Д. Рауп, С. Стэнли. «Основы Палеонтологии»

На фото III видна плита грубозернистого песчаника, заключающая раковины моллюсков. По мнению Чейва, эти раковины подвергались примерно такому же механическому воздействию, как и раковины в его опытах. Итак, изучая тот или иной комплекс ископаемых остатков, даже, казалось бы, хорошо сохранившийся, надо всегда пытаться представить себе, какие еще организмы, впоследствии разрушенные, могли обитать в этом месте.

ХИМИЧЕСКОЕ РАЗРУШЕНИЕ

Даже если скелет животного не подвергается биологическому и механическому разрушению, он может не стать долговечной частью палеонтологической летописи. Химическое растворение — один из важнейших факторов, существенно ограничивающих количество распознаваемых ископаемых. Химическое растворение может происходить в любое время после смерти животного — даже после того, как скелет давно уже фоссилизировался. Растворение может идти не только на морском дне, но и в толще рыхлого осадка, а также уже в породе спустя миллионы лет после гибели организма.

Способность окаменелости противостоять растворению зависит от ее химического состава, а также от состава и физических свойств вод, с которыми она соприкасается. Химизм вод в свою очередь сильно зависит от биологических факторов, особенно от активности бактерий.

Если раковина была уничтожена в результате химического растворения после ее включения в породу, то возникшая в породе полость может превратиться в ядро. Подобная форма ископаемых может дать некоторое представление о морфологии организма и, следовательно, часто пригодна для палеонтологических исследований.

Биологические структуры, имеющие наибольшие шансы на сохранение

Лучше всего сохраняются скелеты с большим содержанием минеральных веществ; хуже всего сохраняются мягкие ткани, не связанные непосредственно со скелетными образованиями. Следовательно, в процессе фоссилизации происходит не только искажающий первоначальную картину неравномерный отбор организмов, но и отбор частей этих организмов. Так, наши знания о древних млекопитающих часто основаны только на результатах изучения их зубов, поскольку зубы сохраняются гораздо лучше других частей скелета.

Из-за разной сохраняемости так называемых твердых и мягких частей мы крайне редко можем получить сведения об окраске вымерших организмов. Пигменты, за редким исключением, не сохраняются.

Эволюционные изменения могут существенно влиять на палеонтологическую летопись группы. Предположим, у какой-то группы животных в ходе эволюции развились прочные скелетные образования. Появление скелета резко увеличит возможность сохранения остатков этих животных в ископаемом состоянии, и они займут больше места в палеонтологической летописи. Видимо, такой эволюционный шаг сделали членистоногие. Почти у всех членистоногих есть скелет. Состав скелетов членистоногих, а также их прочность, устойчивость к разложению, растворению и механическому истиранию сильно варьируют. Например, скелет краба обызвествлен гораздо слабее, чем скелет трилобита. Скелет живого трилобита был более плотным и прочным, содержал больше чистого карбоната кальция и меньше органических веществ, чем скелет краба. Поэтому скелеты трилобитов имели больше шансов на фоссилизацию, и палеонтологическая летопись трилобитов гораздо более полна, чем летопись крабов. Многие палеонтологи полагают, что относительно быстрое появление трилобитов и других ископаемых в кембрии объясняется не внезапным возникновением многих форм в процессе эволюции, а быстрым развитием обызвествления.

Условия среды и сохранность органических остатков

Пример прекрасной сохранности ископаемых в зольнхофенских известняках подчеркивает важность физических факторов среды в определении шансов организма на сохранение в палеонтологической летописи. Биологически идентичные организмы могут превосходно сохраниться в одной среде и полностью разрушиться в другой. Очевидно, для фоссилизации более благоприятна такая среда, в которой захоронение происходит быстро; но имеют значение и другие факторы. Так, зольнхофенские известняки — весьма тонкозернистые, хорошо слоистые, чистые — совершенно лишены тех признаков, которые геолог обычно связывает с быстрой седиментацией. Происхождение этих известняков не совсем ясно, но вероятнее всего, они образовались в результате очень медленного накопления карбоната, осаждавшегося без участия организмов.

Мы сможем лучше понять влияние условий среды на сохранение ископаемых остатков, если будем различать области, в которых идет осадконакопление, и области, подвергающиеся эрозии. Обобщая, можно сказать, что в областях, лежащих ниже уровня моря, осадконакопление осуществляется почти повсеместно, а в областях, расположенных выше уровня моря, осадки накапливаются лишь в понижениях рельефа. Поэтому ниже уровня моря создаются лучшие условия для сохранения ископаемых остатков, и морская палеонтологическая летопись несравненно полнее наземной.

В районах с постоянным интенсивным поступлением осадка (например, в дельтах крупных рек) седиментация, конечно, способствует сохранению окаменелостей. Однако в других областях нормальный темп седиментации часто недостаточно высок для того, чтобы обеспечить быстрое захоронение потенциальных ископаемых, которое предохранило бы их от действия различных факторов разрушения.

Изучение некоторых участков земной коры, весьма необычных по своему геологическому строению, позволяет более глубоко познать процессы, приводящие к созданию палеонтологической летописи. Выдающийся пример — великолепная сохранность остатков млекопитающих в асфальтовых ямах Южной Калифорнии. В данном случае интересно не только то, что асфальтовые ямы — сравнительно редкое и необычное геологическое явление, но и то, что захоронение в них происходит в результате катастроф. Кстати, роль катастроф в сохранении окаменелостей может быть больше, чем обычно считают. Асфальтовую яму никак нельзя назвать нормальным местообитанием сохранившихся здесь организмов. Сохранение насекомых в янтаре во многом сходно с сохранением позвоночных в асфальтовых ямах.

Для всех приведенных примеров превосходной сохранности ископаемых характерна общая черта — наличие в прошлом биологически инертной среды, вроде асфальта (Калифорния) или янтаря (Прибалтика). В такой среде остатки растений и животных защищены от действия как обычных биологических разрушающих агентов, так и физических и химических агентов. Мы не знаем, в какой среде сформировались зольнхофенские известняки, но, судя по степени сохранности ископаемых, среда эта тоже скорее всего была биологически инертной. Факт сохранения мягких тканей там, где седиментация была, по-видимому, не слишком быстрой, например в среднекембрийских сланцах Бергесс (фото IV), говорит о почти полном отсутствии бактерий и организмов-мусорщиков. Видимо, особи некоторых видов животных и растений сохраняются только в том случае, если их остатки вынесены из нормального местообитания. Пока мы не можем сказать, насколько обычен такой перенос к месту захоронения и насколько важную роль он играет в образовании палеонтологической летописи в целом.

Местообитание существенно влияет на сохранение остатков организмов. Вероятность сохранения остатков бегемота больше, чем костей снежного барана, так как первый обитает на низменных участках суши, тогда как второй обычно живет в горах, где интенсивно действуют факторы эрозии. В самой морской среде также существуют большие различия. Одно из самых важных с палеонтологической точки зрения — различие между животными, обитающими в толще осадков морского дна, и теми, которые живут на его поверхности или плавают в придонном слое воды. Для организмов, обитающих в толще осадка, скорость седиментации не так уж важна, поскольку они уже при жизни «похоронены» в толще отложений и этим до некоторой степени защищены от мусорщиков и почти полностью — от механического дробления и истирания.

Посмертный перенос

Остатки разных организмов переносятся различными способами, да и остатки одинаковых организмов в разных средах также переносятся разными способами. Одна из простейших форм переноса — опускание остатков свободноплавающего организма на морское дно. В этом случае остатки попадают в совершенно иную среду, которая может оказаться биологически инертной. Одно из широко распространенных объяснений прекрасной сохранности зольнхофенских окаменелостей основано именно на такой возможности.

Почти все ископаемые, найденные в Зольнхофене, относятся к пелагическим морским формам или наземным организмам, остатки которых могли быть снесены в Зольнхофенское море. Донных организмов в этом море не было — об этом говорит не только отсутствие их остатков, но и отсутствие каких-либо следов их жизнедеятельности. Следы волочения и касания, найденные в зольнхофенских известняках, — это последние, предсмертные следы животных, и почти все (если не все) они оставлены пелагическими организмами. Они не могли бы сохраниться в среде с высокой биологической активностью. Это привело к заключению, что придонные воды Зольнхофенского моря были неблагоприятны для обитания большинства организмов и что в палеонтологическую летопись здесь попали лишь те организмы, которые были принесены из пелагиали после смерти или неосторожно заплыли сюда и погибли от отравления.

Среди современных пелагических организмов многие, например большинство ракообразных, держатся в толще воды благодаря своей двигательной активности; другие удерживаются в толще или на поверхности воды за счет своей плавучести. Остатки организмов, относящихся к первой группе, после смерти обычно опускаются на дно. Плавучие трупы организмов второй группы могут переноситься на большие расстояния течениями или ветром. Хороший пример такого организма — головоногий моллюск со спирально свернутой раковиной. При жизни животного наполненные газом камеры раковины обеспечивают плавучесть. После смерти плавучесть может даже возрасти, так как мягкое тело животного разлагается и раковина становится легче. Раковина может плавать в поверхностных водах много дней, недель и даже месяцев, пока не опустится на дно. Видимо, посмертный перенос раковин спирально свернутых головоногих и других подобных животных является правилом.

<<   [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] ...  [76]  >>