На заре жизни. Органический мир докембрия

Вот мы и подошли к третьей группе гипотез, которую можно назвать «мутационной» и которая мне представляется более предпочтительной. Одновременное появление скелета у многих групп означает значительную перестройку их организмов и должно быть связано с какими-то внешними явлениями. Известный немецкий палеонтолог О. Шиндевольф связывает подобные скачки в развитии живого мира нашей планеты с резкими увеличениями уровня космической радиации. Где-то по соседству с Солнечной системой вспыхивает сверхновая звезда, и возросший поток космических лучей обрушивается на Землю, вызывая массовые мутации у самых различных организмов. Но обычно мутации, связанные с облучениями организмов, бывают крайне незакономерными. Поэтому трудно представить, каким образом излучение могло вызвать у самых разнообразных организмов одно и то же изменение — возникновение скелета.

Не менее мутагенны, чем излучение, и некоторые химические вещества. При этом они действуют более направленно, нарушают определенные участки хромосом, и чаще повторяются однотипные мутации. Здесь мы снова можем вернуться, уже на новой основе, к «химическим» гипотезам. На организмы могли влиять и соли, и газы, могло сыграть роль, скажем, изменение газового состава атмосферы, например, накопление кислорода до какого-то определенного предела, критического рубежа, который и знаменует нижнюю границу палеозоя. Могли, наконец, быть и комбинации факторов, поскольку с появлением кислорода и с образованием озонового щита резко уменьшилась ультрафиолетовая радиация.

На первый взгляд, подобные предположения и догадки мало чем отличаются от предыдущих гипотез, которые казались нам умозрительными и надуманными. Однако «химические» гипотезы можно и проверить. Если на нижней границе палеозоя произошли какие-то резкие изменения химизма окружающей среды, они обязательно должны были бы отразиться на составе осадков — песка и ила, опускавшихся на дно моря. Осадочные породы пограничных слоев кембрия и докембрия должны, следовательно, иметь характерные геохимические особенности. Наблюдаются ли они в действительности? Сейчас мы можем уверенно ответить на этот вопрос. Не только наблюдаются, но и могут иметь большое практическое значение.

Исследования последних лет, и в первую очередь уточнение возраста пограничных слоев кембрия и докембрия, позволяют совсем по-новому взглянуть на проблему фосфатонакопления и на размещение месторождений «камней плодородия» — фосфоритов, этого ценнейшего сырья химической промышленности.

Месторождения осадочных фосфоритов в верхнем докембрии и в палеозое — не новость, они были известны уже много десятков лет. Но казалось, что в их распространении трудно найти какие-нибудь закономерности. В Казахстане фосфориты имели среднекембрийский возраст, в Алтае-Саянской области — раннекембрийский, в Китае они еще древнее и залегают в самых верхних слоях докембрия, на Дальнем Востоке они казались гораздо более молодыми, и их образование относили к девонскому периоду. Из этого явно следовало, что возраст пород не имеет к накоплению фосфора никакого отношения.

В последние годы были проведены исследования, которые значительно уточнили возраст толщ, содержащих фосфориты. В первую очередь это коснулось крупнейшего в нашей стране месторождения Каратау в Южном Казахстане. Осадочные фосфориты здесь были найдены еще в 30-х годах, и их возраст определялся как среднекембрийский. Ниже фосфоритов залегала мощная, в несколько тысяч метров толща известняков, песчаников и сланцев, так называемая каройская серия, которая относилась к нижнему кембрию. В 1958 г. И. К. Королюк получила несколько образцов строматолитов из каройской серии, но ее мнению, докембрийских. Проверяя эти выводы, фрунзенский геолог В. Г. Королев и его сотрудники собрали большую коллекцию строматолитов из этих толщ и прислали ее в Геологический институт АН СССР. К этому времени в ГИНе уже были детально изучены строматолиты Урала и многих районов Сибири. Сравнение коллекций дало однозначный ответ: слои, подстилающие фосфоритовую толщу, старше, чем думали геологи. Их можно сравнивать только с докембрийскими, рифейскими отложениями Урала и Сибири. А это значит, что и фосфориты могут оказаться древнее, чем это принято считать.

Несколько лет подряд ездят геологи из Москвы и из Фрунзе в Каратау. Детально изучается слой за слоем. И вот профессор Б. М. Келлер, В. Г. Королев и их сотрудники находят прямо над фосфоритами несколько отпечатков трилобитов. Специалисты уверенно говорят: нижний кембрий, а не средний! В Казахстан отправляется крупнейший специалист по трилобитам И. В. Покровская. Она посещает основные разрезы кембрийских отложений Каратау и просматривает в Алма-Ате и во Фрунзе коллекции, собранные другими геологами. Сомнений нет, фосфориты Каратау древнее, чем предполагалось. Вероятнее всего, это — ровесники сибирских и китайских фосфоритов, и приурочены они как раз к пограничным слоям кембрия и докембрия.