Кораллы, атоллы, рифы

"Коральные острова, воздвигнутые малыми черепокожими животными, представляют нам огромнейшие на земном шаре здания, ум человеческий изумляющие", - писал знаменитый русский мореплаватель Ф. Ф. Беллинсгаузен. И действительно, деятельность кораллов, воздвигших десятки больших и сотни мелких островов Океании, построивших Большой Барьерный риф, строительный объем которого превышает в 100 000 раз Великую Китайскую стену (размеры рифа: 2000 километров в длину, 2000 метров в высоту и до 150 километров в ширину), вызывает и восхищение, и изумление.

'Тики' - статуя с Маркизских островов

А вслед за ними приходит вопрос: каким же образом удалось кораллам построить острова и рифы и в особенности кольцеобразные атоллы в океане? Вот что писал Дарвин в дневнике, после того как ему удалось обследовать коралловые острова и рифы (во время своего кругосветного путешествия на "Бигле"): "Такие образования, без сомнения, занимают важное место среди удивительных явлений земного шара. Это не диковинки, которые сразу же бросаются в глаза, а скорее чудо, которое поражает нас после некоторого размышления. Мы удивляемся, когда путешественники рассказывают об огромных грудах каких-нибудь древних развалин. Но как незначительны самые огромные из них, если их сравнить с колоссальным количеством вещества, образовавшегося здесь из различных мельчайших животных. На всех островах, на мельчайших частичках и больших обломках породы, лежит единая печать, говорящая о том, что когда-то они были созданы органической силой.

Измеряя глубину на расстоянии всего лишь немногим больше мили от берега, капитан Фитц Рой опустил лот длиной семь тысяч двести футов, но не достал дна. Значит, мы должны рассматривать этот островок как вершину высокой горы; до какой глубины распространяется работа коралловых организмов - совершенно неизвестно. Если правильно предположение о том, что создающие скалы полипы продолжают надстраивать их, в то время как вулканическое основание острова постепенно с перерывами опускается, тогда, вероятно, коралловые известняки должны достигать огромной толщины. Мы знаем некоторые острова в Тихом океане, такие, как Таити и Эймео... которые окружены коралловым рифом, отделенным от берега каналами и бассейнами спокойной воды. Различные факторы контролируют в этих ситуациях рост наиболее продуктивных видов кораллов. Следовательно, если мы предположим, что такой остров после долгих следующих один за другим перерывов опустился на несколько футов... работа кораллов будет продолжаться по направлению вверх от основания окружающего его рифа. С течением времени находящаяся в центре суша опустилась бы ниже уровня моря и исчезла, а кораллы закончили бы создание круглой стены. Разве не получился бы тогда лагунный остров? С этих позиций мы должны рассматривать лагунный остров как монумент, сооруженный мириадами крошечных архитекторов, чтобы отметить место, где земля оказалась похороненной в океанской пучине".

Ритуальная маска (Меланезия)

В этой дневниковой записи от 12 апреля 1836 года - ключ к дарвиновской теории происхождения коралловых рифов, развитой им позднее в книге "Строение и распределение коралловых рифов" и всемирно известном "Путешествии натуралиста вокруг света на корабле "Бигль"". Сначала кораллы, живущие только на мелководье (на глубинах не более 50-60 метров) начинают свою деятельность вокруг прибрежных отмелей острова или материка (так образовался Большой Барьерный риф возле побережья Австралии). Но вот дно - и вместе с ним и окруженный рифами остров - начинает медленно погружаться. Кораллам нужно солнце, на большой глубине они жить не могут - и маленькие строители начинают возводить свои постройки, чтобы как прежде остаться на мелководье.

Остров погружается все больше и больше - и все шире становится пространство между ним и окаймляющим его коралловым рифом, который превращается в барьерный риф. Маленькие строители продолжают свою титаническую работу, они возводят прочную стену на основании, образованном их предшественниками - кораллами. Опускание дна продолжается, продолжается и опускание острова и коралловых построек. "По мере того как барьерный риф медленно погружается, кораллы будут продолжать интенсивно расти вверх, но по мере погружения острова вода будет пядь за пядью захватывать берег, и вот сначала отдельные горы (пики) образуют отдельные острова внутри одного большого рифа, а под конец исчезнет и последняя самая высокая вершина. В тот миг, когда это произойдет, образуется самый настоящий атолл", - писал Дарвин.

Дарвиновская теория образования атоллов, как и его гениальная теория эволюции, вызвала споры. Одни ученые, в том числе крупнейший геолог Чарльз Лайелл, признали правоту Дарвина. Другие выступили с резкой критикой его теории. Так, знаменитый Александр Агассис объявил, что "Дарвин во время своего плавания делал наблюдения на ходу и нигде не желал останавливаться", все факты, на которых он строит теорию образования атоллов, взяты "из вторых рук", а потому порочна и теория, их объясняющая. По мнению Агассиса, барьерные рифы выросли на береговых террасах, которые создала деятельность морских волн. Этим-то и объясняется ровное плоское дно лагун коралловых атоллов.

Статуя вождя маори (Новая Зеландия)

Развернутая и аргументированная критика теории Дарвина была высказана Джоном Мерреем. Во-первых, отмечал Меррей, в ряде мест есть коралловые рифы, возвышающиеся над уровнем моря на довольно-таки большую высоту (на островах Палау в Микронезии - до 150 метров, на Гавайях, на острове Кауаи, находят остатки кораллов на высоте свыше километра). Сами кораллы, жители мелководья, "нарастить" свои постройки до такой высоты не могли - очевидно, здесь мы имеем дело с поднятием суши. А ведь теория Дарвина предполагает противоположный процесс: медленное и неуклонное опускание островов, надгробиями которых и являются коралловые атоллы. Вторым важным доводом Меррея, ставившим под сомнение дарвиновскую теорию, было наличие мест, где одновременно имелись и окаймляющие рифы, и барьерные рифы, и атоллы: Дарвин же предполагал постепенную эволюцию, идущую в течение долгих десятилетий, в ходе погружения острова на дно.

Меррей выдвинул свою гипотезу: суша не погружается в океан, как предполагал создатель теории эволюции, а наоборот, поднимается. Когда вершина подводной горы, испытывающей поднятие, достигает небольших глубин, на которых могут селиться кораллы, эти маленькие строители поселяются здесь и начинают создавать риф, постепенно разрастающийся вширь. Но скорость роста кораллов на внешнем и на внутреннем участках рифа неодинакова. Кораллы во внутренней части рифа отмирают, известняк, входящий в состав этого рифа, растворяется и вымывается. В итоге внутри рифа образуется "дыра", впадина - лагуна. А на краях рифа кипит интенсивная деятельность кораллов, они продолжают наращивать риф - и тем самым все больше и больше усиливают обособление лагуны. В конечном итоге образуется барьерный риф с лагуной, или коралловый атолл.

Орнаментированный резной ларец (Новая Зеландия)

Дарвин, возражая Меррею, указал, что данные геологии о строении дна лагун говорят о том, что они не "углубляются" со временем, а, напротив, заполняются осадками. Притом воды лагун, перенасыщенные карбонатом кальция, никак не могут быть растворителем известняка. (Меррей же считал, что сначала образуется известняковая банка, а затем, когда известняк растворяется, - лагуна.)

В 1915 году профессор Гарвардского университета Р. Дэли выдвинул оригинальную гипотезу, получившую название "гипотеза ледникового контроля". Ибо, согласно ей, все существующие атоллы в океане - это очень молодые сооружения, возведенные кораллами в четвертичном периоде. В период оледенения уровень Мирового океана понизился на величину порядка 60-80 метров. Примерно такова же глубина лагун коралловых атоллов. Понижение уровня океана повело к гибели многочисленных коралловых колоний; к гибели кораллов повело также помутнение и похолодание воды в ледниковую эпоху. Тем временем океан продолжал свою деятельность - волны, приливы и отливы образовали вдоль побережий материков и островов уступы и площадки (только уже на более низком, "ледниковом" уровне моря). Но вот период последнего оледенения кончился, льды стали таять, а уровень Мирового океана неуклонно повышаться, затопляя недавно образовавшиеся уступы и платформы. Для кораллов снова создались благоприятные условия, и они не замедлили этим воспользоваться. Платформы, которые затопил океан, послужили основой для их сооружений. Там, где эти платформы были узкими, появились окаймляющие рифы, там, где широкими,- барьерные. Атоллы же образовались на вершинах гор, срезанных в ледниковый период абразией - "сглаживающей" деятельностью волн.

Деревянная храмовая скульптура (Гавайский архипелаг)

Дэли, казалось бы, объяснил не только происхождение различных видов коралловых сооружений и плоскую форму дна лагун атоллов, но и тот факт, что все лагуны, как в центре атолла, так и позади рифов, имеют примерно одинаковую глубину - и она равна величине повышения уровня океана в послеледниковое время (60-80 метров). Однако тщательные промеры лагун показали, что это не так: на самом деле их глубина колеблется в очень широких пределах и варьирует от 60 до 180 метров.

Таким образом, вопрос о том, чья же гипотеза права, оставался открытым - вплоть до самых последних лет, когда началось глубинное бурение атоллов и люди смогли наконец-то узнать их истинную историю.

иконы