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

Довольно часто бывает так, что вид исчезает из большей части своего ареала, но продолжает сохраняться в пределах ограниченной области, образуя здесь одну или более так называемых реликтовых популяций.

Отсутствие ископаемых остатков вида во многих частях его биозоны может объясняться, в частности, тем, что даже в пределах своего географического ареала виды, как правило, приурочены к определенным благоприятным для них условиям среды. Соответственно отмечается приуроченность многих ископаемых видов к определенным породам. Такие формы можно назвать «фациальными ископаемыми». В большинстве случаев их локальное распространение отражает первоначальную экологию. Кроме того, ни один вид не сохраняется во всех литогенетических толщах, формировавшихся в тех условиях, в которых он обитал. И наконец, возможно, что тот или иной вид на самом деле присутствует в литогенетической толще, но из-за неправильного определения, обусловленного плохой сохранностью или ошибкой исследователя, он там не найден.

Фиг. 151. Распределение планктонных личинок гастропод сем. Architectonicidae в Атлантическом океане [180]. Точки с кружками отмечают станции, в которых были обнаружены личинки Philippia krebsii. Взрослые особи, принадлежащие к сем. Architectonicidae, обитают на мелководье в тропиках. Стрелки показывают главные поверхностные морские течения

Во многих частях земного шара преобладающие ветры и морские течения нарушают широтные температурные градиенты, Резкие колебания температур и горные преграды обусловливают тенденцию к ограничению распространения групп видов пределами определенных регионов, которые именуются биогеографическими провинциями. Виды, обитающие только в данном районе, называются эндемичными. В большинстве ныне выделяемых биогеографических провинций имеется некоторое число эндемичных видов, но в них встречаются также виды, представленные в других провинциях. Поэтому границы провинций не всегда оказываются четко очерченными; расхождения во мнениях относительно точного разграничения провинций и наиболее удобной степени подразделения обусловили разнообразие систем деления на провинции для некоторых частей света.

Фиг. 152. Биогеографические провинции, выделенные различными авторами для Атлантического побережья США и побережья Мексиканского залива [221]

Например, для прибрежных вод восточной части Северной Америки предложено несколько различных подразделений на провинции (фиг. 152). Восточная и западная границы выделяемых биотических провинций — это континентальный склон и береговая линия. Гольфстрим поворачивает от берега у мыса Гат-терас, что вызывает резкий перепад температуры. Лабрадорское течение, направляющееся на юг вдоль северо-восточного побережья, отклоняется в сторону океана у мыса Код. Северная и южная границы провинций в других частях света не обязательно совпадают с границами, представленными на фиг. 152 (как по широте, так и по среднегодовой температуре).

В главе, посвященной палеоэкологии, обсуждалось соотношение между температурными градиентами и градиентами таксономического разнообразия. Можно было бы ожидать, что широко распространенные теплые климаты прошлого должны были обусловить возникновение обширных биогеографических провинций, а резкие температурные градиенты приводили к сужению таких провинций. Лучше всего изучен в этом отношении юрский период. Аркелл [3] и другие авторы отметили, что многие раннеюрские таксоны (особенно головоногие моллюски) были космополитами; например, для каждого установленного североамериканского вида аммонитов имеется европейский двойник. Наоборот, фауны средней и поздней юры четко распределены по провинциям. Аркелл различал три крупные позднеюрские фаунистические провинции, которые он называл областями (realms)¹: Бореальная область (северные широты); Тихоокеанская область и область Тетиса (вся остальная часть земного шара, но особенно характерны для этой области ископаемые фауны Средиземноморья). Области эти возникли не сразу, а ареалы их фаун время от времени смещались и частично перекрывались. Однако в целом эти три области сохранялись, и их можно распознать также в меловом периоде. Большинство исследователей считали, что отчетливая обособленность этих областей была обусловлена развитием резких температурных градиентов и физиографических преград, препятствующих расселению животных. Однако Халлам [72] высказал предположение, что Тихоокеанскую область Аркелла следует считать частью области Тетиса. Он предположил также, что причиной появления и сохранения Бореальной области послужило вовсе не воздействие низких температур или наличие физиографических преград; он считал, что эта область представляла собой огромное внутреннее море с несколько пониженной соленостью. Халлам сравнивал фауны этого моря, характеризовавшиеся незначительным таксономическим разнообразием, с фаунами современного Балтийского моря. Но что бы ни явилось причиной фаунистической дифференциации в юре, нетрудно понять, почему межконтинентальная корреляция, как правило, оказывается более простой и четкой для нижнеюрских отложений, чем для верхнеюрских.

1 В советской литературе биогеографической провинции (province) авторов настоящей книги соответствует палеобиогеографическая область, разделяемая на палеобиогеографические провинции. Единицу палеобиогеографического районирования крупнее области некоторые советские исследователи именуют поясом [соответствует области (realm) Аркелла]. —Прим. ред.

Валентайн [221] отметил, что биогеографическим подразделениям определенного ранга должны соответствовать биостратиграфические единицы определенного ранга.

Корреляция по ископаемым

Поскольку ископаемые виды не полностью занимают интервалы своих биозон, возникает вопрос: в какой мере стратиграфическое распределение ископаемых можно использовать для установления относительного геологического возраста? Ясно, что при помощи биостратиграфических подразделений временные соотношения удается определять лишь весьма приближенно. Установление временной эквивалентности двух пространственно разобщенных стратиграфических единиц называется корреляцией. К сожалению, некоторые исследователи используют термин «корреляция» также в значении эквивалентности типов пород или обнаруженных ископаемых независимо от фактора времени. Для описания связей такого рода лучше использовать термины «литологическая эквивалентность» и «биостратиграфи-ческая эквивалентность».

Хронологическую корреляцию можно проводить различными методами; лишь некоторые из этих методов основаны на изучении ископаемых остатков, и тем не менее ископаемые оказываются наиболее важным инструментом, используемым при хронологической корреляции. Прежде всего, как правило, устанавливают биостратиграфическую эквивалентность, а затем уже эту эквивалентность можно интерпретировать как приблизительно соответствующую хронологической. В последующих разделах речь пойдет о нескольких типах биостратиграфической эквивалентности.

ИНТЕРВАЛЫ СТРАТИГРАФИЧЕСКОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ И ЗОНЫ

Большинство стратиграфических исследований основано на изучении вертикального распространения ископаемых остатков в местных стратиграфических разрезах, вскрывающих последовательность пластов и доступных для изучения. Стратиграфический разрез представляет собой трехмерное обнажение пластов горных пород, часто располагающееся на склоне холма или вдоль русла ручья. При корреляции обычно считается, что разрез имеет одно измерение. Двумерные колонки, используемые для изображения стратиграфических разрезов в геологической литературе, служат только для того, чтобы показать типы пород на различных уровнях (фиг. 153). Выбор методики изучения распределения фауны в стратиграфическом разрезе определяется условиями местности, структурными и текстурными особенностями пород, а также характером самих ископаемых. Обычно при стратиграфических исследованиях мощности пластов измеряются в футах или метрах. Ископаемые тщательно собираются по всему разрезу, их положение точно фиксируется и отмечается интервал их распространения (фиг. 154).

Фиг. 153. Стратиграфическая колонка формации Киамичи (нижний мел, Мичем-Филд, штат Техас, США) [152]

В обычном методе корреляции учитываются нижняя и верхняя границы стратиграфического интервала распространения одного вида в двух или более стратиграфических разрезах. При определенных обстоятельствах эти «самое раннее» или «самое позднее» появления указывают на приблизительный временной эквивалент. Однако они могут соответствовать разным моментам времени — вследствие миграции и различий во времени вымирания вида в разных районах. Палмер [148] установил, что позднекембрийские трилобиты в пределах различных участков Большого бассейна (США) появлялись и исчезали в разное время. Каждая из трех фаун, показанных на фиг. 155, по-видимому, представляла ветвь основного ствола трилобитов, развивавшегося в глубоководных зонах моря. Детальная корреляция показывает, что после своего появления вторая фауна мигрировала из глубоководных зон к береговой линии, по-видимому, вытесняя прежнюю фауну по мере своего продвижения к востоку. После того как эта вторая фауна претерпела значительную эволюцию, она оказалась вытесненной третьей фауной, также мигрировавшей в восточном направлении. Таким образом, границы биостратиграфического подразделения, определяемые по каждой из трех фаун (например, подразделения, заключающего птероцефалиид), не совпадают. Миграция не была «мгновенным» событием. Объясняется это, вероятно, тем, что расселение животных происходило постепенно и являлось результатом экологической конкуренции. Нет никаких данных, которые указывали бы на то, что изменение фаун было связано с изменениями окружающей среды, поскольку основные фаунистические сдвиги не совпадают с основными изменениями в характере отложений.

<<   [1] ... [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] ...  [76]  >>