Рис. 5.6. Вверху: скелет Lystrosaurus georgi (слегка модифицированный вид скелета, восстановленного Уотсоном; Williston, 1925); внизу: внешний вид листрозавра (рисунок-реконструкция Нобу Тамуры, 2016)

Циногнаты, названные так британским палеонтологом Гарри Сили в 1895 г., жили в конце пермского и в триасовом периоде[244]. Это были древние хищные обитатели суши, приземистые, длиной примерно 1 м, обладавшие сильными челюстями для разрывания мяса (рис. 5.7)[245]. Строение скелета конечностей циногнатов свидетельствует о том, что передние и задние конечности у этих животных были смещены под туловище. Палеонтологи нашли кости циногнатов в Антарктиде, Аргентине, Африке и Китае.

Рис. 5.7. Вверху: скелет циногната (Williston, 1925); внизу: внешний вид циногната (рисунок-реконструкция Нобу Тамуры, 2016)

Мезозавры, название которым дал французский палеонтолог и энтомолог Франсуа Луи Поль Жерве приблизительно в 1864 г., первоначально считались парарептилиями, и лишь потом были классифицированы как рептилии. Эти высокоспециализированные животные обитали в начале пермского периода в пресной воде, обладали мелкими, похожими на иглы, зубами и питались в основном мелкой рыбой и беспозвоночными. Мезозавры достигали примерно 1 м в длину и были похожи на гигантскую ящерицу (рис. 5.8): их хвост был приспособлен для плавания, а лапы, возможно, имели перепонки. В 2012 г. сообщалось о найденных в Бразилии и Уругвае ископаемых останках взрослых мезозавров с эмбрионами внутри. Эти находки свидетельствуют о том, что мезозавры могут быть первыми известными живородящими животными, которые, возможно, выкармливали своих детенышей[246].

Рис. 5.8. Вверху: скелет Mesosaurus tenuidens (Mesosaurus brasiliensis) (Карл Волкман, 2009); внизу: внешний вид мезозавра (рисунок-реконструкция Нобу Тамуры, 2007)

Ни один из представителей вышеперечисленных позвоночных – листрозавров, циногнатов или мезозавров – не смог бы пересечь открытый океан между континентами, если массивы суши находились так же далеко, как в наши дни. Более того, ископаемые находки распределяются по зонам, если континенты собрать воедино в суперконтинент.

В литературе, посвященной тектонике плит и дрейфу континентов, три вида позвоночных и глоссоптерисы часто представлены на иллюстрациях вместе. Первоначальный рисунок был не вполне точен, поскольку область распространения трех видов позвоночных изменилась, когда были найдены новые окаменелости. На уточненной стилизованной карте (см. цветную вклейку 5.3), выполненной на основе работы Колберта, опубликованной в 1973 г.[247], показано зигзагообразное распределение различных ископаемых на Индостанском субконтиненте и крупных южных континентах – в Южной Африке, Австралии, Южной Америке и Антарктиде. Указанные виды позвоночных обитали в пермском и триасовом периоде, и, как показано, их зоны обитания не перекрывались. Тем не менее эти позвоночные и глоссоптерисы являются важнейшими элементами доказательств в пользу дрейфа континентов.

Третья группа данных, использовавшаяся в качестве аргумента в пользу дрейфа континентов, состояла из информации, полученной при изучении древних ледников. Закономерность, создаваемая распределением этих ледников, свидетельствовала в пользу теории, что массивы суши были слиты в единый суперконтинент Гондвана. Вегенер обратил внимание на ледниковую штриховку южных континентов Гондваны. Так, например, ледниковые борозды в Индии указывают на то, что ледниковые щиты двигались от современного побережья вглубь суши на север; штриховки в Южной Америке демонстрируют, что ледники перемещались на запад; борозды в горных породах Южной Африки обозначают движение ледников во всех направлениях; а в Австралии ледниковые борозды показывают, что ледниковые щиты двигались на восток. Если воссоздать единый суперконтинент, то ледниковые штриховки объединяются и образовывают логически связную структуру, в которой массивный ледниковый щит находится в центре участка, который представлял собой современную Антарктиду. Ледниковые щиты и глетчеры скользили с высоких гор, находившихся в то время в Антарктиде, к более низким участкам склонов.

В качестве четвертой группы аргументов в пользу континентального дрейфа Вегенер указывал, что для палеоклимата, как свидетельствуют горные породы, было характерно наличие аридных зон с засушливыми условиями и регионов с влажным климатом и болотами. И конечно, в каждой из этих зон формировались определенные типы горных пород. В аридных зонах в глубине суши появлялись пустыни, что приводило к образованию огромных дюн (в итоге заключенных в горных пластах) наряду с отложениями солей, которые формировались при испарении древних морей, когда климат становился более засушливым. Со временем эти соляные отложения превратились в залежи галита и гипса. В более влажных зонах формировались отложения угля, переслаивающиеся с прибрежными песчаниками и глинами. Вегенер, как климатолог, интересующийся условиями среды в древности, понял, что разные климатические зоны выстраивались в ряд лишь в том случае, когда континенты были соединены.

Пятая группа данных была получена, когда Вегенер изучил строение гор по обеим сторонам Атлантического океана так же, как это делали геологи раньше. Дю Тойт и другие ученые обратили внимание на сходство пород горных цепей в Южной Америке и Западной Африке – сходство, которое доказывало, с точки зрения Вегенера, что эти горные хребты когда-то были смежными. Тем не менее, несмотря на пять групп данных, подтверждающих вегенеровскую теорию дрейфа континентов, после смерти ученого теория не пользовалась популярностью, и сторонников у нее было немного.

Механизмы дрейфа континентов: первые гипотезы

Артур Холмс (1890–1965), британский геолог, занимавшийся изучением геохронологии и происхождения горных пород, был одним из первых немногих ученых, поддержавших теорию дрейфа континентов Вегенера. В 1920-х гг. исследования внешних слоев твердой Земли, проводившиеся Холмсом, заставили его предположить, что, возможно, существуют медленно движущиеся конвективные ячейки (образование которых вызвано распадом радиоактивных элементов в мантии) и они приводят к дрейфу континентов, в результате чего формируется новое океаническое дно и происходит поглощение старого материала. Холмс изложил свою теорию в знаменитом учебнике, опубликованном в 1944 г., – «Основы физической геологии»[248]. Последняя глава этой книги была целиком посвящена вопросу о конвективных ячейках и дрейфе континентов. Холмс указывал, что его идея спекулятивна; в тот момент у него не имелось данных, подтверждавших теорию, но некоторые отнеслись к нему с уважением, как к мыслителю с широкими взглядами. Подобно теориям Вегенера, идеи Артура Холмса игнорировали более тридцати лет, хотя он преподавал их своим студентам в Эдинбургском университете. В конечном счете предложенный Холмсом механизм оказался очень близок к окончательному варианту теории, объясняющей, как на самом деле происходит движение плит.

Еще одним сторонником дрейфа континентов был Александр Лоджи Дю Тойт, чьи ранние работы оказали значительное влияние на представления Вегенера. В 1937 г. Дю Тойт опубликовал описание геологии по обеим сторонам Атлантического океана в книге «Наши блуждающие континенты» (Our Wandering Continents)[249]. Сторонник Вегенера и его идей, Дю Тойт полагался на корреляционные карты геологического строения Южной Америки и Западной Африки, чтобы продемонстрировать, что эти континенты когда-то были соединены, а затем разошлись далеко, как кусочки разорванного листа газеты. Тем не менее эти данные не оказали влияния на по-прежнему сопротивляющееся геологическое сообщество, и геологи как в Европе,