Глава VI. Архейская группа слоев

Вархейский период произошло первое пробуждение жизни на Земле. Впервые в историю поверхностных явлений земной коры вошел новый химический активный фактор, который впоследствии созданием известняков, мела и пр. и концентрацией значительных запасов солнечной энергии в каменных углях, нефтях и пр. так сильно преобразовал эту поверхность.

Океаны архейского периода имели вначале воду, подогретую еще внутренней теплотой Земли. Можно думать, что возникшие к этому времени в вулканических ключах или иных мелких, теплых и сильно минерализованных водоемах или на влажной поверхности орошаемых водою скал хемотрофные организмы могли дать в прибрежной полосе мелководных морей значительные скопления жизни у поверхности воды. Мы не знаем, как скоро мог появиться хлорофилл, зеленое красящее вещество растений, но думаем, что он должен был появиться. С момента появления хлорофилла среди бактериеобразных организмов кембрия началось расслоение и должны были выработаться циановые или синезеленые водоросли. Началась утилизация углекислоты, которой было, по-видимому, весьма много, появились первые количества свободного кислорода, что в свою очередь сделало возможным появление первых простейших животных, хотя бы близких к амебам и корненожкам. Возникновение простейших, особенно одноклеточных, водорослей и грибов также может быть отнесено к этому периоду. Появление зеленых организмов, хотя бы и в форме одноклеточных водорослей, создало сейчас же избытки пищевых веществ. Эти организмы имеют в своих клетках особые тела — хроматофоры, в которых заключено зеленое вещество — хлорофилл. Здесь идет процесс усвоения солнечных лучей — фотосинтез, идет диссоциация углекислоты, поглощение углерода и освобождение кислорода. Такой процесс питания называется аутотрофным, т. е. самостоятельным, и сопровождается одновременно усвоением элементов воды и азота, а также и усвоением элементов золы. Процесс этот чрезвычайно продуктивен, производится больше вещества, чем его нужно самому организму.

Там же, где есть избытки пищи, начинается неизбежно и процесс ее использования не теми, кто ее выработал. Амебообразные организмы, эти капли ползающего живого вещества, заглатывают зеленых тружеников и переваривают их. Им хлорофилл не нужен, и они не окрашены.

Всю серию архейских отложений делят теперь на две системы: археозойскую и протерозойскую (См. А. Борисяк. Курс исторической геологии. 1931, стр. 49).

Археозойская система заключает в себе древнейшие слои земной кары, состоящие из вполне перекристаллизовавшихся осадочных отложений. Мощность их так велика, что превышает всю толщу позднейших осадочных отложений.

Выше уже было сказано, что прямых следов жизни в археозойской группе слоев не найдено. Но среди них есть известняки, графит и антрацит, происхождение которых несомненно органическое.

Мы не знаем других скоплений углерода в земной коре, кроме тех, которые образовались из остатков растений. При этом такие скопления могут получиться и из масс мелких организмов, не имеющих никаких твердых частей и потому плохо сохраняющихся.

В 1854 г. в гнейсах Канады был открыт, как думали, древнейший организм, похожий на очень крупную корненожку; его окрестили Eozoon canadense, что означает «канадская заря жизни». Впоследствии было доказано, что это — не отпечаток животного, а причудливое минеральное образование. Другие находки следов жизни в кристаллических породах археозоя оказались также мнимыми.

Остатки протерозойской эры немногим богаче остатками жизни, чем археозойские, но все-таки в ней имеются. Так, в северном Китае в вутайских слоях мы имеем красные песчаники с волноприбойными знаками, доломитизированные известняки с остатками водорослей «колления» и черные глинистые сланцы с евриптеридами (Eurypteris). В доломитах Финляндии на озере Суоярви найден кораллообразный организм «карелодзоон ятуликум» (Carelozoon jatulicum).

Самые верхние слои архейской группы, переходные к выше лежащим, так называемые докембрийские, теряют кристаллическое строение и дают переход к нормальным слоистым породам, в которых найдены уже во Франции многочисленные и разнообразные корненожки. Последние причисляются к миру животных, но они входят также в общую группу амебообразных организмов, представленную в мире растений так называемыми миксомицетами, или слизевиками. Последние могут образовывать значительные массы живого вещества.

Еще интереснее находка в альгонских слоях Северной Америки на поверхности железных руд в кремнистых отложениях так называемых железобактерий, близких к ныне живущим, широко распространенным бактериям из рода лептотрикс (Leptothrix ochracea). Бактерии эти живут небольшими нитевидными колониями и строят вокруг себя из выделяемой ими слизи защитный чехол в виде трубочки. В стенках такой трубочки постепенно выделяется гидрат окиси железа, и она из белой становится все более и более охристой. Когда стенки трубочки совершенно пропитываются железом, бактерии из нее уходят и строят новые трубочки. Пустые же трубочки накопляются и могут послужить материалом для образования болотной железной руды. Подобные трубочки были констатированы в альгонских отложениях. В альгонских же известняках были найдены многочисленные микрококки, может быть, способствовавшие их образованию.

Таким образом, в самом начале палеонтологической летописи мы прежде всего встречаемся с бактериями и корненожками при отсутствии всех остальных организмов.

Прежде чем переходить к обозрению более молодых осадочных отложений, поставим вопрос о том, каким образом можем мы судить о среде, в которой развились и жили многочисленные уже растения и животные. Для этого введем в наше изложение специальную главу.