Читать интересную книгу Что произошло 600 миллионов лет назад - Алексей Розанов

Вероятно, в прямой связи с этим явлением находится и развитие строматолитовых построек, очень обильных и крупных по своим масштабам в докембрии и значительно более редких и мелких в кембрии.

Аналогичные результаты, но еще более относительно точные — получаются при попытке подсчитать соотношение доломитов и известняков по Австралии и Северо-Американской платформе. Так что с определенной степенью достоверности можно считать характерным для перехода от докембрия к кембрию изменение характера карбонатонакопления от магниевого к кальциевому.

Рассматривая далее характер изменения карбонатонакопления, вспомним, что с началом кембрия связано необычное обилие железа в карбонатных породах (а особенно в известняках). Для многих регионов в связи с этим характерна первично красная окраска известняков. Таковы, например, томмотские и частично атдабанские отложения Сибирской платформы, известняки раннего кембрия ряда районов Алтае-Саянской складчатой области, Монголии, Австралии, Англии, Испании и Марокко, Ньюфаундленда и т. д.

Я уже говорил выше, что с началом кембрия связано первое по-настоящему крупное соленакопление. Примером этого служит упоминавшийся бассейн, расположенный на западе Сибирской платформы. Все исследователи, занимавшиеся специально проблемами эволюции соленакопления, отмечают определенную специфику этого первого крупного этапа фанерозоя, акцентируя внимание на преобладании калийных солей, а не натриевых.

В связи со всеми затронутыми проблемами интересны и обсуждаемые активно в последние годы вопросы древнего фосфоритонакопления. Многие ученые разных стран проявили горячий интерес к этой проблеме. Уже давно складывалось убеждение, что существуют вполне определенные эпохи повышенного фосфоритонакопления. И для мезо-кайнозойского времени это сейчас совершенно очевидно. Для докембрия и раннего палеозоя долгое время такой очевидности не было. Вероятнее всего, это было связано с трудностями в датировках фосфоритоносных отложений. Вспомним хотя бы историю месторождения Малый Каратау. С момента его открытия чл.-корр. Академии наук СССР П. Л. Безруковым еще в 30-е годы буквально до начала 70-х годов считалось, что фосфориты имеют среднекембрийский возраст. Однако оказалось, что фосфориты Малого Каратау имеют томмотский возраст. Парадокс истории с месторождениями Малого Каратау состоит в том, что в отличие от многих случаев, когда на площадях развития фосфоритов в породах очень мало органических остатков, по которым можно было определить возраст, в этом районе фауны оказалось очень много. Так много, что сегодня эти разрезы являются опорными для данного региона и именно по ним произведено зональное расчленение раннего, среднего и позднего кембрия, и более того — один из разрезов предлагается в качестве мирового стандарта границы кембрия и ордовика.

К сожалению, эта история не является исключением, а скорее обычна. В большинстве случаев и до сих пор при поисках фосфоритов тратятся колоссальные средства. Предварительное и параллельное обстоятельное биостратиграфическое (палеонтологическое) изучение региона сэкономит и время и деньги.

Но вернемся все же к проблемам древнего фосфоритонакопления. В связи с деятельностью как минимум двух проектов Международной программы («Граница кембрия и докембрия» и «Фосфориты») стал гораздо яснее возраст отложений главных древних фосфоритовых регионов. В этой связи академики Лувсанданзан (МНР), А. Л. Яншин, австралийский ученый Д. Шергольд и автор пришли к выводу о существовании в начале кембрия крупной эпохи фосфоритонакопления. Детальные работы по Малому Каратау, Монголии и Китаю показали, что возраст этой эпохи может быть определен даже в более узком интервале: томмотский — атдабанский века.

Но все это было бы, может быть, даже не столь интересно, если бы не выяснилось еще одно важное обстоятельство: на Сибирской платформе, например, где нет никаких серьезных фосфоритопроявлений, все породы томмотского яруса имеют повышенное содержание P2O5. Но даже и это может показаться и не столь удивительным, так как в породах томмотского яруса Сибирской платформы содержится масса ископаемых с фосфатным скелетом.

Аналогичный эффект повышенного содержания P2O5 наблюдается и в других регионах, где нет ни промышленных фосфоритопроявлений, ни обильной фосфатной фауны.

Из этих данных, вероятно с определенными допущениями, вытекает вывод о высоком содержании фосфора в морских водах раннего кембрия. Однако, что является причиной и что следствием, когда встает вопрос о временной связи развития фосфоритов и фосфатных скелетных ископаемых, в настоящее время еще не ясно, хотя идея о повышенном содержании в водах фосфора кажется предпочтительнее. Несколько слов о кремнистых образованиях.

Достаточно хороших подсчетов содержания кремнистых пород в верхах докембрия и низах кембрия, к сожалению, нет. Но на примере разрезов Сибирской платформы и Алтае-Саянской складчатой области бросается в глаза более значительное количество кремнистых пород в докембрии. Читатель не должен думать, что, отмечая повышение содержания Ca-карбонатов, фосфатов и уменьшение силикатов в процессе осадконакопления кембрия, я подвожу к мысли о том, что именно это было причиной формирования скелетов разного состава.

Никакой прямой связи здесь даже не может быть, но общее изменение химизма бассейнов несомненно должно было сказаться на изменении метаболизма у многих организмов.

Обзор причин возникновения скелета у кембрийских организмов делали А. А. Шевырев, И. Н. Крылов и др. Они правильно подметили, что большинство авторов гипотез пыталось выдвинуть какую-либо одну из причин, объясняющую феномен возникновения скелета. Вероятно, все они неверны, но во многих из них есть рациональное зерно.

Но прежде чем бегло рассмотреть некоторые из них, вкратце вспомним основные вехи в истории становления скелетных фаун.

Во-первых, не исключено, что первые попытки строить скелет были осуществлены еще 1—1,5 млрд. лет тому назад, но не были столь удачны, чтобы дать серьезный толчок к развитию скелетной фауны.

Во-вторых, достоверные «скелетные» формы с органической трубкой встречены уже в середине венда (редкинская серия). Я подчеркиваю, что первые трубки состояли из органического вещества. Этот момент очень важен, так как, возможно, существует определенная связь между тем, что первыми появились скелеты из органического вещества, и основными принципами биоминерализации. Сейчас наиболее популярно представление, что в большинстве случаев образование минеральной фазы скелетов идет на органической матрице.

В-третьих, за некоторое время до появления у очень многих групп возможности строить скелет, в немакитдалдынском веке появляются трубчатые ископаемые.

В-четвертых, момент, который мы выбрали за рубеж докембрия и кембрия, знаменует собой появление возможности строить скелет у очень многих групп, и химический состав скелета этих групп крайне разнообразен и сразу исчерпывает почти все варианты, которые затем используют фанерозойские группы. На одно интересное явление при этом я хотел бы обратить внимание читателей. Всегда считается, что агглютинированный скелет — это наиболее примитивная форма построения скелета. Однако на сегодня в ископаемой летописи агглютинированные скелеты начинают встречаться значительно позже, чем все остальные.

И наконец, в-пятых, в истории становления скелета есть еще по меньшей мере один важный этап, когда сколет начинают строить и представители членистоногих. Это происходит с запозданием, по крайней мере, на ярус по отношению ко многим другим группам, т. е. в атдабанском веке. Таким образом, история становления скелета у метазоа неодноактное явление. В этой истории есть, правда, один рубеж (граница кембрия и докембрия), который значительно выделяется. Но все же история становления скелетов растянулась приблизительно на 70—100 млн. лет и выглядит в виде ряда этапов.

Но вернемся к гипотезам появления скелетной фауны. Вероятно, сразу мы отбросим все те, которые исходили из более высокого метаморфизма докембрийских пород, в результате чего были уничтожены органические остатки. Это все очень старые воззрения. Теперь-то мы знаем, сколь слабо метаморфизованными могут быть докембрийские породы и как много их на всех континентах, а фауны со скелетом все же в них нет.

На другой гипотезе, исходившей из наличия скелетных организмов в докембрии, все же необходимо остановиться более подробно. Еще со времен Ч. Уолкота неоднократно высказывались, и даже в самое последнее время, идеи о том, что фауна зародилась в глубинах Мирового океана и затем мигрировала в мелководные моря, расположенные на континентах. Концепция на первый взгляд трудно проверяемая, но ряд соображений все же не позволяет рассматривать эту гипотезу даже в качестве рабочей. А дело вот в чем. Изучение путей миграции фауны дает нам противоположные результаты.