СКОЛЬКО БЫЛО ОЛЕДЕНЕНИЙ?

Ответить на этот вопрос не так-то просто.

Мы уже знаем, что с наступлением великих холодов распространились животные, способные переносить морозы: мамонты, шерстистые носороги, северные олени и другие. Их остатки встречаются на обширных пространствах в разных слоях. По этим остаткам трудно понять, сколько раз происходили похолодания. Животные способны передвигаться на большие расстояния. Летом мамонты могли заходить далеко на север, к самым ледникам, а зимой удаляться на сотни километров к югу.

Растения ведут себя иначе. Они вынуждены переносить изменения климата. Не выдерживая холодов, часть растений вымирает. На их месте появляются новые, холодостойкие. А когда вновь теплеет, начинается новая смена растительности.

Как узнать о подобных переменах? Растения в земле сохраняются редко. Очень трудно найти древнюю ветку, шишку, обломок ствола. Только в торфе эти остатки могут сохраняться долго.

Однако ученые нашли выход из этого положения. Они стали изучать остатки не самих растений, а их семян, пыльцы, спор. Весной, в период размножения, каждое растение рассеивает тысячи, миллионы крохотных частичек — зародышей. Эти пылевидные клеточки витают в воздухе, разносятся ветром, плавают в речных и озерных водах, попадают в легкие животных, в пищу.

Пыльца и споры устроены очень сложно. (Это можно увидеть под микроскопом.) У них имеются прочные оболочки, скорлупки. Благодаря этому пылевидные клеточки противостоят действию воды и воздуха, могут очень долго сохраняться в горных породах.

У каждого вида растений — своя пыльца (у грибов, мхов — споры). Ученые умеют по пыльце и спорам определять вид растения. Эти определения называются спорово-пыльцевыми анализами. Они осуществляются для разных целей.

С помощью спорово-пыльцевых анализов можно определять состав меда, расследовать некоторые преступления, улучшать и контролировать качество лекарственных препаратов. Пыльца вызывает отдельные заболевания (например, сенную лихорадку). Споры плавуна используются в металлургии: ими посыпают модели при тонком литье металлов.

По-особому используют спорово-пыльцевой анализ геологи. Они исследуют пыльцу и споры, которые находятся в слоях горных пород. Можно сказать, изучают пыль на страницах геологического календаря. Только пыль не простую, а растительную. Если знать ее особенности, то можно прочесть немало интересного о прошлом.

Предположим, в береговом обрыве обнаружен слой темного глинистого песка. Черный цвет обычно бывает у органических остатков. Значит, в этом слое сохраняется много остатков растений и животных, за долгое время лежания в земле они сильно изменились и превратились в глинистую массу. Но, как мы знаем, споры и пыльца и тут могут неплохо сохраниться.

Геологи отбирают из этого слоя образцы грунта. Не как попало отбирают, а снизу вверх, от нижней части (подошвы) через определенные интервалы, промежутки.

Скажем, через каждые двадцать сантиметров. Зарисовывают обрыв, слой; отмечают, где отобраны образцы.

В лаборатории каждый образец обрабатывают, растирают в порошок и особыми приемами отделяют споры и пыльцу от прочих частиц. От образца весом в полкило остается щепотка пыльцы, спор, а также отдельных клеточек водорослей, растительных тканей. Их рассматривают под большим увеличением.

Существуют специальные таблицы, где зарисованы формы спор и пыльцы растений разных видов — современных и древних. По таблицам легче узнать те частицы, которые видны в микроскоп. Пыльца и споры напоминают крохотные кристаллики, зерна. Иногда у них есть воздушные мешочки или лопасти, как пропеллер.

Часть спор и пыльца может попасть в образец случайно, может быть издалека занесена в эти края ветром. Поэтому очень важно знать, сколько содержится в образце частиц тех или иных растений. Выражается эта величина в процентах. И тогда можно судить, какие растения преобладают в образце. Скажем, содержится много спор мхов и лишайников, пыльцы полярной карликовой березы. Такие растения характерны для тундры.

На Восточно-Европейской равнине нередко встречаются слои песков и глин с органическими остатками, торфом, залегающие между двумя слоями морен. Подобно пирогу с начинкой.

В моренах редко встречаются остатки растений. А вот в слоях, залегающих между двумя моренами, спор и пыльцы бывает очень много.

Обычно после анализов удастся восстановить изменения природных условий. Сразу на морене лежит слой речных или озерных осадков с тундровой растительностью (после ледника сохранялся холодный климат и обитали холодостойкие мхи, лишайники, кустарники и реже — деревья). На этом слое залегает другой, где особенно много пыльцы хвойных деревьев. Это значит, что тундра сменилась тайгой. Еще выше залегает слой, содержащий пыльцу сосны, ели, берез с примесью широколиственных деревьев и лугового разнотравья. Значит, хвойная тайга сменилась смешанным лесом. На этом слое находится другой, где преобладает пыльца широколиственных пород. Что тут было, понятно: теплолюбивые леса.

В следующих слоях все идет в обратном порядке: от преобладания пыльцы широколиственных деревьев до изобилия спор тундровой растительности. И, наконец, снова все перекрывает донная морена.

Зная результаты спорово-пыльцевых анализов, нетрудно догадаться, что происходило в промежутке между двумя оледенениями (двумя слоями донных морен). Климат сначала был очень холодный. Постепенно шло потепление. Климат стал примерно такой, как сейчас на юге средней полосы России. Затем началось похолодание, которое закончилось новым наступлением ледника.

Осадки теплого времени, лежащие между отложениями великих ледников, называют межледниковыми.

Чтобы лучше разобраться, как в межледниковое время изменялась растительность, ученые строят графики, диаграммы. Столбиком изображают геологический разрез.

Отмечают места, где отобраны образцы. Против каждого образца откладывают на графике цифры, которые показывают содержание пыльцы и спор. По таким графикам удобно сравнивать между собой анализы, проведенные в разных районах,

Геологи проводят многие тысячи спорово-пыльцевых анализов в тех краях, где бывали оледенения. Графики у них получаются самые разные. Некоторые из них сходны между собой. Почему? Наверное потому, что это было одно и то же межледниковье, и климат менялся в разных местах примерно одинаково.

До оледенений в средней полосе Европы, Азии, Северной Америки было теплее, чем теперь, росли теплолюбивые растения, обитали экзотические животные. После первого, самого древнего оледенения наступило теплое время, когда снова появились в наших краях теплолюбивые растения, из которых теперь некоторые вымерли. Если в образцах попадаются споры или пыльца вымерших растений, значит, эти образцы из самого древнего межледниковья.

Впервые геологи догадались о том, что было несколько великих оледенении, работая в Альпах. Оледенений получилось четыре. А, как мы знаем, ученые, исследовавшие Восточно-Европейскую равнину, предположили от одного до двенадцати оледенений. Наиболее часто называли цифру четыре. И в Северной Америке ученые чаще всего находили следы трех межледниковий и четырех оледенений. Называют оледенения и межледниковья по-разному.

Названия оледенениям обычно даются по тем районам, до которых докатились в это время ледники. Например, валдайское — до Валдайской возвышенности, московское — примерно до широты Москвы и так далее.

Межледниковья называют по тем районам, где найдены наиболее убедительные отложения этого времени. Правда, частенько бывают сразу два и больше названий. Это потому, что ученые не во всем согласны друг с другом. Не всегда легко выяснить, какие залегают слои и почему меняются спорово-пыльцевые диаграммы.

Проще всего разобраться с последним оледенением.

Следы его самые свежие; гряды конечных морен отчетливые, крутобокие: озерные осадки ледников не нарушены, они тянутся далеко, как железнодорожные насыпи.

А в тех местах, где ледники побывали два-три-четыре раза, следы древних оледенений стерты, формы рельефа сглажены, приходится ориентироваться по слоям осадков. Но слои часто сходны между собой, содержат похожие остатки растений, да еще вдобавок смяты или отчасти срезаны ледяными потоками. Тут многое остается непонятным. Особенно, когда речь идет о самом древнем, первом оледенении.

Сейчас широко используются «радиоактивные часы» для измерения возраста осадков. Так удается сравнивать возраст межледниковых слоев, находящихся в Европе, Азии, Америке. Эти данные, судя по всему, подтверждают мысль о том, что крупные оледенения проходили во всем Северном полушарии одновременно. В эти эпохи северные части Европы, Азии, Америки, вся Гренландия и весь Северный Ледовитый океан покрывались почти сплошной ледниковой шапкой.

И тогда возникает вопрос: почему же таяли великие ледники?