Как люди открывали свою землю - Анатолий Томилин

В ту пору весь мир находился под влиянием вестей о сильнейшем землетрясении в 1755 году, разрушившем город Лиссабон.

По замыслу Ломоносова были организованы первые академические экспедиции для изучения обширной территории государства. Русский путешественник и натуралист Иван Иванович Лепехин исследовал залегания горных пород на Урале, в Поволжье и пришел к выводу, что Уральские горы поднялись под действием сил подземного огня.

Другой русский естествоиспытатель, Петр Симон Паллас, объехал Поволжье, Оренбургский край, часть Западной Сибири, Западный Саян и низовья Волги. В 1777 году Паллас выступил на торжественном заседании Петербургской академии с речью, в которой изложил свою теорию строения Земли и образования гор. Он считал, что первоначально весь земной шар был покрыт водами Мирового океана. Лишь кое-где выступали гранитные острова. Затем в недрах загорелись гнезда колчедана и начались колоссальные вулканические извержения. Именно они подняли со дна моря не только острова, но и континенты. Во время извержений открылись подземные пещеры, куда стекла лишняя вода. Такие катастрофы в истории Земли, по мнению Палласа, происходили не раз. Они сопровождались гигантскими поднятиями суши и невероятными наводнениями. При этом воды, которые стекали в пониженные части Земли, приносили с собою и кости животных, погибших во время потопов.

Конец XVIII столетия ознаменовался большими земляными работами на юго-западе Англии. Там на прокладке канала работал землемером человек по имени Вильям Смит. Он обратил внимание, что в каждом слое Земли встречаются свои окаменевшие останки животных и растений. Английский геодезист задумался: а нельзя ли по ним определить последовательность, кто за кем жил, а потом и разделить горные породы по возрасту? Смит первым составил геологическую карту Англии. Его открытие дало начало важному разделу исторической геологии — СТРАТИГРАФИИ, которая изучает последовательность формирования горных пород.

Именно эта наука позволила ученым в конце концов составить себе представление о геологической истории Земли.

Спор Нептуна с Плутоном

В конце XVIII века старинный городок Фрейберг был известен в основном своей горной академией. Это и понятно: уже пятьсот лет существовали здесь серебряные рудники. И главным делом горожан издавна считалось горное дело. Кроме того, во Фрейберге имелись чугунолитейные заведения и золототкацкие мастерские. Но молодые люди ехали во Фрейберг за горной наукой.

И пожалуй, самым популярным из профессоров горной академии являлся доктор Абраам Готлоб Вернер — маленький, подвижный человек с глазками-пуговками и улыбчивым пухлым ртом. Он превосходно читал лекции. Слушать его приезжали из других городов, из многих университетов. А сколько раз просили студенты герра профессора написать и издать свои лекции. Но Абраам Готлоб только отмахивался: он любит живое слово, а писаниной станет заниматься в старости.

Вернер не всходил — взбегал на кафедру и, устроившись на ней, утвердившись, начинал каждую лекцию с какого-то единого утверждения, которое потом доказывал, развивал и подкреплял многочисленными примерами.

— Вода, мейне геррен, только вода первопричина всех изменений на земле, — говорил он, взмахивая коротенькими руками. — Никогда не была наша планета расплавленной и в горячем состоянии. Она холодна изначально. А ее твердая кора образовалась осаждением из раствора первичного океана. Потому так много слоев мы находим во всех разрезах и на всех обрывах, пересекающих горы и долины. При этом, поскольку горные породы имеют весьма различные и отличающиеся по химическому составу слои, можно предположить, что и состав вод Мирового океана был далеко не всегда одинаковым…

Дальше Вернер утверждал, что в тех местах, где воды океана были спокойны и недвижны, отложились кристаллические породы — гранит и гнейс, порфир и базальт. Они образовали высочайшие горы, вершины которых, впрочем, никогда не видели неба, ибо их скрывала вода. Ведь и на самых высоких вершинах до сей поры восходители находят окаменелые раковины древних моллюсков. Совсем другая картина встречает нас в затопленных междугорьях. Здесь стремительные подводные течения уносили с собой осадки и кристаллические породы осесть не могли. Постепенно вода разлагалась на «водотворное» и «кислотворное» вещества. А часть ее, испаренная жаркими лучами солнца, переносилась на другие планеты. Уровень Мирового океана понизился. Ветер и солнце разрушили первозданные горы и образовали вторичные породы: известняки, глины, песчаники, мел, гипс, каменный уголь… Горючие вещества в недрах время от времени, конечно, загорались. Они выбрасывали на поверхность кое-где шлаки. Но значительной роли эти явления не играли.

Горное дело. Со старинной гравюры.

Ах, как читал профессор Вернер свои лекции! Тот, кто их слушал, навсегда становился убежденным сторонником и пропагандистом его взглядов. Ученики Фрейбергской академии, окончив курс, разъезжались по своим странам, где у них появлялись свои ученики. И постепенно мысли и воззрения саксонского профессора распространились по всей Европе. В 1810 году лекции Вернера записал и перевел русский студент А. Ф. Севастьянов. Сторонников взглядов Вернера скоро стали во всем мире называть «нептунистами», по имени бога морей Нептуна.

И вдруг, когда нептунисты только-только начали наслаждаться всеобщим признанием, на горизонте появилось облачко. В 1785 году в Эдинбурге, на собрании ученого общества выступил с лекцией шотландский минералог Джеймс Геттон. Он подверг резкой критике учение нептунизма и категорически заявил, что внутри Земли, безусловно, существует расплавленная масса, которая и оказывает основное влияние на образование горных пород.

Интересно отметить, что природа будто специально создала Геттона прямой противоположностью Вернеру как по характеру, так и по внешнему облику. Сухопарый и язвительный шотландец профилем напоминал грача. Он не отрицал всемирного потопа, но при том утверждал, что это горячие газы и вздымающие силы внутреннего расплава, словно огромные пузыри, подняли над волнами материки, острова и архипелаги. Часть из них, не выдержав напора, лопалась, и раскаленная лава фонтанами взлетала вверх. Обломки падали и погружались на дно океана, где снова и снова уплотнялись под влиянием все того же внутреннего жара. И снова поднимались материки и снова лопались… Так продолжалось много лет в течение непрерывного развития нашей планеты.

Никакое покушение на устоявшиеся авторитеты не проходит даром. Автору новой гипотезы пришлось выслушать немало неприятных и даже порой оскорбительных обвинений. Но шотландцы не зря славятся своим упрямством. А Геттон был еще и невозмутим, как англичанин. Десять лет спустя после памятной речи он выпустил в свет двухтомный труд «Теория Земли», где подробно изложил и обосновал свою точку зрения. И мир науки не выдержал, раскололся на два лагеря. Одни ученые остались верны полюбившемуся нептунизму. Другие — отдали пальму первенства «плутонизму» Геттона.

Расхождение во взглядах особенно обострилось во время знаменитого спора о базальтах. Вы помните, как в начале своей лекции Вернер говорил об осаждении кристаллических пород, в том числе гранита, гнейса, базальта, порфира… «Ничего подобного, — безапелляционно заявил Геттон. — Даже мальчишке ясно, что базальты и гранит — породы чисто огненного происхождения. Да-с, сэр! Именно так, сэр! Даже мальчишке…»

Спор о происхождении «проклятых» базальтов никого не оставил равнодушным. В 1791 году русский ученый Василий Михайлович Севергин писал: «…базальт долженствовал быть некогда жидок, прочие же обстоятельства сего места убеждают, что он был жидок от огня, то есть некогда плавился». Так, несмотря на свою склонность к нептунизму, Василий Михайлович с готовностью признавал и иную точку зрения.

Спор между нептунистами и плутонистами был полезен по многим причинам. Современникам он показал, что прежде следует накопить побольше фактов о горных породах. А уже потом решать вопросы их происхождения. Подле этого в геологии окончательно оформилось новое направление: петрография — наука о составе и происхождении горных пород. Кое-кто из исследователей даже начал производить опыты — плавить образцы горных пород в печах и охлаждать их в разных условиях. Как всегда, опыты приносили множество новых знаний, среди которых были ответы на некоторые вопросы и были новые вопросы.

«Великая лестница жизни» Жоржа Кювье

В 1794 году известный французский ученый Жоффруа Сент-Илер обратил внимание на реферат никому не известного Ж. Кювье из Нормандии, посвященный анатомии одного из морских моллюсков. Работа была хорошо написана, и Сент-Илер пригласил молодого человека в Париж. С той поры на всю жизнь судьба сына момпельгардского пастора Жоржа Леопольда Кретьена Фредерика Дагобера Кювье оказалась связанной с французской столицей. Его заслуги перед наукой чрезвычайно велики. Немецкие авторы даже в эпохи напряженных отношений с соседней Францией не называли Кювье иначе, как «великий анатом». Он установил понятие о типах в зоологии. Первым объединил в один тип позвоночных четыре класса: млекопитающих, птиц, амфибий и рыб. Прочих же животных отнес к остальным трем типам: членистых, мягкотелых и лучистых. В основу своей классификации Кювье положил строение нервной системы, которую считал важнейшей системой любого организма, системой, управляющей всеми функциями.