Зберігання органічних залишків

Існуванням копалин в досить великій кількості ми зобов’язані процесу консервації колись живих організмів. Хоча більша частина окремих організмів, які колись жили на Землі, була знищена, місцями їх тіла або частини тіл виявилися захищеними від впливу кисню. Вони були швидко поховані під опадами і потім перетворені в породи в результаті осадження мінерального речовини з повільно вод, що просочуються, що просочують грунт. Така в загальних рисах історія більшості копалин. Давайте подивимося уважніше, яким шляхом зберігаються органічні залишки.
Коли тварина або рослина вмирає, велика частина його речовини досить швидко піддається руйнуванню. Інші організми, серед яких особливо важливу роль відіграють бактерії, пожирають або хімічно розкладають його. Звичайною реакцією в хімічному розкладанні як органічного, так і неорганічного речовини є окислення. Ми бачимо в лісі, що стовбур дерева, що впало, що пролежав на землі кілька років, стає бурим і згниває. Викопні рештки, що зустрічаються в пластах порід, складають лише незначну частину колись жили організмів, уникла загальної долі. Як виняток їх тіла були захищені від окислення і трупоядних тварин, що зазвичай відбувалося завдяки зануренню у воду в момент смерті або незабаром після нього.
Величезна більшість викопних решток належить морським безхребетним – різним молюскам і їм подібним організмам. М’які тканини їхніх тіл або заживо з’їдалися хижаками, або пожиралися тваринами-могильниками після смерті цих організмів. Але тверді раковини зберігалися і заносилися опадами, відкладалися на дні моря. На суші можливість збереження була набагато менше. Але навіть там деякі тварини і рослини потрапляли в живому або мертвому вигляді в воду, яка захищала їх тіла від окислення. Інші швидко погребались під накопичуються опадами, які незабаром після цього наситились грунтовими водами. Часто поховання як тварин, так і рослин відбувалося при паводках на річках (фото 13). Іншою причиною збереження могло бути швидке накопичення вулканічного попелу, а іноді і поточної лави. Коротше кажучи, головними факторами, які забезпечують збереження залишків на перших етапах, були швидке поховання або занурення в воду, або і те й інше разом. Майже таке ж значення має третій фактор – наявність в мертвому організмі твердої речовини (раковини, кісток, зубів або рогів), яке протистоїть дії трупоядних організмів і хімічному розкладанню. Майже всі викопні рештки складаються з одних скелетів; м’які тканини зберігаються рідко і тільки в абсолютно особливих умовах. Однак, якщо тіло захороняется цілком, воно може зберігатися до найдрібніших деталей (фото 4). Навіть гра фарб на крилах викопних комах збереглася протягом сотень мільйонів років.
Способи збереження. Освіта викопних решток не обов’язково закінчується після поховання. Вони можуть піддаватися і іншим впливам, в тому числі таких процесів, які повністю змінюють їх склад або руйнують речовина, зберігаючи зовнішню форму.
Найбільш простий приклад представляє тіло, яке виявилося укладеним в лід, асфальт або інше природне речовина, яке зберігає матеріал цього тіла. Саме так сталося з 36 мамонтами і декількома шерстистими носорогами, знайденими в північній Сибіру за останні 200 років; їх трупи збереглися в грунтах, які перебували в мерзлому стані з часу останнього заледеніння. М’ясо, принаймні одного з них, було настільки свіжим, що його їли їздові собаки. Поширеною є хибна думка про те, що деякі з цих мамонтів були знайдені в льоду льодовиків. Це не так. Наскільки нам відомо, вони були укладені в промерзлому мулі. Можливо, тварини потонули в болотах якраз перед осінніми заморозками, при цьому мул промерз на глибину, і на наступний рік, ранньою весною, ще до того, як він відтанув, річкове повінь відклало товстий шар алювію. Цей шар перешкоджав танення залягали нижче порід. Радіовуглецеві визначення віку, зроблені для шкури і вовни цих тварин, показали, що між самим раннім і самим пізнім похованням пройшло більше 30 000 років. Таким чином, якщо взяти тільки 36 знайдених мамонтів, то в середньому поховання тварин, що потонули в трясовині, мало відбуватися тільки раз в 800 років. У порівнянні з цим число мамонтів, які загинули більш звичайним способом, має бути набагато більше. Згідно з підрахунками, з Сибіру були вивезені в вигляді слонової кістки бивні 20 000-30 000 мамонтів, знайдених на поверхні. Можливо, ще більшу кількість бивнів і цілих туш все ще поховано в мерзлому мулі.
Інший приклад – це туші шерстистих носорогів льодовикової епохи, що збереглися навіть з характерною для них довгою шерстю в нафти, яка сочилася з землі і потім твердне. У вісімнадцятій главі описаний випадок поховання кісток мільйонів ссавців в нафтовому озері в Каліфорнії (такі ж поховання є і біля міста Баку. – Ред.). Хімізм збереження залишків в нафти багато в чому схожий з муміфікацією людських останків, що використовувалася давніми єгиптянами. Бальзамировщики використовували нафту, яка не пропускає повітря і тому запобігає окисленню.
Набагато частіше – практично завжди – м’які частини трупів руйнуються, а тверді піддаються скам’яніння. Цей процес, в основі хімічний, протікає в товщі грунту і являє собою частину повільно протікає процесу перетворення опадів в осадові породи. Повільно просочується грунтова вода відкладає мінеральні речовини в пористих внутрішніх частинах кісток або в порожнинах клітин рослин (фото 14). Ґрунтова вода може також розчиняти первинне речовина раковин або костей і заміщати його будь-яким іншим речовиною, зазвичай кремнеземом, іноді у вигляді опалу; рідше, при відповідному хімізмі середовища, відбувається заміщення будь-яким рідкісним мінералом, як, наприклад, чистим сріблом. Нарешті, скам’яніння може відбуватися шляхом природної сублімації, яка відбувається глибоко під землею. При цьому процесі водень і кисень, що містилися в вихідній органічній речовині, повільно виділяються у вигляді різних газів і залишається тільки вуглець. Таким чином, форма організму, дуже часто це бувають риби, зберігається у вигляді майже чистого вугілля (фото 15).
Ще один вид викопних решток, ніколи не містили органічної речовини, – це відбитки слідів (фото 17). З них зберігаються тільки ті сліди, які були перекриті тонкими відкладеннями, перш ніж їх встигла зруйнувати ерозія. Іноді навіть крихітні сліди дрібних комах (фото 18), а також відбитки дощових крапель зберігаються дуже чітко. Такі відбитки не просто рідкість. Вони містять інформацію про розмір тварини, довжині кінцівок, наявності кігтів, копит і т.д., а також про те, як пересувалося це тварина – тягами, бігом йди стрибками. Інший, на перший погляд дивний, але надійне джерело відомостей – це скам’янілі екскременти тварин. Вивчення їх тонких зрізів під мікроскопом допомагає визначити, яку їжу вживали тварини, і незаперечно свідчить про те, що деякі з них були канібалами. Вони харчувалися тваринами того ж виду.
Такі основні способи освіти і консервації викопних решток – глибоке промерзання тел, скам’яніння кісток і раковин, природні виливки, відбитки слідів; всім їм супроводжує поховання той чи інший спосіб, зазвичай дуже швидке (фото 19).
Реконструкція. Для того щоб викопні рештки могли по-справжньому вивчати фахівці, вони повинні бути реконструйовані. Деякі копалини, особливо морські безхребетні (двостулкові молюски, равлики, устриці), майже не вимагають реконструкції, крім хіба підбору відповідних один одному стулок раковини. Але реконструкція викопного хребетної тварини – завдання набагато складніша. Найчастіше окремі кістки виявляються зсунутими або розкиданими. Перш ніж збирати їх, кожну кістку нумерують (або позначають якось інакше) і ретельно фотографують в тому положенні, в якому вона була знайдена. Потім, уже в лабораторії, вони очищаються від породи, що вміщає і підбираються по порядку фахівцем, які знають анатомію.
Відновлення скелета вимерлої тварини грунтується на загальних анатомічних закономірності, але реконструкція м’яких тканин, шкіри та вовни не може бути абсолютно точною, тому що вона може здійснюватися тільки за аналогією з нині живуть родинними видами. Хоча про різні, менш очевидних анатомічних подробицях можна тільки здогадуватися, все ж викопні рештки розповідають нам набагато більше, ніж це здається на перший погляд. Залишки наземних тварин включають не тільки кістки, зуби, роги і пластинки панцира, але також чудові відбитки шкури і сліди, що збереглися до найдрібніших подробиць. У деяких випадках можна судити про розумові здібності тварини за формою і величиною гіпсової виливки внутрішньочерепної порожнини, яка мала мозок. Конфігурація черепа дозволяє також судити про органи чуття – зору, слуху, нюху – і припустити, чи могла ця тварина видавати звуки. Іноді копалини кістки зберігають навіть сліди хвороб тварини. При відновленні вигляду вимерлих ссавців, що жили під час останнього заледеніння, сучасним ученим приходять на допомогу художники кам’яного століття, які залишили на стінах печер зображення тварин (на яких вони полювали) в тому вигляді, в якому вони їх спостерігали (рис. 34).

Посилання на основну публікацію