joomla
free templates joomla

НАУКА О ДРЕВНЕЙ ЖИЗНИ

  Среди разнообразных и многочисленных научных дисциплин, относящихся к геолого-минералогическим наукам, особое место занимает палеонтология (термин впервые был введен в 1822 г. Дюкроте де Бленвилем) – наука о древних ископаемых организмах и условиях их существования. Кажется, логичнее было бы относить её к категории биологических наук, учитывая, что объектом её исследования являются древние живые организмы. Однако все развитие этой науки было тесно связано с развитием геологии, которая всегда опиралась на данные, получаемые при палеонтологических исследованиях. Недаром палеонтологию иногда называют «служанкой» геологии. Палеонтологические объекты непосредственно связаны со слоями осадочных горных пород, в которых они сохраняются в ископаемом состоянии, а последние являются основным объектом изучения геологии.

    Ископаемые организмы, или окаменелости, которые часто встречаются в земных слоях, издревле привлекали внимание человека. Они сыграли заметную роль в развитии мировой культуры. Еще первобытные люди собирали раковины различных беспозвоночных и других организмов и использовали их как украшения, или использовали в культовых целях. В античное время и в эпоху Возрождения окаменелости привлекали внимание ученых и художников, оставивших для потомков их рисунки. Уже некоторые древнегреческие мыслители считали окаменелости остатками живых организмов, а нахождение их на суше и даже в горах связывали с изменениями уровня моря. В эпоху Возрождения мнение о том, что окаменелости являются остатками некогда живших организмов, высказывал Леонардо да Винчи. Однако еще долгое время они рассматривались многими как неорганические образования, как «игра природы» или остатки животных и растений, погибших во время «всемирного потопа» в историческое время, когда уже существовал современный человек. Только на рубеже 18-19 веков было твердо установлено, что окаменелости, или фоссилии, являются свидетельством существования древней жизни, в которой преобладали организмы, которые отличались от современных.

   С этого, собственно, и начинается палеонтология как наука, когда стали создаваться первые теоретические концепции, объясняющие накопленные к тому времени эмпирические знания. Этому предшествовал этап сбора фактического материала, к которому причастны не только ученые естественноисторических дисциплин, но и многочисленные палеонтологи-любители, усилиями которых собраны огромные коллекции окаменелостей, находящиеся как в частном владении, так и в различных музеях. Эти коллекции сыграли исключительную роль в развитии палеонтологии.

   В настоящее время палеонтология превратилась в сложно дифференцированную науку, включающую большое количество связанных друг с другом направлений исследования. Главными из них являются изучение морфологии, систематики, эволюции, палеоэкологии, палеобиогеографии ископаемых животных и растений, их стратиграфического потенциала и др. Каждый палеонтолог, как правило, является узким специалистом, детально изучающим одну из групп организмов определенного возраста, что не мешает ему иметь достаточное представление и о других группах.

   Для чего же нужна палеонтология? Прежде всего, она имеет фундаментальное научное и культурно-историческое значение. Благодаря ей мы знаем о времени возникновения, закономерностях и путях эволюции всего живого на планете, о появлении, развитии и вымирании в истории Земли различных организмов, отличных от ныне существующих, о древности жизни на Земле, этапах её развития, продолжающегося миллиарды лет, что необходимо знать каждому грамотному и культурному человеку. Установлено, что при возрасте Земли в 4,5 млрд. лет первые примитивные живые одноклеточные организмы появились в древнем первичном океане не менее 3 млрд. лет назад. Кроме того, палеонтология оказывает огромное влияние на развитие биологических наук, особенно в реконструкции хода эволюции и построении современной научно и исторически обоснованной генетической классификации современных животных и растительных организмов. Палеонтологический метод является основным методом, дающим прямые документальные свидетельства о ходе эволюции.

    Практическое значение палеонтологии связано, прежде всего, с геологией, развитие которой в огромной степени связано с развитием палеонтологии. Эти две дисциплины взаимно обусловлены и не могут существовать друг без друга. Наиболее важной является связь палеонтологии с таким разделом геологии как стратиграфия, которая изучает возраст и последовательность образования и залегания слоев горных пород в земной коре. Поэтому палеонтологи одновременно являются стратиграфами, точнее биостратиграфами. Установление возраста и последовательности залегания горных пород посредством палеонтологического метода является основой геологической съёмки, по результатам которой геологи создают геологические карты изучаемой территории. Эти карты являются той базой, на основе которой проводятся все последующие геологические исследования, вплоть до поисков и разведки месторождений полезных ископаемых.

     Кроме стратиграфии, палеонтология тесно связана и с рядом других геологических дисциплин:

- процесс седиментации, или накопления осадочного материала, из которого впоследствии образуются горные породы, тесно связан с жизнедеятельностью живых организмов, которые во многих случаях определяют тип и ход осадочного процесса. Около половины океанических осадков имеют органическое происхождение (известняки, писчий мел, опоки радиоляриты, диатомиты и др.), значительная часть которых включает биогенные осадочные месторождения. Такие горючие ископаемые, как торф, уголь и горючие сланцы либо почти целиком сложены остатками растительных организмов, либо содержащиеся в них органические вещества являются биогенными. Классификация любого вида полезных ископаемых, без которой невозможно ни разрабатывать месторождение, ни выбирать технологию обработки сырья, невозможна без изучения биогенных компонентов полезного ископаемого. Поэтому палеонтология тесно связана с седиментологией и учением о полезных ископаемых;

- разные живые организмы тесно связаны с различными экологическими условиями существования, поэтому данные палеонтологии используются при палеогеографических реконструкциях, когда надежно распознаются границы древних морей, океанов и континентов, глубины и рельеф акваторий, рельеф суши, температура и т. д. Поэтому палеонтология связана с палеогеографией и палеоклиматологией;

- палеонтологические данные широко используются для решения целого ряда вопросов тектоники (наука о движениях и деформациях в земной коре) с её разделами (структурная геология, тектонофизика, формационный анализ и др.) – для выяснения характера залегания осадочных толщ, изучения тектонических деформаций, выявления положения и путей движения литосферных плит (крупных блоков верхней твердой оболочки Земли) и т. д.;

- для установления гидравлической связи отдельных подземных водоносных горизонтов в гидрогеологии и нефтяной геологии изучаются содержащиеся в них микроокаменелости с органической оболочкой (споры, пыльца, акритархи и др.). Если в подземных водах содержатся более древние или более молодые комплексы этих форм, чем комплексы в окружающей водоносный горизонт породе, это позволяет прослеживать пути миграции этих жидких полезных ископаемых;

- данные палеонтологии используется даже в геофизике. В результате изучения скелетов морских беспозвоночных можно устанавливать число дней в году, а также величину наклона оси вращения Земли к плоскости эклиптики для прошлых геологических эпох;

- кроме относительной геохронологии, которая для определения возраста горных пород непосредственно использует ископаемые палеонтологические остатки, используя биогенетический закон (каждый вид организмов существовал в определенный период истории Земли, затем вымирал и больше никогда не появлялся), палеонтологические остатки использует и абсолютная геохронология, определяющая возраст объекта в астрономических годах. Один из методов изотопной геохронологиирадиоуглеродный – почти полностью базируется на изучении изотопного состава углерода в объектах органического происхождения – древесине, известковых раковинах различных беспозвоночных, биогенных карбонатных осадках и породах. Этот метод широко применяется и в археологии.

   Выше уже отмечалось, что палеонтология сыграла заметную роль в развитии человеческой культуры. И в наше время интерес к палеонтологии продолжает оставаться исключительно высоким.

   В условиях интенсивного технического прогресса, сопровождающегося ухудшением экологической обстановки на Земле, когда нормальное функционирование и само существование биосферы со всем многообразием органических форм поставлено под угрозу и вопросы охраны окружающей среды интересуют многих людей, естественно, растет стремление к знакомству с органическим миром прошлого и причинах массовых вымираний, неоднократно повторявшихся в истории Земли.

   С этим связано существование во многих странах мира большого отряда палеонтологов-любителей. Находки уникальных по сохранности окаменелостей или неизвестных ранее форм, сделанные этими непрофессиональными палеонтологами, часто поступают в распоряжение специалистов и становятся достоянием науки. Но часто деятельность любителей наносит непоправимый урон природе в результате варварского уничтожения палеонтологических объектов.

   Документальные свидетельства древней жизни занимают значительную часть экспозиций крупнейших естественноисторических музеев мира. Во многих странах любой биологический, природоведческий или краеведческий музей содержит геолого-палеонтологический раздел. Всего в музеях мира, по данным 80-х годов прошлого века, находилось более 100 млн. ископаемых, которые представляют громадную научную и общекультурную ценность.

     У нас в Таджикистане также можно увидеть различные палеонтологические памятники природы в геологических музеях Института геологии, сейсмостойкого строительства и сейсмологии АН РТ, ПО «Таджикглавгеология» при правительстве РТ, в Республиканском музее, во многих школьных краеведческих музеях, на соответствующих кафедрах вузов и т.д.

    Для каждого современного культурного человека необходимо знакомство с палеонтологией и с теми этапами развития жизни на Земле и основными закономерностями эволюции органического мира, которые в совокупности позволяют получить представление о сложной истории биосферы и нашей планеты в целом.

    Большое значение палеонтологии для науки и практики и уникальный характер многих находок диктуют необходимость крайне бережного отношения к палеонтологическим документам. Они должны сохраняться как в музеях, так и непосредственно в природе.

   Кроме исключительных по сохранности отдельных окаменелостей и их комплексов, содержащихся в природных условиях в различных местонахождениях мира, широко известны также ископаемые следы жизни. Такие же местонахождения известны и на территории Таджикистана (Шишкат, Рават, Ширкент и др.). Охрана таких местонахождений, заключающих бесценные научные материалы, от разрушения при разработке карьеров, водной эрозии и выветривания, вандализма неумелых собирателей окаменелостей, крайне необходима. Несмотря на то, что во многих странах, в том числе в Таджикистане, приняты законы об охране природы, положение в этой области неудовлетворительно. Число объектов, которые реально охраняются, весьма мало. Наиболее повезло, благодаря их популярности, динозаврам – древним ящерам, волнующим воображение людей своими размерами и страшным видом. Некоторые их виды достигали 30-ти метров в длину и 5-6-ти метров в высоту. Динозавровые национальные парки давно созданы в США (например, знаменитый заповедник в штате Юта и Государственный динозавровый заповедник в штате Коннектикут). На их территории созданы целые научные и развлекательные туристические комплексы с кемпингами, мотелями и гостиницами, которые с удовольствием посещают миллионы людей, отдыхая на лоне природы и приобщаясь к знаниям о жизни далекого прошлого. В бассейне р. Ширкент создан Историко-природный парк «Ширкент» для охраны многочисленных природных и исторических памятников, в том числе следов динозавров, относящихся к категории палеонтологических памятников. Охрана этих объектов необходима не только потому, что они представляют большой познавательный, культурный и исторический интерес, но и потому, что они должны быть сохранены для дальнейших научных исследований.

   Находки скелетов и отдельных костей динозавров это значительное событие, дающее возможность узнать строение их тела и функций отдельных органов. В Средней Азии и Казахстане известны многочисленные костные остатки динозавров, в том числе почти полные скелеты и отдельные черепа, связанные с верхнемеловыми отложениями (99-65 млн. лет назад). Находок костей позднеюрских динозавров (159-142 млн. лет назад) не известно. Но помимо костей, не менее важны для палеонтологов окаменевшие отпечатки их ног. Ископаемые следы представляют весьма ценный материал для восстановления образа жизни динозавров и выяснения среды их обитания. География находок следов динозавров менее обширна, нежели остатков их костей. Эти следы принадлежат различным видам и родам динозавров, найденным в мезозойских отложениях различного возраста, от триасовых до верхнемеловых (от 250 до 65 млн. лет назад). Всего в мире известно около 140 мест с находками следов динозавров. Наибольшее количество их расположено в Северной Америке, а наибольшая концентрация фиксируется на плато Колорадо. Из Средней Азии описано 9 таких местонахождений, а из Таджикистана – 6 (Ширкент-1, Ширкент-2, Харкуш [16], Бабатаг, Рават). Одно уникальное местонахождение имеется рядом с нами на юге Туркмении на плато Ходжапильата, а два в Узбекистане на территории Гиссарского биосферного заповедника. Из остальных республик бывшего СССР ископаемые следы динозавров известны только в нижнемеловых (142-99 млн. лет назад) отложениях Грузии.

   К сожалению, из 6 местонахождений следов динозавров, описанных из Таджикистана, 2 уже уничтожены.

   Ввиду того, что наибольшая опасность сохранности следов угрожает местонахождению Рават из-за близости его к автодороге, а также местонахождениям в долине р. Ширкент из-за их расположения на территории Историко-природного парка, активно посещаемого туристами, целесообразно остановиться на проблемах их сохранности. Местонахождения следов на хребте Бабатаг расположены в безлюдных, мало посещаемых местах и еще плохо изучены.

   Наиболее ранним из найденных на территории Таджикистана местонахождений является Раватское. Оно описано Г.Д. Романовским в 1882г. Следы были приурочены к отложениям среднеюрского возраста (180-159 млн. лет назад) и отнесены к новому виду динозавров. К сожалению, это местонахождение впоследствии было уничтожено при прокладке автодороги Душанбе-Ходжент. Однако в 1959г. геологом Е.А. Кочневым с сотрудниками недалеко повторно открыто, а в 1962г. обследовано А.К. Рождественским целое поле следов, отнесенных к четырем различными группам динозавров. В 1981г. В.П. Новиковым и И.Г. Сапожниковой здесь установлено три следоносных уровня. Больше всего следов сохранилось на самом нижнем уровне, сложенном глинистыми алевролитами. Все следы приурочены к среднеюрским алевролитам и тонкозернистым песчаникам озерно-пойменного происхождения, раннебатского возраста (169-164 млн. лет назад). Раватское местонахождение расположено близко от автодороги и от угольного месторождения. Поэтому существует реальная угроза уничтожения этого национального достояния. В связи с этим, необходимы экстренные меры по его охране. Нужно запретить проведение вблизи следов буро-взрывных и других инженерно-технических работ, в случае необходимости внося изменения в проекты, угрожающие безопасности местонахождения. Для защиты следов от естественных факторов целесообразно соорудить над ними козырьковый навес.

    Местонахождение следов динозавров Ширкент-1 обнаружено в 1963г. сотрудником Института геологии АН Тадж. ССР Ф.Х. Хакимовым к северу от кишлака Ширкент на правом борту одноименной реки и описано им совместно с академиком С.А. Захаровым. В следующем году С.А. Захаров отнес эти следы к новому роду и виду динозавров. В 1984г. об этих следах писали Р.Б. Баратов и В.П. Новиков, обратив особое внимание на восстановление палеогеографической обстановки, окружавшей динозавра, воссоздание палеоландшафта. Присутствие на поверхности следоносного пласта и на прилегающих пластах следов ископаемой волновой ряби, полигональных трещин усыхания осадка, появляющихся в результате его быстрого высыхания на воздухе, дало им основание утверждать, что ширкентский динозавр прогуливался в полосе мелководья, переодически затопляемого водами альбского моря (110-96 млн. лет назад). Именно такой возраст дают найденные здесь ископаемые моллюски. О жарком климате альбского века и значительном обмелении морского бассейна свидетельствуют красноцветная окраска отложений и гипсовые прослои в глинах, перекрывающих следоносный пласт.

    Следы наблюдались на поверхности крутопадающих известняков нижнего мела, подвергались естественному разрушению, главным образом, осадками и талыми водами. Они активно посещались многочисленными туристами, так как были расположены близко к дороге и легкодоступны. В скалу над следами даже был кем-то вбит крюк, по-видимому, использовавшийся для прикрепления страховочной веревки, то есть имелся факт искусственного повреждения следоносного пласта. Площадь, занимаемая следоносным полем была небольшая (около 30м2), количество отпечатков мало, поэтому над ней легко можно было соорудить козырьковый навес, который защитил бы следы от осадков. Кроме того, нужно было расчистить место для обустройства смотровой площадки, так как рельеф окрестностей местонахождения очень крутой, а также соорудить ограждение, чтобы исключить возможность механического воздействия на следы несознательных посетителей. Кроме того, следы можно было периодически покрывать специальным защитным составом, предохраняющим от химического воздействия реагентов, агрессивных в отношении хорошо растворимых карбонатных пород, как это делается для защиты мраморных статуй.

Однако все эти защитные меры, предусмотренные в рамках проекта CARE International, оказались нереализованными. По-видимому, кто-то повредил тонкоплитчатый известняковый пласт с целью коллекционирования отпечатка следа, а остальное довершила вода. Пласт рухнул в 2007г. как раз там, где обнажались следы. Продолжение цепочки следов к западу перекрыто пачкой песчано-глинистых отложений и при желании может быть вскрыто. Но это мероприятие обязательно должно сопровождаться комплексом перечисленных выше защитных мер, чтобы подобное не повторилось в будущем.

Еще два местонахождения следов динозавров из верхнеюрских отложений известно на левобережье р. Ширкент.

Одно из них (Ширкент-2) расположено в 4км восточнее Киргизкишлака на правом борту левого притока реки. Оно является самым крупным в республике. Следы наблюдаются на поверхности двух крутопадающих пластов верхнеюрских известняков оксфордского возраста (159-154 млн. лет назад), занимающих площадь около 10000м2 и подвергаются естественному разрушению, в основном осадками и талыми водами. Местонахождение труднодоступно, количество следов велико, поэтому угроза антропогенового воздействия не так велика, как в случае с Ширкент-1. Сооружение навеса на такой большой площади затруднительно, поэтому будет достаточно соорудить смотровую площадку и тропу, так как склон здесь очень крутой и трудно проходимый. Дополнительно можно применить защитный состав, хотя бы в западной части местонахождения, где расположено наибольшее количество следов.

Второе местонахождение расположено на небольшой площади (около 225м2) на поверхности пласта верхнеюрских песчаников кимериджского и титонского возраста – 154-142 млн. лет назад, в средней части долины р. Харкуш – левого притока р. Ширкент. Оно подвергается естественному разрушению, в основном осадками, талыми водами, а также в результате колебания суточных температур. Геоморфологическая обстановка и геологическая ситуация позволяют соорудить специальную обводную канаву длиной 25-30м. и глубиной 1-1,5м. непосредственно выше следов, которая полностью может защитить следы от воздействия текущих сверху талых и дождевых вод и скатывающихся сверху обломков. Для защиты от осадков несложно построить специальный навес. В сооружении смотровой площадки и тропы нет необходимости, так как подход к объекту очень удобен.

Следует подчеркнуть, что сравнение изученных следов со следами, известными из различных районов всех континентов Земли показало, что отпечатков, полностью идентичных харкушским и ширкентским нигде нет и что эти следы оставлены еще не известными науке видами динозавров. Это диктует настоятельную необходимость охраны этих следов, поэтому вблизи всех известных местонахождений категорически нужно запретить проведение каких-либо взрывных или гидротехнических работ.

Одним из направлений природоохранной деятельности должна стать разъяснительная работа с населением и туристами, с целью привить им чувство ответственности за сохранность нашего национального достояния, которое должно быть сохранено для будущих поколений, чтобы удовлетворять их научные и культурно-познавательные запросы.

Но охранять в природных условиях необходимо не только следы динозавров, но и уникальные местонахождения скелетов древних морских беспозвоночных и растительных остатков. Для этой цели, к примеру, в соседнем Узбекистане, в западной части Зеравшанского хребта создан специальный Китабский геологический заповедник для охраны и изучения не только палеонтологических остатков, но и геологических памятников, к которым отнесены эталонные границы стратиграфических подразделений. Туда приезжают, живут и ведут научные исследования не только узбекские, но многочисленные зарубежные палеонтологи и геологи.

Такой же заповедник планировалось организовать в конце прошлого века на территории Таджикистана в районе кишлака Шишкат в бассейне р. Кштут, недалеко от кишлака Рудаки, где расположен мавзолей выдающегося поэта, основоположника таджикско-персидской литературы Абуабдуллоха Рудаки. К сожалению, после развала СССР этим планам не суждено было осуществиться. На этой территории расположен уникальный по стратиграфической полноте и богатству остатков древних животных и растительных организмов разрез девонских отложений (417-354 млн. лет назад). Этот разрез считается эталонным не только для Средней Азии, но и далеко за её пределами, так как здесь без следов перерыва в осадконакоплении фиксируются границы всех ярусов и зон девонских отложений, в которых находятся уникальные по богатству и разнообразию остатки вымерших беспозвоночных – граптолитов, брахиопод, кораллов, криноидей (морских лилий), мшанок, рыб, тентакулитов, конодонтов, фораминифер, а также морских водорослей. Организация такого заповедника и его постоянное функционирование, конечно, требует значительных финансовых затрат, но будем надеяться, что в будущем, с ростом экономики Таджикистана, эту затею удастся осуществить.

 

Заведующий лабораторией палеонтологии и стратиграфии

Института геологии, сейсмостойкого строительства и сейсмологии,

кандидат геолого-минералогических наук          Сабиров А.А.

Следы динозавров на поверхности верхнеюрских известняков на левобережьи р. Ширкент. Фото А.А. Сабирова

 

 

 

Отпечаток стопы динозавра на поверхности напластования верхнеюрских песчаников по левобережью р. Харкуш. Фото А.А. Сабирова

 

Раковины меловых брюхоногих моллюсков – гастропод. Междуречье Ширкента и Каратага. Фото А.А. Сабирова