В МИРЕ НАУКИ - 1986 / №7 САНДРА ГЕРБЕРТ
 

ДАРВИН КАК ГЕОЛОГ

СЕГОДНЯ мы смотрим на Чарлза Дарвина главным образом как на биолога, с чьим именем связана теория происхождения и эволюции видов животных и растений. Однако в знаменитую экспедицию на корабле "Бигл" в 1832-1836 гг. Дарвин попал скорее не как натуралист, а как геолог, да и в течение ряда лет после возвращения из путешествия он продолжал считать себя геологом. Дарвин внес значительный вклад в геологию. Его скрупулезные полевые исследования позволили составить коллекцию, которая до сих пор не утратила своей ценности. Его взгляды на процессы образования коралловых рифов лежат в основе современной теории этого вопроса. Наконец, геологические исследования повлияли на формирование у него нового взгляда на биологическую эволюцию, или, как говорили в то время, трансмутацию.

Интерес к геологии, проявленный Дарвином во время путешествия, не был результатом длительного предшествующего знакомства с этим предметом. В начале плавания он был лучше подготовлен к тому, чтобы собирать насекомых и других беспозвоночных животных: с детства он увлекался энтомологией, а за два года, пока учился на врача в Эдинбургском университете, получил хорошую подготовку в изучении беспозвоночных.

Имелось несколько причин, по которым во время экспедиции на "Бигле" геология заняла в планах Дарвина главное место. Так, Адмиралтейство желало, чтобы в плавании принял участие человек, имеющий подготовку в области геологии, - обстоятельство, несомненно, повлиявшее на то, как отрекомендовался Дарвин командиру судна Роберту Фиц-Рою при их первом разговоре. Фиц-Рой понимал, какое значение имеет геология для экономики. В 1830-х годах, после первого рейса "Бигла" к берегам Южной Америки, он указывал, что геолог или минералог мог бы дать ответ на вопрос: содержат ли металл горы Огненной Земли? Когда "Биглу" пришло время отправиться во второе плавание, Фрэнсис Бофорт, гидрограф британского военно-морского флота, подчеркнул важность геологических исследований коралловых островов. Он отметил, что эти острова являются "созданными природой, прекрасными защищенными гаванями", и что они представляют интерес для геологов.

ДРУГИМ стимулом, побудившим Дарвина во время плавания на "Бигле" обратиться к геологии, было, конечно же, исключительно привлекательное состояние, в котором находилась эта наука. 1830-е годы можно назвать "золотым десятилетием" геологии. Это было время, когда английские геологи выделили кембрийскую, силурийскую и девонскую системы и тем самым в целом завершили описание основной последовательности геологических слоев. Это было также время, Когда большинство английских геологов оставили попытки привести в соответствие библейскую и геологическую хронологию.

В сферу новых достижений геологии Дарвина ввел Джон Стивене Генс-ло, член Лондонского геологического общества, профессор ботаники Кембриджского университета (куда Дарвин поступил, уйдя из Эдинбургского университета). В 1831 г. по совету Генсло, Дарвин приступил к серьезному изучению геологии. До этого он просто избегал ее, так как был разочарован лекциями по геологии, которые читал в Эдинбургском университете Роберт Джеймсон.

Благодаря протекции Генсло летом 1831 г. Дарвин принял участие в полевых исследованиях под руководством Адама Седжвика, профессора Кембриджского университета. Это были те самые исследования, которые позволили Седжвику выделить кембрийскую систему. Таким образом, всего за несколько месяцев до того, как подняться на борт "Бигла", Дарвин овладевал навыками полевых исследований под руководством самого известного в то время в Англии полевого геолога, ведущего свои самые важные изыскания. Вернувшись домой, Дарвин нашел письмо, которое содержало приглашение участвовать в экспедиции на "Бигле".

Наконец, была и третья очевидная причина, по которой Дарвин выбрал геологию: эта наука отвечала его натуре. В геологии 30-х годов прошлого столетия сочетались традиционный естественно-исторический подход к описанию конкретных явлений и допустимость теоретических рассуждений; это сочетание прекрасно соответствовало способностям и вкусам Дарвина. В небольшой автобиографической заметке, написанной вскоре после путешествия, он вспоминал о своем детском желании "знать что-нибудь о каждом камешке за дверями дома", которое было его "самым ранним и в то время единственным стремлением в геологии". А способность Дарвина к отвлеченному мышлению иллюстрируется другими его словами: ему было интересно "определять слоистость и происхождение пород и окаменелостей, размышляя всякий раз над тем, что может быть найдено в других местах".

РЕШЕНИЕ Дарвина сосредоточиться на геологии пришло к нему уже в начале плавания. Соединение его внутреннего настроя с внешними обстоятельствами произошло под влиянием его авторского честолюбия. Готовясь к плаванию, он писал, что опасается "быть погребенным под грудой предметов, с которыми придется иметь дело". Во время первой стоянки "Бигла" у острова Сантьягу в архипелаге Зеленого Мыса у Дарвина возник план, который позволил упорядочить его деятельность в этом путешествии: он задумал написать книгу по геологии тех районов, которые ему предстояло посетить. Он писал в автобиографии, что, исследовав геологическую историю острова Сантьягу, изучив слагающие его породы, он "внезапно пришел к мысли, что мог бы написать книгу о геологии различных стран, где должен был побывать", и его "сердце затрепетало от восторга".

То, что Дарвин в столь молодом возрасте (ему должно было исполниться 23 года) мог представить себя автором большого труда по геологии, без сомнения, говорит о формировании у него в то время сильной целеустремленности. Однако его планы были вполне реальными: он знал, что геология Южной Америки, в особенности южной части материка, изучена так плохо, что его труд просто не сможет не быть оригинальным. Кроме всего прочего, на него повлияло (и более того, его вдохновило) знакомство с двумя прочитанными им незадолго до этого превосходными книгами: это были "Личные впечатления" Александра Гумбольдта (автор описывал свои путешествия по Южной Америке, делая упор на геологию, но касался прежде всего северных районов материка) и "Основы геологии" Чарлза Лайеля (первый том этого труда появился в 1830 г. и привлек внимание Дарвина своим ясным стилем и содержательностью).

Увлеченный мыслью написать книгу, Дарвин после посещения островов Зеленого мыса поставил себе цель тщательно собирать геологическую коллекцию и вести возможно более подробные наблюдения. В августе 1832 г. он писал Генсло: "Я стараюсь собирать образцы всех пород и делаю записи обо всем, что вижу". В конечном счете это занятие принесло плоды в виде трех основных публикаций о геологических открытиях в экспедиции: "Строение и распределение коралловых рифов" (1842), "Геологические наблюдения над вулканическими островами" (1844) и "Геологические наблюдения в Южной Америке" (1846).

Составляя во время плавания коллекцию и ведя записи о своих находках, Дарвин стал геологом. Таким он видел себя сам, таким видели его другие. В конце плавания он писал о себе в личном дневнике: "Я, как геолог..." Можно сказать, что его индивидуальность сформировалась на основе его целеустремленности.

Деятельность Дарвина протекала одновременно на нескольких "уровнях". Каждый день он следовал первоначальному намерению аккуратно "собирать и наблюдать". Свойственная ему методичность играла ему на руку. Будучи заядлым охотником, он вел тщательный счет своим трофеям. Став геологом, он в равной степени старательно подсчитывал образцы, записывал сведения о местах, где они были найдены, и продолжал вести дневник. Совершенно другому уровню отвечали размышления над находками и формулирование гипотез, которые создали ему прочную славу глубоко оригинального мыслителя.

ЗАПИСИ Дарвина, сделанные им во время путешествия и хранящиеся в настоящее время в библиотеке Кембриджского университета, позволяют нам узнать о том, как он работал. В отличие от своих коллег, оставшихся в Англии, которые чаще всего отправлялись в экспедицию в одно и то же место, Дарвин, как правило, должен был собирать необходимые сведения о районе при первом же его посещении. Записи, которые он сделал во время первой геологической "экскурсии" в этом плавании, проливают свет на стиль его работы.

17 и 18 января 1832 г. корабль остановился у крошечного островка Куайль (ныне остров Св. Марии) в гавани Прайа на Сантьягу. Дарвин писал:

"...остров Куайль, небольшой пустынный кусочек суши недалеко от Порто Прайа... вытянут с севера на юг и имеет едва ли милю в окружности. Вокруг Порто Прайа находятся несколько конических гор; этот островок можно считать одной из них, разве что вместо песчаных долин у его подножия лежит море... Море размывает породы в основании острова, образуя прекрасные разрезы, и я думаю, что, внимательно изучив этот остров, я смог бы найти ключ к описанию окрестных районов... Я начну с самых низших слоев и опишу всю последовательность с мельчайшими подробностями".
Детальные описания геологических слоев сопровождались взятием образцов породы. Для их исследования Дарвин имел простые средства: увеличительное стекло, бутылочку с кислотой для определения щелочности, гониометр для измерения углов между гранями кристалла и магнит. Каждый образец он помечал номером, и вносил этот номер в опись образцов и в дневник. Благодаря этому практически вся его коллекция была и остается доступной для использования и этим отличается от многих других коллекций, лежащих мертвым грузом из-за того, что поясняющие сведения отрывочны и поверхностны.

Дарвин не только описывал геологические слои и собирал образцы породы, но и размышлял об увиденном. Относительно острова Куайль, например, он пишет:

"В целом я считал бы вероятным [он зачеркнул слово "очевидным"], что после того, как на вулканических породах были отложены морские осадки, сверху по ним разлилась расплавленная порода; что вся масса затем поднялась и что с тех пор, быть может, временами происходило частичное опускание".
ХОТЯ мастерство Дарвина как собирателя и наблюдателя общепризнано, репутацией геолога он обязан своим теоретическим построениям. От большинства коллег его отличала способность увязывать абстрактные вопросы геологического строения и причинной связи явлений с данными детальных наблюдений и с легкостью переходить с одного уровня на другой. Его стремление к теоретическим обобщениям и вместе с тем готовность анализировать совокупность всех, даже противоречивых данных проявились в первых заметках об острове Куайль. К тому же с увеличением продолжительности плавания (оно растянулось на пять лет вместо запланированных двух) выросли и его цели как геолога. Имея перед собой в качестве "путеводителя" последние сочинения по геологии, он стал позволять себе большую свободу в теоретических рассуждениях.

Становление Дарвина как теоретика наиболее наглядно прослеживается в подходе к двум важнейшим темам, которым он посвятил свои изыскания: это были вопрос о вертикальных движениях земной поверхности и проблема трансмутации, или эволюции, видов. Первая концепция вырисовывалась перед ним по мере знакомства с литературой. Он заимствовал ее у своих предшественников, а затем расширил охватываемую ею область. Вторая концепция, к которой он подошел позднее и более кружным путем, также досталась ему в наследство от более ранних исследователей, но на этот раз он уже должен был преодолеть их влияние, так как большинство из них относились к идее эволюции отрицательно.

Маршрут "Бигла" 1831-1836 гг., воспроизведенный по записям командира судна Роберта Фиц-Роя. В книгу, описывающую два плавания судна и выпущенную в 1839 г., Фиц-Рой включил похожую карту, которую он назвал "генеральной картой основных переходов "Бигла"". Поскольку Фиц-Рой позаботился изобразить лишь эти "основные переходы", на карте не показаны, например, такие участки, как многократные походы к Фолклендским островам.
Первая проблема встала перед Дарвином к концу путешествия. В 1836 г. на последнем этапе плавания он писал в своей "Красной записной книжке", что "геология всего мира может оказаться очень простой". Дарвин имел в виду воззрение, согласно которому геологические изменения на Земле происходят за счет вертикальных движений, т.е. связаны с поднятиями и опусканиями земной поверхности. Он верил в то, что результирующее действие этих двух процессов определяет основные особенности поверхности Земли.

Обратившись к этой проблеме, Дарвин продолжил работу, начатую другими геологами. Наибольшее влияние на него оказали идеи Лайеля. Следуя представлениям, введенным в науку в конце XVIII в. шотландским геологом Джеймсом Гёттоном, Лайель в своих "Основах геологии" высказывал мнение, что земная поверхность находится в постоянном движении. Подобно большинству своих современников, он считал, что присутствие в глубине материков ископаемых морских организмов проше объяснить изменениями высоты суши, чем глобальными изменениями уровня моря. Однако в отличие от многих своих коллег он считал, что изменения высоты суши происходят постепенно. Он выступил против точки зрения, разделяемой в ту пору многими геологами, что в истории Земли периоды относительного покоя чередуются с периодами активного движения.

Дарвин подходил к анализу наблюдаемых им в плавании явлений, опираясь на идеи Лайеля. Но если Лайель вел свои полевые исследования в ограниченных районах Европы, то перед глазами Дарвина сменяли друг друга океаны и материки. "Глобальный" характер его опыта повлиял на применение им идей Лайеля. Главное изменение, которое он внес в представление Лайеля о поднятии и опускании земной поверхности, касалось масштабов процессов: от ограниченных масштабов отдельных районов на суше Дарвин перешел к масштабам материков.

Исследовав районы, находящиеся на территории современной Аргентины, Дарвин был поражен огромными размерами равнин и протяженностью береговых террас примерно постоянной высоты. Из этих наблюдений он заключил, что процессы поднятия поверхности охватывают большие географические площади и протекают так медленно, что не нарушают плоских поверхностей равнин и береговых террас. Увидев Анды, он был поражен, насколько велики они по сравнению с горными системами в Европе. Вблизи Вальпараисо в Чили он обнаружил свидетельства поднятия берега: на достаточном удалении от берега выше максимальной отметки прилива он нашел раковины современных видов моллюсков. 20 февраля 1835 г. он стал очевидцем землетрясения в Вальдивии, в результате которого берег поднялся на метр и даже более.

Все эти наблюдения, взятые в совокупности, привели его к выводу, что весь материк Южная Америка поднимается. Образование Анд, а также землетрясения и вулканические извержения в Южной Америке виделись ему как побочные эффекты вертикальных движений.

Остров Муреа, расположенный в южной части Тихого океана неподалеку от Таити. Наблюдения над островом дали Дарвину пищу для размышлений о происхождении коралловых рифов. Во время стоянки "Бигла" на Таити в 1835 г. Дарвин взобрался на гору и в 30 км перед собой увидел примерно такую же панораму острова Муреа (в ту пору он назывался Эймео), которая изображена на этой фотографии.
 

Вид на Муреа с моря со стороны, обращенной к Таити. Заметна часть кораллового рифа: это покрытый деревьями островок в центре. Дарвин с течением времени расширил свою теорию образования рифов, разделив все рифы на три класса: береговые рифы, барьерные рифы и атоллы.

ДРУГОЕ применение представлений Лайеля о поднятии и опускании земной поверхности стало наиболее "долголетним" вкладом Дарвина в геологию. Речь идет о его теории происхождения коралловых рифов, полностью изложенной в работе "Строение и распределение коралловых рифов", которая вышла в свет в 1842 г.

Как указывает геолог Г. Менард, может показаться странным, что "временами Дарвин, судя по всему, интересуется происхождением коралловых рифов лишь постольку, поскольку это дает ему сведения о региональном опускании морского дна". Все становится, однако, на свои места, если учесть, что Дарвин формулировал эту теорию как логический вывод из своей концепции движения земной поверхности. Для него, так же как и для Гёттона и Лайеля, было очевидно, что поднятие одного участка поверхности в одном месте не может происходить без соответствующего опускания другого участка в другом месте. Придя к выводу, что вся Южная Америка и даже предположительно вся Северная Америка поднимаются, он должен был обратиться к другим районам в поисках мест опускания земной поверхности. "Не находятся ли эти районы на больших пространствах Тихого океана?" - спрашивал он себя.

Здесь Дарвин также использовал важные соображения Лайеля. В своих "Основах геологии" Лайель высказывает предположение, что в Тихом океане происходит опускание земной поверхности. Он объяснил и различие форм коралловых рифов. Поскольку кораллы не растут над водой, а рифообразующие кораллы растут только на мелководье, рассуждал он, рифы должны возникать на уже существующих подводных основаниях, таких как опустившиеся вершины подводных гор и кратеры вулканов. На первых должны образовываться коралловые острова, на вторых - атоллы.

Дарвин считал объяснение Лайеля остроумным, но полагал, что оно недооценивает безбрежность просторов Тихого океана. По его мнению, на столь большой области и процессы опускания дна должны иметь большие пространственные масштабы. Поэтому было бы ошибкой постулировать существование слегка "притопленных" гор и вулканов, для того чтобы объяснить существование коралловых рифов в середине океана. Правильнее считать, думал Дарвин, что рифы растут на основаниях, которые были построены самими кораллами в процессе опускания океанского дна. Согласно гипотезе Дарвина (которая оставалась непроверенной до 1950-х годов), коралловые рифы могут иметь большую толщину.

Что же можно сказать в этом случае о различных формах рифов? Здесь полезными оказались первые впечатления Дарвина от кораллового рифа. В ноябре 1835 г. "Бигл" пристал к Таити. Дарвин поднялся на гору и с высоты несколько сот метров обозревал очень красивый окруженный рифами остров Эймео (сейчас остров Муреа). Глядя на остров, поднимающийся из "стеклянной поверхности озера" (как он писал позднее), Дарвин думал: "Уберите центральную группу гор и останется лагуна настоящего атолла". Однако каким образом опускающаяся гора могла оставить кольцеобразный риф вместо дискообразного острова? Причина в том, отвечал Дарвин, что в лагуне, образовавшейся на месте, где когда-то находилась гора, вода сравнительно неподвижна и неглубока, чтобы служить подходящей средой для роста рифообразующих кораллов.

На обратном пути в Англию Дарвин обобщил свои наблюдения. Все рифы он разделил на три класса: береговые рифы, барьерные рифы и атоллы. Береговые рифы (отделенные от берега узкой полосой мелководья) наблюдаются там, где кораллы растут прямо от берега. Дарвин считал, что такие рифы должны образовываться у острова, который либо поднимается, либо остается неподвижным. Барьерные рифы (отделенные от суши глубоким проливом) образуются при опускании береговых рифов. Кораллы растут быстрее всего в прибое, поэтому внешний край берегового рифа должен образовывать барьер. Глубокий пролив между ним и сушей возникает по мере опускания поверхности. Атолл же образуется в том случае, если вся суша уже опустилась под воду, причем опускание должно было быть медленным, иначе кораллы просто утонули бы.

Дарвиновская теория образования коралловых рифов основывалась на предположении, что кораллы растут на медленно опускающихся участках дна. Кораллы (показаны светлокоричневым цветом) сооружают свои постройки на мелком дне, которое когда-то представляло собой береговую полосу опускающегося острова. Постепенно весь остров опустился ниже уровня моря, и кораллы образовали атолл: риф располагается вокруг лагуны, которая лежит над вершиной бывшего острова. Дарвин правильно подметил, что в лагуне кораллы не растут: для их нормальной жизнедеятельности нужна проточная вода, а в лагуне водообмен слабый.
Эта теория имела несколько интересных следствий: первое - риф одной формы может преобразовываться в риф другой формы; второе - опускание морского дна происходит достаточно медленно, так что большое количество рифов избегает затопления; третье - наблюдая, где расположены рифы того или иного типа, можно определить, где дно поднимается, а где опускается. (Барьерные рифы и атоллы указывают на опускание дна, береговые рифы - на поднятие дна или на отсутствие вертикальных движений.)

Хотя впоследствии теория Дарвина о происхождении и распределении коралловых рифов подвергалась критике по ряду пунктов, она до сих пор котируется высоко. Как модель она являет собой образец простоты и теоретической силы.

ПУТЬ Дарвина к достижению второй величественной "геологической цели" не был прямым, но, вступив однажды на этот путь, он в конечном счете пришел к своей самой знаменитой работе - "О происхождении видов путем естественного отбора". Отправляясь в плавание на "Бигле" он не имел намерения писать что-либо по этому вопросу. Не ждал от него этого и ученый мир.

Вглядываясь в прошлое, можно усмотреть определенные обстоятельства в воспитании Дарвина, подготовившие его к тому, чтобы он устремился к этой цели. Прежде всего следует сказать о традициях свободомыслия, сохранившихся в семье, и о примере, который показывал его дед Эразм Дарвин, написавший в 1794 г. четырехтомную "Зоономию" и в 1803 г. поэму "Храм природы" - своего рода космологию видов. Тем не менее в 1830-х годах стать на позиции гипотезы трансмутации (исходившей из того, что новые виды происходят из предшествующих) означало для Дарвина порвать с большинством коллег-ученых. Его новая цель требовала ломки устоявшихся традиций.

Дарвин и его наставники-геологи (портреты относятся примерно к 1840 г.).

Сильное влияние на Дарвина оказали «Основы геологии» Чарлза Лайеля. У Адама Седжвика, профессора геологии Кембриджского университета, Дарвин летом 1831 г. учился основам полевых геологических исследований. Джон Стивенс Генсло был профессором ботаники Кембриджского университета, а также активно работал в геологии; он познакомил Дарвина с последними достижениями этой науки.
Интересно, что и здесь большое влияние на Дарвина оказал Лайель. Второй том "Основ геологии" Лайель в значительной мере посвятил нападкам на теорию трансмутации французского естествоиспытателя Жан-Батиста Ламарка. Однако, развивая свою критику, Лайель дал в книге ясное изложение этой теории. Получив в ноябре 1832 г. во время стоянки "Бигла" в порту Монтевидео этот том труда Лайеля, Дарвин смог ознакомиться с подробным разбором позиций обеих сторон. Таким образом, на раннем этапе плавания он уже знал, какова традиционная точка зрения на видообразование и с каких сторон она уязвима для критики. Более того, критикуя гипотезу трансмутации, Лайель привел в книге огромное количество сведений о географическом распространении видов и об "экономии природы" (или, как сказали бы сейчас, экологии). Позднее Дарвин использовал эти сведения в своих целях.

Центральным пунктом, который приблизил вопрос об эволюции к области геологии, был вопрос о вымираниях. В 1796 г. французский натуралист Жорж Кювье объявил, что ископаемые кости большого размера, найденные в Парагвае, принадлежат неизвестному науке животному. Он даже придумал для него специальное название - Megatherium (что означает "большой зверь"). Поскольку к тому времени материки были обследованы довольно неплохо и такие животные никому не встретились, Кювье заключил, что эти животные вымерли. Прошло немного времени, и были найдены остатки других больших животных, не встречавшихся на Земле в естественном состоянии (Mastodon и Palaeotherium). К началу XIX в. доводы в пользу гипотезы вымираний были настолько сильны, что она воспринималась как установленный факт.

ДАРВИН смотрел на гипотезу вымираний и как собиратель, и как интерпретатор фактов. В качестве собирателя он прилагал усилия к тому, чтобы во время путешествия разыскать ископаемые остатки вымерших больших сухопутных животных. В конце концов он собрал фрагменты примерно дюжины разновидностей.

Интерпретируя данные по ископаемым, Дарвин должен был определять их геологическое окружение, т.е. их положение в конкретном слое и связь этого слоя с соседними слоями. Его целью было выяснить условия, при которых произошло захоронение костей, и, опираясь на это, понять возможные причины вымирания. Ему было известно о существовавших в английской геологии разногласиях между теми, кто полагал, что виды вымирали постепенно (к сторонникам этой точки зрения относился Лайель), и теми, кто считал, что виды вымирали внезапно, скорее всего под влиянием значительных изменений жизненно важных условий, скажем в результате наводнений или резких изменений температуры.
 
 

Первые две тетради Дарвина с записями о собранных им геологических образцах свидетельствуют о том, с какой скрупулезностью он вел свои научные записи. Находясь на острове Куайль (ныне остров Св. Марии), входящем в архипелаг Зеленого Мыса, Дарвин начал составлять геологическую коллекцию. Здесь же он "внезапно пришел к мысли, что мог бы написать книгу о геологии различных стран, где должен был побывать". Он аккуратно нумеровал собранные образцы, записывал эти номера и сопровождал их комментариями.
Дарвин разделял точку зрения первых, причем отчасти потому, что был уверен в постепенности поднятия земной поверхности в Южной Америке. В 1835 г., находясь в Чили, он писал: "В отношении исчезновения видов наземных млекопитающих в южной части Южной Америки я решительно склонен отвергать роль каких-либо внезапных катастроф..." Затем, подобно Лайелю, он перешел к утверждению, что вымершие виды должны были замешаться новыми видами. Его доводы могут удивить современного читателя, поскольку опираются на теологические соображения. "Соответствие, установленное Творцом", - доказывал Дарвин, было бы нарушено, если бы вымершие виды не замещались новыми. Итак, в 1835 г. Дарвин считал, что располагает теологическими основаниями для выяснения вопроса о том, как могли возникать замещения видов.

ВЕРНУВШИСЬ в октябре 1836 г. в Англию, Дарвин передал найденные им ископаемые кости Ричарду Оуэну, анатому Королевского хирургического колледжа и ученику Кювье. К концу января Оуэн завершил предварительное обследование костей. Некоторые из них, по его словам, принадлежали вымершим животным известных видов, но другие оказались совершенно незнакомыми. Особенное впечатление произвело на Дарвина то, что Оуэн указал на связь между ископаемыми костями и различными животными, обитавшими в то время в Южной Америке. Одно из вымерших животных, фрагмент кости которого нашел Дарвин и которое было названо впоследствии Toxodon Platensis, имело сходство с современной водосвинкой. Другое, названное позднее Macrauchenia Patachonica было сходно с современным гуанако (из рода Лама). Вскоре после того, как Оуэн объявил о найденных Дарвином костях, внимание к этому поразительному примеру геологической смены форм южно-американских животных привлек все тот же Лайель.

Нашему современнику может показаться, что такие примеры требовали для своего объяснения применения гипотезы трансмутации, однако в 1837 г. на пути к этому выводу стояла непреодолимая трудность. Как бы много сходных особенностей ни имели вымершие и живые формы, между ними было достаточно много различий, причем предковую форму для данного вида не удавалось установить однозначно. Вместе с тем не было известно никаких последовательностей промежуточных форм, соединяющих древние и современные виды. Поэтому, хотя результаты анализа ископаемых остатков наводили на определенные размышления, они не могли считаться достаточным основанием для подтверждения гипотезы трансмутации. Для этого требовались дополнительные данные.

Ими стали факты географического распространения современных видов. Обращение к живым формам имело преимущество в силу того, что переходы между ними более плавные. Рассказывая о том, как он принял гипотезу трасмутации, Дарвин писал в автобиографии, что был поражен, "как по мере продвижения по материку [Южной Америки] в южном направлении близкородственные виды животных определенным образом замещают одни других"; его удивил также "южно-американский характер большинства обитателей Галапагосского архипелага, в особенности же тот факт, что [близко родственные виды] различных островов архипелага незначительно отличаются друг от друга".

Один из решающих примеров, приводимых Дарвином для иллюстрации замещения одних видов другими, родственными им, касался двух видов одной редкой птицы - страуса-нанду: обычного нанду, встречавшегося на пространствах от северо-востока Бразилии до Рио-Негро в центральной части Аргентины, и мелкого нанду (или нанду Дарвина), обнаруженного в долинах Патагонии. Таким же ключевым примером изменений видов от острова к острову послужили галапагосские пересмешники. На каждом из трех островов - Чарлзе, Альбемарле и Чатэме - обитали свои пересмешники, которые внешне почти не различались между собой, но которые орнитолог Джон Гулд вскоре признал разными видами.

ПРИМЕРЫ с нанду, пересмешниками и другими видами убедили Дарвина в том, что трансмутация возможна. Конечно же, гораздо легче было представить себе превращение живой формы в другую живую форму, несколько отличную от первой, чем вообразить переход от вымершей формы к родственной, но все-таки заметно отличающейся от нее живой форме. Осознав возможности гипотезы трансмутации, Дарвин быстро применил ее к событиям в прошлом. В "Красной записной книжке" в записях, относящихся к марту 1837 г., читаем: "Одна и та же связь между обычным страусом [большим нанду] и малым, вымершим гуанако и современным...  в первом случае местонахождение, во втором время... осуществляют эту связь". Записи в этой тетради показывают, как он приходит к выводу, что один вид может превращаться в другой. Дарвин стал сторонником гипотезы трансмутации.

Таким образом, в марте 1837 г. начала реализовываться вторая грандиозная "геологическая цель" Дарвина: в это время, сравнивая распространение видов в пространстве и во времени, он установил между ними сходство. Окончательное воплощение эта идея нашла в 1859 г. в труде "О происхождении видов путем естественного отбора". В течение 22 лет между этими событиями Дарвин оставался верен своему призванию геолога. В это время он был занят преимущественно писанием книг и статей и систематизировал сведения, материал для которых дали уже проведенные полевые исследования. Но и в той и в другой роли он утвердил себя как геолог.


 

Литература

DARWIN, LYELL, AND THE GEOLOGICAL SIGNIFICANCE OF CORAL REEFS. D.R.Stoddart in The British Journal for the History of Science, Vol. 9, Part 2, No. 32, pages 199-218; July, 1976.

THE RED NOTEBOOK OF CHARLES DARWIN, edited by Sandra Herbert. British Museum (Natural History) and Cornell University Press, 1980.

DARWIN THE GEOLOGIST. Sandra Herbert in The Darwinian Heritage, edited by David Kohn. Princeton University Press, 1985.

Шатский Н.С. ДАРВИН КАК ГЕОЛОГ. В кн.: Дарвин Ч. Сочинения, т. 2. - М.-Л.: Гос. изд. биол. и мед. лит., 1936.



VIVOS VOCO! - ЗОВУ ЖИВЫХ!