Зольнхофен (Франконський Альб)
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.
Два местонахождения фауны в юрских отложениях Западной Германии — Хольцмаден и Зольнхофен — пользуются всемирной известностью (рис. 34.1). У шоссе Штутгарт-Ульм вы увидите щит, указывающий, что в Хольцмадене открыт геологический музей Гауффа, а в 5 км от Зольнхофена, у моста через Альтмюль, установлен маленький памятник в честь археоптерикса — самого известного зольнхофенского ископаемого (рис. 34.2). В Хольцмадене находки фауны были сделаны в черных сланцах лейаса, в Зольн-хофене — в белых или, во всяком случае, светлых мергелистых известняках мальма (точнее, верхнего мальма); это объясняет, почему в свое время Л. фон Бух предложил для лейаса название «черная юра», а для мальма —«белая юра». Лучшими экспонатами музея в Холъцмадене (а ныне и многих других музеев мира) являются прекрасно сохранившиеся крупные ихтиозавры и плезиозавры (например, названный в честь кайзера Вильгельма II Plesiosaurus guilielmi imperatoris и единственный в своем роде Thaumatosaurus victor), морские крокодилы, рыбы (например, Hybodus hauffianus, акула с 200 белемнитами в желудке), морские лилии (в Тюбингенском геологическом институте хранится огромная плита с 24 целыми экземплярами Pentacrinus, названная Квенстедтом «швабской головой медузы»). Разработки на местонахождении Хольцмаден производятся в течение поколений только в научных целях. Напротив, в каменоломнях Золънхофена и его окрестностей всегда велись прежде всего промышленные разработки, ибо зольнхофенские известняки с их теплой светло-бурой окраской идут на изготовление плит для подоконников, полов, обшивки стен и т. д. В этих известняках зачастую встречаются сигаровидные черно-бурые белемниты и раковины аммонитов. Студенты Кёльнского университета могут познакомиться с представителями зольнхофенской фауны непосредственно на ступенях университетской лестницы.
Юрские известняки начали использовать как строительный материал еще во времена Римской империи. Однако особенно интенсивную добычу известняков начал в 1796 г. А. Зенефельдер. Будучи драматургом, он пытался найти какой-нибудь простой способ печати с тем, чтобы самому издавать свои пьесы. В конце концов он обнаружил, что в литографии можно использовать тонкозернистые известковые сланцы, что и послужило толчком для дальнейшего развития плоской печати. С тех пор зольнхофенские известняки стали называть также литографским камнем.
В литографии тонкозернистая структура зольнхофенского камня используется для воспроизведения тончайших рисунков. Природа использовала ее для «воспроизведения» ископаемой фауны. Благодаря этому Зольнхофен и его окрестности приобрели широкую известность как палеонтологическое местонахождение. Хотя самое большое научное значение, несомненно, имеют два экземпляра древней птицы Archaeopteryx, остальная фауна Зольнхофена также весьма богата и интересна. Список фауны, составленный О. Куном, насчитывает 650 видов.
Известный немецкий геолог, автор классических работ о геологии пустынь И. Вальтер писал в 1904 г.: «Пробелы в геологической летописи, часто мешающие нам воссоздать все богатство форм живого мира, здесь утратили всякое значение, ибо студенистая масса медуз, мышечная ткань рыб, летные перепонки летающих рептилий и эмбрион неродившегося динозавра сохранились здесь столь же великолепно, как и нежнейшие щупальца раков и жилки крыльев насекомых».
Кто бы ни посетил один из маленьких зольнхофенских музеев или ознакомился с соответствующими коллекциями в других музеях, всех поражает обилие окаменелостей, исключительная наглядность которых как экспонатов усугубляется цветовым контрастом белого известняка и темно-бурых костей или чешуи. Первое изображение одной из зольнхофенских окаменелостей поместил в своей книге «Чудеса природы» (1755 г.) нюрнбергский антиквар и гравер по меди Г. Кнорр.
«Зольнхофеном» называют не только деревню в приветливой широкой долине Альтмюля, но и всю окружающую местность. От Мёрнсгейма к Эйхштетту и дальше через Пфальцпайнт, Цандт и Пойнтен почти до Кельгейма, где Альтмюль впадает в Дунай, тянутся большие известняковые карьеры с их гигантскими белыми отвалами. Географически мы находимся во Франконском Алъбе {свое наименование он получил, видимо, от белых юрских известняков; по-латыни albus означает «белый»), геологически же — во Франконской Юре, северо-восточном продолжении Швабской Юры. Недалеко от Зольнхофена находится известный — правда, совсем другими геологическими объектами — Нёрдлингер-Рис, с которым мы уже познакомились ближе при рассмотрении метеоритных кратеров.
Черепицы из светлого известняка на крышах домов придают весьма своеобразный характер деревням этой местности. В карьерах и в отвалах особенно бросается в глаза плитчатость зольнхо-фенских известняков, из-за чего их часто называют сланцами, что с геологической точки зрения неправильно, ибо они состоят в основном (95%) из известняка, а глины образуют в них лишь маломощные «рухляковые» прослои (рис. 34.3). Горняки называют эти ритмично чередующиеся слои соответственно «флинцом» и «рухляком». Разрез мощностью около 40 м заключает приблизительно 250 прослоев флинта. Однако для резки, шлифовки и полировки годится только небольшая часть этой породы — отсюда огромные отвалы.
На крутых склонах долины Альтмюля можно наблюдать и другую разновидность белых известняков — неслоистые, массивные породы приблизительно того же возраста, что и зольнхофенские плитчатые известняки. Следовательно, мы здесь встречаем две различные фации верхней юры (рис. 34.4). Массивные известняки образовались из коралловых рифов, плитчатые, напротив, формировались в мелководных межрифовых лагунах (с аналогичным различием фаций мы уже познакомились при рассмотрении доломитов южного Тироля!).
Золънхофенский пояс лагун примыкал к располагавшейся севернее «Среднегерманской суше» — массиву суши, разделявшему северо- и южногерманское юрское море. На юге рифы, построенные губками и кораллами, отделяли лагуны (или «ванны») от огромного моря Тетис, занимавшего место современных Альп (рис. 34.1). Эти рифы и лагуны несколько напоминают условия у Большого Барьерного рифа Австралии. Правда, коралловые рифы Зольнхофена в тот период уже были мертвы. В лагунах отлагался тонкий известковый ил (преобразовавшийся позднее во флинц), чередующийся с прослоями глинистого рухляка. Об условиях осадконакопления высказывались различные мнения. Многие исследователи вслед за И. Вальтером и О. Абелем предполагали, что лагуны часто высыхали; море затопляло их только эпизодически, принося с собой многочисленных животных, которые потом быстро были погребены приносимой ветром известковой пылью (отсюда прекрасная сохранность ископаемых). Некоторые геологи, напротив, полагают, что лагуны были заполнены водой постоянно (или почти постоянно). «Изолированность лагун, отсутствие течений и тропический климат обусловливали нагрев воды, ее повышенную соленость, а на дне лагун — застойные явления с образованием сероводорода». Следовательно, на дне лагун должен был возникнуть недостаток кислорода, способствовавший хорошей сохранности организмов. Так или иначе, но многие из наблюдений над зольнхофенскими окаменелостями удается привести в соответствие как с одной, так и с другой точкой зрения. Впрочем, Бартель также допускает, что местами могло высыхать и море. Красноречивое свидетельство этого — зольнхофенская находка — следы ползания ракообразного Limulus, увязшего, погибшего и окаменевшего в вязком иле.
Рифообразующие кораллы указывают на существование в южногерманском юрском море тропического климата. Недавно с помощью изотопов кислорода 18О/16О удалось непосредственно измерить палеотемпературу этого моря: она оказалась равной 26°.
Всемирную известность Зольнхофен приобрел прежде всего благодаря находкам первобытной птицы Archeopteryx. Немногие находки ископаемых сравнятся с ними по своей научной значимости. За 100 лет найдено только три экземпляра археоптерикса и несколько ее перьев.
1860 г.— находка перьев птицы (каменоломня Зольнхофен);
1861 г.— находка первого экземпляра (Зольнхофен), ныне хранится в Британском музее, Лондон;
1877 г.— находка второго экземпляра (каменоломня у Эйхштетта), хранится в Геологическом институте университета им. Гумбольдта, Берлин;
1956 г.— находка третьего экземпляра.
Сенсацию произвела уже находка перьев археоптерикса в 1860 г. До сих пор считалось, что птицы появились только в третичном периоде. Первое описание находки сделано Г. Мейером, крупным немецким палеонтологом и одним из основателей старейшего немецкого палеонтологического журнала «Palaeontographica». Мейер собственноручно вычертил рисунки для своей публикации и скрупулезно рассмотрел вопрос о том, действительно ли вмещающими находку породами являются зольнхофенские сланцы, действительно ли это перья птицы, действительно ли это окаменелость, а не подделка. Убедившись во всем этом, он дал ископаемому название Archaeopteryx (греч. «первобытная птица») lithographica и уже тогда сообщил, что, по слухам, в литографских сланцах обнаружен полный скелет птицы с сохранившимся оперением. Действительно, в 1861 г. в одном из карьеров Зольнхофена был найден первый полный (вернее, почти полный — без головы) экземпляр археоптерикса. Его приобрел врач Хеберлейн, который тотчас понял значение находки, но категорически запретил делать зарисовки ее. И все же мюнхенскому профессору А. Оппелю, отличному наблюдателю, который внимательно рассматривал находку в течение нескольких часов, удалось по памяти воспроизвести отдельные детали и набросать удивительно достоверный рисунок этой птицы. А. Вагнер на основании этого рисунка опубликовал описание находки. Он первым заметил сходство археоптерикса с рептилиями, назвав его Griphosaurus (греч. «загадочная ящерица»). «Оперенная ящерица! Эта находка оказалась слишком интересной, чтобы ее оставили в Германии. Из Лондона срочно прибыл Г. Уотерхаус и купил окаменелость за 700 фунтов стерлингов». Известный английский анатом и палеонтолог позвоночных сэр Р. Оуэн, противник Ч. Дарвина, выполнил первое описание археоптерикса.
В 1877 г. в карьере у Эйхштетта нашли второй экземпляр птицы, причем гораздо лучшей сохранности, чем первый (рис. 34.5). От владельца карьера этот экземпляр сначала перешел в руки Хеберлейна младшего, который прекрасно отпрепарировал находку, то есть осторожно удалил все приставшие кусочки породы. При этом в челюсти первобытной птицы были впервые обнаружены зубы. Вполне понятно, что заведующие многими музеями загорелись желанием приобрести уникальный экземпляр. С целью воспрепятствовать покупке его зарубежными музеями доктор Фольгер заключил с Хеберлейном договор на 6 месяцев, чтобы за это время найти покупателей внутри страны. Продажная цена была определена в 36 тыс. марок, однако богатый немецкий рейх отказался от приобретения находки на том основании, что в Германии не было палеонтологических коллекций. В связи с этим агрессивно настроенный профессор К. Фогт (в 1848 г. эмигрировавший из Германии по политическим причинам) на одном из заседаний Швейцарского общества испытателей природы обру шился на кайзера Вильгельма II, язвительно заметив, что на пушки у него деньги находятся, а на науку — нет.
У научных учреждений средств действительно не было, и все усилия Фольгера так и оказались бы тщетными, если бы не В. Сименс, известный физик и изобретатель, который купил находку за 20 тыс. марок и затем уступил ее за полцены правительству Пруссии, которое в свою очередь передало ее минералогическому музею Берлинского университета. Этот «берлинский» экземпляр и был описан в 1884 г. проф. Дамсом, учеником известного геолога Ф. Рёмера. Вначале Дамс счел его идентичным лондонскому экземпляру, но затем отнес к новому виду и новому роду Archaeornis siemensi. Однако самые последние исследования вынуждают нас склоняться к тому, что оба экземпляра относятся к одному и тому же роду Archaeopteryx.
Третий экземпляр был найден в 1956 г. и описан Ф. Хеллером; сохранность его гораздо хуже, чем двух предыдущих почти целых находок.
Величайшее научное значение Archaeopteryx объясняется его близким родством как с рептилиями, так и с птицами. Наиболее характерным отличительным признаком Archaeopteryx, роднящим его с птицами, служат перья, что бросилось в глаза уже первым исследователям этой находки и что еще сегодня поражает даже неспециалистов. Однако некоторые другие признаки у Archaeopteryx общие не с птицами, а с рептилиями:
1. Строение костей крыла однозначно указывает на его происхождение от передних конечностей четвероногих, ибо — в отличие от крыльев почти всех современных птиц — у крыла археоптерикса было три пальца с полным числом фаланг и когтями и несросшимися костями пястья.
2. У археоптерикса был длинный оперенный с двух сторон хвост (позвоночник доходил до его конца). Хвостовой отдел позвоночника состоял из 20—21 свободных позвонков. У современных птиц последние 6—8 позвонков срослись в один короткий пигостиль.
3. Челюсти археоптерикса были снабжены многочисленными зубами (так же, как челюсти вымерших позднемеловых птиц!); у современных птиц зубов нет.
4. Ребра пневматизированы и соединены с грудными позвонками менее жестко, чем у современных птиц.
Таким образом, археоптерикс занимает промежуточное положение между птицами и рептилиями. О том, что птицы происходят от рептилий, догадывались и раньше, еще не имея никаких прямых доказательств этому. Находка Archaeopteryx подтвердила предположения. Археоптерикс — одно из вызвавших горячие споры «недостающих звеньев». Естественно, что эти находки, сделанные именно в то время, когда Ч. Дарвин опубликовал свой основополагающий труд «Происхождение видов» (1858 г.), взволновали весь научный мир.
Размером Arhaeopteryx с голубя или курицу. Питался он, видимо, плодами и ягодами, летал, по всей вероятности, плохо, скорее он планировал с одного дерева на другое, лишь изредка неуклюже взмахивая крыльями (рис. 34.6).
В отложениях зольнхофенской юры летающие животные представлены, помимо археоптерикса, также многочисленными летающими рептилиями. Найдено уже около 100 экземпляров этих летающих ящеров (птерозавров), большая часть которых отнесена к роду Pterodactylus (греч. птерон — крыло, дактилёс — палец), напоминающему наших летучих мышей. Сильно удлиненный четвертый палец этих животных соединялся с телом летной перепонкой; хвост был очень коротким. О. Абель предполагал, что Pterodactylus, неуклюже взмахивая крыльями, мог летать над водой, охотясь за рыбами. В Зольнхофене обнаружено свыше 20 видов этих маленьких (размером от воробья до вороны) животных, что свидетельствует, видимо, об известной изолированности фауны, обитавшей на островах, подобно тому как мы наблюдаем это на островах Галапагос.
В противоположность Pterodactylus, Rhamphorhynchus обладал очень длинным хвостом. Вероятно, он умел хорошо летать (рис. 34.6).
То, что у отдельных экземпляров летающих ящеров сохранились (в виде отпечатков) летательные перепонки, является еще одним наглядным примером удивительной сохранности зольнхофенской палеофау-ны, ибо, как известно, кожа, волосы (и перья)—образования, весьма недолговечные. В этой связи большое значение имели наблюдения, сделанные еще в 1908 г. К. Вандерером, который изучал экземпляр Rhamphorhynchus, выставленный в дрезденском музее, и заметил наличие у него маленьких оспиновидных углублений. Исследование их продолжил в 1927 г. мюнхенский профессор Ф. Бройли. Оказалось, что оспиновидные углубления — не что иное, как волосяные сумки, т. е. карманы, в которых помещались корни волос. Следовательно, у Rhamphorhynchus был волосяной покров. Это — еще одно свидетельство того, что летающие ящеры, хотя и относящиеся к рептилиям, были теплокровными животными! Предположения такого рода высказывались и раньше, на основании других признаков.
Находки относимой к группе клювоголовых рептилии Нотоеоsaurus (рис. 34.7) и кистеперой рыбы Undina (рис. 34.8) мы упомянем здесь прежде всего потому, что с их потомками — «живыми ископаемыми» мы снова встретимся в Новой Зеландии (туатара) и Ист-Лондоне. Отпечаток Homoeosaurus (рис. 34.7) хранится в Зенкенбергском музее во Франкфурте-на-Майне (этот прекрасный музей был создан стараниями франкфуртского врача И. Зенкенберга).
Экземпляры ископаемых, выставленные в Зенкенбергском и многих других музеях, могут создать впечатление о богатстве зольнхофенских плитчатых известняков различными видами фауны; в действительности известняки, за немногими исключениями, весьма бедны фауной. И только непрерывная в течение нескольких столетий добыча известняков и прежде всего внимательность рабочих в каменоломнях позволили извлечь эти сокровища на свет и передать их в руки коллекционеров.
Действительно, часто встречаются лишь рыбки величиной с сардину (Leptolepis sprattiformis), или, как их называют рабочие в карьерах, «золотые рыбки»; аптихи (т. е. крышечки, закрывавшие устья раковин) аммонитов; белемниты; морские лилии (Saccocoma). В Геологическом институте университета в Бреслау (ныне Вроцлав) хранился уникальный аммонит из рода Oppelia, в камере которого нашли 60 аптихов шестидесяти представителей рода Oppelia; это — или приплод, или пища аммонита. Нередко встречается столь непрочное мягкотелое животное, как медуза. Видовое название admirandus, «удивительный», так удачно выбранное Э. Хеккелем для превосходно сохранившегося экземпляра Rhizostomites, безусловно, могло бы характеризовать и многие другие зольнхофенские находки.