Палеонтология. Часть 1. Уильям Смит

Втр, 03/25/2014 - 19:55

Еще будучи топографом, Уильям Смит увлекся сбором окаменелостей на холмах Оксфордшира и Соммерсетшира. Позже, когда он работал на одной из старейших угольных шахт края, Смит начал приглядываться к слоям пород, которые пронизывала шахта. Они также включали в себя останки древних организмов. Инженеру нетрудно было заметить, что определенным слоям (стратам) соответствует определенный тип окаменелостей. Позже он имел случай убедиться, что, во-первых, пласты эти обычно следуют друг за другом в определенном порядке, который сохраняется в различных районах Англии. Во-вторых, ископаемые останки двух соседних пластов сравнительно мало отличаются между собой. В третьих, чем дальше отстоят друг от друга (по вертикали) отдельные пласты, тем больше разнятся и схороненные в них останки организмов.

В 1799 г. Смит предложил гипотезу, включающую в себя два постулата:
1) слои, содержащие одинаковые окаменелости, являются одновозрастными;
2) слои, содержащие разные окаменелости, являются разновозрастными.

Таким образом, по содержащимся в породах останкам животных и растений можно определять относительный возраст этих пород. Именно относительный, об абсолютном возрасте нашей планеты и ее геологических слоев тогда никто еще не мог сказать ничего определенного.

Чтобы обосновать свою теорию, Смиту нужно было показать, что прослеживая один и тот же слой на всем его, доступном геологу, протяжении, можно найти одни и те же ископаемые формы. Это требовало многолетнего кропотливого труда. Во время работы в угольнодобывающей отрасли он исследовал стены шахт, внимательно рассматривал породы извлеченные из горных глубин. В качестве инженера и топографа Смит много путешествовал и собрал ценнейшую коллекцию окаменелостей из различных районов страны. Особенно помогла ему работа на Сомерсетском угольном канале — водной транспортной артерии, входившей в систему доставки угля из шахт графства Сомерсет в Лондон. Осмотр стен канала позволил инженеру проследить состав пластов на протяжении 29 км. Рассказывают, что, когда Смит ехал куда-нибудь в коляске или дилижансе, он всегда сидел рядом с кучером и рассматривал обочину дороги. При строительстве дорог часто обнажаются геологические пласты, обычно скрытые под почвой. Смит никогда не расставался с молотком и при малейшей возможности просил кучера остановиться, чтобы отбить образец породы.

Карта, которая изменила мир

Итак, первым этапом работы Уильяма Смита был сбор образцов окаменелостей из разных пластов в различных районах Британии. Вторым этапом стало составление шкалы, где были указаны основные типы окаменелостей, характерные для определенного слоя и наиболее часто в нем встречающиеся. Такие ископаемые формы (главным образом моллюски) называются в современной геологии руководящими ископаемыми. После пятнадцатилетнего периода сбора материала Смит построил сводный стратиграфический разрез Англии, где выделил 23 последовательных слоя.

Третьим этапом работы стало составление геологической карты Британии, где разновозрастные слои были обозначены различными цветами. Она была опубликована в 1815 г., через четыре года после того, как Мэри Эннинг нашла своего первого ихтиозавра. В настоящее время эта раскрашенная Смитом вручную карта, как величайшая реликвия, висит на стене в одном из помещений Лондонского Геологического общества. Для большей сохранности она прикрыта специальной защитной шторкой, но иногда на нее позволяют полюбоваться. Специалисты не устают поражаться, как мало первая стратиграфическая карта Британии отличается от современных. Ныне это творение Уильяма Смита громко именуют «Картой, которая изменила мир», а ее творца — Отцом геологии и стратиграфии, но тогда, после 1815 г., в жизни Смита наступила черная полоса.

В последние годы накануне публикации «Карты, которая изменила мир», инженер не работал по специальности, посвятив все свое время научным изысканиям. Публикация карты принесла ему определенный доход, так как имела немалое практическое значение. Располагая информацией о геологическом строении местности, можно было более удачно выбрать маршрут для прокладывания очередного канала или предположить место залегания тех или иных полезных ископаемых. Не стоит забывать, что начало XIX в. — эпоха Промышленной революции в Англии. Так что информация, опубликованная Смитом, оказалась исключительно востребованной.

Вскоре Смит занялся подробным картографированием любопытного в геологическом отношении района между Лондоном и Сноудоном. Он рассчитывал получить за эту новую карту приличные деньги, но совсем не умел соблюдать коммерческую тайну. По свидетельству его друзей, Смит охотно делился информацией о своей работе со всеми желающими. Случилось так, что в 1817 г. новая карта была опубликована плагиаторами, и не просто опубликована, а продана лицам, заинтересованным в геологической разработке района.

В результате двухлетняя работа осталась неоплаченной, и Отцу английской геологии и стратиграфии, основоположнику палеонтологического метода датировки горных пород пришлось провести какое-то время в долговой тюрьме. Он лишился своего дома, коллекций и книг.

Музей в Скарборо

После освобождения Смит вернулся к профессии топографа. Он снова, как и в молодости, много странствовал, что давало ему возможность пополнять свои знания по геологии Британии и начать собирать новые коллекции взамен утраченных. Особенно богатый материал к размышлениям давало начавшееся в это время в Англии внедрение принципиально нового вида транспорта — железнодорожного. Началось активное строительство рельсовых путей, и специальность Смита стала весьма востребованной, а он имел возможность изучать горные породы, извлекаемые на поверхность при строительстве туннелей. Наконец, один из нанимателей, некто сэр Джон Джонстон, человек образованный, богатый и влиятельный, узнал в скромном топографе автора замечательной стратиграфической карты.

Другие материалы рубрики


  • После того, как в первой четверти XIX в. англичанин Уильям Смит основал науку стратиграфию, его последователи создали довольно стройную картину постепенного развития жизни на Земле. Слой за слоем естествоиспытатели изучали найденные в породах окаменелые скелеты живых организмов, восстанавливая картины прошлого, пока не добрались до слоя, ниже которого подобные находки не попадаются. Эпоху, когда на нашей планете, очевидно, возникли первые существа с твердыми скелетами, способными сохраняться в породе, называют кембрийским геологическим периодом. Как установили со временем, он начался около 570 млн. лет назад. Выше этой временной границы ученые уже в XIX в. имели довольно богатый материал для исследований, тогда как ниже все терялось во мраке неизвестности. Однако кембрий едва ли мог считаться моментом возникновения жизни. Обнаруженные в этом слое организмы были слишком сложны и многообразны и явно были продуктом длительного развития. Другое дело, что, не имея твердых скелетов, предки кембрийских организмов истлевали, как тогда полагали, без следа.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Об этом открытии, сделанном на о. Флорес (небольшой остров в Индонезийском архипелаге между Явой и Тимором), вот уже три года говорит весь научный мир. Ну ладно, для тех, кто все еще не знает: группе австралийских исследователей удалось обнаружить в гроте Лианг Буа на глубине 6 м останки нескольких человекоподобных существ, геологический возраст которых составлял от 12 до 18 тысяч лет. Рост самого крупного из «найденышей» (взрослого!) достигал… примерно одного метра. Неудивительно, что им тут же было присвоено неофициальное название «хоббиты»!

    Общее число обнаруженных «хоббитов» колеблется, по разным подсчетам, в пределах 7–10 особей (некоторые останки разрознены, поэтому трудно определить, относятся найденные кости к одному или разным экземплярам). В тех же слоях были найдены каменные орудия, следы огня и остатки употреблявшихся в пищу животных. Нижняя граница этих находок, правда, отодвигается до 80 тыс. лет, а вот «потолок» никак не древнее тех же 12 тыс.; может быть, даже ближе к нашему времени..
    Собственно, человеческие останки такой древности — далеко не редкость. И малорослых групп (правда, не настолько малорослых!) среди Homo sapiens тоже немало. Проблема заключается в том, что обнаруженные существа НЕ принадлежат к виду Homo sapiens! К роду Homo, человек — да, несомненно. А вот все остальное…

    В публикациях, всколыхнувших научный мир, приводились фотографии хорошо сохранившегося черепа одного из первых «хоббитов», пол которого был определен как женский, а индивидуальный возраст — около 30 лет. Размер головы этой дамы лишь немного превышает величину крупного грейпфрута, а объем мозга составляет 380 см3: как у шимпанзе. Кроме «уменьшения», достаточно заметны и примитивные признаки: низкий свод черепа, развитые надбровные дуги и прогнатное (выступающее) лицо при скошенном подбородке.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Всю историю палеонтологической науки принято делить на два периода: додарвиновский и последарвиновский. Границей между этими двумя периодами считается 1859 г. — год опубликования знаменитой книги Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь». Этот эпохальный обобщающий труд произвел революцию в естественнонаучном мировоззрении. Теперь находка любого ископаемого организма осмысливалась на совершенно ином уровне.
    В 1859 г. Дарвину было 50 лет, и на большинстве широко известных портретов автора «Происхождения видов» мы видим солидного cедобородого ученого. Между тем Чарльз Дарвин отнюдь не был кабинетным затворником, проводящим все свое время в окружении книг. Его жизнь была полна захватывающих приключений. Кроме обобщающих работ, на счету Дарвина целый ряд интересных полевых исследований, в том числе и палеонтологических. Свою научную деятельность он начал с кругосветного путешествия.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Они царствовали на Земле 160 миллионов лет. Для сравнения – история человека едва ли превышает 1 миллион лет. Они торжественно маршировали по нашей планете длительный промежуток времени даже по астрономическим понятиям. И исчезли практически мгновенно. Пришедших им на смену отделяло от этих монстров такая пропасть времени, которую трудно себе представить биологическому виду. Но вопрос о том, что стало истинной причиной исчезновения динозавров, будоражит умы не только публики, но и ученых, поскольку, как ни удивительно, разрешение этой загадки имеет самое непосредственное отношение к эволюции и происхождению млекопитающих, а значит, и к человеку.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • ...Динозавры, которые были раскопаны в Нигере, были так необычны, что понадобилось почти два года, чтобы классифицировать их. Первым было найдено существо с гребнем на спине и зубами, похожими на зубы крокодила, которое рыбачило в реках Западной Африки сто миллионов лет тому назад. Затем ученые открыли примитивного длинношеего ящера, который был "живым ископаемым" уже сто миллионов лет тому назад, когда он бродил по африканским болотам. Фактически, он выглядел на сорок миллионов лет старше. Последним был Нигерзавр, загадочный растительноядный ящер с головой, похожей на лопату, и сотнями зубов, который выглядел удивительно причудливым даже для видавших виды палеонтологов. С другой стороны, в Африке отсутствовали типичные для более северных районов формы рептилий, так что в некотором смысле это был "затерянный мир".

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • В первой трети XIX в. ученые предпочитали объяснять наличие в геологических породах останков нескольких ископаемых фаун с помощью так называемой теории катастроф, или катастрофизма (не путать с математической теорией того же названия). Согласно этой теории, животные и растения на Земле существовали в неизменном виде с момента Сотворения и до тех пор, пока на их головы не обрушивался некий глобальный катаклизм — и гигантские волны погребали под мощным слоем ила, песка и глины все живое. Или огнедышащие вулканы заливали земную поверхность лавой и засыпали горячим пеплом. После этого на нашей планете возникала совершенно новая жизнь, что предполагает повторный акт Творения. Впрочем, почитающийся отцом-основателем теории катастроф Жорж Кювье на многократном Творении не настаивал. Он считал, что новые виды переселялись в ставшие безжизненными области из отдаленных районов, не затронутых стихийным бедствием. Спустя какое-то время эти районы в свою очередь были поражены катаклизмом и исчезли в морской пучине без следа. Вот почему новые виды появились словно бы ниоткуда.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • Узнаете цитату? «Правый глазной (рабочий) зуб графа Дракулы Задунайского» (я не Кювье, но, судя по по этому зубу, граф Дракула Задунайский был человеком весьма странным и неприятным)». Так рассуждал про себя молодой программист Саша Привалов, герой знаменитой повести Стругацких «Понедельник начинается в субботу», рассматривая экспозицию музея при научно-исследовательском институте Чародейства и Волшебства.
    Упомянутый в этой цитате Жорж Кювье был одной из наиболее значимых фигур в науке первой половины XIX в. Для многих образованных людей этого блестящего столетия он стал фигурой культовой, почти сказочной. Будучи величайшим знатоком зоологии и cравнительной анатомии того времени, естествоиспытатель включил в сферу своих научных интересов также изучение ископаемых останков, находимых в земле. О Кювье рассказывали, что ему достаточно увидеть один зуб животного, чтобы воссоздать весь его облик. Если быть точным, то сам зоолог говорил о своем умении «распознавать род и различать вид по одному обломку кости».

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • В 1851 г. в Лондоне по инициативе принца-консорта Альберта, супруга королевы Виктории, состоялась Первая Всемирная промышленная выставка, которую ее современники называли также Всемирным конгрессом продуктов и производителей. Для размещения экспонатов предполагали построить специальное здание, в связи с чем был объявлен конкурс проектов. Множество эскизов отвергли на том основании, что их архитектурный стиль был слишком традиционным, тогда как по замыслу устроителей предназначенное для выставки здание должно было отличаться «такой особенностью, которая отражала бы современный уровень развития строительной техники в Англии».
    Наконец, архитектор и управляющий садами герцога Девонширского Джозеф Пакстон предложил проект, который ошеломил всех. Он полагал, что сооружение, призванное быть символом достижений прогресса, должно быть построено не из камня, а из стекла и металла.
    Детище Пакстона, возведенное за считанные недели в лондонском Гайд-парке, вошло в историю по названием Хрустальный Дворец и в настоящее время упоминается во всех учебниках по строительному искусству. Уникальное сооружение для своего времени, оно положило начало целой эпохи в архитектуре и стало образцом для проектировщиков выставочных павильонов на многие годы вперед.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Еще полвека назад большинство антропологов рассматривало эволюцию человека как линейную последовательность видов: Homo habilis (человек умелый) — Homo erectus (человек прямоходящий) — Homo neanderthalensis (человек неандертальский) — Homo sapiens (человек разумный). Первый представитель рода «людей» Homo habilis появился в Африке на рубеже 2,5 млн лет назад. Около 2 млн лет назад часть популяций сменивших его Homo erectus покинула африканскую «колыбель» и вышла на просторы Евразии. Это была первая волна древних миграций человека. Около 600 тыс. лет назад с Черного континента в Евразию пришла вторая волна, приведшая к формированию в Европе вида, наиболее близкого к современному человеку, — неандертальцев.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Когда в позапрошлом веке ученые, одного за другим, начали извлекать из земли вымерших в незапамятные времена огромных животных: мегалозавра, игуанодона, гилеозавра и т. д., им прежде всего бросилось в глаза сходство в строении костей с современными рептилиями: ящерицами и крокодилами. Вот и получила эта группа ископаемых существ название «чудовищные ящерицы» — динозавры. Более столетия в ученых кругах господствовало мнение, что и по образу жизни, и по физиологическим своим особенностям динозавры ближе всего стояли к нынешним пресмыкающимся. Считалось, что они были холоднокровными, т. е. температура их тела зависела от температуры окружающей среды. При реконструкции внешнего облика динозавров их, как правило, изображали покрытыми голой чешуйчатой кожей. Но палеонтологические исследования в конце XX — начале XXI вв. внесли существенные коррективы в это устоявшееся представлени

    • Страницы
    • 1
    • 2