Пермский период получил свое название от Пермской губернии России; тут около ста лет назад, при исследовании геологами Урала, впервые были обнаружены пласты, отложившиеся сразу после каменноугольного периода; потом эти пласты были найдены и в других местах, прослежены по всей Земле.
Пермский период начался около двухсот пятнадцати миллионов лет назад; продолжался он, примерно, двадцать пять миллионов лет. Этот период можно назвать суровой зимой.
Никогда до этого, да и никогда после этого времени, материки не стояли так высоко. Никогда океан не отливал так далеко назад и на Земле не было столько суши. Все это было связано, конечно, с новой геологической революцией, начавшейся еще во вторую половину каменноугольного периода, с новым сморщиванием земной коры, поднятием гор.
В такие времена климат обычно меняется, настает сильное похолодание. И мы можем насчитать по крайней мере восемь таких похолоданий в истории Земли, восемь оледенений, но пермское оледенение было самым великим из всех.
Чтобы понять, как далеко продвинулись тогда льды, стоит сравнить пермский период с тем временем, в которое мы сейчас живем.
Наше время нельзя назвать временем теплого климата. В наше время, например, Гренландия находится подо льдом, ее покрывают ледники; между тем в каменноугольный период, да и во многие другие, можно сказать — почти всегда, Гренландия была свободна от льда, и на ней росли огромные леса. Она была не той пустыней, которую мы видим в наши времена, а действительно «Гренландией» — «Зеленой страной», если ее название перевести по-русски.
Время, в которое мы живем, нельзя, конечно, назвать временем оледенения; но все же на большей части Земли климат сейчас гораздо холоднее, чем он был почти во все прошлые времена. Наше время лучше всего определить как время, следующее сразу за оледенением; само оледенение уже миновало, но настоящее теплое время еще не пришло.
Две великие ледяные шапки надвинуты сейчас на Землю: одна захватила весь крайний север, покрыла льдом Северное море; другая надвинута с юга, заледенила целый материк — Антарктику.
Подсчитано, что если бы северные и южные ледяные поля вдруг растаяли, этот лед дал бы столько воды, что уровень океана поднялся бы на десятки метров; Ленинград, Батуми, Одесса, часть северной Сибири, части Северной Америки, Англии, Франции, Германии, почти вся Голландия очутились бы под водой. Вот сколько сейчас льда на Земле!
Но в пермский период льда было еще гораздо больше.
Лед надвигался тогда на Землю с юга. Ледяная шапка, покрывавшая южный полюс, разрослась непомерно. Те самые страны, которые мы считаем сейчас самыми жаркими, — Индия, южная Африка, Австралия, — тогда были покрыты льдом, здесь свирепствовали морозы. Льды ползли по Бразилии. В Северной Америке огромный ледник проходил по тому месту, где сейчас город Бостон, другой ледник захватил залив св. Лаврентия. Место, где сейчас расположен Лондон, было подо льдом.
Вот каким огромным было это оледенение!
Что же вызвало его? На этот вопрос нет точного ответа. Мы знаем, правда, что похолодания связаны с временами появления новых гор; но в чем состоит эта связь и нет ли тут еще каких-либо других причин, все это до сих пор было не выяснено, на этот счет имеются разные догадки.
Одни ученые считают, что одно поднятие материков может быть уже причиной похолодания: слой воздуха над Землей предохраняет Землю от потери того тепла, которое несут ей солнечные лучи, и когда материк поднимается, его покрывает уже не такой толстый воздушный слой; мы знаем ведь, что на вершинах высоких гор снег лежит и зимой и летом.
Другие ученые считают, что похолодание вызывается изменением положения земной оси: Земля как бы наклоняется то в одну, то в другую сторону, от этого северный и южный полюсы не остаются все время на месте, а скользят по Земле, и с ними вместе скользят и захватывают новые области Земли ледяные поля.
Третьи думают, что скользят сами материки; мы знаем ведь, что материки могут перемещаться, плавать; вот они и заплывают слишком далеко на север или на юг, от этого их и начинают покрывать льды.
Есть, наконец, и такое мнение, что Земля со всеми остальными планетами, двигаясь вместе с Солнцем, попадает иногда в такие области вселенной, где стоит мельчайшая пыль, космический туман, и он-то и задерживает часть лучей, испускаемых Солнцем и заставляет Землю холодеть.
Догадок много, но ни одна из них не дает вполне достоверного, бесспорного ответа. Однако сам факт бесспорен: огромные пространства Земли покрывались не раз за время земной истории толстой корой льда, ползучими льдами.
Но почему мы зовем эти льды ползучими? Разве они действительно ползли, передвигались? Да, это было так, льды на самом деле ползли.
Ледники существуют на Земле и сейчас, так что убедиться в том, что они ползут, не трудно. Вбейте палку в лед, покрывающий сплошной гладью склон высокой горы; придите на другой день, вы увидите, что за сутки палка передвинулась приблизительно на метр. Конечно, палка сама не совершала путешествие, ее пронес с собой лед, который очень медленно, но непрерывно сползает вниз.
Ледник спускается с горы медленно; но он так огромен, — иногда толщиной в несколько сот метров, — что его движению ничто не может противостоять; он давит всем своим весом, с несокрушимой силой. Он прорывает в горах себе ложе, как река прорывает русло; по форме долины легко узнать, образовал ли ее проходивший тут когда-то в прежние времена ледник, или ее выточила река: речное русло суживается книзу и расширяется кверху, как римская цифра V, а ледниковое ложе походит всего больше на корыто или на французскую букву U — оно шире всего внизу. На странице 98 показана долина; вы сами легко догадаетесь, что эту долину вырыл ледник.
Кто вырыл такую похожую на корыто долину? Конечно, ледник.
Но ледник оставляет и другие следы. Мы упоминали уже о них мельком, когда говорили о подписях ветров, волн, течений.
Ледник обламывает скалы на своем пути, взрывает песок и глину на дне своего ложа, заглатывает груды земли и камни.
Как же лед заглатывает камни?
Лед, на первый взгляд, кажется совершенно твердым и негибким. Ударьте его молотком, он треснет, разобьется, как стекло. Но оставьте тот же молоток спокойно лежать на льду и через пару месяцев вы заметите странную вещь: молоток исчезнет, — лед поглотит его и сомкнется над ним. Значит, лед трескается только при резких давлениях. При медленном же давлении он поддается, как замазка или воск.
Здесь когда-то был Котаинский ледник, один из ледников Аляски. Сам ледник растаял, но округленные им глыбы остались тут и до сих пор напоминают о леднике.
Это свойство не одного только льда. Стеклянную трубку тоже можно согнуть, не поломав, если гнуть ее очень медленно. Да и горные породы, каменные пласты, при резком ударе дают трещины, от них отлетают обломки; но при страшно медленных и непрерывных нарастаниях давления они изгибаются в складки. Внутриземные силы воздействуют на земные пласты именно так, не торопясь, в течение миллионов лет; поэтому пласты, которые залегают в земной коре, по большей части изогнуты, а не разорваны.
Лед, лежащий на вершинах гор, состоит из бесчисленных снежинок, смерзшихся в прозрачные зернышки льда; этот лед, — зовут его фирном, — сползая под уклон, захватывает всякие обломки, и они постепенно опускаются на дно ледника.
Камни и обломки скал не прекращают своего путешествия вместе со льдом, в который они вмерзли, но путешествие это становится для них уже не таким удобными каменные глыбы трутся при продвижении вперед о дно ледника, царапают и истирают дно, и сами при этом тоже истираются и становятся более гладкими и округлыми.
Когда ледник опустится с вершины горы и достигнет более теплых мест, он начнет таять.
Тысячелетиями тает ледник и в конце концов совсем исчезает, дав начало большому потоку или реке. И только тут все камни, которые ползли вместе со льдом, остановится и нагромоздятся кучами. Тут, как обычно говорят, будет конечная морена ледника. Эти нагроможденные, как будто обтесанные камни, а также округленные и исцарапанные выступы ледникового ложа, так называемые «курчавые скалы», и, наконец, царапины, остающиеся на камнях и скалах, ледниковые «шрамы», все это — след ледника, след, который останется и тогда, когда климат этой местности изменится и ледника тут уже не будет.
Многие теперешние ледники спускаются к берегам океана, например, ледники Гренландии, Шпицбергена, Земли Франца-Иосифа, Новой и Северной Земель, ледники Антарктики. Эти ледники все время выпирают в море все новые глыбы льда. Глыбы отрываются от остальной ленты льда и уплывают в океан. Там их носит течениями. Такие пловучие ледяные горы зовут айсбергами. Не один большой океанский пароход погиб, натолкнувшись в тумане на айсберг.
Тут рождаются айсберги. Большой ледник Муир спускается всей своей толщей в океан; огромные глыбы отламываются от ледяного пласта и отправляются странствовать по океану; это и есть айсберги — страшная опасность для кораблей.
Ледяная пловучая гора высовывается над водой только своей верхушкой; та часть горы, которая плывет под водой, еще в десять раз больше надводной части. Если бы поставить большой айсберг в городе, он занял бы целый квартал и поднялся бы раз в пять или шесть выше всех домов.
Понятно, когда айсберг отламывается от ледника и падает в океан, раздается такой грохот, который подобен удару грома; вода вспенивается, и кругом поднимаются такие волны, что самому большому кораблю опасно в это время приближаться к месту падения ледяной горы хотя бы на полтора или два километра.
Но те ледники, которые ползли в пермский период, были гораздо больше наших, и от них отламывались, наверное, еще большие, чем теперь, ледяные глыбы. Если ледники тогда имели километровую или полуторакилометровую толщину, то и ледяные пловучие горы должны были достигать такой высоты. Трудно даже представить себе эти огромные айсберги. Это были как бы целые ледяные острова, носившиеся по океану. И хотя они почти целиком находились под водой, все же их острые вершины возвышались над водой, наверное, метров на двести вверх.
Такие огромные льдины должны были, конечно, холодить океан. И, может быть, поэтому некоторые древние морские животные не сумели приспособиться к тем условиям жизни, которые принес с собой пермский период, и погибли.
Погибли огромные морские скорпионы. Но интересно, что некоторые их родственники, гораздо меньших размеров, оказались более выносливыми. Они дожили до наших дней, несколько изменившись, но все же сохранив семейное сходство со скорпионами; мы зовем их раками-мечехвостами.
Жизнь в океане в этот период стала, очевидно, трудней и потребовала от рыб новых изменений.
Прежде рыбы, например, обладали довольно неуклюжим, несимметричным хвостом.
Рыбы с несимметричными хвостами.
Такой хвост, однако, затруднял плавание, не давал возможности быстро увертываться от врагов. В пермский период рыбы с таким неудачным хвостом по большей части вымирают, остаются те, у которых хвост растет уже симметрично, как у нынешних рыб.
Другие рыбы в этот период приобретают особо хищный вид, как бы усиленно сооружаются. Это акула геликоприон; она похожа на нынешнюю пилу-рыбу, только у пилы-рыбы ее пила прямая, а у геликоприона она свернута спиралью.
Спиральная пила древней акулы.
Такие спиральные пилы часто находят на Урале, в окрестностях Красноуфимска. Вы можете увидеть их в музее Академии наук СССР.
Но особенно сильный урон нанесло похолодание растениям и животным на суше.
Огромные леса гигантских папоротников, плаунов и хвощей страдали от холода, от трескучих морозов и снежных бурь. Деревья не выдерживали и гибли.
Не стало лепидодендронов, погибли сигиллярии. А те деревья, что выживали, становились все меньше, все приземистее, пока, наконец, деревья не стали такими низкорослыми, что уже и не походили на деревья. Очевидно, во все времена холод влияет так на рост деревьев. По крайней мере, и в наши дни те деревья которые растут на крайнем севере, остаются весь свои век карликовыми и, вместо того чтобы тянуться вверх, стелются по земле. На севере Сибири в тундре, можно встретить иногда очень старые деревья, восьмидесятилетнюю или столетнюю березу; и эта столетняя береза едва достигает колен человека.
Папоротники плауны и хвощи никогда уже не оправились от удара, который нанес им холод пермского периода. Они остались навсегда низкорослыми, и даже когда миновали холода, уже не стали вновь деревьями.
Зато в это время стали усиленно размножаться хвойные деревья. Они произошли от кордаитов; очевидно, кордаиты были более выносливы и способны к изменениям.
Гигантские стрекозы не пережили гигантских деревьев. Они вымерли в этот же период.
Она жила двести миллионов лет назад и хорошо сохранилась в камне.
Но маленькие стрекозы выжили, и все наши теперешние стрекозы происходят именно от этих скромных и непритязательных стрекоз пермского периода, а не от их чудовищных родичей.
Это повторяется в истории жизни на Земле не раз: огромные и хорошо вооруженные животные гибнут, когда условия жизни меняются, а их мелкие родственники выживают.
Но особенно большие перемены произошли среди земноводных. Именно этим переменам совершившимся в пермский период обязаны мы тем, что земноводные не застыли в своем развитии, что некоторые из них перестали походить на лягушку и дали в конце концов начало новым, высшим животным, покорившим Землю. Если бы не случилось этих перемен, Земля и сейчас принадлежала бы лягушкам, тритонам и саламандрам, и человек никогда бы не появился.
Когда наступил пермский период, земноводные уже очень сильно размножились и стали очень разнообразными. Одни из них не достигали в длину и седьмой части метра, а другие доросли до трех метров.
Скелеты двух чудовищ пермского периода — двинозавра и парейазавра — найдены недавно у нас на севере, у Северной Двины; скелеты эти поставлены в музее Академии наук. Это были неуклюжие животные, питавшиеся травой и жившие в больших озерах.
Скелет двинозавра, найденный на Северной Двине.
Череп двинозавра.
И как раз в пермский период водилось животное, которое опровергает поговорку, что лягушке будто никогда не сравняться с волом.
Это было земноводное животное, родственник лягушки и по виду напоминало ее, а по величине как раз равнялось волу; зовут это гигантское земноводное антракозавром; надо думать, что когда такие лягушки принимались квакать, это был чудовищный концерт.
Земноводные были не только разнообразны по своим размерам, но и очень различались по образу жизни. У них были очень разносторонние способности, — ведь они могли жить и на суше и в воде, — и одни земноводные стали специализироваться на одном способе добывания пищи, другие — на другом.
Одни из животных жили очень спокойной жизнью: они долгими часами лежали неподвижно в мелкой воде, держа пасть открытой; когда мимо проплывала беспечная рыба или неосторожно пробегало мелкое животное, разинутая пасть быстро захлопывалась, как капкан, и заглатывала добычу.
У таких животных черепа были очень широкими и плоскими, настоящими захлопывающимися коробками; челюсти у них были усажены частыми мелкими зубами, да еще на нёбе росло несколько больших острых зубов. Это были большие и сильные тупомордые животные; но не они дали начало новым, высшим животным.
Череп парейазавра.
У других форма тела стала вновь похожа на рыбью, морды сильно удлинились и заострились.
Они специализировались на плавании; они забирались в более глубокие части моря или рек, охотились тут за рыбами, нагоняли и поедали их.
Эти животные стали прекрасными пловцами. Но и они не дали начало новым, высшим животным.
Начало высшим животным дали те, у которых морда не стала ни слишком узкой, ни слишком широкой. Такие животные почти совсем покинули воду и стали охотиться на суше, стали хорошими- бегунами, настигающими добычу.
Понятно, почему так случилось. Движение требует работы всего тела; чтобы передвигаться, нужно вое время преодолевать разные препятствия: выживают только самые ловкие из всего вида животных, такие, которые убегают быстро от грозящих им опасностей.
Если бы тот членистый червь, который дал начало рыбам, не был подвижным, ему бы не пригодились те приспособления для плавания, которые и превратили его в конце концов в рыбу.
И если бы рыба не была вынуждена все время преодолевать сопротивление воды, ей бы не пригодились плавники и та продолговатая обтекаемая форма, которая так удачна, что и мы, когда строим теперь дирижабли, придаем им такую же форму, форму рыбы. И если бы рыбе не приходилось бороться с быстрыми речными течениями, сильные мускулы и поддерживающий их скелет ей были бы не нужны: они не давали бы ей никакого преимущества; у нее не появился бы позвоночник, тот позвоночник, который унаследовали от нее все высшие животные, в том числе и человек.
Но передвижение по суше— прыгание, ходьба, бег — еще гораздо труднее и требует более сложной и связной работы всех органов тела, чем плавание; и поэтому земноводные животные приобрели еще более сильную мускулатуру и более сложную нервную систему, чем рыбы.
И теперь, в пермском периоде, изменившиеся условия жизни на Земле заставили животных вновь изменить строение своего тела, заставили одних погибнуть, а других постепенно, из поколения в поколение, совершенствоваться в передвижении по Земле.
Пока было тепло и жить было сравнительно легко, не так уж важно было, каким способом животное добывает себе пропитание, предпочитает ли оно лежать в мелкой воде, или плавать, или охотиться на суше.
…пока было еще тепло…
Прожить, в конце концов, могли все. Тем более, что у земноводных было перед всеми другими такое важное преимущество: они могли жить и на суше и в воде.
Но теперь стало холоднее, жизнь стала суровой и трудной, а главное преимущество превратилось вдруг в недостаток: океан отхлынул, так что мелководные моря постепенно исчезли, многие болота благодаря сухому климату пересохли. Так что приходилось как бы выбирать: либо сохранить связь с водой и отказаться от суши, либо, наоборот, отказаться совсем от жизни в воде и стать вполне наземными животными.
Те, у которых тело слишком было приспособлено к жизни в воде или поблизости к воде, те по большей части вымерли; небольшая часть этих животных сохранилась, но они остались навек, до наших времен, по сути такими же, какими были тогда, — земноводными.
Совсем другая судьба ждала тех, у которых тело было устроено так, что они могли неплохо передвигаться по суше. Теперь эта способность стала особенно важной: тот, кто лучше бегал и охотился, тот имел больше шансов выжить.
Сама природа устраивала точно новую великую чистку среди животных, безжалостно исключая из числа живущих всех, кто не мог приспособиться к новым условиям. Сама природа устроила как бы состязание в беге, длившееся миллионы лет, и премией в этом состязании была жизнь.
Благодаря этому состязанию некоторые земноводные так изменились, что стали, можно сказать, уже другими животными. Эти как бы отобранные за много миллионов лет животные были покрыты уже не голой кожей, страдающей от высыхания, а чешуей или панцырем.
Эти животные не имели уже жабр, а дышали только легкими, их ноги были более совершенны, чем ноги земноводных, приспособленные еще одинаково и для передвижения по суше, и для плавания; наконец, что тоже очень важно, они не откладывали в воду икру, как рыбы и земноводные, а клали яйца.
Таким образом они — мы зовем их пресмыкающимися — были уже вполне наземные и высшие, по сравнению с земноводными, животные.
Диметродон — одно из древних пресмыкающихся.
Нам будет трудно составить правильное представление об этих животных, если мы будем судить о них по теперешним пресмыкающимся. Пресмыкающиеся, которые живут сейчас, это — ящерицы, черепахи, змеи, крокодилы; как видите, они очень различаются между собой; крокодилы живут в воде, змеи на суше, ящерицы бегают быстро, черепахи движутся медленно, змеи обходятся совсем без ног. Но надо помнить, что все наши пресмыкающиеся совсем не лучшие и даже не самые характерные представители этого рода.
Огромное большинство пресмыкающихся не дожило до наших времен; а те, что сохранились, это сильно изменившиеся, приспособившиеся к особым условиям животные. Судить по ним о тех пресмыкающихся, что когда-то заселяли всю Землю, это все равно, что судить по теперешним хвощам и папоротникам о гигантских деревьях каменноугольного периода.
Огромное большинство пресмыкающихся древних времен были крупные и сильные животные — ящеры. И именно от ящеров произошли и все нынешние четвероногие звери, и птицы, и человек.
Так же, как родоначальником земноводных мы считаем тинопуса, потому что его отпечаток на камне — самое древнее свидетельство о земноводных животных, какое мы имеем, так же можем мы один из окаменевших скелетов, найденных в земле, считать за самое древнее свидетельство о появлении новых животных — пресмыкающихся.
Животное это, оставившее нам на память свой скелет назвали варанопс, потому что оно несколько походит на одну из живущих теперь ящериц, на варана.
Варанопс — родоначальник пресмыкающихся.
Этого варанопса мы и будем считать родоначальником — если только не найдем потом еще более древнего скелета — всех пресмыкающихся, а значит и предком всех четвероногих зверей и птиц.
Среди пресмыкающихся продолжал действовать тот же отбор на самого подвижного, то же состязание в беге.
И некоторые хищные ящеры достигли тут больших результатов. Они стали бегать быстрее, чем бегало до них какое-либо другое животное. Вместе с тем и вид их изменился так, что они стали походить отчасти на нынешних хищных зверей; этих ящеров так и зовут — зверообразными.
Такими были, например, иностранцевия, скелет которой найден у нас на Севере, и скимногнатус, скелет которого нашли в Северной Америке; зубы у них были похожи на зубы нынешних зверей, титра или собаки.
Скимногнатус.
Иностранцевия. Ее зубы уже похожи на зубы нынешних зверей.
Родственниками этих животных — хотя и не очень близкими — были мосхопс и улемозавр. Это были тяжеловесные, неуклюжие животные с черепом массивным сзади и укороченным спереди; передние их ноги были выше задних, спина круто опускалась назад, хвост короткий. Питались они травами или листьями.
Скелет мосхопса найден был в южной Африке. Скелет улемозавра найден был у нас в среднем Поволжье. Его, очевидно, засыпал оползень, и камнем снесло ему часть черепа.
От каких-то зверообразных ящеров, — от каких именно, мы еще не можем установить, — произошли и высшие четвероногие животные, те, которых мы зовем млекопитающими.
Тут встает интересный вопрос: чем мы обязаны ящерам, что унаследовали мы от них?
От рыб мы унаследовали наш костяк, скелет, — рыбы были первыми живыми существами, у которых внутри тела образовался скелет. Земноводным мы обязаны пятью пальцами на руках и ногах. А ящеры — что нового, такого, что пригодилось и нам, принесли они?
Окаменелые остатки ящеров, которые мы находим в земле, дают ответ на этот вопрос.
Самое важное, что унаследовали от ящеров все млекопитающие животные, в том числе и мы, это — зубы.
Когда вы идете к зубному врачу и врач, осмотрев вам зубы, говорит, что надо запломбировать резец или клык, или коренной зуб, наверное, в это время ни вы, ни врач не думаете о том, откуда пошло это деление зубов и их разная форма; а между тем это деление пошло еще с пермского периода: наши зубы — памятник двухсотмиллионолетней древности.
Именно у ящеров появились первые резцы, клыки, коренные зубы; и даже смена молочных зубов постоянными, эта странная и собственно уже ненужная нам смена, была особенностью ящеров, которая — через бесчисленное число поколений, через разные виды возникших и погибших потом видов животных — дошла и до нас…
На этом можно кончить историю пермского периода. Это был суровый и трудный для растений и животных, но зато богатый событиями период.
Это было время господства земноводных; сразу после пермского периода начинается их упадок.
Пермским периодом заканчивается палеозойская эра — эра «древней жизни»; начинается эра «средней жизни» — мезозойская.
