3 недели назад
Нету коментариев

Египетские пирамиды до сих пор вызывают восхищение у всех, кто их видел; недаром эти грандиозные каменные сооружения в древнем мире считали одним из семи чудес света. Вот как писал о пирамидах в позапрошлом веке французский путешественник Э. Ф. Жомар: «Их вершины, виднеющиеся издалека, производят впечатле­ние, сходное с тем, какое испытываешь при виде пирами­дальных верхушек высоких гор, стремящихся и вырываю­щихся в небо… Испытываемое чувство не есть восхищение перед созданием искусства, оно глубже. Оно навеяно величием и простотой форм, контрастом между человеком и огромностью труда его рук; глаз не в состоянии охва­тить его, мысль отказывается воспринять. Вот когда начинаешь проникаться всем величием этой громадной груды отесанных камней, нагроможденных в стройном порядке на баснословную высоту» (цит. по: Кинк, 1967, с. 3).

Трудно поверить, что грандиозную, но изящную пира­миду Хеопса (Хуфу), достигающую почти 150 м в высоту и имеющую основанием квадрат со стороной 233 м, — настоящую каменную гору, созданную из отшлифованных и безупречно подогнанных друг к другу каменных бло­ков, — соорудили люди, которые еще не знали железа. Бронзовыми зубилами и каменными мотыгами выбивали они в каменоломнях огромные глыбы известняка, дости­гающие 10 тонн каждая; затем на деревянных катках перетаскивали к далекому месту строительства.

Наполеон Бонапарт — тогда еще генерал, а не импе­ратор — во время своей египетской кампании, пребывая в Гизе, где рядом стоят три самые высокие пирамиды — Хеопса, его сына Хафра и его внука Менекаура, — произвел нехитрые расчеты, чтобы определить, сколько из­вестняка ушло на постройку этих пирамид. Он получил весьма любопытные результаты. Оказалось, что этих ка­менных блоков хватило бы для того, чтобы опоясать всю Францию стеной, которая имела бы высоту 3 м, а толщину 30 см. И в самом деле, лишь на постройку одной пирамиды Хеопса ушло 2 300 000 крупных блоков известняка. По сведениям знаменитого историка древности Геродота (V в. до н. э.), в строительстве этой пирамиды, длившемся около 20 лет, участвовало 100 000 человек. Все современные исследователи-египтологи единодушно сходятся во мнении, что эта цифра нисколько не преувели­чена.

Где же древние строители египтяне добывали такое большое количество строительного камня? Оказывается, что Северный Египет расположен на известняковом массиве. В ряде мест, например в окрестностях Саккара, неподалеку от пирамид Гизе, скалы выходят из-под почвы на поверхность, так что известняк можно добывать, как говорят теперь, открытым способом. Здесь и обнару­жены археологами древние каменоломни, представляющие собой широкие горизонтальные галереи, высеченные в ска­лах. Некоторые из них достигают глубины в десятки метров. Массивные коллоны, специально оставленные рабочими, подпирают кровлю.

Хотя известняковых громад-пирамид возведено не­сколько десятков, массив, естественно, сохранился, по­скольку добытый известняк составляет лишь ничтожную долю камня, образующего обширное Ливийское нагорье. Воздвигая колоссальные египетские пирамиды — соору­жения, подавляющие его собственное воображение мону­ментальным величием, — человек использовал лишь крупинки природного известнякового плато.

Кто же «создал» или «построил» всю громаду Ливий­ского известнякового массива? На этот вопрос наукой уже давно дан весьма точный ответ — морские простей­шие, имеющие наружный известняковый скелет — рако­винку. Еще Геродот, посетивший Египет в V в. до н. э., обратил внимание, что известняковые камни пирамид состоят из каких-то округлых образований, иногда едва видимых глазом, иногда же — весьма крупных, величиной с золотую монету. Позднее, уже палеонтологи назвали эти образования нуммулитами от латинского слова nummus — монета и от греческого слова lithos — камень. В России XVIII — начала XIX в. подобного рода известняки называли «чечевичными камнями».

Теперь хорошо известно, что нуммулиты — это древние вымершие морские амебоидные простейшие — корне­ножки фораминиферы. В известняках сохранились их многочисленные известняковые раковины. Для боль­шинства как современных, так и вымерших фораминифер характерны небольшие, чаще всего микроскопические размеры. Однако среди них имелись и очень крупные виды, вроде нуммулитов. Более того, среди вымерших форм встречались настоящие гиганты. Так, в 1953 г. французский палеонтолог Ж. Мерсье нашел в известняках раковины нуммулитов, имевшие диаметр 16 см. На терри­тории СССР, в Армении, советский палеонтолог А. А. Ата­бекян обнаружил горизонт известняка с нуммулитами, диаметр раковинок у которых достигал 12 см. Неудиви­тельно поэтому, что в XVIII в. ученые относили таких существ не к простейшим, а к брюхоногим моллюскам — высокоразвитым многоклеточным беспозво­ночным.

Итак, пирамиды фактически построены из бесчислен­ного множества раковинок фораминифер, которые в ре­зультате геологических процессов образовали монолитную горную породу — известняк.

Не только египетские пирамиды, но дворцы и храмы Владимиро-Суздальской Руси, старинные дворцы и храмы белокаменной Москвы, белоснежные дома Севастополя, многочисленные старые здания Парижа, Рима, Вены и других городов мира построены из фораминиферных известняков. И это неудивительно, поскольку залежи не­обходимых для строительства горных пород имеются во всех крупных странах мира. Из таких известняков состоят Пиренеи и Альпы, горы и нагорья Северной Африки; пояс известняковых гор тянется далее через Кавказ в Среднюю Азию, включая в себя Гималаи. Первые два человека, вступившие в 1959 г. на самую высокую и столь длительное время недоступную горную вершину Джомолунгма (Эверест), — а это были шерп Норгей Тен­синг и новозеландский альпинист Эдмунд Хиллари — сов­сем не подозревали, что с предельными усилиями, рискуя своими жизнями, они карабкаются на окаменевшую гору бесконечного множества раковинок фораминифер. Да, микроскопические животные приняли участье в создании самых высоких гор на Земле.

Помните, читатель? В первой главе «Евгения Онегина» есть такие строки:

Адриатические волны,

О Брента! Нет, увижу вас.

И вдохновенья снова полный,

Услышу ваш волшебный глас!

Он свят для внуков Аполлона;

По гордой лире Альбиона

Он мне знаком, он мне родной.

Альбион — древнейшее название Британских островов; его, в частности, можно встретить в трудах древнегре­ческого мыслителя Птолемея (II в. н. э.) правда, ныне оно сохранилось лишь в художественной литературе как поэтическое или метафорическое название Англии. В переводе с латинского «альба» означает «белый». Тра­диция гласит, что название «белые» Британские острова получили потому, что их прибрежные известняковые и меловые скалы ярко белеют в свете солнечных лучей, а поэтому издали видны мореплавателям, обещая им близкое окончание утомительного пути. В исторических трудах высказывается предположение, что впервые название Альбион северным островам дали древние римляне, завоевавшие их.

Конечно, фораминиферные известняки состоят не обя­зательно из нуммулитов. В разные геологические периоды существовало большое разнообразие видов этих морских простейших, имеющих кальцитовые раковинки самого разного строения и разной величины. Древние храмы Владимира, например, построены из так называемого фузулинового известняка. Раковинки вымерших форами­нифер, называемых фузулинами, формой и величиной напоминают ржаные зерна. Фузулиновый известняк выглядит внешне как целиком спрессованный из таких зерен, поэтому в древности на Руси его называли «хлебным камнем».

В биологической научной литературе и учебниках до самого последнего времени довольно широко бытовало мнение, что такой минерал, как мел, также состоит из мельчайших раковинок вымерших фораминифер. Сейчас даже трудно установить, откуда и когда оно возникло. Дело в том, что под световым микроскопом в порошке, приготовленном из мела, раковинки простейших встре­чаются достаточно редко; в нем преобладают мелко­зернистые структуры (составляя 90—98% от общей массы), которые, как полагало большинство геологов, имеет абиогенное происхождение. Однако сканирующий микроскоп позволил установить, что тонкозернистая часть мела (частички менее микрометра) представляют извест­няковые панцири (коккосферы) жгутиконосцев кокколитофорид. Отдельная коккосфера состоит (у разных видов) из 10—20 и более взаимосвязанных известняковых щитков (кокколитов). Оказалось, что мел на 90—98% состоит из коккосфер и кокколитов. Они же (в определен­ном количестве) входят как составляющие компоненты в известняки, мергели и глины.

Количество кокколитов в 1 см3 писчего мела исчисля­ется поистине астрономическими цифрами — порядка 1010—1011. С. И. Шумейко (1978), рассматривая вопрос о происхождении мела и известняковых осадочных пород, специально отмечает, что одна черта, проведенная школь­ником мелом на классной доске, содержит в себе остатки многих миллионов ископаемых простейших.

Геологические и палеонтологические исследования с несомненной ясностью доказали, что современный внешний облик земной поверхности, а в особенности строение верхних слоев земной коры, в большей степени определяются и определялись фораминиферами и кокко­литами. Многие геологи (не биологи!) говорят о геологи­ческой роли простейших. Правда, еще в конце прошлого века знаменитый немецкий биолог Эрнст Геккель (1880) писал: «…для геологии изучение протистов полу­чило громадное значение, так как эти мельчайшие жизнен­ные формы имели гораздо большее влияние на образо­вание горных массивов и на все вообще образование земной коры, чем все бесчисленные животные и растения, миллионы лет населявшие нашу планету» (с. 3).

Когда я много лет тому назад впервые прочитал эти слова, мне показалось, что немецкий естествоиспытатель, который был весьма увлекающимся ученым, все же не­сколько преувеличил значение простейших в жизни нашей планеты. Однако чем больше я знакомился с гео­логической литературой, тем больше осознавал его пра­воту. Недаром в книге «Занимательная минералогия», написанной нашим замечательным геологом (можно сказать, геологом-поэтом) академиком А. Е. Ферсманом (1933), в разделе, который посвящен кругообороту извести в природе, поется настоящий гимн фораминифе­рам. Ферсман отмечает, что из этого планетарного кругооборота человек вырывает лишь мельчайший ку­сочек, «…строит из него дома, мосты, города, но как ничтожно мал человек — этот повелитель природы — перед микроскопической корненожкой, строящей в своей жизненной энергии целые горы, перед которыми бледнеют небоскребы Нью-Йорка и кажутся ничтожными самые громадные сооружения человеческой техники» (с. 108).

И еще у него же о фораминиферах написано так: «Перед нами встает грандиознейшая картина строителей жизни, ибо нет более мощных деятелей в природе, чем эти микроскопические животные» (с. 212).

Как показывают исследования последних лет, то же самое можно сказать о кокколитофоридах, являющихся представителями особого отряда жгутиконосцев — Prym­nesiida (Haptomonadida).

Каким же образом микроскопические простейшие участвуют в построении высочайших гор и влияют на облик нашей планеты? Исследования биологов, прово­димые в Мировом океане, дают ответ на этот вопрос.

Совокупность мельчайших организмов, находящихся в толще воды, принято называть нанопланктоном (от греческого «нанос» — карлик). В Мировом океане извест­няковый нанопланктон, состоящий из живых простейших, и в настоящее время играет важнейшую роль, составляя значительную часть биомассы всего планктона. С. И. Шу­менко (1978) в одной из своих работ приводит такие любопытные данные. В Тихом океане количество кокколи­тофорид и отдельных кокколитов колеблется от 50 до 800 тыс. в 1 м3, а в Атлантике достигает 3 млрд. на 1 м3. И это далеко не предельные цифры. У берегов Сенегала в таком же объеме морской воды содержится до 30 млрд. этих простейших, а в Осло-фьорде даже до 35 млрд., так что вода там по цвету становится похожей на молоко. Однако поистине рекордных величин известняковый нано­планктон достигает в некоторых районах Северной Атлан­тики, где обнаруживается до 115 млрд. кокколитофорид на один кубический метр морской воды!

Столь же велико и фораминиферное население во многих районах Мирового океана. И вот эти планктонные кокколитофориды и фораминиферы, отмирая, перестают парить в водной толще; их тяжелые известняковые рако­винки и панцири начинают тонуть и падают на дно. При­нято говорить о непрерывном «дожде» известняковых остатков погибших простейших в открытом океане. Считается, что раковинки размером до 0.4 мм падают в толще морской воды со скоростью 2 см/с, т. е. проходят 1000 м за 14 ч.

На дне океанов и морей в результате «дождя» из отмерших фораминифер и кокколитофорид образуется и непрерывно нарастает известняковый ил, который до са­мого недавнего времени называли голубым, или глоби­гериновым, поскольку, по данным световой микроскопии, он в основном состоит из раковинок фораминифер, часто относящихся к роду глобигерина (Globigerina). Примене­ние сканирующего микроскопа для изучения этого ила позволило установить, что в его состав обязательно входят кокколиты. В ряде случаев они даже преобладают над раковинками фораминифер. Поэтому морские осадки подобного типа ныне стали называть фораминиферно-кокколитовыми или кокколито-фораминиферными илами в зависимости от того, какой из биогенных компонентов преобладает количественно в их составе.

В Мировом океане голубой ил занимает около 120 млн. км2, т. е. примерно треть всего дна, местами достигая толщины в несколько сот метров. В толще этого ила протекают химические процессы, которые рано или поздно создадут основу для превращения его в мел, известь или иные осадочные породы. Нечто подобное происходило и в древнем океане. Как известно, геологические процессы, протекающие на нашей планете, ведут время от времени к опусканию тех или иных частей материков и к подъему участков морского дна. Их деятельностью определяется в конце концов возникновение тех горных ландшафтов из известняковых пород, которые мы видим сейчас в Ев­ропе, Азии и других частях света.

А на дне современных морей и океанов уже зарожда­ются и растут известняковые горы будущих геологических эпох. Эти горы растут очень медленно, ибо, хотя и принято говорить о непрерывном «дожде» из известняковых скелетов фораминифер и кокколитов, падающих на дно, раковинки этих простейших большей частью имеют микро­скопические размеры и далеко не все из них достигают донного ила, потому что, падая, они постепенно раство­ряются в морской воде. Во всяком случае точные расчеты показывают, что прирост голубого ила идет весьма мед­ленно, в среднем на 0.5—2 см за 100 лет. Но как бы то ни было, образно говоря, камни будущих гор медленно и верно растут в глубине морских вод.

Когда в прошлом веке после первых глубоководных исследований Мирового океана была расшифрована окон­чательно тайна фораминиферных известняков, Густав Егер (1863) — немецкий естествоиспытатель — эмоционально писал: «Разве после этого мы не имеем оснований сказать, как говорили наши предки, что камни растут? Да, они растут, потому что внизу, в глубине океана, сидят корненожки, эти безустанные строители, всегда работающие для вечности» (с. 67).

Голубой ил невозможно встретить на глубине более 4000 м. Это объясняется тем, что известняковые рако­винки, падая, успевают в этом случае полностью раство­риться, не достигнув дна. Однако сюда, сквозь такую толщу воды могут опускаться панцири и скелетные эле­менты одноклеточных организмов, если они состоят из кремнезема, нерастворимого в морской воде. Планктонные организмы, которые обладают такими скелетными обра­зованиями, относятся к двум основным группам. Это одноклеточные диатомовые водоросли и амебоидные простейшие — радиолярии; соответственно на дне Миро­вого океана они образуют диатомовый и радиолярный илы.

Радиолярии — исключительно морские, весьма тепло­любивые простейшие, и поэтому массовое размножение их происходит преимущественно в южных морях. Особенно велика биомасса радиолярий в тропиках. Эти простейшие поглощают из морской воды соли кремния и строят из него ажурный скелет. Многие из них благодаря своим скелетным образованиям выглядят под световым микроскопом как сказочные царские короны, великолепные кубки или вазы, хорошо ограненные драгоценные камни, сложные кристаллы или даже снежинки. Никакие другие живые существа не достигают такого великолепия, как радиолярии: столь необыкновенного богатого и причудли­вого разнообразия форм.

Радиолярные илы в течение тысячелетий образуют толщи, которые рано или поздно превращаются в осадочные горные породы — радиоляриты. В результате геологических процессов они оказываются в пределах суши.

Радиоляриты — осадочные горные породы, в которых скелеты радиолярий существенно преобладают над дру­гими группами ископаемых организмов или являются единственными в минерале. Во многих странах мира, в том числе и у нас, встречаются следующие радиоляриты: кремнистые глины, кремнистые сланцы, трепел, яшмы, опалы и халцедоны. На территории СССР целиком сло­жены из радиоляритов палеозойские яшмы Кавказа, кремнистые отложения карбона на Урале, мезозойские породы кремния на Дальнем Востоке, кремнистые толщи Средней Азии и т. д.

Осадочные горные породы протозойного происхожде­ния имеют большое практическое применение. Мы уже говорили о роли известняка в строительстве, хорошо известно и значение, которое имеет для него гашеная известь. Однако мел применяется еще более широко. Писчий мел можно найти в каждой школе, без хорошего мелка не обойдется ни одна портниха. На строительные нужды расходуется колоссальное количество этого мине­рала. Однако он необходим также для производства лаков, красок, пластмасс, стекла и резины. Мел нужен в бумажной, пищевой и кабельной промышленности, а также в медицине, парфюмерии и сельском хозяйстве.

Яшмы, опалы и халцедоны используются как полу­драгоценные камни. Трепел употребляется для производ­ства наждачной бумаги и шлифовальных паст. Кстати, это первый радиолярит, для которого с помощью светового микроскопа давно уже было доказано, что он имеет био­генное происхождение и состоит из бесчисленного мно­жества кремниевых панцирей и скелетов радиолярий. А поскольку в те времена всех простейших называли инфузориями, то и трепел получил название «инфузорная земля».

Обязательно следует сразу же отметить, что всем этим, о чем только что шла речь, не ограничивается практи­ческая значимость фораминифер, кокколитов и радио­лярий. Они сыграли и играют выдающуюся роль в разви­тии геологии, в особенности исторической геологии и стратиграфии (определение возраста пород). Дело в том, что остатки скелетов и раковинок вымерших представителей известнякового и кремнеземного нанопланктона распространены (хотя бы в относительно небольшом количестве) во всех морских осадочных породах, даже не являющихся известняком, мелом или радиоляритом. Представители фораминифер, кокколитов и радиолярий прошли длительную эволюцию. Одни виды вымирали, другие возникали. Особенно в этом отношении выделяются фораминиферы. Они известны с раннего кембрия и с тех пор до наших дней дали чрезвычайно большое разнооб­разие хорошо различимых видов, о каждом из которых осталось (в виде сохранившихся раковинок) свидетель­ство в осадочных горных породах морского происхож­дения.

Изучая эти раковинки (а также скелеты кокколито­форид и радиолярий), специалисты теперь могут доста­точно точно определять геологический возраст горных пород. В палеонтологии возникло новое направление, которое относительно недавно сформулировалось в специ­альный раздел этой науки, получивший название нано­логии.

Благодаря многочисленным бурениям земной коры (в том числе и на дне морей) с последующим изучением представителей вымершего нанопланктона ученые ныне создали для всего земного шара карты зонального распре­деления различных осадочных пород. Все это имеет боль­шое значение для геологической съемки и прогнозиро­вания местонахождения полезных ископаемых.

Практика показала, что определенные группы видов вымерших фораминифер связаны с нефтеносными пла­стами. Поэтому современный геолог, знающий этих про­стейших, уже по видовому составу их раковинок, обна­руженных при бурении в осадочных породах, может предсказать, имеются в данном месте нефтеносные пласты или нет. Вот почему при крупных нефтяных учреждениях создаются группы или даже целые лабора­тории протозоологии, занимающиеся изучением и анали­зом фораминифер (большей частью вымерших). Значение этих корненожек для нефтяной геологии огромно и увеличивается с каждым годом.

Человек в своей деятельности использует многих животных. В знак своей признательности он иногда ставит им памятники. В Ленинграде, Париже, Берлине, а также в некоторых городах Японии, Африки, Австралии и на Аляске воздвигнуты памятники собаке. В городе Фоборге (Дания) подобным образом восславлена корова, в Швейцарии — мул, в Италии (в самом Риме) — осел. Отважные норвежцы воздвигли монумент киту. Благо­дарные ученые-физиологи поставили памятники своим экспериментальным объектам — лягушкам — в Париже и Токио. В селе Кулешовке на Сумщине еще в 1841 г. открыт памятник вымершему животному — мамонту. Именно здесь, на этом месте, несколькими годами ранее крестьяне нашли полный скелет этого исполина и передали его профессору Харьковского университета И. И. Колини­ченко, который принял участие в проектировании и соору­жении трехметрового монумента.

В г. Бунарге (Австралия, штат Квинсленд) в 1936 г. был открыт существующий до сих пор мемориал в честь насекомого — скромной по цвету ночной бабочки Cactoblastis cactovorum. Эта бабочка помогла автралийским фермерам освободить поля и пастбища от кактуса опун­ции, который был завезен из Америки и на новом месте на­чал разрастаться столь молниеносно, что стал настоящим бедствием для сельского хозяйства всей страны. Ли­чинки вывезенной из Америки бабочки в 2—3 года выели основные заросли опунции и прекратили победное шест­вие этого растения по полям и пастбищам Австралии. Вот почему благодарные фермеры воздвигли насекомому памятник.

Есть, кроме того, памятники оленям, лошади, овце, верблюду, слону, лосю, зайцу, дельфину, петуху, журавлю, голубю, а также пчеле и другим животным. В картотеке ленинградца В. 3. Бульванкера упоминается ПО таких памятников.

Фораминиферы сыграли для человека особо большую службу. Писатель 3. Каневский (1980) в своей книге «Льды и судьбы» обсуждает этот вопрос и пишет: «Не­много лирики. Человечество, к сожалению, еще не вполне осознало и поэтому не до конца оценило вклад палеонто­логических остатков в науку и жизнь. На тех же, допустим, брахиоподах строилась вся историческая геология. Вся нефтяная геология «выросла» из славных корненожек — фораминифер… Увы, фораминифере… вряд ли в ближай­шие годы будет поставлен памятник, как собаке или лягушке…» (с. 62), Подождем и посмотрим, насколько окажется провидцем талантливый писатель.

По возможности в заманчивой форме мы постарались доказать, сколь неожиданно большую роль играют морские простейшие в жизни нашей планеты и в челове­ческой деятельности. Следующая глава непосредственно связана с первой. В ней на других примерах будет пока­зано, что массовое размножение простейших может при­вести и приводит к необычным и даже грозным явле­ниям, которые существенны для человека и окружающей его природы.

comments powered by HyperComments