По следам минувшего

Яковлева Ирина

Значит, росли карбоновые леса все-таки на суше, напоминая мангровые заросли в тропиках, которые можно увидеть и в наши дни. А климат по всей Земле был теплым и влажным.

Но вот беда, облик многих этих растений привел к новым несогласиям. Дело в том, что часто растения болот выглядят так же, как растения засушливых широт. Те же мелкие толстокожие листочки и глубоко спрятанные устьица. Уж не был ли климат в карбоне сухим? Как иначе объяснить появление таких форм? Над решением этой задачи бились многие ученые. Очень интересно пишет об их экспериментах и гипотезах известный советский палеоботаник Сергей Викторович Мейен в книжке «Из истории растительных династий». Ему, кажется, удалось выяснить, в чем же здесь было дело. Он обратил внимание на современные растения, которые сейчас живут на болотах.

Давайте

и мы разглядим их повнимательнее. Возьмем хотя бы бруснику или клюкву. Толстые кожистые листочки с загнутыми краями, частые волоски на нижней стороне и глубоко спрятанные устьица. Чем не растения засушливых широт! И тем не менее… В чем же тут дело? Оказалось, виновато Солнце! Поместим наши растения в тень, и они потеряют свой прежний облик. Листочки станут тоньше и крупнее, волоски поредеют, кожистость исчезнет, края расправятся. Возникает странная картина: чем больше растения получают света, тем больше они чувствуют себя угнетенными. В чем же загадка? Не в обмене ли веществ, который ускоряется на свету? Мы знаем, что растениям для хорошей жизни нужен азот. Они не могут усваивать его прямо из воздуха. А много ли в болотистых почвах азотистых веществ? Вот в этом и дело! Света много, а питания не хватает. Поневоле будешь «страдать от засухи», стоя по колено в воде. И чтобы выжить, растения должны защищаться от солнца.

Но вот мы заговорили об освещенности болот карбонового периода и пришли к выводу, что Солнце достаточно щедро освещало Землю.

На 30–40 метров поднимались пышные кроны лепидодендронов — дальних родичей современного плауна. Такой же высоты достигали стройные кордаиты — предки хвойных растений, украшенные пучками метровых лентовидных листьев. Нижний ярус занимали древовидные хвощи — каламиты — и разнообразные папоротники высотой 6–7 метров.

Появление лесов около 300 миллионов лет назад стало одним из главных событий в истории биосферы. С этого момента основная масса живого вещества оказалась сосредоточенной на континентах и стала более активно воздействовать на состав атмосферы и климат. Энергия, развиваемая лесом, огромна: через сосуды и листья растений проходит во много раз больше воды, чем через все реки, ручьи и потоки земного шара.

Наземная растительность создала неисчислимое количество «экологических ниш», которых не существовало раньше и которые постепенно заполнялись по мере эволюции наземных животных.

МИР БЕЗ СОЛНЦА ИЛИ СОЛНЕЧНЫЙ МИР?

На этот счет существуют две точки зрения. Одну мы выяснили. Теперь познакомимся с другой.

Но прежде о том, в чем разногласий нет: в каменноугольном периоде теплые болота на десятки миллионов лет захватили Землю.

А с чем связано наличие больших водных пространств плюс постоянный теплый климат? Конечно, с постоянным испарением. Видимо, поэтому палеонтологи считали, что в карбоне Земля была окутана плотным слоем облаков и что бесконечные проливные дожди не прекращались в те далекие времена.

Эту гипотезу академика М. И. Голенкина некоторые ученые поддерживали до последнего времени. Они считали, что Солнце впервые глянуло на Землю около 100 миллионов лет назад, и это вызвало революцию в растительном мире. Революция в те времена действительно произошла, но, вероятно, причина ее была в чем-то другом.

Попробуем привлечь наши знания о круговороте воды в природе, об образовании облаков и туч, о дожде. Большие водные поверхности в теплую погоду всегда испаряют большое количество воды. Этот теплый пар поднимается вверх, в более холодные слои атмосферы, и там превращается в облака. Сгустившиеся облака образуют тучи, которые проливаются на землю дождями. Вроде бы просто. И почему бы всем этим процессам не происходить в карбоне, когда и водных просторов и тепла было вдоволь? А оказывается, облака и тучи в те времена плыли над Землей не чаще, чем в наши дни, а может быть, и реже. А влажность воздуха была чрезвычайно высокой, как в бане. В чем же тут дело?

Давайте вспомним, при каких условиях происходит образование из пара водяных капель. Вспомнили? Ну, конечно, нужны ядра конденсации. А что может служить ядрами конденсации? Мельчайшие кристаллики льда, пылинки,

частицы дыма и брызги водяной пыли. Все это, конечно, есть в наши дни. А в карбоне? Частицы дыма? Разве что извержение вулканов. Но ведь они были не так уж часты и не могли поддерживать своей деятельностью сплошную облачность над Землей в течение сотен миллионов лет. Пылинки? Но во влажном воздухе им трудно было бы подняться с земли. Наконец, брызги водяной пыли, которые безусловно и были главными образователями облаков в то время. Но ведь океан существует и в наши дни, а солнце мы с вами видим почти каждый день.

Пожалуй, с выводами, к которым пришел С. В. Мейен, привлекая свои палеоботанические данные, нельзя не согласиться. «За последние 350–400 миллионов лет световой режим на Земле не испытывал серьезных колебаний. Солнце светило всегда, светило везде». Этот вывод и позволил нам написать о том. что обитатели древнего леса «грелись на солнышке».

И ЕЩЕ ОДНА ЗАГАДКА…

А растительный мир карбона предложил нам тем временем еще одну загадку. Дело в том, что растения каменноугольного периода только в очень относительной степени можно считать преемниками девонских. В основном они возникли заново, буквально заполонив собою сушу. И если в конце девонского периода древовидные растения только появляются (из них образовались немногие и маломощные прослойки каменного угля — самого древнего каменного угля на Земле), то в карбоне древовидные формы — властелины Земли. Причем расцвет наступает так мощно и стремительно, что возникает подозрение, а не замешана ли тут какая-нибудь тайная пока для нас причина. Уж очень похож этот стремительный расцвет на вспышку, на растительную революцию. Может быть, и впрямь избыток углекислого газа внезапно насытил атмосферу Земли? Или почвы стали гораздо плодороднее, благодаря деятельности свободного кислорода, который самым активным образом разрушал горы, разлагал химические соединения? Как видите, две почти противоположные точки зрения. Или дело в том, что к началу карбона океан отступил и его дно стало теперь плодородной сушей?

«Рогатый» стегоцефал диплокаулус жил в заболоченных водоемах Северной Америки в конце каменноугольной и начале пермской эпох, 280 миллионов лет назад. Эта амфибия с маленькими лапками и слабым хвостом плохо плавала и питалась преимущественно водными растениями. Длина диплокаулуса не превышала одного метра, а вот ширина головы была нередко до тридцати сантиметров. Боковые выросты черепа, как крылья планера, поддерживали амфибию при плавании в толще воды, а также служили защитой от хищников.

ОНИ БЫЛИ ВСЕМ ОБЯЗАНЫ ВОДЕ

Вряд ли кто-нибудь станет оспаривать, что вода дала Земле жизнь. Вода же оказала жизни неоценимую услугу, помогая ее воцарению на суше и пестуя ее по крайней мере еще добрых 70 миллионов лет. Не будь теплых мелководий, сырых тенистых лесов, душных болот, окутанных испарениями, — неизвестно еще, каким бы путем пошло развитие жизни на суше. Но судьба благоволила к потомкам рыб. Их мокрой коже не грозило пересыхание, и они могли дышать ею сколько угодно. Но кроме кожного дыхания, у них сохранилось жаберное и развилось легочное. Система дыхания у них была дублирована троекратно. Природа как бы подстраховала свои очередные создания, дав им возможность чувствовать себя привольно и в воде, и на суше. Но все же вода оставалась для них главной и первейшей средой существования, потому что икру они откладывали в воде. В воде жили их личинки, и, даже выходя на сушу, они без воды не могли дышать. Ведь кожное дыхание было у них основным.

…Влажный горячий воздух полон болотных испарений. Жара, духота и неведомые запахи царят вокруг. Крупные капли воды готовы сорваться с гигантских крыльев древовидных папоротников. Капли медленно сползают по чешуйчатым стволам сигиллярий, жемчугом осыпают тридцатиметровые хвощи. Вот легкий ветерок качнул опахала листвы, и дождь пролился над болотом.

Сорвавшиеся с дерева капли зарябили воду, из которой показалась плоская голова. И на берег вылезло существо, похожее на пестрого тритона, но с большого крокодила величиной. А из воды высунулась еще одна любопытная физиономия.