Растущая Земля: из планет в звёзды (стр. 32 )

Об увеличении силы тяжести на протяжении геологической истории свидетельствует обнаруженная закономерность, названная -новым и [320] потерей элементов симметрии (ПЭС) минералами. Как известно, в мире минералов существуют различные типы и классы симметрии. Нередко один и тот же минерал (как химическое соединение) встречается в различных модификациях, отличающихся одна от другой лишь формой кристаллической решетки, имеющей тот или иной набор элементов симметрии (осей, плоскостей и центра). Наиболее полный набор элементов симметрии имеет шар, у которого имеется один центр и бесконечное число осей и плоскостей симметрии. и отмечали, что наиболее высокосимметричные минералы кубической сингонии развиты преимущественно в докембрии, а наиболее низкосимметричные (от тригональной до моноклинной сингонии) - преимущественно в мезокайнозое. Происходит потеря (уменьшение) элементов симметрии со временем. Причем эта закономерность наблюдается как для отдельных минералах, так и для минералов, образующих полиморфные модификации, например, пирит-марказит, сфалерит-вюрцит-бергерит.

Чтобы стал понятнее процесс ПЭС естественных минералов, следует вспомнить высказывание о том, что специфическая структура палластитов с округлыми выделениями оливина связана с низкими значениями силы тяжести. Объяснить это явление поможет

§ 5. 2. Неорганический мир о палеовесомости 121

аналогия. Известно, например, что капельки воды в невесомости [107] имеют шаровидную форму. Если их заморозить, то льдинки предстанут в виде шариков. В земных условиях такой процесс трудно осуществить из-за силы тяжести. Если разбрызгать капельки воды на несмачиваемую поверхность, то они будут деформированы собственным весом. Ледяных шариков здесь не получится и, после замораживания, льдинки будут иметь чечевицеобразную форму с меньшим числом элементов симметрии, чем у шара. И чем больше сила тяжести, тем больше будут сплюснуты капельки.

Второй разъясняющий пример можно найти, анализируя форму тел, образовавшихся в воде, где влияние силы тяжести меньше. В этой связи в океанах широко распространены шаровидные формы живых и минеральных тел: радиолярии, фораминиферы, марганцевые конкреции, оолиты. На суше, где влияние силы тяжести сказывается сильнее, шаровидных форм значительно меньше. Приведенные примеры подтверждают мысль о том, что при выделении оливина из расплава в условиях малой силы тяжести могли образоваться округлые зерна.

Кристаллизация - явление родственное формообразованию. И то, и другое зависит от силы тяжести. При меньшей величине гравитацион-ного ускорения соседние кристаллы и тела меньше влияют на образование правильных, высокосимметричных кристаллов. Поскольку минералы докембрийского генезиса представлены высокосимметричными формами, то это однозначно свидетельствует о том, что сила тяжести в докембрии была меньше современной. Увеличение силы тяжести создавало все больше помех для образования высокосимметричных кристаллов, поэтому минералы, образовавшиеся позже (в палеозое) в условиях большей весомости, постепенно теряли элементы симметрии, а образовавшиеся в кайнозое (эра максимальной весомости тел в истории растущей Земли) - потеряли максимум элементов симметрии. Таким образом, процесс ПЭС - серьезное доказательство меньшей весомости тел в прошлом.

Что же касается других сведений о палеовесомости тел, то они пред-ставлены всем тем множеством данных, которые свидетельствуют о росте планеты и, частично,- о расширении земного шара. Где данные указывают на рост Земли (а таких данных очень много), там они указывают и на меньшую палеовесомость. Часть этих сведений уже рассмотрена в предыдущих разделах, а некоторые будут рассмотрены в дальнейшем. Многие сведения и их детали не нашли отражения в настоящей работе. Дополнительные данные, касающиеся роста планеты можно найти в работах О. Хильгенберга [436, [231, 232], [136,137, 478], У. Кэри [170, 424], [97], [26, 28, 33, 465], и [66] и других исследователей. А в последнее время появились обстоятельные работы проф. [469 ÷ 471], Бетелева, [461], Бугаёва [467, 468], Бухалова[472], Якушина[489], так или иначе связанные со свойствами вакуумной среды (эфира), с ростом массы небесных тел и с увеличением силы тяжести.

122 Глава 5. Сила тяжести на растущей Земле .

§ 5.3. Живые организмы об увеличении веса

Влияние силы тяжести как регуляторов морфологии и размеров жи-вотных современной наукой не отрицается [43]. Однако влияние вековых изменений весомости стало рассматриваться относительно недавно. Первые проработки проблемы обитания в невесомости (как один из случаев перехода в среду с другой весомостью) принадлежат, вероятно, (1903 г.). Космические исследования способствовали изучению влияния силы тяжести на живые организмы, в связи с чем появились работы по гравитации биологической и физиологической направленности [107, 139], а позже были рассмотрены вопросы эволюции жизни в поле постоянной силы тяжести [148, 395].

Некоторые соображения о влиянии усиливавшейся тяжести на живые организмы были высказаны [136]. К освещению этого вопроса возвращался неоднократно [478]. Более расши-ренный анализ связи весомости тел и размеров животных выполнил [231]. Интересные количественные оценки, касающиеся веса и поперечных сечений костей животных, сделаны [272] и [304]. Автором [28] отмечалась невозможность поле-та гигантских птицеящеров в современном поле тяжести, а -левым подмечена связь химического состава костей позвоночных с увеличением силы тяжести во времени [159]. Опираясь на эти данные, а также на ряд положений эволюционного учения Ч. Дарвина, можно определить, в каком направлении изменялась сила тяжести на протяжении эволюционного пути живых организмов. Но прежде следует отметить некоторые важные связи гравитации с органическим миром, наиболее зримо проявившиеся в жизни его гигантских представителей.

Эволюция жизни в истории Земли сопровождалась пространственной экспансией, увеличением биомассы [148] и общим укрупнением биологических видов от одноклеточных до гигантов-брахиозавров, китов и секвой. Укрупнение отдельных биологических видов вызывалось, видимо, лучшей их выживаемостью, так как крупные организмы имеют, как правило, меньше врагов. Мог ли процесс укрупнения как положительный фактор эволюции организмов продолжаться до бесконечности? Представляется, что существует какой-то максимальный размер биологических видов, определяемый совокупностью различных факторов.

У современных животных различных видов, по мере увеличения их размеров, уменьшается отношение массы внутренних органов к общей массе. Необычно малый объем внутренних органов у палеогигантов-пресмыкающихся отмечал [109]. Объяснить это можно тем, что массивным животным необходимо иметь мощный двигательный аппарат. Причем в гравитационном поле двигательный аппарат приобретает главенствующее значение: для добывания пищи животному необходимо двигаться и двигательный аппарат при укрупнении вида

§ 5.3. Живые организмы об увеличении веса 123

развивается и усиливается за счет уменьшения массы внутренних органов в ущерб необходимости иметь такую же мощную дыхательно-пищеварительную систему (”энергетический котел”). Сокращение внутренних органов при укрупнении вида животного не может происходить бесконечно даже при усовершенствовании ”энергетического котла” - при переходе на более калорийную животную пищу.

На каком-то этапе эволюции внутренняя организация укрупняю-щегося организма становится нерациональной, ”энергетический котел” перестает справляться с обеспечением энергией двигательного аппарата и всего организма. Наступает предел увеличения массы даже при постоянной силе тяжести. При увеличении весомости со временем процесс укрупнения приобретает негативный характер: после достижения предела массивности, масса животного должна либо уменьшиться, либо массивный вид должен погибнуть в борьбе с гравитацией. В этой связи нельзя не вспомнить справедливое замечание известного популяризатора науки [255, с.163] о том, что ”Законы механики ставят некоторый предел животным”.

Рис. 44, позаимствованный из книги [478] , позво-ляет наглядно сопоставить размеры бронтозавра с известными нам представителями живых существ – слона и человека. Бронтозавр – это действительно гигант! Если бы такой ископаемый гигант оказался на

124 Глава 5. Сила тяжести на растущей Земле .

Земле в ее современном гравитационном поле, он был бы раздавлен

собственным весом.

подметил особенности устройства суставов ног ма-монта (скелет в музее РАН, Ленинград) и бронтозавра. Несмотря на то, что мамонт намного меньше бронтозавра, его опорные суставы бо-лее мощные и лучше приспособлены для передвижения по совревре - меной Земле. Бронтозавру не нужны были прочные суставы, так как сила тяжести в юрскую эпоху была существенно меньшей и не менее

существенно регулировала предел массивности животных. Об этой си - туации, хотя и другими словами писал [304].

Предел массивности может наступить также из-за недостаточной про-чности костей скелета. Дело в том, что при укрупнении животного и соблюдении пропорций его тела масса увеличивается пропорционально кубу линейных размеров. Таким образом, вес при укрупнении животных увеличивается быстрее, чем прочность скелета. В этом свете закономерно выглядит отмеченное [304, с.2] несоответствие массивности и скелета гигантских ящеров, ”...у которых кости имели значительную внутреннюю плотность. Не оттого ли довольно скоро все они вымерли, что громадный вес их тела не соответствовал деликатному устройству длинных трубчатых костей? Частые переломы и гибель - старческая драма гигантов”.

[272] довольно сложным путем удалось получить зависимость (5.11), связывающую максимальную массу животных с гравитационным ускорением, исходя из прочности скелета на сжатие. Эта же зависимость получается более простым путем при использовании положений теория подобия.