Среди пластов осадочных горных пород нередко встречаются раковины моллюсков, отпечатки рыб и окаменелые кости животных, живших во время отложения заключающих их осадков. По таким остаткам геологи устанавливают, какие из пластов отложились раньше и какие позднее, т. е. определяют геологический возраст пластов.
Отложения, в которых находятся лишь неясные отпечатки губок, водорослей и ракообразных животных, наиболее древни. Их называют протерозойскими. Под ними залегают архейские отложения, совсем не содержащие остатков органической жизни.
Протерозойские покрываются отложениями палеозойской эры, в продолжение которой чрезвычайно размножились ракообразные, моллюски и рыбы, а в конце ее развились земноводные животные и появились первые пресмыкающиеся.
Следующая — мезозойская — эра характеризуется развитием пресмыкающихся — ящеров, достигших огромных размеров. В конце мезозоя появляются птицы и млекопитающие, которые особенно сильно развиваются в следующую, современную нам, кайнозойскую эру существования Земли.
Длительность эр измеряется десятками и сотнями миллионов лет, и каждая из них разделяется на периоды, в течение которых отлагались пласты с остатками растений и животных определенных видов и семейств.
Остатки органической жизни — раковины и окаменелые кости — могли сохраниться только среди пластов горных пород, где они не подвергались разрушительному действию воздуха, воды и смены температур (выветривание) в течение длительных геологических периодов.
Но для того, чтобы могли образоваться и сохраниться отпечатки насекомых, живших десятки и сотни миллионов, лет тому назад, нужны были особенно благоприятные условия. Для этого осадки, среди которых были похоронены трупы погибших насекомых, должны быть очень тонки и нежны, а процесс обволакивания их достаточно быстр.
Комар-долгоножка из сланцев Кара-тау
Поэтому ископаемые насекомые встречались очень редко.
Так, например, в Азии они были известны в конце прошлого века лишь в немногих пунктах.
В последние два десятка лет на обширной территории нашей страны были найдены в разных местах замечательно хорошо сохранившиеся трупы насекомых и их отпечатки на поверхности слоев тонкозернистых сланцев.
В восточной части хребта Кара-тау (близ села Галкино), а через 2 года в Карабас-тау в районе Чимкента б|ыли найдены мощные отложения тонких сланцев с замечательными отпечатками и окаменелостями насекомых, живших в начале юрского периода, т. е. около 100 млн. лет тому назад.
Значение отложений сланцев Кара-тау для изучения органической жизни прошлых геологических эпох так велико, что некоторые районы южного Кара-тау были объявлены палеонтологическим заповедником Союза, т, е в них запрещено производить какие бы то ни было раскопки, земляные и горные работы без особого на это разрешения.
Остатки еще более древних насекомых, живших в пермский период существования земли, найдены в отложениях берегов р. Камы у Тихих гор и на: Ива-горе по р. Сдяна в Архангельском крае.
Среди гор Кара-тау в южном Казахстане к северу и северо-востоку от нынешнего Чимкента в отдаленную геологическую эпоху существовало громадное озеро. Оно вытянулось длинной полосой с северо-запада на юго-восток, заполняя глубокую котловину, берега которой переходили постепенно в низкие горные цепи.
Многочисленные речки и ручьи приносили в озеро мелкий песок и ил, отлагавшиеся слоями на его дне. Более тяжелый песок отлагался в дельтах рек, постепенно сужая озеро, а мелкий ил с большой примесью частичек известняка уносился далеко в глубь озера. Там он осаждался на дно слоями будущих сланцев, которые через миллионы; лет образовались из осадков. Эти сланцы разделяются на тончайшие листочки, напоминающие листы бумаги, на слоях которых можно прочитать одну из увлекательнейших, историй о жизни Земли.
Как видно по отпечаткам и окаменелым остаткам, берега озера когда-то были покрыты густыми лесами голосемянных, хвощовых и папоротниковых древовидных растений. Во время сильных ветров большое количество-летавших над озером комаров, стрекоз, цикад, жуков и разных других насекомых падало в воду и тонуло. Их трупы погружались на дно. Изредка в воду могли попасть трупы и летающих ящеров, обитавших в прибрежных лесах.
В воде озера сновали разнообразные рыбы, плавали брюхоногие, моллюски, водяные клопы и личинки разных насекомых Трупы погибших рыб, — моллюсков и попавших в воду наземных животных и насекомых опускались глубоко на дно. Тонкий ил обволакивал их нежной пленкой, и: они оставались похороненными в нем в течение длинных периодов существования Земли.
Отпечаток насекомого (прямокрылое) из сланцев Кара-тау
Проходили миллионы лет. Озеро постепенно заносилось песком и илом и мелело. Слои отложений становились, толще и толще, пока на месте озера не образовалась равнина. А глубоко под поверхностью земли в слоях сланцев сохранялись пропитавшиеся растворами кремня окаменевшие остатки животных и растений.
Между тонкими слоями сланцев, как между мягкими листами книги, прекрасно сохранились насекомые с их крыльями, тончайшими усиками и ножками и окраской крыльев.
Цикада из пермских отложений Северного края
Отпечатки и окаменелые остатки сохранились так хорошо, что мы можем под микроскопом изучать анатомию этих ископаемых насекомых.
Хотя с того времени, когда они жили, прошло много миллионов лет, они уже очень похожи на современных насекомых. Таковы, например, прямокрылые из сланцев Кара-тау, похожие на наших кузнечиков.
Очень многочисленны также отпечатки перепончатокрылых, двукрылых и сетчатокрылых. Из других насекомых много жуков и тараканов.
Все жуки, найденные в сланцах Кара-тау, принадлежат к тем, же семействам, что и существующие в наше время. Так, например, в 1925 г. близ села Галкино был найден замечательно сохранившийся жук, очень похожий на не которых жуков, живущих в настоящее время в южной Персии и Белуджистане.
В отложениях Ива-горы, на р. Сояна и обнажениях. Тихих гор Архангельского края найдены сетчатокрылые, жуки и тараканы. Хотя они более древни, чем ископаемые насекомые Кара-тау, но все же еще имеют сходство с современными представителями насекомых.
Таракан из пермских отложений Северного края
Не менее значительны находки в почвенных слоях районов вечной мерзлоты таких сохранившихся в замороженном состоянии, покрытых кожей и мясом, со всеми внутренностями животных, как мамонты и носороги. Так, на Нижнем Вилюе в 1771 г. в обвале берега реки показался наружу совершенно сохранившийся замерзший труп ископаемого носорога. Однако он не был изучен в таком состоянии и сгнил на месте.
В начале XIX в. в устье Лены также в обрыве берега, а в 1839 г. в береговом откосе озера западнее устья Енисея были обнаружены замерзшие трупы мамонтов. Но удаленность этих мест от городов, огромные размеры* ископаемых животных и быстро наступающее на воздухе разложение замерзших трупов не позволили перевезти их в музеи в желательно сохранном виде. Попали в них лишь скелеты, обрывки толстой, покрытой длинной бурой шерстью кожи и куски ткани мышц.
Как велико количество растаскиваемых волками, лисицами и голодными собаками тунгу зов сохранившихся от прошлой геологической эпохи мамонтов, можно судить по количеству поступавшей в прошлом веке из Сибири слоновой кости: только одним промышленником в 1821 г., по свидетельству известного путешественника прошлого века Врангеля, было добыто на Ново-Сибирских островах 500 пудов слоновой кости, а каждый бивень мамонта весит только около 3 пудов.
В середине прошлого столетия географ А. Миддендорф также нашел сохранившийся скелет мамонта. Но в. это время он сам находился в таком жалком состоянии, что не мог и думать о том, чтобы взяться за доставку его. Он взял лишь один коренной зуб, несколько ребер, кости таза и две кости бедра.
Животное лежало на боку и, повидимому, истлело на том месте, где был найден его скелет. Найденные в тех же слоях остатки стволов толстых деревьев доказывали, по мнению Миддендорфа, что мамонт был принесен вместе с деревьями весенними водами исчезнувшей реки и отложен в месте находки.
Осадки песка и ила покрыли труп и предохранили его от гниения; эти отложения сменяющих друга друга слоев глины и песка впоследствии постепенно увеличивались и достигли в толщину около 10 м.
На основании своих исследований Миддендорф считает, что мамонты жили в Сибири, имевшей такой же климат, как и в наше время. Трупы зверей уносились половодьем на север к устьям рек и отлагались там вместе со скоплениями сплавного леса, покрываясь илом и песком. — Так объяснял Миддендорф скопления остатков мамонта на Ново-Сибирских островах (особенно известны ими Ляховские острова) в устье Лены, Индигирки и других рек. Южнее, там, где они жили, изредка встречаются трупы мамонтов в стоячем положении. Они, невидимому, погибли, затонув в болоте, на дне которого были покрыты осадками и потому сохранились.
Чучело молодого самца мамонта, найденного в замороженном виде в грунте на р. Березовке (Колымский край)
Судя по нахождению трупов в стоячем положении, северная граница обитания мамонтов не простиралась далее нынешнего Полярного круга.
В верхнем течении сибирских рек мамонты так же редки, как и в Европе.
Вместе с остатками мамонта встречаются также трупы и скелеты быка, близкого к мускусному, родственники которого водятся и в наше время.
Знаменитый английский геолог Ляйелль, опровергнувший ложные объяснения сторонников идеи, что будто бы на Земле происходили катастрофы, при которых погибало население целых стран, также объясняет естественными причинами нахождение огромного количества мамонтов и носорогов в Сибири.
Чучело ископаемого носорога, найденного в озокеритовых отложениях в Галиции
Он считает, что в Средней Сибири в прошлую эпоху был умеренный климат, при котором существовала достаточная растительность для поддержания жизни этих гигантских травоядных животных. С наступлением лета они, подобно нынешнему мускусному быку арктических стран, могли передвигаться далее на север.
Во время громадных разливов сибирских рек трупы этих животных уносились еще далее на север, к устью их, и отлагались там в речных и прибрежных морских осадках. Они могли также вмерзать в лед и сохраняться среди отложений льда, так как на северной окраине Сибири лед представляет также одну из осадочных горных пород. Береговые утесы рек и озер на крайнем севере Сибири состоят — из перемежающихся слоев земли и льда, а Миддендорф, производя бурение до глубин 20 м, под толстым слоем промерзшей почвы встречал горизонтальные слои прозрачного, чистого льда.
Еще позднее, в 1901 г., был найден на берегу р. Березовки (приток Колымы) очень хорошо сохранившийся труп молодого мамонта, чучело которого хранится в Музее Академии Наук. Он находился в толще льда, который образовался, невидимому, в тот же период, когда жил и мамонт. Масса льда, окружавшего труп, сохранила его в прекрасном виде, и только периодические оттаивания попортили верхнюю поверхность кожи. Очевидно, мамонт вначале был слегка прикрыт почвой, слой которой нагревался в течение лета, вызывая порчу кожи. Впоследствии отложения прикрыли его более толстым слоем и позволили трупу остаться в неиспорченном виде в течение десятка тысяч лет до момента, когда его нашли.
Редким экземпляром хорошо сохранившегося животного является ископаемый носорог, найденный в озокерите (горный воск) вблизи нефтеносных районов Галиции. Чучело этого носорога долго украшало частный музей одного польского магната. В настоящее время оно находится во Львове.