Глава 18. ЭВОЛЮЦИОННАЯ ПАЛЕОНТОЛОГИЯ

К началу XX в. палеонтология достигла значительных успехов в познании истории органического мира на Земле. В главных чертах вырисовалось древо развития жизни, корни которого уходят в докембрийское время, а ствол и мощная крона простираются в палеозойской, мезозойской и кайнозойской эрах.

Перед палеонтологами XX в. стояла задача продолжить изучение филогении всех организмов, способных оставлять следы в слоях земли. Задача эта после Ч. Дарвина определилась как главная. По словам JI. Долло, она остается вечной задачей палеонтологии.

В палеонтологических данных по-прежнему нуждалась геология. Без них не может развиваться стратиграфия, с которой непосредственно связаны тектоника, палеогеография, геологическое картирование, а значит и планомерные поиски полезных ископаемых. Организуя палеонтологические исследования, геологические учреждения, конечно, подчиняли их в какой-то мере своим интересам и задачам. Но теоретические (в частности, филогенетические) исследования палеонтологов оказались необходимыми и здесь, способствуя усовершенствованию методов биостратиграфии.

В течение XX в. палеонтология не испытывала таких крупных преобразований, как в XIX в. Трудно ожидать их и в ближайшем будущем; это, однако, не означает, что палеонтология остановилась в своем развитии. Накапливались новые факты, вскрывались новые закономерности, возникали новые проблемы и направления исследований. Одни из них выдвигались логикой развития самой палеонтологии, другие возникали под влиянием прогресса в биологии и геологии.

Идеалистические концепции эволюции и дарвинизм

В начале XX в. кризис естествознания выразился в палеонтологии в возникновении виталистических антидарвинистских теорий эволюции. Они явились своеобразным преломлением успехов экспериментальной генетики и того факта, что палеонтология, против ожидания, не стала простым собранием иллюстраций к эволюционной теории Дарвина (см.

Популярные у многих палеонтологов ламаркистские представления под влиянием успехов генетики терпят крах. Естественный отбор случайных, ненаправленных наследственных изменений также казался многим палеонтологам малоэффективным. Они считали эволюцию строго направленным, внутренне регулируемым процессом. Так ее представляли крупнейшие палеонтологи первой трети XX в.: О. Абель — в Европе, Г. Осборн —в США.

Венский палеонтолог Абель, известный своими важными палеобио-

ГЕНРИ ФЕЙРФИЛД

ОСБОРН

(1857—1953)

логическими трудами, считал, что решающее значение в эволюции имеет сформулированный им «закон инерции органического развития» (1928). Сила «инерции» заставляет организмы изменяться строго прямолинейно в направлении специализации. Инерция действует и после того, как достигнуто приспособление к среде; тогда она приводит к бесполезному и даже вредному переразвитию специализированных признаков, и зашедшая в тупик филетическая ветвь вымирает. Абель превратил закон необратимости эволюции Долло в некий мистический принцип ортогенетической эволюции.

Осборн внес большой вклад в изучение эволюции млекопитающих, особенно носорогов и хоботных (1929—1942). Первоначально в своих теоретических взглядах он склонялся к ламаркизму. Но во второй половине жизни под влиянием идей А. Вейсмана о независимости зародышевой плазмы от сомы Осборн разочаровался в ламаркизме и выдвинул сложные, запутанные автогенетические теории, в которых витализм переплетался с энергетизмом. Его последним словом в области эволюционной теории было учение об «аристогенезе». «Аристогенез», по Осборну, есть «совершенно необъяснимый и таинственный» творческий процесс создания новых биомеханизмов. Направление его строго предопределено в наследственной субстанции и выдерживается вопреки влиянию среды. Развивающиеся признаки вначале совершенно бесполезны и становятся адаптивными лишь со временем.

В 20-х годах в Советской России появились две оригинальные теории эволюции, имевшие целью опровергнуть и заменить будто бы устаревший дарвинизм. Автором одной из них был известный зоолог и географ JI. С. Берг. В книге «Номогенез или эволюция на основе закономерностей» он, широко используя палеонтологический материал, стремился представить эволюцию как предопределенный процесс, протекающий под действием автономных, независимых от среды причин. Филогенез он считал строго закономерным и в этом отношении подобным онтогенезу.

Другая теория принадлежала геологу и палеонтологу Д. Н. Соболеву, взгляды которого во многом сходны со взглядами Берга. По мнению Соболева (1924), теорию Дарвина нельзя признать эволюционной теорией. Истинная эволюционная теория, утверждает Соболев, например ламаркизм, предполагает «развитие начал, заложенных в самом развивающемся существе», а у Дарвина есть лишь «механическое сложение независимых органических изменений» *. Соболев считал, что эволюция «не зависит от игры случая», которой пользуется отбор, а происходит направленно по независимым от отбора законам. В противоположность дарвинистам, Соболев и Берг считали эволюцию процессом полифилетиче- ским.

Взгляды Берга и Соболева встретили решительные возражения советских биологов и не оказали заметного влияния на отечественную палеонтологию. Более того, советские палеонтологи взяли на себя задачу защиты и дальнейшего развития дарвинизма. Среди них особое место принадлежит А. А. Борисяку, который относил к числу важнейших задач эволюционной палеонтологии выяснение путей и закономерностей эволюции с помощью исследования конкретных филогенезов, изучение взаимоотношения организмов и среды и проблему видообразования.

На долю советской науки выпала задача критической оценки с позиций диалектического материализма того теоретического багажа, который накопился в палеонтологии после Дарвина. Эта важная для современной палеонтологии работа получила наиболее полное выражение в книгах JI. Ш. Давиташвили «Развитие идей и методов в палеонтологии после Дарвина» (1941) и «История эволюционной палеонтологии от Дарвина до наших дней» (1948).

Определение возраста Земли

В начале XIX в. Ж. Кювье в соответствии со священным писанием укладывал историю Земли в 7 тыс. лет. В конце того же века по подсчетам физика

В. Томсона возраст Земли как остывающего тела определялся в 100 млн лет.

После открытия в 1896 г. французским физиком А. Беккерелем радиоактивного распада и последующего изучения радиоактивных веществ возникла возможность выяснить абсолютный возраст горных пород, содержащих продукты распада. На эту многообещающую возможность указал уже английский геолог Д. Джоли в книге «Радиоактивность и геология», вышедшей в 1909 г. А в 30-х годах появились расчеты длительности геологических эр и периодов в миллионах лет. Палеонтологи получили возможность судить о скорости эволюции в разные периоды истории Земли. Одной из древнейших пород была признана порода из Карелии с абсолютным возрастом в 1600 млн лет, что позволило определить общий возраст Земли в 3 млрд лет. Но в середине 60-х годов были открыты горные породы с абсолютным возрастом 3,5 млрд лет. Общий возраст Земли определяется теперь по крайней мере в 4,5 млрд лет, а следы жизни известны из архейских слоев с возрастом около 3

млрд лет.

Успехи в изучении палеонтологической летописи

В 1940 г. И. А. Ефремов объединил все направления по изучению процессов захоронения органических остатков в единую отрасль и предложил именовать ее тафономией. Установив условия захоронения и сохранения древних форм животных и растений и определив, в каких местах их обнаружение маловероятно (как, например, в горных районах), тафо- номия в немалой степени способствовала успешной деятельности палеонтологических экспедиций. ‘ ,

Познание палеонтологической летописи связано прежде всего с открытием и описанием новых видов ископаемых организмов. Но рост общего числа известных ископаемых форм шел также за счет разделения и повторного описания ранее описанных видов. Для XX в. характерны стремление к упорядочению таксономии, к унификации описаний и привлечению для определения ископаемых ЭВМ, а также возрастание интереса к вопросам теоретической систематики. Пятитомная сводка по ископаемым организмам всего мира, законченная немецким палеонтологом К. Циттелем в 90-х годах прошлого столетия, за полвека настолько устарела, что в 50-х годах нашего века началось издание новых сводок: по палеозоологии — во Франции под редакций Ж. Пивто, по беспозвоночным — в США под редакцией Р. Мура и по ископаемым организмам в целом — в СССР под редакцией Ю. А. Орлова (Ленинская премия, 1967). Монументальный коллективный труд советских палеонтологов — «Основы палеонтологии» в 15 томах (1954—1964) —полный справочник о родах ископаемых животных, растений и протистов.

К числу достижений в прочтении палеонтологической летописи относится также уточнение представлений о давно известных скелетных образованиях и их биологическая расшифровка. Это стало возможным бла годаря новым находкам, совершенствованию методов исследования и теоретическому осмысливанию ранее известных фактов.

Так, например, известные палеозойские колониальные морские организмы с роговым скелетом — граптолиты обычно причислялись к типу кишечнополостных. В 1938 г. польский палеонтолог Р. Козловский доказал близость гралтолитов к пте- робранхиям, о чем предположительно высказывался еще в 1905 г. А. Щепотьев. В результате граптолиты в качестве особого подтипа были отнесены к типу полухор- довых. Уникальная коллекция, собранная в Поволжье, в районе Ульяновска, позволила К. А. и Г. К. Кабановым (1959, 1967) с уверенностью заявить, что ростр белемнитов был первоначально мягким образованием и обызвествлялся только вторично. Л. Ш. Давиташвили (1961) показал, что загадочные структуры у динозавров и других ископаемых форм, известные под названием «эксцессивных образований», получают объяснение на основании теории полового отбора как перигамические признаки.