Находя остатки животных и растений в ископаемом состоянии, средневековые мыслители старались объяснить себе происхождение этих странных предметов. Большинство видело в них игру природы, развлекавшейся на досуге от нечего делать. Другие придавали им более серьезное значение – первых, неудачных попыток создать живое существо. Третьи усматривали в окаменелостях продукты таинственных сил вроде «камнетворного духа». Четвертые толковали о «жирном веществе», которое может принимать формы живых существ, подвергаясь особенным процессам брожения. Пятые утверждали, что тут не обошлось без влияния звезд.
Эти и им подобные бредни подменяли науку в течение многих веков. Только в XVI столетии, в эпоху Возрождения, замечается и в этой области веяние духа жива. На рубеже старой и новой Европы появляется универсальный гений Леонардо да Винчи, опередивший свою эпоху на три столетия. Остановимся на его воззрениях, так как он не только отрешился от средневековых бредней, но и развивал идеи, легшие в основу современной геологии.
Земля не создана в том виде, в каком мы ее наблюдаем; она имеет свою историю, она вечно изменяется и обновляется. Только кратковременность человеческой жизни заставляет нас верить в несокрушимость гор, неизменность моря и суши.
«Так как вещи гораздо древнее, чем письменность, то нет ничего удивительного, если мы не находим никаких письменных доказательств того, что современная суша была некогда занята морем… но для нас достаточным документом служат морские животные, находимые на высоких горах, удаленных от моря… О, время! Быстрый разрушитель всего созданного, скольких королей, сколько народов ты поглотило, какую вереницу событий видело с тех пор, как эта удивительная рыба околела в этой глубокой пещере! И вот, разрушенная терпеливым временем, она лежит здесь замурованная, и ее обнаженные, иссохшие кости служат подпорой горы, которая над ней возвышается».
Эти изменения происходят без всякого вмешательства силы, нарушающей обычный ход природы. Современные явления объясняют прежнюю историю Земли.
Леонардо не признавал катаклизмов, выдвигающих и разрушающих материки, вздымающих горы, истребляющих флору и фауну в мгновение ока. Медленная, но неустанная деятельность воды, атмосферы, ветра приводит в конце концов к преобразованию земной поверхности. «Берега растут, подвигаясь в море, рифы и мысы разрушаются, внутренние моря высыхают и превращаются в реки». Горные породы с остатками растений и животных отложились когда-то в воде, деятельность которой, по мнению Леонардо, нужно считать главнейшим геологическим фактором. Он отвергает потоп, будто бы перенесший раковины на вершины гор в то время, когда море покрывало их на десять локтей, «как утверждает тот, кто его мерил», и смеется над «другой сектой невежд», по мнению которых эти раковины образовались действием звезд. Пусть они объяснят, каким образом звезды ухитрились произвести в одном и том же пункте животных различных видов, мало того – различного возраста, «потому что по раковинам можно определить их возраст, как по рогам барана или быка, или по годовым слоям дерева… Почему некоторые из этих раковин целы, а другие – разбиты на куски? Одни наполнены песком, а другие – осколками раковин? Откуда тут рыбьи кости и зубы? Гравий, состоящий из мелких камешков, окатанных водой? Отпечатки листьев на камнях? Морские водоросли, окаменевшие в одной глыбе с остатками морских ракушек?»
Леонардо попытался даже приложить свои соображения к частному случаю: восстановить карту Италии в эпоху, предшествовавшую современной.
Итак, в его воззрениях вполне научно сформулирован принцип униформизма, с помощью которого Лайель соорудил здание современной геологии.
Но эти воззрения не имели, да и не могли иметь никакого влияния на современников Леонардо. Теории позднейших геологов – Борнета, Рея, Вудварда и других – представляют более или менее произвольные толкования библейской космогонии и относятся скорее к теологии, чем к науке. Время для теоретической геологии еще не пришло и никаких успехов в этом направлении не было сделано до второй половины XVIII столетия. Даже рациональный взгляд на окаменелости как на действительные остатки растений и животных установился только к концу семнадцатого века благодаря усилиям Бернара Палисси, Стено, Шиллы и Вудварда.
Весь этот длинный, охватывающий почти три века (XVI—XVIII), период можно назвать подготовительным периодом геологии, периодом собирания материала, незаметной кропотливой работы, скопившей понемногу бесценные сокровища. Ископаемые остатки деятельно собирались и описывались; устраивались геологические музеи; составлялись иллюстрированные каталоги; исследовались минералы и земли… Правду сказать, эта подготовительная работа нередко была сродни плюшкинской. Собирали все без разбора: попалось ведро – тащи ведро, попалось перышко – тащи перышко… Немногие из работников, потрудившихся на этом поприще, понимали значение своих трудов; таковы уже упомянутые нами Стено, Вудвард и другие. Большинство видело в окаменелостях только курьезы и раритеты, «благородное развлечение для любопытных» (по выражению одного из таких «тружеников», Валлиснери). Но в хорошем хозяйстве ничто не пропадает: эти случайные и разрозненные материалы пригодились впоследствии, когда настало время для обобщений.
Мы не можем с большей подробностью останавливаться на этом подготовительном периоде; скажем только, что накопление материалов и стремление систематизировать их привели во второй половине прошлого столетия к установлению некоторых важных и общих истин. Было доказано, что: а) материалы, из которых состоит земная кора, не перемешаны в беспорядке, а расположены более или менее однородными слоями или пластами; b) окаменелости постоянно сопровождают известные пласты; с) пласты эти различаются по древности и могут быть классифицированы сообразно своему возрасту.
От этих истин перешли наконец и к общим геологическим теориям. В конце прошлого столетия явилось их две: нептуническая и вулканическая или теории Вернера и Гёттона.
Вернер, автор крайне односторонней и фантастической теории образования земной коры, имел, тем не менее, огромное и благотворное влияние на дальнейшее развитие науки. Основываясь исключительно на минералогических признаках, он дал общую классификацию горных пород, разделив их на первичные, переходные и вторичные. За исключением первичных, все остальные породы – не исключая гранитов и базальтов – отложились одна за другой из первобытного океана, хаотической жидкости – «menstruum» – содержавшей в растворе всю будущую толщу земной коры. Отложились, конечно, в виде горизонтальных пластов, но с течением времени были взбудоражены, исковерканы, изломаны, приподняты, переворочены вследствие различных причин – главным образом, провалов в подземные пустоты, образовавшиеся между различными слоями еще во время их отложения из первичной хаотической жидкости. Таким манером земная поверхность приняла современную конфигурацию с ее неровностями, морями и материками, горами и долинами.
Теория эта, совершенно ложная, могла бы помешать дальнейшим успехам науки, если бы не толчок, сообщенный Вернером геологическим исследованиям. Этот ученый почти ничего не писал, он действовал на учеников чарами своего красноречия. Он рисовал историю Земли таким огненным языком, в таких увлекательных картинах, что всякий, кто попадал к нему, становился геологом. Слава его разнеслась по всем закоулкам цивилизованного мира; к нему собирались слушатели со всех концов Европы; неважное Фрейбергское училище, в котором он преподавал, превратилось благодаря его лекциям в знаменитую академию. Десятки учеников – среди которых блещут имена Александра Гумбольдта и Леопольда фон Буха – устремились под его влиянием к изучению горных пород и скоро оставили далеко за спиной неверную и одностороннюю теорию учителя.