Зольнхофен (Франконський Альб)

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.

Современное распространение отложений позднеюрского возраста в Центральной Европе

Памятник Археоптериксу

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.

Чередование твердых мергелистых известняков и маломощных прослоев глинистых отложений

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!).

Лагуны и рифы в позднеюрском море

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.

Самое известное ископаемое

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).

Реконструкция древней птицы Археоптерикса и длиннохвостого летающего ящера Рамфоринха

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).

Отпечаток Homoeosaurus

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.

Кистеперая рыба

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.

• ← Перевал Бергесс (Британська Колумбія)
• Гейзельталь у Галле (річка Зале, Німеччина) →