Занимательная биология - Акимушкин Игорь Иванович (книги онлайн полные версии .txt) 📗
Многие даже очень твердые вещества при больших давлениях переходят в особое, так называемое «текучее» состояние. Жар земных недр [5] плавит камни и металлы, но чудовищное давление (в 3 миллиона атмосфер!) действует в обратном направлении, заставляя вновь сгущаться раскаленные пары и лавы. Оттого, по-видимому, материя в утробе нашей планеты пребывает в странном состоянии — ни жидком, ни твердом. Ее можно было бы сравнить со стеклом: оно ведь тоже пластично и течет, если на него медленно и сильно нажимать, но обладает большим внутренним трением, свойственным твердым телам.
На этой-то «текучей» массе покоится земная кора. Все ее части находятся, как говорят, в изостатическом равновесии, нулевой уровень которого лежит приблизительно на глубине 120 километров. Это значит, что, чем легче какая-нибудь область земной коры, тем выше она будет подниматься над этим уровнем. Напротив, более тяжелые ее части погружены глубже. Вот почему дно океанских бассейнов, выложенное в основном тяжелой симой, менее возвышается над уровнем изостатического равновесия, чем те области земной коры, которые сложены преимущественно из толстых слоев легкого сиаля и тонких — симы, то есть материки.
Если эта гипотеза верна, то глыбы континентов плавают в подземном пластике, словно айсберги в море. Можно сравнить их и с чурками, брошенными в густой деготь.
Бросим туда и щепки: увязнув в дегте, они будут изображать ложа Атлантического и Индийского океанов, покрытые тонким слоем сиаля, а затвердевшая корочка дегтя вокруг — «голая» сима, выстилающая дно Тихого океана. Нальем теперь немного соленой воды, и полученный «ландшафт» довершит сходство.
Блуждающие континенты
Когда говорят о плавании континентов в симе, предполагают обычно, что эти сверхгигантские глыбы камня способны лишь к медленным вертикальным перемещениям — вверх и вниз. Вдоль по симе они не плавают, так как разнокалиберные блоки сиаля плотно прилегают друг к другу и как бы взаимно друг друга заклинивают.
Но, может быть, они не настолько уж прочно связаны между собой и могут порой перемещаться и горизонтально — скользят по плотной и гладкой симе, словно мебель по паркету?
Идея эта, которая многим специалистам кажется фантастической, около пятидесяти лет назад пришла в голову одному немецкому геофизику.
Геофизика звали Альфред Вегенер, позднее он погиб в снегах Гренландии, изучая ее ледники. В 1913 году вышла книга Вегенера «Происхождение континентов и океанов», которая уже в ближайшие 20 лет выдержала пять изданий. В ней изложил он знаменитую миграционную гипотезу, которая получила также название теории перемещения, мобилизма, или теории дрейфующих континентов. Не много найдется научных гипотез, о которых столько спорили и к которым так часто прибегали бы за помощью специалисты других наук, пытаясь объяснить досадные неувязки в своих изысканиях. Сначала геологи почти единодушно выступили против Вегенера. Сейчас другая картина: у некоторых исследователей он нашел полное признание, другие лишь в исправленном виде принимают его гипотезу, основные положения которой, модернизированные и дополненные, были использованы в построении многих новейших, более совершенных геотектонических теорий.
Вегенер был поражен, как точно соответствуют друг другу края континентов (вы тоже можете это заметить, если посмотрите на карту). Береговые линии некоторых материков дополняют друг друга, как соприкасавшиеся поверхности двух половинок лопнувшего стекла. Например, северо-восточный угол Южной Америки и Гвинейский залив Африки: первый словно вырезан из второго. Восточный край Северной Америки тоже, если мысленно приложить его к западному побережью Европы, составит с ним единый монолит.
В Южной Атлантике есть заливы и бухты, которые словно специально выкроены по размерам береговых мысов континента-антипода, раскинувшего свои земли по ту сторону океана.
Наблюдая эти и другие странные факты, Вегенер пришел к выводу, что первоначально сиаль покрывал Землю сплошным и всюду примерно одинаковой толщины слоем — до 30 километров. Над сиалем плескались волны первобытного, или первичного, океана — Панталасса. Он тоже сплошь покрывал всю Землю, но глубина его была невелика: не больше 2,6 километра. Затем силы, вызванные вращением Земли и приливами в магме — ее притягивала Луна, — взломали корку сиаля, сбили его куски в кучу, в одну гранитную глыбу: единый суперматерик Пангею. Вокруг на освободившейся от сиаля симе плескались безбрежные воды вторичного океана, который мы называем теперь Тихим.
Позднее суперматерик раскололся и его обломки расползлись в разные стороны: Южная и Северная Америка «уплывали» на запад, Австралия — на восток, Антарктида — на юг. В книге своей Вегенер поместил даже карты, на которых были изображены последовательные этапы расхождения материков.
Континенты начали свой грандиозный дрейф, по подсчетам Вегенера, приблизительно 130 миллионов лет назад и продолжают будто бы свое движение и сейчас. Например, расстояние между Норвегией и Гренландией увеличилось за последние 60 лет на 600 метров — значит, Америка уплывает от нас со скоростью 10 метров в год. Впрочем, некоторые ученые полагают, что дистанция между Старым и Новым Светом удлинилась не за счет материкового дрейфа, а из-за ошибок, допущенных в прежних измерениях.
Обломки сиаля, вырванные трением из подошвы материков, падали в образующиеся за «кормой» дрейфующих континентов пропасти на симу, иначе говоря, на дно заполняющих межконтинентальные «щели» океанов — Атлантического и Индийского. Вот почему, писал позднее Вегенер, ложе этих бассейнов содержит более или менее значительные отложения сиаля. На дне Тихого океана его нет, так как по Тихому океану еще не проплыл ни один континент.
Перед фронтом плывущего материка, как перед носом корабля, вздымались «волны» сиаля.
Америка плыла на запад, и поэтому наибольшее сопротивление от трения о ложе океана испытывал ее западный берег. Он стал сминаться, по краю поднялись длинными буграми складки (как на молочной пенке, если подуть на нее) — так образовались Кордильеры, опоясывающие Американский континент со стороны Тихого океана.
С помощью теории Вегенера можно объяснить и некоторые другие геологические, палеонтологические, палеоклиматические и даже зоологические загадки. Например, происхождение оледенения, древние следы которого в большей или меньшей степени носят все континенты, даже южные — Африка, Южная Америка и Австралия. Раз континенты «плавают», очевидно, временами некоторые из них приближались к полюсу (Северному или Южному) — наступало оледенение, затем материки удалялись от полюса, льды таяли, и вновь теплый климат вступал в свои права. Случалось, что и полярные страны «подплывали» к экватору, тогда тропические животные и растения заселяли земли, освободившиеся от растаявших льдов.
Некоторые современные геофизики считают даже, что материки периодически то движутся от полюсов к экватору (под действием, так сказать, «полюсобежной» силы, вызванной вращением Земли), то, столкнувшись «лбами», приблизительно в районе Средиземноморья, устремляются в обратный путь (под действием «полюсостремительных» сил, возникающих в магме, когда северные и южные материки сближаются).
Другие же полагают, что материки не дрейфуют в симе, а лишь растягиваются по ее поверхности под влиянием сил, стремящихся распределить легкий сиаль равномерно по всей земной коре. Согласно этой теории Америка не оторвалась от Африки, а только удалилась от нее: между ними на дне Атлантического океана существует будто бы перемычка из сильно растянувшегося (а потому и тонкого!) сиаля.
Хотя теория Вегенера и пользуется сейчас у представителей науки большим вниманием, чем прежде, однако полностью признают ее немногие. Большинство ученых считает, что континенты не способны к столь дальним «плаваниям», как считал Вегенер. Однако небольшие горизонтальные перемещения они, безусловно, совершают. Наука обязана Вегенеру тем, что он первый это заметил.
