А циклы роста кораллов! Эти годичные циклы, как у деревьев, видны невооруженным глазом, они всем давно известны. Но вот на кораллы взглянули в электронный микроскоп и увидели суточные ритмы роста – по 365 ритмов в каждом цикле. Однако что это? У кораллов, которым от роду 300 млн лет, число ритмов в годовом цикле возрастает до 390, а у тех, которым 390 млн лет, их насчитывается уже 400! Не говорит ли это о том, что ежегодное количество оборотов Земли вокруг своей оси постепенно уменьшилось? За 390 млн лет Земля потеряла 35 оборотов. Считается, что в этом виноват особый характер гравитационных связей между Землей и Луной. Вполне возможно. Но и постепенное увеличение земного радиуса сбрасывать со счетов нельзя. За последние 400 млн лет он увеличился на 4 %, отчего поверхность земного шара расширилась на 8 %, объем его вырос еще больше, а средняя плотность, наоборот, уменьшилась. Из-за уменьшения плотности и замедлилось вращение Земли. Палеомагнитные измерения как будто подтверждают это.
Признаки расширения обнаруживаются на разных стадиях развития планеты. В одни эпохи оно усиливалось, в другие – ослаблялось. Первое усиление произошло 3,5 млрд лет назад, потом от 1 до 1,5 млрд лет назад. Мы с вами живем в новую эпоху усиления, начавшуюся «совсем недавно» – 250 млн лет назад. За это время радиус Земли увеличился не более чем на 10 %. Не так уж мало. 10 % – это 637 км, почти как расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга.
Может быть, причину разуплотнения вещества следует искать не во Вселенной, а в самой Земле – в непрекращающихся ни на миг процессах преобразования вещества планеты и непрерывного смещения границ всех ее слоев? Слои эти в постоянной перестройке: легкие элементы всплывают, тяжелые тонут, из пучин подымаются газы, идет образование воды. Прямо какая-то реторта, а не «небесное тело»! Вполне возможно, что при таком безостановочном бурлении плотность Земли уменьшается. Вот уже более четырех миллиардов лет существует наша планета, а ее тектоническая и магматическая активность все не затихает. Поистине это самая живая из всех планет земной группы, и неспроста расширение мы находим прежде всего у нее, а не у Марса или Меркурия.
Силикатно-окисное вещество мантии испытывает в глубине такие фазовые превращения, которые просто не могут не заставить Землю расшириться. Ядро планеты состоит из гидридов металлов и из металлов с растворенным водородом. Водород выходит из ядра, но от этого увеличивается в объеме и вся Земля. Расширение продолжается и поныне, но, как и прежде, оно протекает циклично: время от времени замедляется и даже чередуется со сжатием.
Вот мы и дошли до пульсаций.
Без пульсаций не обойдешься. В самом деле, чем, кроме пульсаций, объяснишь цикличность вулканизма! То вся планета извергает лаву, то вулканы покрываются коркой, умолкают на века, и у их подножий расцветают беспечные Помпеи и Геркуланумы. То же и с океанами: в одни эпохи они наступают на сушу, в другие – отступают. То же и с накоплением осадков. Да всех циклических явлений и не перечислишь.
Любопытная закономерность: вулканы оживают в одни и те же периоды – в эпохи растяжения коры. В эпохи ее сжатия они замирают. У пульсаций океана тот же ритм. В эпохи сжатия кора коробится, емкость океанских впадин увеличивается, в них собираются гигантские массы воды, океаны как бы отступают от суши. В эпохи же расширения неровности сглаживаются, емкость впадин уменьшается, вода растекается по поверхности Земли – океан наступает на сушу.
Но ярче всего пульсация проявляется в зонах рифтов – гигантских узких расщелин, где из недр выпирает юная кора, и в зонах геосинклиналей – обширных и вытянутых участков коры, испытывающих, как говорят геологи, длительное глубокое погружение. Приходит время, и в коре начинаются сильные поперечные сжатия. В геосинклинальных областях образуются тогда складчатые структуры, и блоки коры надвигаются друг на друга, как торосы во льдах полярных морей. Через многие тысячелетия сжатия прекращаются, и по всей планете начинают образовываться новые или оживают старые рифты. Это вступают в игру силы противоположного знака – силы растяжения коры. Зоны рифтов более восприимчивы к действию сил растяжения, а зоны геосинклиналей – к действию сил сжатия. Увеличивается объем планеты – растут рифты, уменьшается объем – сужаются геосинклинали. Циклы образования складок строго чередуются с циклами развития рифтов.
Что все-таки заставляет сокращаться и увеличиваться земной радиус? Циклы от нескольких миллионов до сотен миллионов лет обязаны своим происхождением, по всей вероятности, неравномерному выделению тепловой энергии, поднимающейся от ядра к поверхности Земли как бы волнами. А что лежит в основе других циклов? Имеют ли отношение к пульсациям Земли колебания гравитационной постоянной, если, конечно, они существуют? А сложные ритмы всей Солнечной системы? Окончательных ответов на все эти вопросы пока нет, но они, бесспорно, будут найдены, и, по единодушному мнению геологов, произойдет это тогда, когда человек начнет обживать космос, направит из него на Землю глаза и уши приборов и внимательно понаблюдает за ней.
ЧЕМ ВЫ ДУМАЕТЕ?
«Нервные» растения
«Глядя на каплю воды, аналитически мыслящий наблюдатель придет к выводу о существовании Тихого океана», – говорил Шерлок Холмс. Надо думать, что в своей практической деятельности он не заходил так далеко по пути дедукции – иначе, несомненно, ему не удалось бы раскрыть ни одного преступления. Да и действительно, можно было бы задать великому сыщику вопрос: к какому выводу должен прийти аналитически мыслящий наблюдатель, глядя на каплю, скажем, молока?
Но вот совершенно аналогичным образом, глядя на открытую у растений систему передачи раздражения, напоминающую по своим функциям и физической организации периферическую нервную систему животных, ботаники начала прошлого века стали подумывать о существовании у растений центральной нервной системы и высшей нервной деятельности. Инициатива на сей раз исходила от немецких ботанических школ, представители которых в свое время решительно отрицали саму идею чувствительности растительных тканей.
Чувствуют ли растения? Обладают ли растения сознанием? Есть ли, наконец, у растений душа? Все эти вопросы, казалось бы, вполне логически вытекают из факта существования у растений некого подобия, пусть самого отдаленного, нервной ткани и нервной системы. Ибо если сходство в способе развития, химизме и важнейших жизненных отправлениях растительных и животных организмов действительно так велико, как утверждают ведущие биологи во главе с Дарвином, то у растений могут существовать некоторые зачатки высшей нервной деятельности.
Поначалу это направление осторожно называли термином «физиологическое возбуждение», а затем, набравшись храбрости, его представители стали именовать себя фитопсихологами.
В начале минувшего века возник подлинный бум деятельности фитопсихологов. Глашатаями идей фитопсихологии в России оказались столпы официальной ботанической науки – академики А. С. Фаминцын (1835—1918), И. П. Бородин (1847—1950) и С. И. Коржинский (1861—1900).
Ф. Кон писал в своей книге «Растение» (1901 г.): «…спросим себя, не искать ли зачатков духовной жизни уже в растительном царстве? Не прав ли был Аристотель, возводя душу в принцип всякой жизни, но признавая за растениями только те духовные силы, которые присущи деятельности питания и размножения, между тем как силы мысли и чувства у них отсутствуют?
Нельзя ли сравнить эту душу в том виде, как она проявляется в рядах живых существ, с электрическим током, который только в совершенном механизме лампочки Эдисона дает подобный солнцу, далеко разливающийся свет, в других же аппаратах вызывает то яркое сияние проволоки, то едва заметное ее мерцание, а при отсутствии таких приборов едва колеблет магнитную стрелу без проявления света? Однако всюду ведь та же сила!»
Говоря о появлении среди русских ботаников сторонников учения о психической деятельности растений, К. А. Тимирязев (1843—1920) отмечал, что «в защиту этого воззрения не выставлено ни одного фактического довода. В пользу его… можно приводить только соображения метафизического, но не научного характера». Тимирязев указывал, что фитопсихология не открыла новых фактов, а только пыталась приложить некоторые термины физиологии и психологии животных к описанию процессов раздражения у растений, причем по большей части использовавшиеся аналогии оказывались весьма сомнительными.
Можно надеяться, что в ближайшие десятилетия мы узнаем много интересного о природе и назначении «потенциалов действия» в растениях, об их роли в управлении различными физиологическими процессами, быть может – о направленном изменении этих процессов с помощью искусственной электростимуляции. Электрическое управление движениями органов (может быть, не столько заметными внешне, но очень важными для жизнедеятельности) отмечено у многих растений, а потенциал действия как средство управления различными физиологическими функциями (не обязательно связанными с механическими движениями) присущ, по-видимому, всем высшим растениям.
Действительно, мало кто обращал внимание на росянку, даже если она и попадалась на глаза, и почти наверняка никто не видел венериной мухоловки. Но вот василек, подсолнух, барбарис видели все; а многим ли известно, что тычинки цветков этих растений при легком прикосновении приходят в движение? Это явление у артишока напоминает ритуальный танец тычинок: при легком встряхивании цветка пыльники склоняются сначала друг к другу, затем в противоположные стороны, после этого тычинковая нить начинает быстро укорачиваться, и наружу выделяется капля жидкости, содержащей пыльцу. А поскольку причиной сотрясения цветка оказывается насекомое, естественно, ему нелегко пробраться мимо извивающихся тычинок, не обвалявшись как следует в этой жидкости. Так что назначение движений вполне определенное. Кстати, после оплодотворения тычиночные нити полностью утрачивают подвижность, хотя сам цветок продолжает развиваться.