал в Поволжье и Прикамье в палеоэкологическом отряде, руководимом Р. Ф. Геккером. Нам попадались отпечатки пермских растений, и Роман Федорович заметил, что сейчас ими почти не занимаются. Потом в одном из звенигородских оврагов я натолкнулся на подушку четвертичного известкового туфа, переполненного остатками растений, которым посвятил курсовую работу. А затем руководившая моей работой Т. А. Якубовская показала мне бесхозную коллекцию пермских растений, собранных на Печоре еще в 20-х годах и определенных М. Д. Залесским. Это показалось мне действительно интересным. Я решил заняться палеозойскими растениями и вскоре отправился на консультацию к М. Ф. Нейбург, в те годы самому авторитетному специалисту в этой области. Она занималась флорой Ангариды. По ее совету я устроился на практику в экспедицию Аэрогеологического треста и так впервые попал в Тунгусский бассейн в 1956 г.

К тому времени в Тунгусском бассейне поработало несколько палеоботаников. Первым был И. Ф. Шмальгаузен, которому в 70-х годах прошлого века привез коллекцию с Нижней Тунгуски ссыльный поляк А. Л. Чекановский. Потом тунгусские коллекции изучали М. Д. Залесский, В. А. Хахлов, Н. Г. Вербицкая, М. Ф. Нейбург и ее ученица Е. С. Рассказова. Моим главным руководством была небольшая монография по растениям Тунгусского бассейна, опубликованная перед войной Г. П. Радченко и Н. А. Шведовым. К ним попала большая коллекция, собранная уже упоминавшимся Л. М. Шороховым, замечательным геологом, который вскоре трагически погиб на северо-востоке СССР.

Моя первая экспедиция в Тунгусский бассейн была удачной практикой в бытовом отношении. Я научился вьючить оленей, устраивать баню в палатке и ориентироваться в тайге по аэрофотоснимкам. Но с ископаемыми растениями вышло хуже. Как только мы добрались караваном до района работ и стали устраивать базовый лагерь со складом, мой будущий напарник по маршрутам Э. Л. Фишер прибежал с реки и сказал, что там на берегу валяются отпечатки. Его брат, начальник партии В. Л. Фишер, понял, что мне не терпится заняться своим делом, и великодушно освободил от всех хозяйственных работ. Лагерь оборудовали несколько дней и отсюда же совершали первые маршруты, так что у меня было время покопаться в этом первом обнажении. Последнее слово уместно было бы поставить в кавычки. Это было не обнажение, а высыпка плитчатых алевролитов по берегу реки Учами. За несколько дней я выкопал порядочную яму, сидя в которой с подъема до отбоя набрал несколько сот отпечатков, главным образом листьев кордаитов и семян (фиг. VI).

Расчет пополнить коллекцию во время маршрутов не оправдался. Район был сплошной тайгой, и больше обнажений верхнего палеозоя в тот год я не видел. Уже в Москве геолог той же экспедиции А. П. Степанов, сам определявший ископаемые растения, снабдил меня некоторыми своими образцами, и все это я описал в очередной курсовой работе. Я ходил на консультации к Нейбург, пытаясь с ее помощью разрешить сомнения.

Трудности возникли с определением и родов, и видов. Из доступных мне книг я никак не мог понять, чем отличаются два основных рода листьев кордаитов — Cordaites и Noeggerathiopsis, упоминаемые в каждом учебнике. Еще сложнее был вопрос с видами второго рода, якобы преобладающего в Сибири. В книге Радченко и Шведова была приведена таблица, по которой предлагалось определять виды. Ее устройство было до предела простым. Сначала все листья разбивались на две группы в зависимости от того, на каком расстоянии от верхушки располагается линия наибольшей ширины. Следующая графа делила листья по густоте жилкования (более 22 жилок на 1 см поперечника листа в месте наибольшей ширины или менее этого количества жилок). Потом учитывались изгиб жилок, форма верхушки и т. д.

Каждый свой лист я мог пропустить через эту таблицу и получить на выходе подходящее латинское название. Но результаты мне не нравились. В своей коллекции я видел переходы между теми формами, которые по таблице Радченко и Шведова надо было помещать в разные виды. Что было делать с промежуточными формами, я не знал и с этим приставал к Нейбург. Другие вопросы возникали при чтении книги самой Нейбург, опубликовавшей в издании «Палеонтология СССР» описание верхнепалеозойской флоры Кузбасса. В разделе о листьях кордаитов указывалось, что снизу вверх по разрезу закономерно изменяются их размеры и густота жилкования.

Я слышал от А. П. Степанова, что эта закономерность в общем подтверждается и в Тунгусском бассейне, но мои листья как назло не укладывались в картину. По размеру они подходили к верхнепермским видам, а густота жилкования у них была меньше требуемой. Нейбург же почему-то не спешила мне помочь. Она решительно не соглашалась сказать мне, какие же виды я привез с Учами, а, когда я сам решался дать название тому или иному отпечатку, придиралась к моему решению. Однажды она сказала мне нечто совсем странное, когда я показал ей какой-то невразумительный обрывок: «Сережа, почему вы хотите обязательно определить каждый отпечаток? Отложите этот обрывок, пусть полежит. Может, со временем что-то выяснится».

К такому повороту дела я был совершенно не готов. На занятиях по палеонтологии и на большом практикуме по систематике высших растений, который я посещал на биологическом факультете, никогда не бывало, чтобы экземпляр не лез в систему. Если такое случалось, то это означало ошибку в работе. Преподаватель подходил, и все разъяснялось. Я понимал, что мне могли попасться новые виды, но первое же поползновение сделать этот вывод в курсовой работе Нейбург решительно пресекла.

Только потом я начал понимать, в чем было дело. Нейбург прекрасно осознавала, что неурядицы с моими листьями связаны не с неполнотой существовавшей классификации листьев кордаитов, которую надо только дополнить новыми видами, а с серьезными дефектами самого принципа построения классификации. Хотя мой материал был собран лишь в одном обнажении, но его было достаточно много — больше, чем обычно собирали в одном слое обнажения (мой материал происходил из одного небольшого слоя). И на большом материале границы между признанными видами стали размываться, появлялись переходные формы. Самое простое решение в таком случае — выделить переходную форму в отдельный вид, но между этим видом и прежними получаются новые переходные формы, теперь уже с двух сторон. Проблема не решается, а становится еще более запутанной. Это и значит, что принятая классификация дефектна и разрывает то, что мой материал заставлял объединять.

В очередной мой приход Нейбург показала несколько фотографий, полученных от томской аспирантки М. Д. Артамонцевой. Она попробовала изучать микроструктуру листьев кордаитов, снимая с них прозрачные пленки (реплики). Отпечаток покрывался аптечным коллодием, который, подсыхая, повторял микрорельеф отпечатка. Высохшую реплику можно снять с образца и рассматривать микрорельеф под микроскопом при большом увеличении. На фотографиях Артамонцевой были видны прекрасные оттиски клеток кожицы (эпидермы) листа. К тому времени большое систематическое значение структуры эпидермы было показано на примере многих растений, современных и ископаемых. Нейбург дала мне понять, что усовершенствование систематики листьев кордаитов возможно скорее на пути более углубленных исследований микроструктуры, чем за счет дробления видов по форме листа и густоте жилкования. Надо было обращаться к микроструктуре, ей я и посвятил свой диплом.

К сожалению, палеоботанику редко приходится сталкиваться с таким материалом, на котором хорошо видны и общая морфология растения, и детали его микроструктуры. Обычно, чтобы выколотить крупные листья из слоя целиком, порода не должна быть разбита на мелкие плитки. Таковы песчаники, которые плохо передают тонкие структурные признаки листа. Наоборот, алевролиты и особенно аргиллиты (глинистые сланцы) прекрасно передают микроструктуру отпечатка, но часто рассыпаются на мелкие плитки, каждая из которых вмещает только небольшую часть листа. Собрать все обломки листа, конечно, можно, но эта работа очень трудоемка. Во всяком случае геолог, собирающий остатки растений для определения возраста пород, не будет корпеть над мелкими плитками и подбирать из них целые листья. В коллекциях, доставленных геологами, оказывается слишком мало материала, пригодного для детальных микроструктурных исследований. Такой материал палеоботаник должен собирать сам.

После университета я пришел в Геологический институт, где стал работать под руководством М. Ф. Нейбург. В 1959 г. она отправила меня в Тунгусский бассейн собирать листья кордаитов для детальных исследований. Здесь надо пояснить, почему речь все время идет именно об этих растениях. Дело в том, что после исчезновения зарослей плауновидных раннего карбона по всей Ангариде их место заняла совершенно иная флора. Она, собственно, и считается типично ангарской.

Сначала в этой флоре главную роль играли папоротниковидные растения. Их систематическая принадлежность не выяснена до сих пор, так как органы размножения обнаружить пока не удалось, неизвестно и анатомическое строение побегов. Некоторые из этих растений имели округлые листья-перышки с веерным жилкованием, внешне похожие на семенные папоротники («птеридоспермы») европейского карбона (фиг. VII). Другие растения больше похожи на обычные папоротники, но на их листьях никогда не встречаются спорангии. Поэтому палеоботаники склонны включать и эти растения в число птеридоспермов.

Вместе с этими папоротниковидными сначала в небольшом количестве, а чем выше по разрезу, тем все чаще и чаще встречаются ланцетные и линейные листья, прочерченные множеством слаборасходящихся жилок. Похожие листья имели европейские кордаиты — крупные деревья с древесиной, напоминающей древесину хвойных.

Сначала все листья ангарских кордаитов относили к одному виду, но потом Нейбург заметила их изменения по разрезу в Кузбассе. Соответственно стали выделять разные виды, по распределению которых в разрезе можно было делить сам разрез на части и использовать эти данные для расшифровки геологического строения угленосных бассейнов. Нередко в породах нет никаких других остатков (это особенно характерно для Тунгусского бассейна), и листья кордаитов становятся важнейшим средством для привязки изолированных обнажений к сводному геологическому разрезу района. Соответственно правильность геологических построений оказывается в прямой зависимости от качества систематики листьев.

Отправляясь в экспедицию в 1959 г. вместе с коллектором И. И. Лисицей, я уже не опасался, что ничего не смогу собрать. Мы ехали на Нижнюю Тунгуску, по берегам которой и вдоль ее притоков собирали прекрасные коллекции многие геологи и палеоботаники. Но нужно было искать слои с отпечатками, сохранившими микроструктуру поверхности. Клетки эпидермы не настолько мелкие, чтобы для определения качества материала надо было возить с собой коллодий и микроскоп. Обычно можно убедиться в том, что клетки сохранились, с двадцати- и даже десятикратной лупой. Насколько часто встречаются слои с такими отпечатками, было еще неизвестно. К счастью, проблемы найти подходящие слои не возникло. От обилия материала разбегались глаза. Мы сидели на каждом обнажении по нескольку дней, так что под конец экспедиции стали побаиваться, что наши резиновые лодки не выдержат груза.

Рис. 10. Мужские стробилы (Cladostrobus) paстений, листья которых относят к роду Rufloria

Свою работу я выполнял, тесно сотрудничая с геологами Аэрогеологического треста, особенно с Г. Н. Садовниковым, некоторое время работавшим в Геологическом институте. Мы шли к одной цели разными путями. При составлении сводного разреза угленосного верхнего палеозоя вдоль Нижней Тунгуски и ее притоков он опирался на данные геологической съемки и на скудные тогда материалы по бурению. Я делал упор на сопоставление частных разрезов друг с другом через Кузбасс, учитывая прежде всего данные по микроструктуре листьев кордаитов, что было делом слишком новым и не вызывало большого доверия геологов. Тем более было важно, что мы с Садовниковым пришли к одним и тем же выводам.