"Природа", №01, 1918 год, стр. 3-28.

Климаты геологическаго прошлаго.

Проф. Л. С. Берга.

Въ одной изъ предыдущихъ статей, напечатанной въ "Природѣ" ¹), мы коснулись вопроса о климатахъ исторической и частью доисторической эпохъ. Въ настоящей статьѣ мы разсмотримъ климаты столь отдаленнаго прошлаго, что здѣсь намъ придется имѣть дѣло съ геологическимъ лѣтоисчисленiемъ.

I. Какъ узнать о климатахъ прошлаго?

Для сужденiя о прежнихъ, доисторическихъ климатахъ можно пользоваться многими способами. Однимъ изъ самыхъ распространенныхъ является:

a). характеръ ископаемыхъ животныхъ и растенiй. Такъ, встрѣчая на берегахъ Аральскаго моря отложенiя съ отпечатками листьевъ бука (Fagus Antipofii), дуба (Quercus Gmelini), орѣшника (Corylus insignis), тoполя (Populus mutabilis) и другихъ древесныхъ растенiй, мы заключаемъ, что въ третичное время здѣсь росли лѣса, подобные современнымъ лѣсамъ умеренной зоны. Между тѣмъ въ настоящее время побережья Арала представляютъ собою пустыню. Въ нижнетретичныхъ прѣсноводныхъ отложенiяхъ Венгрiи обнаружены моллюски, родственные современнымъ моллюскамъ Индомалайскаго архипелага. Это, въ связи съ другими данными, позволяетъ предполагать о господствовавшемъ тогда въ средней Европѣ тропическомъ климатѣ.

Детальное изученiе органическихъ остатковъ иногда можетъ доставить весьма цѣнныя данныя. Такъ, на ископаемыхъ листьяхъ бука изъ Германiи, относящихся къ третичному времени (именно, къ мiоцену), обнаружены поврежденiя отъ мороза. Существованiе зимъ въ это время доказывается еще наличiемъ въ древесинѣ деревъ годичныхъ колецъ наростанiя.

b). Но не только по ископаемымъ можно дѣлать заключенiя о климатахъ прошлаго. О томъ же можно судить и по особенностямъ современнаго географическаго распространенiя растенiй и животныхъ. Морская сельдь, Clupea harengus, водится въ сѣверныхъ частяхъ Атлантическаго и Тихаго океановъ, но отсутствуетъ въ Сѣверномъ Ледовитомъ океанѣ къ востоку отъ Канина полуострова, избѣгая, такимъ образомъ, арктическихъ широтъ. Распространенiе ея, благодаря этому, является прерваннымъ. Но, очевидно, нѣкогда ея мѣстообитанiе было сплошнымъ: отъ Атлантическаго океана черезъ Сѣверный Ледовитый къ сѣверной части Тихаго. Вымиранiе сельди въ промежуточной части обязано, очевидно, охлажденiю, наступившему въ связи съ ледниковой эпохой. Той же причиной обусловлено прерывистое распространенiе цѣлаго ряда растенiй, обитающихъ съ одной стороны въ Европѣ, а съ другой — въ восточной Азiи, и отсутствующихъ въ Сибири. Подробнѣе объ этомъ будетъ сказано ниже.

с). Характеръ осадковъ нерѣдко позволяетъ судить о климатѣ, господствовавшемъ во время отложенiя осадка. Такъ, имѣя передъ собою морену, мы дѣлаемъ заключенiе о томъ, что данное мѣсто нѣкогда было покрыто ледниковымъ покровомъ. Нахожденiе лесса заставляетъ насъ сдѣлать выводъ о прежде бывшемъ сухомъ климатѣ. Каменный уголь и торфъ говорятъ о прежнемъ господствѣ влажнаго климата.

Чрезвычайно любопытные результаты даетъ изученiе почвъ, какъ современныхъ, такъ и древнихъ. Приведемъ нѣсколько примѣровъ.

Только что мы сказали, что лессъ образуется въ условiяхъ сухого климата. Но въ Херсонской губернiи, а также въ другихъ мѣстахъ, обнаружено, что въ толщѣ лесса имѣется одинъ, а иногда и нѣсколько прослойковъ, представляющихъ изъ себя каждый темноцвѣтную, черноземовидную почву, погребенную подъ лессовымъ наносомъ. Очевидно, во время отложенiя этой почвы сухой климатъ измѣнялся въ сторону большей влажности ²).

Въ Приамурьѣ въ настоящее время господствуетъ умѣренно-влажный климатъ. Въ соотвѣтствiи съ этимъ почвы принадлежатъ къ типамъ подзолистому и болотному. Подзолистыми называются такiя почвы, въ которыхъ верхнiе горизонты болѣе или менѣе выщелочены, обѣднены основанiями и полуторными окислами (окись алюминiя, окись желѣза) и обогащены кремнеземомъ (отчего кажутся какъ бы посыпанными золой); напротивъ, нижнiе горизонты подзолистой почвы обогащены полуторными окислами, окислами марганца, фосфорной кислотой и гумусом. Но вотъ что замѣчательно. Въ Приамурьѣ мѣстами подъ подзолистой почвой обнаружены ясные слѣды почвообразовательнаго процесса, развивавшагося по совершенно иной схемѣ, чѣмъ подзолистый; именно, эта ископаемая почва, лежащая подъ подзолистой, оказывается обѣднена кремнеземомъ и обогащена полуторными окислами по сравненiю съ материнской породой (лавой), т.-е. совершенно обратное тому, что наблюдается въ подзолистой почвѣ. Въ нѣкоторыхъ случаяхъ ископаемая почва окрашена въ красный цвѣтъ ³). Однимъ словомъ, мы имѣемъ здѣсь предъ собою вывѣтриванiе латеритнаго типа, какой характеризуетъ собою страны съ жаркимъ климатомъ. Опредѣлить въ точности время, когда въ Приамурьѣ формировались латеритныя почвы, трудно; вѣроятно, гораздо болѣе теплый, чѣмъ нынѣ, климатъ здѣсь господствовалъ въ верхнетретичное время. Возможно, что эта эпоха совпадала съ распространенiемъ въ Восточной Сибири американскаго ореха, Juglans cinеrea, плоды котораго найдены недавно въ пескахъ въ долин Алдана (притокъ Лены), ниже устья р. Амги ⁴). Судя по современнымъ предѣламъ обитанiя американскаго J. cinerea, a также J. mandshurica, живущаго на Амурѣ, можно думать, что средняя годовая температура въ низовьяхъ Алдана, когда тамъ росъ американскiй орѣхъ, была не ниже, чѣмъ отъ +1° до +5° С., т.-е. на 13°—17° теплѣе современной. Еще можно отмѣтить, что при впаденiи р. Буреи въ Амуръ найдены остатки растенiй Ginkgo и Zellora, обитающихъ нынѣ въ Японiи и Китаѣ, a Zelkova, кромѣ того — въ Закавказьѣ ⁵). Наконецъ, возможно, что въ ту же эпоху жили у береговъ Японiи (о-въ Хондо) строющiе рифы кораллы и тропическiе моллюски, найденные въ ископаемомъ состоянiи подъ 35° с. ш., тогда какъ теперь рифовые кораллы не идутъ здѣсь сѣвернѣе 27° с. ш. (о-ва Бонинъ) — 28°20' с. ш. (о-ва Риу-Киу) ⁶).

Такимъ образомъ, цѣлый рядъ фактовъ свидѣтельствуетъ въ пользу выводовъ, сдѣланныхъ на основанiи изученiя почвъ.

Еще одинъ примѣръ, ярко иллюстрирующiй смѣну типовъ почвообразованiя. Въ области челябинскаго гранитнаго массива современныя почвы формируются по типу подзолистому. Но въ нѣкоторыхъ мѣстахъ, напримѣръ, на порфиритахъ, можно видеѣь, что подзолистыя почвы развиты на древней корѣ вывѣтриванiя, въ которой процессъ почвообразованiя шелъ по типу латеритному. Есть основанiя думать, что время, когда въ Зауральѣ господствовалъ теплый климатъ, допускавшiй образованiе латеритовъ, нужно отнести на эпоху не позже мiоцена ⁷).

d). Наконецъ, объ измѣненiяхъ климата можно судить по формамъ рельефа.

Такъ, кары и корытообразныя долины въ горахъ свидѣтельствуютъ о прежнемъ распространенiи въ горахъ ледниковъ. Нахожденiе среди лѣсовъ полулунныхъ бархановъ, какiе нерѣдко встрѣчаются, напр., въ Полѣсьѣ, говоритъ о прежде бывшемъ пустынномъ климатѣ.

II. Причины измѣненiй климата.

Измѣненiя климата могутъ быть: 1) прогрессивными, направленными въ одну сторону, 2) перiодическими, колеблющимися въ извѣстныхъ предѣлахъ.

Вообще говоря, климатъ зависитъ отъ цѣлаго ряда факторовъ, именно: 1) отъ интенсивности солнечнаго лучеиспусканiя, 2) отъ положенiя земли по отношенiю къ солнцу, а также отъ наклона эклиптики, 3) отъ распредѣленiя суши и воды, 4) отъ высоты суши надъ уровнемъ океана, 5) отъ характера почвенныхъ и другихъ поверхностныхъ горизонтовъ, а равно растительнаго покрова, 6) отъ состава атмосферы и ея мощности, 7) отъ состава гидросферы (водной оболочки). Наконецъ, нужно упомянуть о влiянiи собственной теплоты земли.

Температура поверхности земли повышается отъ послѣдней причины не болѣе, чѣмъ на 0.1° С. Такимъ образомъ, влiянiе внутренней теплоты земли въ настоящее время ничтожно. Но это же справедливо и для всѣхъ перiодовъ, начиная съ кембрiйскаго. Мало того, даже въ предшествовавшiй кембрiйскому альгонкинскiй перiодъ этотъ факторъ можно не принимать во вниманiе. Для земной коры достаточна толщина уже въ нѣсколько десятковъ саженей, чтобы быть совершенно огражденной отъ термическаго воздѣйствiя расплавленнаго ядра. Для того, чтобы поверхность земли получала отъ своего ядра такое же количество тепла, какое она получаетъ сейчасъ отъ солнца, расплавленная магма должна была бы находиться на глубинѣ уже отъ 10 до 30 метровъ, смотря по породѣ, слагающей земную кору. А мощность только однихъ осадочныхъ породъ альгонкинскаго возраста въ Сѣв. Америкѣ исчисляется свыше чѣмъ 9000 метрами. Это значитъ, что уже въ то время климаты земли регулировались главнѣйше излученiемъ тепла солнцемъ. Но, кромѣ того, конечно, оказывали влiянiе, какъ и нынѣ, цѣлый рядъ факторовъ: распредѣленiе суши и воды, высота материковъ надъ уровнемъ моря,составъ атмосферы и водной оболочки и прочее.

Лукашевичъ ⁸) обращаетъ вниманiе на слѣдующее, весьма важное для пониманiя древнихъ климатовъ, обстоятельство. Толщина атмосферы могла измѣняться въ теченiе геологическихъ перiодовъ; можно предположить, что съ архейскихъ временъ земная поверхность уменьшилась, вслѣдствiе охлажденiя земли, въ 1½ раза, а слѣдовательно, во столько же увеличился объемъ воздуха надъ опредѣленной площадью, т.-е. давленiе атмосферы въ архейское время должно было быть около 500 мм. — принимая, что количество воздуха осталось безъ измѣненiя. А это соотвѣтствуетъ средней высотѣ континентовъ около 3300 м. Если солнечная радiацiя въ докембрiйское время была такова же, что и нынѣ, то уменьшенiе давленiя должно было повлечь за собою весьма изобильное выпаденiе осадковъ. Такъ какъ альгонкинскiй перiодъ характеризуется весьма интенсивнымъ проявленiемъ горообразовательныхъ процессовъ, то въ результатѣ должны были развиться мощные ледники альпiйскаго типа.

III. Климатъ геологическаго прошлаго.

Послѣ этихъ предварительныхъ замѣчанiй приступаемъ къ обзору климатовъ съ древнѣйшихъ временъ геологической исторiи земли, именно — съ альгонкинскаго перiода, предшествовавшаго кембрiйскому.

Альгонкинскiй перiодъ. О климатахъ этого перiода извѣстно очень мало, такъ какъ органическихъ остатковъ пока обнаружено ничтожное количество. Но все же одинъ поразительный фактъ можетъ считаться установленнымъ. Это — наличность обширнаго ледниковаго покрова. Въ Сѣверной Америкѣ, къ сѣверу отъ озера Гуронъ, въ т. н. нижнегуронскихъ отложенiях, обнаружены (1908) несомнѣнные слѣды оледененiя въ видѣ полированныхъ и штрихованныхъ валуновъ, входящихъ въ составъ т. н. основного конгломерата, залегающаго на архейскихъ породахъ. Этотъ конгломератъ есть образованiе, аналогичное моренѣ. Валуны состоятъ изъ гранитовъ, гнейсовъ, метаморфическихъ сланцевъ и архейскихъ изверженныхъ породъ. Подобные же конгломераты, въ коихъ, впрочемъ, пока не обнаружено слѣдовъ полировки и штриховки, развиты на громадномъ протяженiи (свыше 1000 км.) въ Канадѣ, на территорiи Онтарiо, достигая мощности до 300 метровъ. Повидимому, такiе же конгломераты распространены и въ штатахъ Миннесота и Мичиганъ.

Наличность высокихъ горъ весьма способствовала образованiю ледниковъ. О томъ, что въ альгонкинское время вообще господствовалъ довольно прохладный климатъ, можно судить еще по тому, что въ отложенiяхъ этой системы очень мало углекислаго кальцiя. А, какъ извѣстно, въ теплыхъ моряхъ идетъ весьма обильное осажденiе СаСО₃.

Кембрiйскiй перiодъ. Въ кембрiйское время, насколько можно судить по остаткамъ морской фауны, климатъ былъ повсюду болѣе или менѣе однообразный. Впрочемъ, нѣкоторые, принимая перемещенiе полюсовъ, признаютъ извѣстную дифференцировку зонъ ⁹); при этомъ основанiемъ служитъ распространенiе Archaeocyathidae, своеобразныхъ, строющихъ рифы организмовъ, одними относимыхъ къ губкамъ, другими — къ коралламъ.

Какъ бы то ни было, для кембрiя имѣются ясные и многочисленные слѣды оледененiя. Еще въ 1892 году Рейшъ обнаружилъ на берегахъ Варангеръ-фiорда морену, относящуюся къ нижнекембрiйскому времени (формацiя Gaisa). Въ Китаѣ, на Ян-цзы-цзянѣ, подъ 30° с. ш. встрѣчены ледниковые суглинки съ типичными полированными и исчерченными валунами; эти отложенiя покрыты осадками несомнѣнно кембрiйскаго возраста. Наконецъ, въ южной Австралiи и Тасманiи обнаружены такiя же моренныя отложенiя, развитыя на протяженiи 450 километровъ между 35° и 30° ю. ш. и 137° и 140° в. д. Повидимому, ледъ двигался въ Австралiи съ юга на сѣверъ.

Наличiе ясныхъ слѣдовъ оледенѣнiя говоритъ эа то, что извѣстная дифференцировка климатовъ въ кембрiйское время во всякомъ случаѣ существовала.

Силурiйскiй перiодъ. Въ теченiе силура климатъ на всей землѣ былъ, повидимому, болѣе или менѣе равномѣрный. Ледниковыхъ отложенiй неизвѣстно.

Является вопросъ, чѣмъ можетъ быть вызвана равномѣрность климата отъ экватора до полюса. Вѣдь, при любой интенсивности солнечной радиацiи и при любомъ наклонѣ земной оси, количество тепла, получаемое экваторомъ и полюсами, должно быть различно, и въ результатѣ должны обнаружиться климатическiе пояса. Нужно отмѣтить прежде всего, что слѣдуетъ говорить лишь объ относительной равномѣрности. Такъ, силурiйскiе кораллы съ Гриннеллевой Земли обнаруживаютъ карликовый ростъ ¹⁰), свидетѣльствуя тѣмъ, что климатическiя условiя были не особенно благопрiятны для ихъ развитiя. Большая или меньшая равномѣрность климата можетъ обусловливаться, особенно для морской фауны, инымъ распредѣленiемъ материковъ и морей, высотъ и глубинъ, а слѣдовательно, инымъ распредѣленiемъ барометрическихъ максимумовъ и минимумовъ, вѣтровъ, теченiй и т. д. Представимъ себѣ, что между Гренландiей и Европой эалегаетъ сплошной перешеек; въ этомъ случаѣ Гольфштромъ не смогъ бы попадать въ Баренцово море, и климатъ Мурмана былъ бы гораздо суровѣе; кромѣ того, упомянутый барьеръ преграждалъ бы холоднымъ полярнымъ водамъ доступъ къ югу, благодаря чему температура умѣренныхъ широтъ и тропиковъ была бы выше; такимъ образомъ, разница между зонами въ этихъ условiяхъ была бы очень значительна. Напротивъ, уничтоженiе этого перешейка повлекло бы за собою смягченiе контрастовъ между экваторомъ и полюсомъ; контрастъ сталъ бы еще меньше, если бы температура повысилась до того, что ледниковый покровъ Гренландiи растаялъ бы. Однимъ словомъ, комбинацiя ряда благопрiятныхъ условiй можетъ обусловить наличiе равномѣрнаго — до извѣстной степени — климата.

Еще одинъ примѣръ. При современномъ положенiи эемной оси сѣверное полушарiе имѣетъ зиму въ перигелiи, а южное — въ афелiи. Слѣдовательно, нужно было бы ожидать, что въ сѣверномъ полушарiи разница между зимой и лѣтомъ будетъ нѣсколько сглажена и получится болѣе умѣренный климатъ, напротивъ, въ южномъ — эта разница будетъ увеличена, усиливая противоположность между лѣтомъ и зимой. На самомъ же дѣлѣ, мы видимъ обратное. По вычисленiю Ганна, среднiя температуры января и iюля въ обоихъ полушарiяхъ таковы:

Годовая амплитуда въ сѣверномъ полушарiи 14,5°, а въ южномъ всего 7,0°, т.-е. климатъ южнаго полушарiя гораздо умѣреннѣе климата сѣвернаго: сѣверное полушарiе имѣетъ холодную зиму и жаркое лѣто, южное — умѣренную зиму и прохладное лѣто. Причина заключается въ томъ, что въ сѣверномъ полушарiи сравнительно много суши и мало воды, въ южномъ же — рѣзко преобладаетъ вода.

Девонскiй перiодъ. О климатѣ этого времени пока имѣется мало опредѣленныхъ данныхъ. Обращаютъ на себя вниманiе условiя образованiя древнихъ красныхъ песчаниковъ (old red sandstones). Въ нихъ нѣкоторые видятъ отложенiя пустынь, другiе же разсматриваютъ их, какъ осадки лагунные. Въ нижнедевонскихъ отложенiяхъ южной Африки обнаружены полированные и штрихованные валуны, залегающiе въ моренѣ. Это единственный намекъ на ледниковыя явленiя въ девонѣ.

Каменноугольный и пермскiй перiоды. Флора нижняго и средняго отдѣловъ каменноугольнаго перiода показываетъ всюду весьма большое однообразiе: въ среднекаменноугольныхъ отложенiяхъ Китая встрѣчены тѣ же растенiя, что и въ Европѣ. Относительно условiй образованiя каменнаго угля до послѣдняго времени существовало разногласiе. Одни считали, что каменный уголь могъ откладываться только въ условiяхъ влажнаго и умѣреннаго климата, основываясь на томъ, что и въ настоящее время торфъ формируется въ умѣренной, но не въ тропической зонѣ. Однако, въ послѣднее время открыты обширные торфяники въ тропикахъ, на Суматрѣ. Поэтому нынѣ склоняются къ взгляду, что образованiе каменнаго угля шло въ условiяхъ жаркаго климата (Потонье, Залѣсскiй) ¹¹).

Климатъ нижняго и средняго каменноугольнаго времени продолжалъ сохраняться въ Западной Европѣ, Китаѣ, Сѣверной Америкѣ, частью и въ южной Африкѣ, и въ теченiе верхнекаменноугольной эпохи. Но въ Австралiи, въ южной Африкѣ, на Мадагаскарѣ, въ Индiи, сѣверной Монголiи, Сибири ¹²), въ бассейнѣ Печоры и сѣверной Двины въ верхнекаменноугольное и пермское время появляется особая флора, для нѣкоторой характерны папоротники Glossopterisи Gangamopteris. Материкъ, на котором была распространена эта флора, Зюссъ назвалъ Землей Гондваны. Какая причина дала толчокъ къ образованiю гондванской флоры, сказать въ настоящее время затруднительно. Возможно, что появленiе ея вызвано дифференцировкой климатическихъ зонъ, но нѣтъ ничего невѣроятнаго въ томъ, что гондванская флора получила начало въ горахъ и на высокихъ плато.

Какъ бы то ни было, къ концу каменноугольнаго перiода, наметилось значительное охлажденiе климата. Въ южномъ полушарiи констатировано весьма сильное оледенѣнiе, о чемъ подробнѣе ниже. Но замѣчательно, что и тамъ, гдѣ слѣдовъ оледенѣнiя пока не наблюдалось, имѣются все же явные признаки холоднаго сезона (т.-е. климатъ былъ не тропическiй). Какъ изъ Кузнецкаго бассейна, такъ и изъ Печорскаго края извѣстны древесины пермокарбоноваго времени съ ясными годичными кольцами. Для пермокарбона Урала и Донецкаго бассейна (Дружковка) также описана древесина Dadoxylon съ весьма ясными кольцами ¹³). Однако, пермокарбоновыя древесины изъ Бразилiи лишены годовыхъ колецъ, точно также нѣтъ ихъ и у тѣхъ Dudoxylon изъ Донецкаго бассейна, которыя происходятъ не изъ пермокарбоковыхъ, а изъ верхнекаменноугольныхъ отложенiй.

Въ концѣ каменноугольнаго или началѣ пермскаго времени — точное опредѣленiе времени затруднительно — интенсивное оледенѣнiе покрыло многiя мѣста южнаго полушарiя. Слѣды его обнаружены въ южной Африкѣ (въ Капской колонiи и въ Бельгiйскомъ Конго), Индiи, Австралiи, Тасманiи, и, наконецъ, въ южной Бразилiи. Кромѣ того, повидимому, въ области восточнаго склона Урала (въ Екатеринбургскомъ уѣздѣ) тоже имелось оледенѣнiе ¹⁴).

Въ Индiи оледенѣнiе въ бассейнѣ р. Годавэри занимало площадь не менѣе ¼ миллiона кв. км. Валуны здѣсь имѣютъ до 75 см. въ дiаметрѣ. Въ Соляномъ же хребтѣ (Salt Range) они достигаютъ величины въ нѣсколько кубическихъ метровъ; здѣсь слои съ валунами переслаиваются съ морскими отложенiями, заключающими органическiе остатки. Можно думать, что тутъ ледники непосредственно спускались въ море ¹⁵).

Въ Австралiи (Викторiя) мѣстами найдено до десяти горизонтовъ валунныхъ отложенiй (при чемъ нѣкоторые мощностью до 60 метровъ), перемежающихся съ морскими осадками. Очевидно, и здѣсь, какъ и въ Индiи (и какъ нынѣ въ Гренландiи и Антарктикѣ), ледяной покровъ оканчивался въ морѣ. Кромѣ того, весьма важно, что оледенѣнiе здѣсь было многократнымъ. Направленiе штриховъ показываетъ, что центръ оледенѣнiя находился къ юго-западу отъ Тасманiи. Ледникъ захватывалъ только южную часть Австралiи и доходилъ подъ 33½—34° ю. ш. (крайнiй сѣнверный пределъ распространенiя) до уровня моря; здѣсь отъ ледника отламывались ледяныя горы, которыя теченiями заносило на сѣнверъ до 21—24° ю. ш. ¹⁶).

Особенно рельефно обнаруживаются слѣды пермокарбоноваго оледенѣнiя въ южной Африкѣ, гдѣ найдены не только полированныя и изборожденныя скалы подъ мореной, но также утесы, обработанные совершенно аналогично т. н. бараньимъ лбамъ. Моренныя отложенiя, извѣстныя подъ именемъ конгломерата Dwyka простираются въ южной Африкѣ между 25° и 32° ю. ш. Штрихи и бараньи лбы показываютъ, что направленiе движенiя льда было съ NNE на SSw. И породы, изъ которыхъ состоятъ валуны, тоже принесены съ сѣвера. Въ песчаникахъ, покрывающихъ конгломератъ Dwyka, были обнаружены листья Gangamopteris, но морскихъ осадковъ, покрывающихъ ледниковые, нигдѣ не найдено ¹⁷).

Пермокарбоновое оледенѣнiе занимало въ южномъ полушарiи площадь не меньшую, чѣмъ плейстоценовое въ сѣверномъ. Но замѣчательно, что аналогичнаго ему оледенѣнiя въ сѣверномъ полушарiи пока не обнаружено, если не считать нѣкоторыхъ мѣстныхъ, напр., по восточному склону Урала. Нѣкоторые полагаютъ, что причиной такого односторонняго оледенѣнiя является поднятiе Гондванскаго материка, ибо ни астрономическими причинами, ни измѣненiями въ составѣ атмосферы нельзя объяснить отсутствiя оледенѣнiя въ сѣверномъ полушарiи. Такъ, Кокенъ ¹⁸) принимаетъ, что въ Индiи, въ области Аравали, гдѣ найдены слѣды интенсивнаго оледенѣнiя пермскаго времени, высоты достигали не 500 м., какъ нынѣ, а свыше 4000 м.

Въ пермское время мы встрѣчаемся съ достовѣрными слѣдами пустынь. Въ верхнепермскихъ осадкахъ имѣются значительныя отложенiя каменной соли, гипса и другихъ солей, перемежающiяся съ глинами и песчаниками краснаго цвѣта. Это отложенiя несомнѣнно морскiя, но образованiе ихъ шло въ условiяхъ пустыннаго климата, аналогичныхъ теперешнимъ на берегахъ Карабугаза.

Въ теченiе трiаса господствовалъ теплый и болѣе или менѣе однообразный климатъ. О сравнительно высокой температурѣ можно судить по присутствiю въ средне и верхнетрiасовыхъ отложенiяхъ мощныхъ массъ известняковъ органическаго происхожденiя. О равномѣрности (конечно — относительной) климата свидѣтельствуетъ космополитическое распространенiе многихъ видовъ.

Въ теченiе юры значительныхъ различiй въ климатахъ не было. Установленныя (1885) Неймайромъ провинцiи, на которыя онъ смотрѣлъ какъ на климатическiя, имѣютъ въ значительной степени фацiальное значенiе, т.-е. обусловлены различiями въ физическихъ условiяхъ мѣстообитанiя. Но все же, повидимому, у сѣвернаго полюса обитала болѣе холодноводная фауна ¹⁹). Замѣчательно, что слѣдовъ умѣреннаго или холоднаго поясовъ въ южномъ полушарiи нельзя было подмѣтить.

Тѣмъ любопытнѣе, что впервые въ нижнемъ мѣелу мы встрѣчаемъ болѣе или менѣе рѣзкую климатическую дифференцировку, при чемъ ясно намѣчается умѣренная зона южнаго полушарiя. Климатическiя зоны оказываются обособленными и въ верхнемѣловое время: стоитъ упомянуть о средиземноэкваторiальной зонѣ, гдѣ распространены строющiе рифы рудисты, кораллы, неринеи, нѣкоторые типичные аммониты и пр. Что это дифференцировка климатическая, а не фацiальная, видно из того, что и на сѣвере (въ Германiи, южной Англiи, южной Швецiи) спорадически встрѣчаются рудисты, но въ мелкихъ формахъ, свидѣтельствующихъ о неблагопрiятныхъ климатическихъ условiяхъ ²⁰).

Въ сенонѣ климатическiя зоны выступаютъ совершенно ясно вслѣдствiе распространенiя въ умѣренныхъ широтахъ белемнитовъ из родовъ Belemnitella и Actinocamax, отсутствующихъ въ тропиках]. Представители перваго рода водились въ верхнемѣловое время въ Европѣ, мѣстами въ западной Азiи, въ сѣверной Америкѣ (на сѣвер до Аляски); отсутствуютъ въ тропикахъ и снова появляются въ южномъ полушарiи, въ Квинслэндѣ — въ формѣ, близкой къ Веlemnitella mucronata.

Слѣдовъ ледниковыхъ явленiй для мѣлового перiода неизвѣстно, если не считать нѣкоторыхъ указанiй для Австралiи, опровергаемыхъ, впрочемъ, другими авторами.

Третичный перiодъ. Въ третичное время, какъ и въ мѣловое, были хорошо выражены климатическiе пояса. Замѣчательно, что въ палэоценовое время (предшествовавшее эоцену въ узкомъ смыслѣ слова) въ моряхъ, покрывавшихъ части Францiи и Англiи, жили моллюски, характерные для бореальныхъ морей (Astarte, Axinus, Cyprina и др.). Между тѣмъ значительно болѣе теплыми были палэоценовыя моря средняго Поволжья, а фауна, встрѣчаемая въ "короваяхъ" Поволжья (нижнесаратовскiй ярусъ), носитъ даже тропическiй отпечатокъ. Палэоценовая флора Поволжья была субтропической; климатъ страны, которую она населяла, былъ равномѣрно теплый и влажный, приблизительно такой, какой сейчас на юге Японiи, въ юго-восточномъ Китаѣ или въ горахъ Явы на высотѣ приблизительно 2000 метровъ. Здѣсь росли пальмы и папоротники, Scitamineae, вѣчнозеленые дубы, лавровыя деревья, падубы. Это были вѣчнозеленые густые лѣса, среди которыхъ, однако, встрѣчались, какъ и нынѣ въ Китаѣ или Японiи, также формы болѣе умѣреннаго климата, съ опадающими листьями, каковы: буки, березы, дубы, тополи, ясени ²¹).

Въ эоценѣ въ Европѣ господствуетъ уже тропическiй типъ растительности. Но о томъ, что климатическiя зоны были выражены, можно судить по сильному развитiю нуммулитовъ и коралловыхъ рифовъ въ средиземно-тропической зонѣ и отсутствiю ихъ въ сѣверныхъ широтахъ (наличiе нуммулитовъ въ Англiи, Гренландiи и Новой Зеландiи объясняютъ теплыми теченiями). Однако, въ эоценовое время климатическiе пояса были менѣе рѣзко дифференцированы, чѣмъ въ верхнемѣловое; климатъ Европы былъ значительно теплѣе нынешняго.

Въ олигоценѣ въ Европѣ снова наступило охлажденiе, но все же наряду съ формами умѣреннаго климата, каковы ивы, тополи, березы, ольхи, орѣшники, грабы, буки, каштаны, виноградъ и др., встрѣчаются и тропическiя: пальмы, Cinnamomum, хлѣбное дерево (Artocarpus), древовидныя лилейныя (Dracaena draco) и пр. У олигоценовыхъ деревьевъ средней Европы годичныя кольца выражены такъ же хорошо, какъ у современныхъ. Въ нижнемъ олигоценѣ Волынской губ. найдены пальмы, Sequoia, лавръ, наряду съ деревьями съ отпадаюшей листвой; средняя годовая температура была 16°—17°С.

Въ Гренландiи въ неогеновыхъ отложенiяхъ найдены представители родовъ Ginkgo, Taxodium, Libocedrus, Glyptostrobus, Sequoia, Pinus, Liquidambar, затѣмъ — тополи, ивы, ольхи, березы, лещины, буки, каштаны, дубы, Sassafras, Aralia, плющ, виноградъ, магнолiя, лавръ и многiе другiе — всего 262 вида. Та же флора обнаружена на Гриннеллевой Землѣ подъ 82° с. ш. He слѣдуетъ думать, чтобы эта растительность характеризовала собою субтропическiй климатъ, какъ полагалъ въ свое время Гееръ. Она могла произрастать во влажномъ, умѣренномъ климатѣ, которому не чужды были даже морозы. Въ южномъ Чили и по берегамъ Магелланова пролива въ настоящее время преобладающими деревьями являются вѣчнозеленые буки (Nothofagus Dombeyi и N. betuloides), магнолiя (Drimys Winteri), кипарисъ (Libocedrus tetragona), а также вѣчнозеленые кустарники ²²). Между тѣмъ, климатъ здѣсь умѣренный, осадковъ много, при чемъ распредѣлены они въ теченiе года равномѣрно, небо по большей части покрыто облаками, снѣгъ выпадаетъ во всѣ сезоны, но лежитъ даже зимой недолго. Морозы тоже могутъ случиться въ любое время года, но непродолжительны.

Въ средней Европѣ въ мiоценовое время былъ теплый климатъ (однако, все же съ зимними морозами); къ сѣверу онъ становился болѣе умѣреннымъ. По общему характеру мiоценовая флора Западной Европы напоминала современную флору атлантическихъ штатовъ Сѣв. Америки, южнаго Китая и Закавказья. Во Францiи росли различныя лавровыя (напр., Cinnamomum), камфарное дерево, Myrtus, секвойя, Taxodium, бамбукъ, драконовое дерево (Dracaena draco), пальмы, древовидные папоротники изъ Osmundaceae.

Сарматская (сарматъ есть одно изъ подраздѣленiй мiоцена) флора Новороссiи имѣла вполнѣ выраженный характеръ современной растительности умѣренныхъ широтъ Китая. Это были деревья главнымъ образомъ съ опадающей листвою. Здѣсь росли каштаны, грабы, клены, орѣхи, буки, дубы и пр., затѣмъ Zelkova Ungeri, Sapindus, Taxodium distichum, Liriodendron Procacclnii, Ailanthus Confucii, Sterculia tridens, Eucommia ulmoides. Послѣднiя четыре формы сближаютъ флору Донской области, гдѣ онѣ найдены, съ восточно-азiатской: Eucommia ulmoides обитаетъ нынѣ въ Китаѣ, въ провинцiяхъ Ху-бей и Сы-чуань. Ailanthus Confucii наиболѣе близокъ къ A. glandulosa, растущему въ Китаѣ, но свободно выносящему климатъ Европы. Родъ Sterculia водится въ Китаѣ и Японiи, Liriodendron — въ Китаѣ и Сѣв. Америкѣ. Сарматская флора Донской области была богаче современной закавказской ²³).

Недавно въ Севастополѣ открыта фауна сарматскихъ наземныхъ млекопитающихъ. Здѣсь найденъ представитель семейства жирафовъ (Achtiaria expectans), антилопы Tragoceras, хищникъ Ictitherium, носорогъ Асеratherium Zernowi, наконецъ Hipparion ²⁴). Все — фауна болѣе теплаго климата, чѣмъ современный.

Въ самомъ концѣ мiоцена, въ меотическое время, климатъ южной Россiи, судя по находкамъ ископаемыхъ растенiй въ южной Бессарабiи, снова испыталъ охлажденiе. Насколько можно рѣшать по немногочисленнымъ даннымъ, флора имѣла довольно умѣренный обликъ ²⁵).

Однако, мы знаемъ изъ Новороссiи меотическую фауну наземныхъ млекопитающихъ, характеризующую климат болѣе теплый, чѣмъ современный. Такъ, на юго-западѣ Херсонской губ. въ меотическихъ отложенiяхъ найдены остатки носороговъ (Rhinoceras, Aceratherium), антилопъ (Tragoceras), жирафовъ (Camelopaudalis), затѣмъ Hellailotherium (изъ семейства жирафовъ), страуса и др. ²⁶). Подобнаго же характера, но гораздо болѣе богатая фауна описана изъ с. Тараклiи, Бендерскаго уѣзда, (въ Бессарабiи) ²⁷), но замѣчательно, что здѣсь среди остатковъ носороговъ, жирафовъ, антилопъ и др. найдены остатки бобра (Castor fiber), обитателя лѣсовъ умѣренной зоны.

Въ плiоцене охлажденiе прогрессировало, и въ концѣ этой эпохи у полюсовъ, вѣроятно, образовались скопленiя льда. Въ Европейской Россiи климатъ сталъ настолько умѣреннымъ, что рѣки зимою начали покрываться льдомъ. Въ южной части Екатеринославской губ., по берегу Бугскаго лимана, а также у Одессы находили въ понтическихъ известнякахъ валуны гранита и сiенита, a въ Херсонской губ. (близъ Одессы, у колонiи Рорбахъ), кромѣ того, валуны криворожскаго желѣзистаго кварцита въ значительномъ удаленiи отъ ихъ коренного мѣсторожденiя, верстахъ въ 170—220 къ юго-западу ²⁸). Валуновъ много и размѣрами они до полуметра. По предположенiю Н. А. Соколова валуны эти были разнесены льдинами по понтическому морю, волны котораго омывали кварцитовыя скалы криворожскаго района. На Дону, у станицы Нижнекурмоярской и въ другихъ мѣстахъ, въ верхнеплiоценовыхъ наземныхъ отложенiяхъ найдены куски известняка и другихъ породъ съ каменноугольными и мѣловыми ископаемыми, принесенные рѣчнымъ льдомъ съ береговъ Дона, изъ мѣстъ, расположенныхъ гораздо выше Нижнекурмоярской ²⁹).

Но вмѣстѣ съ тѣмъ нахожденiе въ Зап. Европѣ остатковъ гиппопотама въ верхнеплiоценовыхъ отложенiяхъ показываетъ, что все же климатъ былъ значительно теплѣе современнаго.

Четвертичный перiодъ отличается чрезвычайно обширнымъ оледенѣнiемъ, которое по площади превосходило даже верхнепалеозойское. Къ Европѣ (и именно восточной) ледниковый покровъ спускался по Днепру до 49° с. ш., въ Америкѣ по долинѣ Миссиссиппи до 37½°. Въ южномъ полушарiи слѣды этого оледенѣнiя извѣстны по всему протяженiю Андовъ, начиная отъ экватора, затѣмъ въ южной и тропической Африкѣ, южной Австралiи, въ Тасманiи, на южномъ островѣ Новой Зеландiи, на Новой Гвинеѣ. Въ Альпахъ, Карпатахъ, въ горахъ южныхъ полуострововъ Европы, въ Атласѣ, Малой Азiи, на Кавказѣ, Тянь-шанѣ, Алтаѣ, Гималаяхъ, Куень-лунѣ имѣются ясные слѣды ледниковой эпохи: тамъ, гдѣ и сейчасъ имѣются ледники, нѣкогда они спускались гораздо южнѣе; гдѣ сейчасъ ихъ нѣтъ, въ ледниковое время они были. Кромѣ перечисленныхъ районовъ оледенѣнiя, есть основанiе предполагать бывшее распространенiе ледниковъ еще для многихъ мѣстъ восточной Азiи.

Что касается причинъ, вызвавшихъ оледенѣнiе, то по этому вопросу имѣется масса гипотезъ, привлекающихъ къ разсмотрѣнiю факторы астрономическiе, атмосферическiе, геоморфологическiе и т. д. На разборѣ всѣхъ этихъ гипотезъ мы не имѣемъ возможности здѣсь останавливаться. При оцѣнкѣ ихъ нужно прежде всего считаться съ тѣмъ, что оледенѣнiя въ четвертичное время, подобно тому какъ и въ верхнепалеозойское, были многократными: такъ, въ Альпахъ въ четвертичное время было четыре оледенѣнiя, въ сѣверной Россiи не менѣе двухъ, въ Сѣв. Америкѣ до шести и т. д.

Заключенiе. Резюмируя все изложенное выше насчетъ климатовъ геологическаго прошлаго, мы можемъ сказать, что имѣются четыре эпохи интенсивнаго оледенѣнiя, именно: 1) альгонкинская, 2) нижнекембрiйская, 3) верхнекарбоновая и нижнепермская и 4) постплiоценовая. Это четыре большихъ климатическихъ волны. Нѣкоторыя изъ этихъ волнъ, а можетъ быть, и всѣ онѣ, состоятъ, въ свою очередь, изъ волнъ второго порядка. Какiя причины влекли за собою наступленiе ледниковыхъ эпохъ, это, повторяемъ, — проблема, доселѣ неразрѣшенная. Но одно любопытное обстоятельство все же выясняется. Если сопоставить эпохи интенсивнаго оледенѣнiя съ эпохами интенсивнаго горообразованiя, то, оказывается, между ними существует извѣстный параллелизмъ ³⁰). Вслѣдъ за эпохами сильныхъ тектоническихъ движенiй наблюдается мощное развитiе ледниковъ, какъ это видно изъ слѣдующей таблички:

Съ другой стороны, эпохи тектонически спокойныя какъ будто отличаются болѣе или менѣе равномѣрнымъ климатомъ и отсутствiемъ оледенѣнiя, таковы: кембрiй (кромѣ нижняго), среднiй и верхнiй девонъ, трiасъ, юра.

Очевидно, образованiе обширныхъ и мощныхъ поднятiй, при прочихъ благопрiятныхъ условiяхъ (напр., при наличiи влажныхъ вѣтровъ и т. п.), способствуетъ конденсацiи водяныхъ паровъ и постепенному накопленiю снѣга и льда. Съ теченiемъ времени, льды, накопляясь, выходятъ за предѣлы горныхъ поднятiй и покрываютъ обширныя пространства. Напротивъ, опусканiя заставляютъ ледниковый покровъ сократиться.

Наличность однихъ только горныхъ системъ не влечетъ за собою наступленiя оледенѣнiя. Необходимъ цѣлый рядъ сопутствующихъ факторовъ, изъ коихъ важнѣйшiй — усиленное выпаденiе осадковъ въ горной области. Увеличенiе же количества выпадающихъ осадковъ можетъ, опять-таки, быть результатомъ весьма разнообразныхъ причинъ.

IV. Четвертичная ледниковая эпоха и нѣкоторыя проблемы современнаго распространенiя организмовъ.

Изъ множества проблемъ, связанныхъ съ вопросомъ о четвертичной ледниковой эпохѣ, мы коснемся лишь нѣкоторыхъ результатовъ влiянiя ледниковой эпохи на географическое распространенiе организмовъ.

1. Биполярность. Нѣкоторые изъ морскихъ организмовъ показываютъ прерывистое распространенiе, притомъ весьма удивительнаго свойства: они водятся лишь въ умѣренныхь частяхъ сѣвернаго и южнаго полушарiй, минуя тропическiя и субтропическiя зоны. Эта своеобразная особенность географическаго распространенiя носитъ названiе биполярности ³¹). Приведемъ нѣсколько примѣровъ изъ разныхъ группъ животныхъ, при чемъ начнемъ съ млекопитающихъ.

Въ умѣренныхъ частяхъ Тихаго океана, какъ въ сѣверномъ, такъ и въ южномъ полушарiяхъ, есть нѣсколько видовъ сивучей, водныхъ млекопитающихъ, принадлежащихъ къ отряду ластоногихъ и семейству Otariidae (куда относится и котикъ Командорскихъ острововъ). Одинъ видъ, Eumetopias lobatus, встрѣчается у береговъ Австралiи и Новой Зеландiи, отсутствуетъ, какъ и всѣ вообще сивучи, въ тропикахъ и снова появляется у береговъ южной Японiи. Близкiй видъ, E. californianus, живетъ у береговъ Калифорнiи.

Бѣлуха, Delphinapterus leucas, китообразное изъ семейства дельфиновъ (Delphinidae), распространена въ Сѣв. Ледовитомъ океанѣ и въ сѣверныхъ частяхъ Атлантическаго на юг въ Европѣ до Данiи и Англiи, въ Америкѣ до эал. Св. Лаврентiя, затѣмъ въ сѣверной части Тихаго океана, именно — въ Беринговомъ морѣ и на юг по азiатскому побережью до устья Амура. Кромѣ того, послѣ значительнаго перерыва, встрѣчается въ южномъ полушарiи, у Новой Зеландiи (возможно — въ формѣ подвида kingi). Другой дельфинъ, Grampus griseus, водится въ сѣверныхъ частяхъ Атлантическаго океана въ Европѣ (до Средиземнаго моря) и въ Америкѣ, а также и въ сѣверныхъ частяхъ Тихаго на югъ до Японiи, Китая и Калифорнiи; затѣмъ у мыса Доброй Надежды и у Новой Зеландiи.

Китъ, Balaena glacialis, и родственныя ему формы имѣютъ приблизительно такое же распространенiе, что и сейчасъ названный дельфинъ, а кромѣ того встрѣчаются у южныхъ береговъ южной Америки.

Переходимъ къ рыбамъ. Изъ акулъ такъ назыв. полярная, Somniosits microcephalus, встрѣчается въ Бѣломъ и Баренцовомъ морѣ, у береговъ Европы на югъ до устья Сены (рѣдко), у Исландiи, Гренландiи, по американскому побережью на югъ до мыса Кодъ; въ сѣверной части Тихаго океана на югъ съ одной стороны до Японiи, съ другой — до Орегона; недавно обнаружена въ южномъ полушарiи, у о-ва Macquarie (къ югу отъ Новой Зеландiи). Въ общемъ таково же распространенiе гигантской акулы Cetorhinus maximus, избѣгающей, однако, полярныхъ водъ. Она идетъ въ сѣверномъ полушарiи на югъ до Средиземнаго моря, Виргинiи, Японiи и Калифорнiи, а въ южномъ — встрѣчена у Новаго Южнаго Уэльса. Биполярно также распространенiе акулы Lamna cornubica.

Анчоусъ, Engraulis enerasicholus, распространенъ въ Европѣ отъ Бергена (61½° с. ш.) до Средиземнаго и Чернаго моря; на югъ спускается вплоть до м. Бохадоръ (Африка под 26°12’ с. ш.). У береговъ Тасманiи и Новой Зеландiи представленъ очень близкимъ подвидомъ antipodum. Родственныя формы извѣстны у береговъ южнаго Сахалина, Японiи, Кореи, затѣмъ отъ Ванкувера до Нижней Калифорнiи. Но здѣсь между областями распространенiя анчоуса въ сѣверномъ и южномъ полушарiи существуетъ перерывъ: у береговъ Мексики эта рыбка не водится.

Тихоокеанская сардинка, Sardinella sagax, водится у береговъ Японiи и Кореи на сѣверъ до устья р. Тумень-ула, затѣмъ у тихоокеанских штатовъ Сѣв. Америки на югъ до южной Калифорнiи, далѣе у береговъ Чили и Перу и, наконецъ, у южной Африки. У западныхъ береговъ Америки перерывъ въ распространенiи этого вида, какъ и многихъ другихъ биполярныхъ формъ, ограничивается промежуткомъ между южной Калифорнiей и Перу. Сардинки, какъ европейскiя, такъ и тихоокеанскiя, живутъ въ водѣ, имѣющей температуру не свыше 20° С. ³²).

Явленiя биполярности широко распространены среди безпозвоночныхъ. За подробностями мы отсылаемъ къ работѣ проф. Дерюгина, гдѣ приведены эффектные примѣры биполярности, напр., гефиреи Priapulus саudatus, червя Maldane sarsi, моллюска Acolis papillosa и многихъ другихъ.

Для объясненiя этихъ парадоксальныхъ фактовъ предложено нѣсколько гипотезъ. Одни указываютъ на возможность обмѣна фаунами черезъ посредство глубинъ. Но приведенные нами выше примѣры относятся какъ разъ не къ глубиннымъ животнымъ и требуютъ иного объясненiя.

Другiе полагаютъ, что вплоть до начала третичнаго перiода зоогеографическихъ зонъ на землѣ не было, имѣлась единая, распространенная космополитически фауна. Затѣмъ условiя измѣнились. Современныя биполярныя формы есть реликты прежней универсальной фауны, оставшейся безъ измѣненiя (или почти безъ измѣненiя) въ приполярныхъ странахъ, тогда какъ въ тропикахъ соотвѣтственные виды вымерли или измѣнились. Противъ этой гипотезы справедливо возражаютъ, что варьировать должны были скорѣе приполярные организмы, гдѣ, вслѣдствiе наступленiя холодовъ, сильно измѣнились условiя существованiя, а не тропическiе, гдѣ климатическiя условiя не должны были претерпеть большихъ колебанiй. A затѣмъ, какъ мы видѣли, климатическiя зоны были выражены еще въ мѣловое время.

Есть, наконецъ, взглядъ (Дерюгинъ 1915) на биполярность, какъ на явленiе прерывистаго распространенiя, обнаруживающагося въ результатѣ ранѣе бывшаго космополитизма. Дальнѣйшимъ развитiемъ взглядовъ Дерюгина является излагаемая ниже теорiя.

Слѣдуетъ прежде всего обратить вниманiе на то обстоятельство, что ближе всего экваториальныя границы распространенiя (т.-е. южная граница въ сѣверномъ полушарiи и сѣверная — въ южномъ) биполярныхъ формъ сходятся у западныхъ береговъ Америки и Африки. Именно здѣсь наиболѣе близко къ экватору выступаетъ холодная вода у береговъ. Стоитъ допустить нѣкоторое охлажденiе приэкваторiальныхъ областей, и возможность миграцiй береговыхъ формъ и обмѣна фаунами обоихъ полушарiй будетъ на лицо. Такое охлажденiе, дѣйствительно, имѣло мѣсто въ ледниковое время, когда температура тропическихъ областей замѣтно понизилась. Въ это время въ тропики проникли многiя формы умѣренныхъ (но не арктическихъ) широтъ. Когда снова наступилъ болѣе теплый климатъ, формы умѣреннаго климата (напр., сардинки, анчоусы) въ тропикахъ вымерли или удалились отсюда къ сѣверу и къ югу, и такимъ образомъ получилась та форма прерывистаго распространенiя, которая извѣстна подъ именемъ биполярности.

Для подтвержденiя изложенной сейчас теорiи можно привести и палеонтологическiя доказательства, дающiя не мало указанiй на проникновенiе сѣверныхъ формъ далеко къ югу подъ влiянiемъ охлажденiя.

Такъ, въ постплiоценовое время цѣлый рядъ бореальныхъ моллюсковъ проникъ въ Средиземное море. Въ Сицилiи, у Мессиньи, Катанiи и въ другихъ мѣстахъ развиты отложенiя калабрiйскаго яруса, которыя нѣкоторыми геологами относятся къ верхнему плiоцену. Здѣсь, наряду съ уже вымершими формами, имѣются виды бореальные, каковы: Cyprina islandica, Buccinum undatum и др., нынѣ въ Средиземномъ морѣ не живущiе. Еще больше сѣверныхъ формъ встрѣчается въ болѣе молодыхъ отложенiяхъ сицилiйскаго яруса. Осадки этого яруса на востокѣ найдены вплоть до острововъ Коса и Родоса.

Подобно этому и въ Тихомъ океанѣ можно констатировать проникновенiе сѣверныхъ морскихъ формъ къ югу. Развитые по берегамъ Калифорнiи осадки формацiи Сан-Дiего, которой приписываютъ постплiоценовый возрастъ, обнаруживаютъ слѣды быстраго пониженiя температуры въ видѣ сѣверныхъ моллюсковъ.

Наконецъ, въ Африкѣ на берегахъ Сенегала, подъ 16° с. ш., обнаружены четвертичныя морскiя отложенiя, въ которыхъ, наряду съ современными формами, встрѣчаются моллюски умѣренныхъ широтъ, каковы Cardium edule и др.; типично тропическiе же виды отсутствуютъ.

Такимъ образомъ, цѣлый рядъ палеонтологическихъ фактовъ показываетъ, что въ ледниковое время, дѣйствительно, весьма много сѣверныхъ морскихъ видовъ спустилось очень далеко къ югу.

Развитыя относительно биполярности соображенiя ясно показываютъ, что въ плейстоценовое ледниковое время охлажденiе коснулось не только Атлантическаго, но и Тихаго океановъ. Между тѣмъ, Iокояма въ часто цитируемой статьѣ ³³) развиваетъ взглядъ, согласно которому въ Японiи охлажденiе наступило въ верхнеплiоценовое время, а въ плейстоценовое, когда значительныя части Европы и Америки покрылись ледянымъ покровомъ, въ Японiи господствовал климатъ гораздо болѣе теплый, чѣмъ теперь, такъ что область распространенiя коралловъ доходила до 35° с. ш. (входъ въ Токiйскую бухту), тогда какъ теперь она не заходитъ къ сѣверу далѣе острововъ Рiу-кiу (28° 20' с. ш.) и Бонинъ (27° с. ш.). Основанiемъ этой гипотезы служитъ слѣдующее.

На берегу Токiйской бухты, къ югу отъ Iокогамы, японскiй авторъ нашелъ отложенiя съ многочисленными моллюсками и плеченогими. Среди моллюсковъ около 40% вымершихъ, среди же тѣхъ, которые живутъ и понынѣ, оказывается значительное количество бореальныхъ формъ: такъ, наприм., Chrysodomus phoeniceus встрѣчается у береговъ Британской Колумбiи подъ 51° с. ш., Puncturella conica у Фальклэндскихъ острововъ, Leda ramsayi у Новаго Южнаго Уэльса. Цѣлый рядъ другихъ формъ живетъ къ сѣверу отъ Токiйской бухты. Yokoyama относитъ эти отложенiя съ холодноводной фауной къ плiоцену, считая ихъ, въ силу присутствiя многихъ вымершихъ видовъ, не моложе, чѣмъ среднеплiоценовыми.

Между тѣмъ, по даннымъ Далля, по тихоокеанскому побережью Америки отъ Орегона къ сѣверу въ началѣ и срединѣ мiоцена господствовалъ холодно-умѣренный климатъ, и ничто не препятствуетъ считать вышеупомянутыя отложенiя на берегу Токiйской бухты за мiоценовыя.

У Нома, на берегу той же Токiйской бухты, подъ 35° с. ш. найдены отложенiя съ многочисленными кораллами и моллюсками. Послѣднiе всѣ нынѣ живущiе, но общiй характеръ ихъ указываетъ на фауну болѣе теплаго климата, чѣмъ современный; изъ 35 видовъ четырнадцать живутъ нынѣ къ югу отъ Японiи, четырнадцать какъ въ водахъ Японiи, такъ и въ тропикахъ и шесть продолжаютъ обитать лишь у береговъ Японiи. Если присоединить сюда коралловъ, нынѣ совсѣмъ не свойственныхъ Токiйской бухтѣ, то мы будемъ имѣть предъ собой фауну тропическую, гораздо болѣе тепловодную, чѣмъ та, что нынѣ живетъ у береговъ Токiйской бухты. Iокояма считаетъ эту фауну плейстоценовой, т.-е. одновременной ледниковой эпохѣ Европы. Такимъ образомъ, выходитъ, что въ то время, когда значительная часть Европы была окована ледянымъ панцыремъ, въ Японiи господствовалъ климатъ еще болѣе теплый, чѣмъ нынѣ.

Однако, отнесенiе фауны Нома къ плейстоцену не можетъ считаться окончательно установленнымъ, и возможно, что будущiя изслѣдованiя заставятъ разсматривать эти отложенiя какъ верхнеплiоценовыя.

2. Не биполярное, прерывистое распространенiе морскихъ животныхъ. Еще одинъ результатъ влiянiя ледниковой эпохи на морскую фауну можно отмѣтить. Среди безпозвоночныхъ, а особенно среди рыбъ, наблюдается, какъ мы уже отмѣтили выше, много видовъ, распространенныхъ въ сѣверныхъ частяхъ Тихаго и Атлантическаго океановъ, но отсутствующихъ въ Сѣверномъ Ледовитомъ морѣ, точнѣе — въ азiатской части его. Въ качествѣ примѣровъ можно привести треску (Gadus morhua), морскую сельдь (Clupea harengus), мойву ( Mallotus rillosus) и др. Причина заключается въ слѣдующемъ. Въ плiоценовое время между Атлантическимъ океаномъ и Тихимъ въ области Берингова пролива могъ происходить гораздо болѣе свободный обмѣнъ фаунами. На берегахъ Берингова пролива обнаружены остатки несомнѣнно плiоценовой фауны морскихъ моллюсковъ, свидѣтельствующихъ о болѣе тепломъ климатѣ, чѣмъ сейчасъ. Тогда то и проникли въ Тихiй океанъ изъ Арктики такiе виды, какъ треска, сельдь и др. Впослѣдствiи, наступившее въ ледниковое время охлажденiе сѣвера повлекло за собою вымиранiе этихъ формъ въ Сѣверномъ Ледовитомъ океанѣ и тѣмъ вызвало своеобразное прерывистое распространенiе ихъ ³⁴).

3. Прерывистое распространенiе наземныхъ организмовъ. Отмѣтимъ прежде всего, что прерывистость въ распространенiи наземныхъ и прѣсноводныхъ животныхъ и растенiй может быть вызвана различными причинами: случайнымъ заносомъ, опусканiемъ промежуточной области подъ уровень моря, миграцiями, конвергентнымъ развитiемъ въ двухъ областяхъ, климатическими измѣненiями и т. под. Здѣсь мы коснемся только такихъ случаевъ, которые могутъ быть, по нашему мненiю, объяснены измѣненiями климата ³⁵).

Зеленая лягушка, Rana esculenta, водится въ Европѣ, въ сѣверо-западной Африкѣ, на Кавказѣ, въ Малой Азiи, Персiи, Туркестанѣ, отсутствуетъ въ Сибири, а затѣмъ въ формѣ подвидаnigromaculata появляется въ бассейнѣ Амура, въ Кореѣ, Японiи, Китаѣ и Сiамѣ. Древесная лягушка, Hyla arborea, распространена въ Европѣ, сѣверо-западной Африкѣ, Малой Азiи, на Кавказѣ; въ Сибири ея, какъ и зеленой лягушки, нѣтъ, но на Амурѣ, въ Китаѣ, Кореѣ и Японiи она снова появляется въ качествѣ близкихъ формъ (подвидовъ).

Небольшая прѣсноводная рыбка, горчакъ, Rhodeus sericeus, распространена въ Средней Европѣ на востокъ до бассейна Каспiйскаго моря. Отсутствуя въ Туркестанѣ и Сибири, горчакъ снова появляется въ бассейнѣ Амура и въ Манджурiи. Близкiе виды встрѣчаются въ Китаѣ и Японiи. Совершенно аналогично распространенiе вьюна, misgurnus fossilis. Подобно горчаку, онъ водится въ Средней Европѣ на востокъ до бассейна Волги; въ Сибири отсутствуетъ и снова появляется (въ качествѣ подвида anguillicaudatus) въ бассейнѣ Амура, въ Кореѣ, Китаѣ, Японiи, на Формозѣ.

Цѣлый рядъ растенiй обладаетъ ареалами распространенiя, весьма схожими съ указанными для рыбъ. Приведемъ нѣсколько примѣровъ.

Вязъ, Ulmus monlana, встрѣчается въ Европѣ отъ Пиренеевъ до Уральскаго хребта (онъ переходитъ за Уралъ только въ южной части Пермской губ.), затѣмъ имѣется въ Крыму, на Кавказѣ (какъ на сѣверномъ, такъ и на южномъ), въ Малой Азiи; отсутствуя во всей остальной Азiи, снова появляется на среднемъ Амурѣ, въ Манджурiи, Сы-чуани, въ сѣверной Японiи и на Сахалинѣ. Жимолость, Lonicera nigra, свойственная средней и южной Европѣ, была найдена въ тожественной формѣ (даже не подвидъ) въ Манджурiи, именно въ верховьяхъ р. Ялу. — Ландышъ, Convallaria majalis, распространенъ въ Европѣ на востокъ вплоть до губернiй Вятской, Уфимской и Оренбургской; въ Сибири ландыша нѣтъ; но въ лѣсной полосѣ Манджурiи, Кореи, Японiи и сѣверной Америки мы снова находимъ его. — Печеночница, Anemone hepatica, весьма обычная въ Европѣ, отсутствуетъ на Уралѣ и въ Сибири, затѣмъ снова появляется въ юго-восточной Монголiи, въ восточной Манджурiи и въ Кореѣ. Кромѣ того, она довольно широко распространена въ лѣсахъ Сѣверной Америки (Канада — Флорида — Айова).

Дубъ, Quercus pedunculata, не переходитъ къ востоку за Уралъ. Послѣ громаднаго промежутка въ восточномъ Забайкальѣ появляется весьма близкiй къ нему видъ Quercus mongoluca, а также и другiе виды дубовъ. Во всей Сибири дубъ совершенно отсутствуетъ. Спутникомъ дуба повсюду является лещина, Corylus avellana, отсутствующая въ Сибири и появляющаяся снова вмѣстѣ съ дубомъ (Quercus mongolica) на Аргуни и въ Манджурiи — въ формѣ Corylus heterophylla. Въ ископаемомъ состоянiи С. avellana (или, быть можетъ, близкая къ ней С. Macquarii) найдена въ Алтаѣ, въ отложенiяхъ по Бухтармѣ, относимыхъ предположительно къ плiоцену. — Тисъ, Taxus bасcata, встрѣчается въ Европѣ, сѣверной Африкѣ, на Кавказѣ, въ Гималаяхъ, а затѣмъ въ близкихъ подвидахъ на Амурѣ, Уссури, Сахалинѣ, въ Японiи, въ Канадѣ.

Особенно поучительно распространенiе липы. Липа, Tilia cordata, растетъ въ Европѣ и въ западной Сибири, островками попадается въ Салаирскомъ кряжѣ, въ Кузнецкомъ Алатау и у Красноярска, а затѣмъ въ формѣ чрезвычайно близкой, Tilia amurensis, появляется на Амурѣ и по Уссури. Кромѣ того, въ Манджурiи растетъ Т. mandshurica, близкая къ западно-европейской Т. argentea (которая встрѣчается, между прочимъ, и въ Подолiи и Бессарабiи).

Итакъ, мы видимъ, что цѣлый рядъ растенiй и животныхъ встрѣчается, въ совершенно тожественныхъ или весьма близкихъ формахъ, въ средней и южной Европѣ, отсутствуеть въ Сибири и снова появляется въ бассейнѣ Амура, въ Манджурiи и Японiи.

Каковы причины такого прерывистаго распространенiя? О случайномъ заносѣ не можетъ быть и рѣчи, возможность миграцiй и конвергентнаго развитiя также исключается. Остается одно предположенiе — о причинахъ, коренящихся въ измѣненiи климата.

Ледниковаго покрова въ Сибири — по крайней мѣрѣ, на большей части ея протяженiя — не было, но въ теченiе ледниковой эпохи климатъ здѣсь был гораздо суровѣе. Очевидно, въ доледниковое время вышеперечисленные виды были распространены на всемъ протяженiи европейско-азiатскаго материка, отъ западной Европы до береговъ Тихаго океана. Послѣдовавшее въ теченiе ледниковаго времени охлажденiе вызвало исчезновенiе этихъ видовъ всюду, кроме особо благопрiятныхъ мѣстъ, гдѣ климатъ позволялъ имъ существовать въ то время, когда на сѣвере были льды. Такими убежищами для многихъ видовъ явились южная Европа, Кавказъ, Туркестанъ, Манджурiя (включая бассейнъ Уссури), Японiя. Когда ледниковая эпоха закончилась, снова началось завоеванiе потерянной территорiи, при чемъ наиболѣе благопрiятныя въ климатическомъ отношенiи мѣста прежде всего были заселены болѣе требовательными къ теплу организмами. Сибирь же въ значительной части еще ждетъ нашествiя той флоры и фауны, которая нѣкогда подъ напоромъ льдовъ отступила къ югу или въ данномъ мѣстѣ вымерла.