П. К. Чудинов. Иван Антонович Ефремов (1907 - 1972)

    Как особое направление исследований тафономия оформилась, по существу, к середине 30-х годов, когда И. А. Ефремов оценил природные процессы не только с позиций образования местонахождений и закономерностей захоронения остатков, в их аккумулятивном значении, но и "негативно", как процессы столь же закономерно уничтожающие геологическую летопись. И здесь, как ни парадоксально, в формировании тафономических представлений несомненное значение имели "чисто" геологические экспедиции И. А. Ефремова в Приамурье и особенно в Сибирь. Связанные с поисками минерального сырья, или геологическими изысканиями под будущие трассы, они на первый взгляд не были связаны с работой "охотника за ископаемыми". Палеонтолог Ефремов имел дело с "конечными" продуктами разрушения горных пород в древних зонах осадконакопления, с остатками животных, погребенных в осадочных комплексах. Последние в виде мощных, горизонтально залегающих толщ красноцветов прослеживались на спокойном рельефе Восточно-Европейской равнины.

    Ефремов-геолог работал в складчатых сооружениях сложного геологического строения. Они отражались в рельефе горными хребтами и высокими участками континентальной суши. Отсюда начиналось "потоков рожденье и первое грозных обвалов движенье". Перед мысленным взором возникали страницы каменной книги Земли. Смятые когда-то в горные хребты, они разрушались и продукты выветривания за многие миллионы лет перемещались к краям континента. На этом длительном пути перемещения от начала разрушения или денудации суши и до области аккумуляции происходила отчетливая дифференциация продуктов разрушения. В высокогорьях преобладали огромные глыбы пород и каменные россыпи. По мере выветривания и перемещения в пониженные участки они уменьшались в размерах, становились крупными валунами в руслах многочисленных горных рек. Постепенно, совершая свой путь по водным артериям и земной поверхности, они все более разрушались и до области аккумуляции доходили обычно галька, гравий из наиболее прочных изверженных и метаморфических пород. Более мелкие частицы разрушенных пород — пески и глины — выносились потоками еще дальше в нижние участки речных дельт.

    Так, оценка современных физических процессов позволила понять их роль и масштабы в геологическом времени, показала, что распределение продуктов разрушения по поверхности континента определяется многими факторами, так же как и их сохранение в геологической летописи. Чем выше по отношению к базису эрозии располагались континентальные фации, тем менее полно они сохранялись. Из всего "потока" осадков, перемещавшихся по поверхности, наиболее полно представлены лишь те, что накапливались в крупных зонах аккумуляции. Такими зонами были прибрежные участки больших водных бассейнов, дельты крупнейших рек.

    Схема распределения осадков по ступеням деструкции. Рис. И. А. Ефремова, 1950 г.

    Это направление исследований, параллельное тафономии, позднее в обобщающей монографии И. А. Ефремова было выделено в литолеймономию, или учение о закономерностях сохранения осадков в геологической летописи.

    Процессы разрушения поверхности литосферы в пределах континентальной суши, аналогичные современным процессам, в любую геологическую эпоху протекали в биосфере с ее растительным и животным миром, различиями климатов, ландшафтов, экологических условий и многообразных взаимосвязей. Остатки организмов после гибели разрушались на месте и включались в процесс перемещения осадков. Но и здесь, на длительном пути переноса, они "перемалывались" вместе с осадками. В результате в захоронение попадали остатки животных, обитавших сравнительно недалеко от конечных зон осадконакопления. Иначе говоря, весь "поток" наземной жизни прошлого проходил в конечном счете через "фильтры" процессов разрушения.

    Эти представления, непосредственно вытекающие из актуалистического подхода к изучению прошлого, приобретали важное значение, поскольку расширяли тафономию рассмотрением осадков. Последние раскрывали роль процессов деструкции и природные условия минувших эпох. Тем самым в круг тафономии включалось не только формирование геологической летописи, но и в более широком плане — история преобразования лика Земли.

    Интересно, что этот же подход позднее определил отношение И. А. Ефремова к вопросу, который, можно сказать, периодически обсуждался со времен Геродота!

    "...Внезапные погружения материков под уровень моря, как, например, легендарной Атлантиды, в действительности никогда не имели места". По мнению И. А. Ефремова, при подобных погружениях поверхностные материковые отложения сохранялись бы под слоями морских напластований. В таких случаях они были бы представлены всеми комплексами материковых фаций, начиная от высокогорных и кончая фациями низовьев рек и речных дельт. Но в геологической летописи такие случаи неизвестны. По-видимому, если легендарная Атлантида и существовала, то имела весьма скромные размеры. Атлантиду помещали во многих местах, в частности в акваториях подводных срединных хребтов Атлантики. А. Л. Яншин считал более вероятным связывать ее с государствами Юго-Западной Африки времен расцвета финикийской экспансии. И. А. Ефремов не раз возвращался к этому вопросу и считал Атлантидой о-в Крит. Биограф Ч. Дарвина упоминает о весьма жарких дебатах об Атлантиде между Т. Уолластоном, Т. Гексли, Д. Гукером, Ч. Дарвином. Последний не разделял идеи о существовании Атлантиды как звена, способствующего распространению организмов между континентами. Он писал Гукеру: "Мне надо перестать беситься, утихомириться и не мешать вам печь материки как блины" [Цит. по кн.: Стоун И. Происхождение. М.; 1984. С. 297.]

    После геологических экспедиций И. А. Ефремов вплотную подошел к основам тафономии и в статье 1935 г. сформулировал главные положения, вытекающие из условий захоронения наземных позвоночных: 1) со времени существования огромных материков палеозоя (арены жизни наземных позвоночных) до современности сохранилась лишь незначительная часть континентальных пресноводных отложений; 2) остатки позвоночных, рассеивались по субаэральной поверхности древних материков; 3) значительная часть площади древних материков недоступна исследованию, поскольку закрыта более поздними геологическими напластованиями или скрыта под водами моря. Кроме того, значительная часть осадочных толщ уничтожена длительным размывом в течение мезозоя и кайнозоя; 4) из всей массы древних наземных животных в условия, благоприятные для захоронения, попадает лишь небольшая часть их остатков. Сохраняются преимущественно остатки животных, обитавших вблизи водных бассейнов. Обитатели равнинных и степных пространств сохраняются реже. И, наконец, исключительно редки остатки животных горных областей, где преобладали процессы денудации, измельчение и снос продуктов разрушения литосферы.

    Отсюда следовало, что остатки древних позвоночных могут сохраняться до современности лишь в определенных условиях: 1) количественного расцвета форм и наличия большого числа особей; 2) массовой гибели количественно богатой фауны при усилении неблагоприятных условий или миграциях; 3) наличия в данном пункте поверхности материка условий, способствующих концентрации скелетных остатков (дельты рек, заводи, многочисленные временные потоки, снос в озерные бассейны и т. п.) и достаточной скорости процесса захоронения во избежание разрушения остатков; 4) нормального хода процессов литификации или окаменения, обеспечивающих полную минерализацию остатков; 5) сохранения костеносных толщ в литосфере и их последующего выведения на дневную поверхность.

    Следовательно, необходимо совпадение многих обязательных условий, чтобы остатки животных попали в руки исследователя. Поэтому понятно, почему в пермских фаунах позвоночных обычно сохраняются водные и полуводные формы. Они достигли количественного расцвета, как формы специализированные, т. е. хорошо приспособленные к определенным условиям существования. При резком изменении условий в силу своей глубокой специализации, они становятся боковыми, вымирающими ответвлениями в длительном развитии той или иной группы наземных позвоночных. Поэтому И. А. Ефремов придавал особенно важное значение так называемым переходным формам, не достигавшим количественного расцвета и существовавшим в течение короткого отрезка геологического времени. Эти формы, малочисленные в общих комплексах наземной фауны, были обычно обитателями более высоких участков суши. Вместе с тем именно эти переходные формы представляют исключительный интерес для палеонтолога: они являются связующими звеньями при установлении родственных, филогенетических отношений в различных эволюционных рядах.

    Таким образом, отсутствие или малочисленность в геологической летописи переходных и редких форм объяснялась закономерностями сохранения остатков. Обнаружение этих редких форм во многом определяется тщательностью исследований континентальных толщ, образовавшихся в благоприятных для сохранения остатков условиях.

    В 1936 г. в связи с общим развитием палеонтологии позвоночных и открытием новых, подчас малообъяснимых форм И. А. Ефремов возвращается к закономерностям захоронения древнейших четвероногих. Оценивая роль этих закономерностей в объяснении строения, специализации и тем самым в выявлении взаимосвязей животных в родственных группах, он дает первое определение новому научному направлению. "За последние годы,— указывает И. А. Ефремов,— намечается еще один путь изучения палеозойских четвероногих, долженствующий служить корректирующим методом при филогенетических построениях и экологии — учение о захоронении".

    Как видно из определения, основные положения учения о захоронении связаны с исследованием палеозойских (точнее, пермских и триасовых) четвероногих и ограничены уточнением филогенетических, родственных связей и экологии древнейших наземных позвоночных. Иначе говоря, в этом определении еще нет названия "тафономия", и оно не охватывает всего содержания нового направления. Вместе с тем, здесь намечена взаимосвязь учения о захоронении со смежными, в частности геологическими, дисциплинами (учением о фациях, литологией), а также с экологией, взаимосвязь, которая позднее детализирована в "Тафономии".

    Важно отметить, что в работе 1936 г. проведена четкая грань между захоронением остатков наземных позвоночных и захоронением морских организмов, составляющих предмет изучения палеоэкологии. Морские организмы захоронялись в областях постоянного накопления осадков. Поэтому прижизненное нахождение остатков в слое показывает, что они не принесены, а оставались в том месте, где эти животные жили и погибали. Следовательно, изучение условий образования породы восстанавливает условия внешней среды в месте обитания животных на отрезке времени, соответствующем образованию данного слоя. В этом И. А. Ефремов видел принципиальное отличие учения о захоронении от палеоэкологии.

    Статья И. А. Ефремова "Тафономия — новая отрасль палеонтологии", опубликованная в 1940 г., отмечает официальное становление научного направления и подводит первый итог тафономическим представлениям ученого. В общем развитии палеонтологии он находит слабое место в неполноте и отрывочности материала, которое вместе с неполнотой геологической летописи влияет на точность теоретических построений в палеонтологии. Поэтому установление родственных связей для вымерших позвоночных и общих закономерностей на базе ископаемых материалов нередко приводило к ошибочному заключению: материалы рассматривались как истинное отражение масштабов жизни прошлых эпох. Перед палеонтологией возникала необходимость иного подхода к окаменелостям, который позволил бы сделать переоценку роли палеонтологических документов с поправкой для более точного отражения реально существовавшего животного мира прошлого. Кроме изучения окаменелостей, к этому можно было идти и через изучение условий захоронения наземных позвоночных и сравнение особенностей местонахождений. На этом пути, как отмечал И. А. Ефремов, возникли биостратономия и актуопалеонтология. Первая изучает распределение органических остатков в осадках, вторая — захоронение остатков в современных условиях.

    Для сравнительного изучения процессов захоронения ископаемых позвоночных следовало обратиться к актуопалеоптологии и в первую очередь к данным об условиях захоронения современных организмов, включающим три основных момента.

    1. Закономерности распределения и захоронения остатков современных животных в осадках, образующихся в настоящее время. Сюда относятся биостратономия современных осадков, гидродинамическое распределение животных остатков в наносах, закономерности сохранения и уничтожения остатков в процессе захоронения, причины концентрации и рассеяния остатков в процессе осадконакопления и т. д.

    2. Установление общих закономерностей в соотношении площадей обитания наземной фауны и областей континентального осадконакопления с районами образования местонахождений. Определение долговечности существования различных типов континентальных осадков. Последнее, как подчеркивал И. А. Ефремов, имеет особое значение для редких в ископаемом состоянии отложений склонов, горных речек, речных террас и т. д. Установление соотношений современных осадков с площадями сноса на поверхности материков для сравнения с площадями на древних материках.

    3. Биологические наблюдения над численностью наземной фауны, ее динамикой вообще и в отдельных биоценозах в частности. Определение количественных соотношений гибнущих особей, объяснение причин массовой гибели и концентрации трупов животных в условиях обитания, выявление закономерностей рассеяния и уничтожения остатков, установление отношений между количеством гибнущих животных и количеством, попадающим в захоронение. Выяснение устойчивости отдельных биоценозов во времени, обнаружение преобладающих адаптации животных в области сноса и осадконакопления и т. д.

    Задача, этих исследований в изучении перехода животных из биосферы в литосферу, в результате которого остатки организмов из составных частей биосферы становятся окаменелостями.

    Другой, рассмотренный выше путь изучения процессов перехода открывает геологическая летопись с ее закономерностями образования местонахождений.

    Оба направления, по заключению И. А. Ефремова, в совокупности дают достаточный материал для сравнительного анализа захоронений животных остатков в ископаемых и современных фаунах. Важность решаемых вопросов, сложность методики и использование данных из различных областей знания объединяют эти направления в самостоятельную отрасль палеонтологии, которая сливается с геологией и биологией в общем геолого-биологическом методе исследования. Он строится на принципе исторического анализа процессов захоронения как в прошлое, так и в настоящее время. Поэтому новая отрасль палеонтологии включает частично актуопалеонтологию и вместе с ней биостратономию. В то же время она резко отграничена от палеоэкологии по своим задачам и методам.

    Дав название этой отрасли, И. А. Ефремов выводит и ее новое, более полное определение, "Тафопомия,— пишет он,— есть учение о закономерностях захоронения органических остатков, т. е. о закономерностях перехода органических остатков из биосферы в литосферу в результате совокупности геологических и биологических процессов. Общей задачей тафономии является создание представлений о выпавшей из геологической летописи части органического мира прошлых геологических эпох, познание пределов точности теоретических построений палеонтологии".

    Обобщающая монография "Тафономия и геологическая летопись" в оценке самого И. А. Ефремова представляет дальнейшее развитие учения о захоронении и образовании местонахождений ископаемых животных и растений. Поскольку образование местонахождений протекает в биосфере и литосфере, постольку методы тафономии также двойственны и лежат в области биологии и геологии. При изучении ископаемых из поля зрения палеонтолога неизбежно выпадает ряд чисто биологических вопросов, имеющих отношение к динамике популяций, их численности, взаимосвязям ценозов, гибели, рассеянию и разрушению остатков и т. д., т. е. всех процессов, происходящих в биосфере. В то же время генезис осадков, вмещающих органические остатки, гидродинамическое распределение остатков, процессы образования породы и окаменелостей и т. д. составляют обычно компетенцию геолога и совершенно незнакомы биологу. Это противоречие в разделении предмета исследования между различными дисциплинами и методами преодолевается тафономией. Объединяя предмет и метод, она дает наиболее полную характеристику процессов формирования геологической летописи.

    И. А. Ефремов подчеркивает, что неполнота геологической летописи, впервые отмеченная Дарвином, имеет для тафономии исключительное значение. Помимо неполноты самих остатков, сохраняющих обычно лишь твердые части скелета, органический мир прошлого представлен в захоронениях незначительной частью существовавших ранее животных и растений. Поэтому местонахождения как документы палеонтологии не менее важны, чем сами ископаемые остатки, и каждое местонахождение является как бы окном в прошлое, позволяющим через литосферу уловить характерные черты биосферы минувших геологических эпох.

    Для тафономии, рассматривающей во взаимосвязи процессы формирования геологической летописи, влияние внешней среды принимается определяющим фактором эволюции органического мира. Однако в палеонтологических работах биологического направления изучаемая "фауна" часто рассматривалась вне связи с условиями ее обитания, т. е. в отрыве от той фактической документации, которую дает изучение вмещающих отложений методами геологии. Палеонтологические работы геологического направления несли другой недостаток — слабое освещение биологических вопросов для оценки той же внешней среды на основе анализа морфологических адаптаций ископаемых животных. Выход из этих трудностей И. А. Ефремов видел в объединении обоих направлений, обеспечивающих получение исчерпывающего анализа условий жизни организмов через анализ биологических приспособлений и изучение условий захоронения, т. е. в тафономии, раскрывающей эти явления в их диалектической взаимосвязи. "Главнейший вопрос методологии палеонтологических исследований,— подчеркивал И. А. Ефремов,— изучение остатков организмов прошлого как живых организмов биологическим путем и глубокое изучение исторической последовательности смены вымерших организмов, исторических изменений условий их существования, внешней среды и всех условий прошлых времен, который дает нам геология. Обе стороны палеонтологии — биологическая и геологическая — должны развиваться совместно, отвечая как на теоретические, так и на практические вопросы геологии и биологии".

    Рассматривая принцип актуализма в применении к тафономии, И. А. Ефремов считал, что актуопалеонтология при очень широком охвате вопросов биологии современных организмов не дает сравнительного анализа процессов захоронения в прошлом и настоящем. Поэтому тафономия имеет существенное преимущество в отношении прошлых захоронений, о которых уже накоплен и систематизирован значительный материал. Вместе с тем актуалистический метод безусловно важен в изучении геологических явлений прошлого, так как процессы формирования геологической летописи и процессы деструкции подчиняются во времени общим закономерностям. Для выявления вопросов образования местонахождений, динамики, гибели организмов, условий обитания и т. д. актуалистический сравнительный метод изучения является основным. Поэтому для тафономии также важно изучение современных ландшафтов как физико-географических обстановок осадкона-копления обитания наземных форм.

    Помимо рассмотренных выше общих положений основной раздел "Тафономии" включает обзор главнейших местонахождений наземных позвоночных и типов нахождения флор в геологической летописи. В нижнем палеозое местонахождения рыб и флоры, тяготеющие к пресноводным материковым обстановкам, встречаются только среди морских отложений. В верхнем палеозое местонахождения наземных позвоночных залегают в прибрежно-морских, прибрежных, лагунно-континентальных фациях и предгорных прогибах, представлявших низовья дельт или затопляемые равнины. Вместе с тем появляются новые типы местонахождений в осадках внутриматериковых впадин. Образование местонахождений здесь протекало в крупных низменных и болотистых равнинах и сопровождалось длительным осадконакоплением. Местонахождения верхнего палеозоя всегда связаны со скоплениями или комплексами остатков животных, образовались в сходных фациальных условиях и приурочены к мощным сериям осадков, отмечающих единые крупные циклы осадконакопления. Расположенные обычно по краю платформы, эти циклы, или эврилитемы, содержат огромное количество местонахождений и остатков наземных позвоночных.