Вопрос о причинах возникновения и развития коралловых рифов и островов имеет огромное значение для целого ряда самых разнообразных отраслей естествознания в широком смысле слова. Его никак нельзя отнести целиком к какой-либо определенной дисциплине. Изучение этого вопроса в той или иной мере связано с такими науками, как экология ныне живущих организмов (животных и растений), палеонтология, литология, стратиграфия, геотектоника, геофизика, метеорология, геоморфология, океанография. Без рассмотрения со всех этих точек зрения невозможна методологически правильная постановка этого вопроса.

Чарлз Дарвин был, без сомнения, первым, кто дал подлинную теорию коралловых рифов. До Дарвина различными авторами высказывались лишь более или менее удачные, а иногда просто наивные догадки о причинах возникновения коралловых рифов и островов. Характерно, что до опубликования Дарвином его "Строения и распределения коралловых рифов" наиболее широко распространенная "теория" образования атоллов исходила из допущения, что эти последние лежат на подводных кратерах.

Книга Дарвина вышла в 1842 г., а в 1847 г. профессор Джекс вполне справедливо заявил, что "гипотеза Дарвина, выходя за пределы простой гипотезы, вырастает в настоящую теорию коралловых рифов". Сам Дарвин высоко ценил разработанную им теорию. Это видно из следующих его слов: "За исключением коралловых рифов я не могу припомнигь ни одну первоначальную гипотезу, которую через некоторое время не пришлось бы бросить или сильно изменить". Известный английский геолог Арчибальд Гейки сказал о разработанной Дарвином теории образования коралловых рифов, что она "простотой и величием повергает в изумление каждого читателя... Мир никогда еще не видел столь замечательного примера научного метода". *

* A. Geikie, Charles Darwin, London, 1882.

Теория Дарвина о происхождении коралловых рифов господствовала на протяжении почти полувека. В 1872 году она была поддержана обстоятельной работой профессора Дэна "Кораллы и коралловые острова", многократно упоминаемой Дарвином во втором издании его книги, с которого и сделан наш перевод этого замечательного произведения гениальнейшего естествоиспытателя прошлого столетия.

Для того чтобы подойти к оценке этой книги, которая, как думает один из нынешних исследователей кораллов и коралловых рифов Ч.М. Ионг (1930), по представляемому ею интересу и научному значению занимает второе место среди произведений Дарвина, уступая лишь "Происхождению видов", мы сделаем краткий обзор важнейших из появившихся после Дарвина теорий и гипотез образования коралловых рифов.

В 1880 г. Джон Мэррей, участник величайшей океанографической экспедиции на "Челленджере" (1872-1876 гг.), сыгравшей столь крупную роль в истории изучения мирового океана, выдвинул новую теорию образования коралловых рифов. Мэррей исходит из того, что возникновению коралловых рифов должно предшествовать образование многочисленных плоских возвышенностей морского дна - платформ. Но как возникали эти последние? Мэррей думает, что появление их стоит в зависимости прежде всего от поднятий морского дна, которые нередко имеют, повидимому, вулканическое происхождение. Представим себе такое, сравнительно незначительное поднятие. Оно, по Мэррею, должно быть густо заселено донными животными, которых здесь больше, чем на окружающих более глубоких пространствах морского дна, так как сюда, к этим поднятым участкам, движением воды доставляется больше пищи, чем к другим частям дна. Живущие здесь организмы - моллюски, иглокожие, глубоководные кораллы, донные фораминиферы и другие - обильно накопляют известковый материал. В то же самое время здесь же оседают, в колоссальных количествах, скелеты планктонных организмов: глобигерин, крылоногих моллюсков и т.д. Следовательно, происходит нарастание возвышенности, которое совершается гораздо быстрее, чем напластование осадков в окружающих ее частях океанического дна. Увеличивающееся таким образом в высоту поднятие может дорасти до глубины около 50 фатомов; а на этой глубине уже могут развиваться рифообразующие кораллы. Теперь возвышенность будет постоянно расширяться во все стороны вследствие роста прикрепленных организмов и накопления обломочного материала, спускающегося с вершины по склонам. Но если так могут возникать коралловые рифы, то что же заставляет их принимать кольцевую форму атоллов? По Мэррею лагуны атоллов образуются вследствие растворения пород в центральных частях рифов, происходящего одновременно с нарастанием рифов по периферии, к океану (рис. 1). Такова вкратце теория Мэррея.

Рис. 1. Образование атолла (D) на возвышенности (А) океанического дна.
С - линии нарастания возвышенности до глубины, на которой могут жить рифообразователи (В).

Вскоре после своего появления она начала привлекать большое количество сторонников, оттесняя теорию Дарвина, которая к концу последнего десятилетия прошлого века была оставлена большинством исследователей, изучавших этот вопрос. Но еще Дарвин указывал на невероятность образования, на одном и том же месте, сначала известковой банки, а затем, путем растворения, - лагуны. Далее, критикующие теорию Мэррея ученые указывают, что она не дает удовлетворительного объяснения возникновения кольцевых барьерных рифов, окружающих высокие острова, и барьерных рифов вообще. По Мэррею, фундаментом для таких рифов могли послужить лежащие на небольшой глубине широкие полосы осадков, представляющих собой продукты разрушения вулканических островов. Отсюда барьерный риф мог бы еще расти кнаружи, покоясь на детрите не вулканического, а органического происхождения. Но трудно представить себе, чтобы кораллы селились на вулканического происхождения детрите во время отложения последнего (рифы растут преимущественно по своему наружному краю, обращенному к океану, так как там кораллы получают больше пищи).

Теория Мэррея оттеснила теорию Дарвина, но оказалась не в состоянии прочно занять место последней. В связи с этим вскоре стали выдвигаться различные видоизменения теории Мэррея и новые теории образования коралловых рифов.

Александр Агассиц, который изучал острова Фиджи, пришел к заключению (1899), что барьерные рифы этой группы расположены на платформах, которые были выработаны подводной эрозией; если вследствие эрозии, совершавшейся над водой и под водой, остров целиком замещается подводной платформой, то вместо барьерного рифа развивается атолл. Ту же идею применил Агассиц и к Большому барьерному рифу Австралии. Дэвис находит (1928), что остается не вполне ясным, заканчивается ли, по Агассицу, размыв острова до возникновения рифа, или же принимается абразия в пределах уже образовавшегося рифа.

В девяностых годах прошлого столетия У.Дж.Л. Уортон высказал предположение, что атоллы часто возникают на плато, образовавшихся вследствие размыва островов, состоящих из продуктов извержений, до глубины 30-50 фатомов (рис. 2). Лагуны атоллов имеют приблизительно такую же глубину (30-40 фатомов). Накаленная лава, прийдя в контакт с морской водой, выпадает в виде "пепла" (?). Таким образом, из одной вулканической горловины могут быть выброшены значительные количества пепла, которые могут образовать остров. Подвергаясь действию эрозии, такой остров исчезает с необыкновенной быстротой, если он не имеет внутреннего лавового ядра. На его месте сохранится плоское плато на глубине 30-50 фатомов под уровнем моря, если он до того не будет защищен нарастанием рифообразующих организмов. * Однако, против такого представления делалось много возражений. В частности отмечалось, что при изучении поднятых рифов не удалось обнаружить таких платформ из пород вулканического происхождения.

* Так, остров Фалькон Тонга возник в результате извержения, причем первоначально он имел в высоту около 250 футов; к 1902 г. он превратился в банку, лежащую на глубине около 4 фатомов. В 1912 г. глубина эта увеличилась, и края банки на глубине 10-14 фатомов обросли какими-то кораллами и нуллипорами. В 1927 г., однако, произошло новое извержение, в результате которого возник округлой формы остров с поперечником более мили, и картина значительно осложнилась (Gardiner, 1931).

Рис. 2. Образование атолла (С) на плато (В), образовавшемся в результате размыва острова (А), состоявшего из продуктов извержения.

В начале текущего столетия Гардинер пришел к выводу, что в случае Мальдивских островов вследствие абразии образовалась на глубине от 140 до 170 фатомов платформа, которая после этого была заселена кораллами. Однако, как отмечает Пиа (1933), такой результат абразни на столь значительной глубине весьма невероятен. К тому же трудно представить себе, почему кораллы не могли поселиться там раньше, т.е. до того, как платформа была размыта до указанной глубины. По Гардинеру (1931, стр. 132-146), лагуны, как правило, не являются областями преобладающей седиментации; дно их чаще бывает скалистым. Во многих лагунах господствует денудация, прежде всего - растворение известняка; лагуны не могут заполняться коралловым известняком, так как существующие там условия неблагоприятны для роста кораллов, развитию которых особенно мешает тонкий известковый ил. Таким образом, многие лагуны возникают и развиваются главным образом в силу растворения; а в то же самое время риф растет по периферии кнаружи.

Американский ученый Р.А. Дели предложил так называемую "теорию ледникового контроля", которую Йонг называет "привлекательной и весьма важной". Дели исходит из того, что лагуны больших атоллов (и лагуны-каналы барьерных рифов) имеют примерно одинаковую глубину (около 40-50 фатомов). То обстоятельство, что атоллы так похожи друг на друга, ведет Дели к представлению о таком же сходстве между плато, которые служат фундаментами для этих атоллов. Между тем ни одна из прежних теорий не учитывает в должной мере эту сторону. По Дели, все нынешние коралловые рифы - недавнего происхождения: они возникли после последней ледниковой эпохи. В последнюю ледниковую эпоху огромные ледниковые покровы, в милю и более толщиной, сковывали полярные области и тянулись в те области, которые теперь являются умеренными. При образовании этих покровов уровень океана должен был понизиться не менее, чем на 150 футов, так как лед, из которого состояли ледниковые покровы, образовался за счет испарявшейся морской воды. Далее эти покровы притягивали к себе воду океанов, вследствие чего глубина экваториальных морей еще более уменьшалась. С наступлением последней ледниковой эпохи неизбежно должны были погибнуть коралловые рифы вследствие похолодания и связанного с понижением уровня океана обнажения этих рифов. Вокруг материков и островов обнажались бывшие до того подводными банки ила и песка, а в тропических морях - и коралловые рифы, кораллы которых должны были при этом погибнуть. При установившейся сравнительно низкой температуре * банки эти не могли иметь защитного слоя кораллов или других прикрепленных организмов; поэтому морские волны должны были необыкновенно быстро размывать и сглаживать эти непрочные сооружения, срезая их до уровня моря или даже ниже последнего. Таким образом создавались платформы. Эти последние впоследствии, при таянии ледниковых покровов, постепенно покрывались водой. Уровень океана стал вновь повышаться, воды становились теплее, и, наконец, создались условия, необходимые для успешного развития рифообразующих кораллов. Началось образование атоллов и барьерных рифов.

* Впоследствии Дели отказался от той идеи, что весь океан был в ледниковую эпоху слишком холодным для кораллов. Теперь он считает, что кораллы погибли, главным образом, потому, что при отступании моря имело место помутнение воды (вызванное тем, что обнажались мягкие морские осадки).

"Теория ледникового контроля", как отмечает Гардинер, зависит от точного изучения и тщательных вычислений распространения ледниковых покровов и воды, изъятой последними из круговорота и после возращенной океану. Ряд возражений против теории Дели делает Дэвис. Он отмечает, что существуют и такие лагуны, глубина которых превосходит указанные выше пределы. Рифы большей частью обнаруживают следы недавнего опускания. Следовательно, фундамент рифов и теперь еще не находится в состоянии покоя. На опускание указывают и целиком затопленные атоллы. Некоторые подлинные атоллы встречаются в области совсем недавних значительных тектонических движений (например, в западной части Тихого океана), а потому нельзя говорить о неподвижности фундамента, как о необходимой предпосылке образования атоллов.

Мы не будем рассматривать воззрений других авторов, которые высказывались по вопросу о происхождении коралловых рифов, так как изложение всех этих мнений заставило бы нас выйти далеко за рамки этой статьи. Отметим лишь, что в настоящее время существуют самые разнообразные представления об условиях возникновения и развития коралловых рифов и островов, и ни одна из этих теорий не может считаться господствующей, наиболее распространенной. "Существование столь многих, соперничающих друг с другом теорий, - говорит Ионг(1929), - не беспричинно". Причина нынешнего состояния вопроса, по Йонгу, заключается в том, что "вся проблема в высшей степени темна". С этим приходится согласиться. Но гораздо менее убедительны рассуждения Ионга о том, что в разных случаях применимы, вероятно, чуть ли не все объяснения, которые когда-либо предлагались.

"Некоторые (коралловые рифы), - говорит он, - вероятно, выросли на опускающихся побережьях, как думал Дарвин; другие - на банках вулканического происхождения, как думал Мэррей (и Дарвин не отрицал этого); третьи могли возникнуть на банках, которые первоначально представляли острова, надводные части которых были срезаны деятельностью волн; а четвертые могли вырасти на платформах, выточенных понизившимися морями великого ледникового периода".

Признание всех теорий сразу, без достаточной критики их и выяснения слабых и сильных сторон каждой, конечно, не есть решение проблемы коралловых рифов и островов. К гораздо более определенному выводу приходит один из самых лучших знатоков коралловых рифов, проф. C. Гардинер в своей книге "Коралловые рифы и атоллы" (1931):

"Если мы честно взглянем на состояние вопроса об образовании фундаментов для коралловых рифов, - говорит этот крупнейший исследователь, - то мы будем вынуждены признать, что все наши теории и соображения являются просто прикрытием недостаточности наших знаний".

Каково же в настоящее время положение теории Дарвина? Прежде всего мы можем констатировать, что теория Дарвина отнюдь не может быть признана отошедшей в область истории и замененной какими-либо новыми, более совершенными воззрениями. Ю. Пиа вполне справедливо отмечает, что и Гардинер, отвергающий теорию Дарвина, "не в состоянии дать вместо учения Дарвина какую-нибудь другую, более совершенную теорию" (1933). Гардинер говорит, что как ни красива, как ни привлекательна теория Дарвина, "все же один факт ее убивает (подчеркнуто нами - Л.Д.), а именно тот факт, что то общее заполнение лагун растущими кораллами и осадками, которое предполагается Дарвином, в действительности не имеет места". Но это серьезное возражение, важность которого нельзя отрицать, все же не признается опровержением теории Дарвина авторами, изучающими этот вопрос (Пиа, 1933, стр. 274). Другое возражение против теории Дарвина заключается в том, что принимавшиеся Дарвином области опускания и области поднятия морского дна, которые Дарвин пытался показать на своей карте, отвергаются современной наукой и что в действительности отношения между движениями поднятия и движениями опускания в различных частях океана гораздо более сложны. Но современные сторонники теории Дарвина и это возражение не признают "убийственным", считая, что опускание отдельных участков могло происходить независимо от движения соседних участков.

В 1928 г. вышла книга крупного американского исследователя У.М. Дэвиса, который после тщательного изучения проблемы был вынужден прийти вновь к теории Дарвина. Эта теория, по мнению Дэвиса, оказалась прочной в противоположность всем иным.

Гардинер в упоминавшейся уже книге довольно сурово критикует основные положения работы Дэвиса. Однако, Пиа, на книгу которого мы уже ссылались, отмечает, что было бы нелегко противопоставить обстоятельному трактату Дэвиса столь же обстоятельное рассмотрение данного вопроса, которое привело бы к иному результату.

Таким образом, история вопроса о происхождении коралловых рифов и островов может быть сведена к следующим основным моментам:

1. До Дарвина существовали лишь слабые попытки объяснить происхождение коралловых рифов и островов; эти объяснения были настолько несовершенны, что их никоим образом нельзя назвать теориями образования рифов.

2. Дарвин дал гениальную, блестяще разработанную теорию, которая была вскоре принята большинством ученого мира и после этого господствовала на протяжении почти полувека.

3. В начале восьмидесятых годов прошлого века появляется новая теория, - теория Мэррея; с этого момента теория Дарвина начинает терять своих сторонников. Тот же А. Гейки, который еще в 1882 г. дал приведенную нами выше исключительно восторженную оценку теории Дарвина, через год после этого заявил: "Имея перед собой накопившиеся доказательства, я не могу более считать принятую теорию [Дарвина] общеприменимой". * Затем возникают различные разновидности теории Мэррея и другие, новые объяснения происхождения коралловых рифов, а теория Дарвина оказывается оставленной большинством ученых.

* A. Geikie, Address, Proc. Royal Phys. Soc. of Edinburgh, vol. 8, 1883, pp. 1-31.

4. Однако, каждая из появившихся после Дарвина теорий имеет существенные недостатки, оказывается более или менее односторонней. По мере того, как вскрываются эти недостатки теории Мэррея и других, с одной стороны, все чаще начинают вновь раздаваться тол оса в защиту теории Дарвина, а с другой - некоторые крупные исследователи приходят к пессимистической оценке состояния наших знаний и к признанию неудовлетворительности всех когда-либо сформулированных объяснений происхождения коралловых рифов.

Итак, теория Дарвина сохранила актуальное значение до наших дней. В то время как другие теории, которые разновременно выдвигались для замены учения Дарвина, отмирали и отпадали, теория Дарвина продолжала оставаться лучшей, наиболее глубоко разработанной теорией. В чем же преимущества теории Дарвина перед другими построениями такого рода и чем объясняется то обстоятельство, что учение, созданное в 1842 г., оказалось вплоть до настоящего времени более жизненным, более прочным, чем все более новые объяснения происхождения коралловых рифов?

Авторы иных теорий, в отличие от Дарвина, давали более или менее одностороннее освещение теории коралловых рифов. В результате получались более или менее искусственные, хотя иногда и красивые построения. Замечательно, что в наши дни сами ученые, изучающие проблему коралловых рифов, чувствуют и отмечают эту слабую сторону и жалуются на односторонность трактовки проблемы разными авторами. Так, Гардинер указывает на то, что нынешние защитники теории опускания не обладают достаточным знанием основ органической жизни (намекая, очевидно, на Дэвиса); а Пиа и Дэвис, утверждая, что возникновение коралловых рифов есть по преимуществу явление геологическое, отмечают, что Гардинер прежде всего зоолог, и что подобные ему исследователи коралловых рифов мало знакомы с геологией. Пиа здесь определенно говорит о "печальном расщеплении естествознания", и он безусловно прав.

Главное преимущество Дарвина заключается, очевидно, не только в том, что в основу его учения положена идея, замечательная и по своей простоте и по своей гениальности, не только в том, что Дарвин сумел с изумительной тщательностью систематизировать и проанализировать все до мельчайших факты, какие только он мог собрать к моменту написания книги: самое важное, самое ценное в работе Дарвина заключается в том, что теорию свою он строил как естествоиспытатель в широком смысле слова. Всякий, кто знакомится с этой книгой Дарвина, не может не видеть, что он ни на минуту не подходит к изучаемой жм проблеме с точки зрения узкого специалиста, скажем, >с точки зрения зоолога. Здесь гениальнейший естествоиспытатель дал блестящий и поучительный пример всестороннего изучения такого сложного объекта, каким являются коралловые сооружения; здесь Дарвин мыслит и как геолог, и как геоморфолог, и как океанограф, и как палеонтолог, и как ботаник, и как зоолог; он обнаруживает уменье подходить к изучению и вопросов геотектоники, и вопросов экологии. Его геотектонические представления, конечно, далеки от нынешних, его знания в области геофизики весьма скудны, его сведения о систематике беспозвоночных сильно отстали от нынешнего уровня науки, а познания в области экологии отрывочны и неточны; но каждая страница его книги свидетельствует о том, что перед нами - величайший гигант естественноисторической мысли, понимающий природу в ее единстве и в ее многообразии. И в этом величайшее преимущество теории Дарвина, отличающее ее от других теорий образования коралловых сооружений. В этом ее огромное методологическое значение для нас, советских натуралистов.