Проблемам геологического времени (точнее, поискам и исследованиям «геологических часов») посвящена специальная наука — геохронология.
Нам еще предстоит встреча с науками, так или иначе вошедшими в четвертичную геологию. Некоторые из них в прошлом веке оказали существенное влияние на развитие ледниковой теории. О них и пойдет сейчас речь.
С идеи о ледниковой эпохе началось изучение климатов прошлого, палеоклиматология.
До этого считалось, что Земля была некогда раскалена (капелька Солнца) и до сей поры постепенно охлаждается. Призрак великих оледенений маячил в будущем.
Находки в умеренном поясе ископаемых остатков тропических животных и коралловых рифов подтверждали мнение о непрерывном с тех пор похолодании.
Ледниковая гипотеза предполагала, что сравнительно недавно во многих районах Земли было значительно холоднее, чем ныне. В геологической истории климат колебался от теплого к холодному и вновь к теплому. Об этом почти стихами сказал в 1837 году ботаник Шимпер: «В прошедшие времена, когда господствовала стужа, высокие, как горы, древние льды загромождали даже южные страны, выравнивая и затопляя вершины, подобно морям». Он же считал, что изменения климата в геологическом прошлом вызывали на Земле то расцвет, то некоторое подавление растительности. Этот ученый едва ли не первым связал воедино историю ледников и живых существ.
Но самое удивительное началось несколько позже. В 1855 году английский геолог Рамсей сообщил, что им обнаружены следы ледников в отложениях пермского периода, отдаленного от четвертичного огромным промежутком времени.
Год спустя другой англичанин, Блэндфорд, сообщил, что в Индии имеются очень древние окаменевшие морены.
Позже выяснилось, что первое сообщение было ошибочным. Второе оказалось совершенно верным. Оно привело к открытию величайших древних ледников. Для ископаемых донных морен придумали особое название — тиллиты.
К началу нашего века было окончательно установлено, что ледниковые эпохи не раз случались в истории Земли. Остатки морен были опознаны даже в отложениях древнейшей архейской эры Северной Америки и Южной Африки.
Следы оледенения Индии относятся к отложениям пермского и каменноугольного периодов. К тому же времени приурочены и тиллиты Южной Африки, мощность которых достигает трех-четырех сотен метров. Скальные породы, лежащие ниже окаменевших морен, исштрихованы ледниковыми шрамами. По направлению шрамов удалось составить карты путей движения древних ледниковых потоков.
И в Австралии, и в Бразилии тоже нашли доказательства пермо-каменноугольного оледенения. Пожалуй, это оледенение было крупнейшим в истории Земли. Оно распространялось на области, лежащие сейчас в теплых краях, охватывая предполагаемый великий древний материк — Гондвану.
Ледниковые отложения являются надежными показателями холодного климата. А если найдены залежи солей, то предполагается, что они выпарились в сухом и жарком климате. Угольные пласты свидетельствуют о климате теплом и влажном. Коралловые рифы указывают на теплое море и небольшие глубины (в других условиях кораллы не живут).
А современные климатические пояса? Разве непременно требуется определять температуру воздуха для того, чтобы понять, что в тундре холодно? Или надо замерять количество выпадаемых осадков, чтобы убедиться, что в пустыне сухо, а в тропиках влажно?
Имеется прекрасный инструмент для определения климата страны без помощи техники. Это — растения.
Тундра, хвойный бор, смешанный лес, широколиственный лес, растительность степей и пустынь, тропический лес… Распространение их зависит от многих причин. От глубины залегания подземных вод. От подстилающих горных пород и вулканов. Даже от животных, обитающих в этих краях, и, уж конечно, от человека. Но главное — климат.
В земных слоях сохраняются остатки древесины, отпечатки листьев и цветков — словно тонкие гравюры на каменных плитах; окаменевшие шишки и семена. По ним удается воссоздать облик растений, восстановить характер растительности. А уж там можно судить и о климатических условиях прошлого.
Во второй половине прошлого века изучение ископаемых растений — а точнее, растительности, растительных сообществ — привело к немалым неожиданностям.
Швейцарский ботаник Освальд Геер тщательно изучил флору Арктики третичного периода, предшествовавшего четвертичному. Оказалось, что на нынешних пустынных островах, стынущих в Ледовитом океане, произрастали леса. Значит, Северный океан не был Ледовитым, а климат этих мест был умеренно-прохладным. Северная граница пальм достигала Англии и даже Аляски.