Александр Олейников: Геологические часы

Но некоторые явления в жизни животных подчинены еще более коротким циклам. Например, морские черви палоло размножаются только в определенные фазы Луны; ракообразные периодически линяют в интервале между весенним и осенним равноденствиями; ежемесячные колебания климата сказываются на росте и жизни некоторых иглокожих.

А сутки - это простейшее чередование двух состояний: дня и ночи - заставляют пульсировать временные водные потоки, которые отлагают и уносят слои минеральных частиц. Неужели они не оказывают никакого влияния на формирование скелета организмов? Долгое время ответить на этот вопрос не удавалось. Но в конце концов поиски были вознаграждены. Помогли кораллы.

У некоторых кораллов известны кольца, каждое из которых указывает на годичный прирост его скелета. Но если подробно рассмотреть участок годового прироста такого коралла под сильным микроскопом, то на его морщинистом известковом покрове - эпитеке - можно заметить тонкие гребни.

О существовании этих гребней было известно давно, но никому не приходило в голову подсчитать их количество. А когда подсчитали, результат сразу насторожил палеонтологов. Они брали разные образцы, повторяли наблюдения, и оказалось, что у современных коралловых полипов число таких гребней колеблется от 360 до 366, т. е. в среднем соответствует количеству дней в году.

Это наблюдение было очень интересно с биологической точки зрения. Но, казалось, оно не имело отношения к вопросу о возрасте земных слоев, если бы не одна, на первый взгляд, малозначительная подробность: количество гребней в среднем соответствовало продолжительности современного года.

Астрономы доказывают, что время, за которое Земля совершает один оборот вокруг Солнца, за последние 600 млн. лет почти не изменилось. Зато скорость ее вращения вокруг своей оси по астрономическим подсчетам замедляется примерно на две секунды за каждые 100 тыс. лет. Таким образом, на протяжении истории Земли длительность суток возрастает, а число дней в году уменьшается.

Зная скорость, с которой Земля замедляет свое вращение, можно высчитать продолжительность года в разные периоды. В кембрийском периоде год должен был содержать 424-412 суток, в ордовикском 412-402, в девонском 396, в каменноугольном 393-390, в пермском 385, в триасовом 381, в юрском 377, и так далее.

Для проверки этих данных были взяты скелеты древних девонских кораллов. Подсчитали у них количество гребней в кольцах прироста; оказалось, что оно изменяется от 385 до 410, а в среднем равно 400. Эти цифры, как нетрудно убедиться, совпадают с предполагаемым числом дней в году девонского периода. По-видимому, длительность суток составляла в это время около 21 часа. Изучение линий нарастания более молодых - каменноугольных - кораллов показало, что их количество у животных этого возраста изменяется от 385 до 390.

Но если можно по длине года определить, к какому периоду относятся ископаемые окаменелости, то нельзя ли с их помощью решить обратную задачу - оценить абсолютный возраст вмещающих эти окаменелости пород? Теоретически это вполне возможно. Ведь если бы удалось, например, по линиям нарастания установить, что в самом начале кемб-рийского периода год содержал 420 суток, можно было бы утверждать, что этот период начался 600 млн. лет назад.

Изучение циклических закономерностей нарастания скелетных форм на различных организмах показало, что задача намного сложнее, чем предполагали исследователи поначалу. Например, анализ большого количества образцов кораллов из тех же девонских отложений заставил признать, что во многих случаях годичную периодичность роста этих беспозвоночных установить не удается. Сходные выводы получены и по кораллам, жившим в некоторые другие геологические периоды. Это вызвало сомнения в том, что по их скелетам можно с уверенностью судить об изменении скорости вращения Земли.

Но не успело это неутешительное заключение появиться в печати, как девонские кораллы преподнесли ученым новый сюрприз. Было установлено, что линии нарастания на эпитеке некоторых представителей этих животных бывают сгруппированы в пояски, каждый из которых содержит в среднем 30,6 тонкой линии нарастания. Известно, что у кораллов, как и у многих других морских организмов, биологические ритмы связаны с лунными, или приливными, циклами. По-видимому, эта закономерность унаследована ими от далеких предков. Если это так, то не означают ли наблюдаемые структуры роста кораллов, что лунный месяц в девонском периоде длился 30,6 суток?