Obserwacya li tylko uwarstwienia niedostatecznie wyjaśnia nie tylko kwestye powyżej wymienione, lecz i inne, niemniej ważne. Bezpośrednie i najzupełniej zgodne spoczywanie jednej warstwy na drugiej nie dowodzi jeszcze, iż warstwa ta utworzyła się bezpośrednio po osadzeniu się poprzedniej. Naprzykład w Galicyi wschodniej, w wielu m iejscowościach warstwy górno-kredowe leżą na sylurskich:
zdaje się, że kolejne następstwo warstw jest całkiem zgodne, a jednak między utwo
rzeniem się obu rodzajów osadów znaczny upłynął przeciąg czasu, istnieje przerwa, obejmująca cały dewon, karbon, perm, tryas, jurę i dolną kredę.
Taką olbrzymią lukę łatwo poznać, porów nyw ając utw ory danej m iejscowo
ści z bardziej całkowitymi szeregami w innych miejscowościach; w przypadkach atoli mniej krańcowych metoda ta zgoła nie wystarcza; narzuca się wówczas py
tanie, czy całkowity szereg warstw, ułożony na podstawie kombinacyi warunków, poznanych w najrozmaitszych m iejscowościach, jest w przybliżeniu choćby kom
pletny, czy nie zawiera on licznych a znacznych przerw. W ielu geologów , a jeszcze więcej ludzi tylko powierzchownie z geologią obznajmionych, hołduje temu zdaniu.
Przerwistość spuścizny geologicznej stała się komunałem, zbyt często używanym bez zdawania sobie sprawy z jego znaczenia i słuszności; szermowanie nim roz
powszechniło się szczególniej po przyjęciu teoryi ew olucyjnej— teoryi Darwina. Teo- rya pochodzenia gatunków jednakże nie tylko ożywiła zagadnienie co do większej lub mniejszej kompletności szeregu utworów geologicznych, lecz zarazem dała nam odpowiednie metody do rozwiązania tego zagadnienia.
Od czasów Darwina inny kierunek i znaczenie pozyskała paleontologia, a wraz z nią i geologia historyczna. Przedtem przypuszczano, że każdy gatunek zwierząt czy roślin został osobno stworzony, a co najmniej że powstał bezpośrednio, bez związku przyczynowego z dawniejszemi formami organizmów, dzięki jakimś zja
wiskom, nie dającym się ująć metodami pi’zyrodniczemi. Z tego punktu widzenia opis szczątków kopalnych i ich kolejnego następstwa był tylko nagromadzeniem nierozumianych faktów, których w żaden sposób niepodobna było wytłumaczyć.
W obec zasady niezmienności gatunków niepojętem było stopniowe zbliżanie się form organizmów do postaci obecnych; staje się ono zjawiskiem naturalnem i ko- niecznem, skoro tylko wraz z Darwinem uznamy organizmy każdego okresu za mniej lub bardziej zmienionych następców okresu poprzedniego.
Nie do nas należy wyjaśnienie istoty teoryi pochodzenia gatunków, jej uzasad
nienie, opis przyczyn zmienności; nas bezpośrednio obchodzą jej wyniki i wpływ,
który teorya ta ju ż wywarła na stratygrafię i wywrze jeszcze w przyszłości. Dzięki niej paleontologia stała się istotną liistoryą świata zwierzęcego, historyczna zaś geologia jest jej chronologią; łatwo pojąć, jaką nauki te posiadają teoretyczną d o
niosłość. One to przede wszy stkiem winny dostarczyć bezpośrednich i dotykalnych dow odów stopniowej i powolnej zmienności organizmów.
D ow odów tych dostarczają przedewszystkiem s z e r e g i f o r m o r g a n i c z n y c h ; g d y porów nyw am y najliczniej znajdowane i najbardziej rozprze
strzenione skamieniałości z kompleksu warstw, bez przerw bezpośrednio po sobie następujących, możemy częstokroć stwierdzić, że jeden i ten sam typ znajduje się w kilku warstwach, lecz nie w zupełnie identycznej postaci; wszystkie zaś stano
wią szereg, w którym każda następna forma różni się od poprzedniej drobnemi, lecz stałemi cechami. Zjaw isko to powtarza się przez dłuższe okresy, drobne zm iany zachodzą ciągle w jednym i tym samym kierunku, sumują się wreszcie po dłuższym okresie w znaczniejsze różnice, znacznie większe od tych, które za
chodzą m iędzy współczesnym i osobnikami jednego i tego samego gatunku. Są to właśnie s z e r e g i f o r m , a ich ogniwa, różniące się między sobą tylko drobnost
kami, noszą nazwę m u t a c y i (rys. 1).
Obserwacya tych zjawisk dow odzi bezpośrednio stopniowej zmienności form organicznych. Niestety, warunki przyrodzone czasami tylko sprzyjają takim ze
stawieniom; najczęściej różnice facyalne następujących po sobie utworów danej m iejscow ości udaremniają wszelkie usiłowania tego rodzaju. Rozmaite utwory w pew nych terytoryalnych granicach różnią się między sobą skutkiem zmian fa- cyalnych częstokroć w ten sposób, że jedna mutacya nie zastępuje drugiej, lecz że pojaw iają się form y innych zgoła rodzajów i grup zwierzęcych. Podnoszono to na
wet jako zarzut przeciw teoryi pochodzenia, nie bacząc, że te typy, zjawiające się bezpośrednio, w yparły w danej m iejscowości dawnych mieszkańców jedynie skut
kiem zmiany zewnętrznych warunków życiow ych. A b y w ykryć szeregi m utacyj
ne, należy porów nyw ać skamieliny, pochodzące z możliwie licznych a odległych m iejscow ości; uniknąć wówczas m ożem y pow yższych źródeł błędów i otrzymać istotnie zadawalające wyniki.
Podział szeregu form na mutacye, które m iędzy sobą różnią się tylko w ce
chach bardzo subtelnych, a m iędzy któremi przejścia są względnie rzadkie, jest najlepszym środkiem pom ocniczym dla podziału geologicznego. Za najdrobniejsze paleontologicznie uzasadnione podziałki uważamy takie, w których większość sze
regów form nie podlega zmianom widocznym , podczas g d y ogniwa tych samych szeregów w bezpośrednio po sobie następujących podziałkach różnią się najsubtel- niejszemi, z pewnością jeszcze i stale dostrzegalnemi cechami, czyli są najbliższemi do siebie mutacyami. Najmniejsze te podziałki ogólnego rozczłonkowania warstw stanowią tedy fazy rozw oju świata zwierzęcego, odpowiadające przeciętnemu trwa
niu m utacyi najbardziej rozpow szechnionych organizm ów morskich. Każdą z tych podziałek, za Oppelem zwanych „poziom am i1- (Zone), określamy mianem jakiej częstej i rozpowszechnionej w niej skamieniałości, np. istnieje poziom P e 1- t o c e r a s b i m a m m a t u m , poziom O p p e l i a t e n u i l o b a t a i i n. Kilka takich poziom ów stanowi razem „p ię tro “ , których pewna ilość znowu składa się na „system “ (formacyę).
Przerwistość spuścizny. Szeregi form i mutacye. 1 5
Z samego opisu metody wnieść można, że przeprowadzenie racyonalnego po
działu na poziomy jest zadaniem trudnem i zawiłem, możlVwem tylko przy bardzo dokładnej znajomości geologicznych i paleontologicznych warunków. To też dotychczas nie udało się jeszcze przeprowadzić takiego podziału w całym kolejnym szeregu systemów (formacyi).
Tutaj zastrzedz się musimy stanowczo przeciw mniemaniu, że podział na po
ziomy ma i może zastąpić podziały lokalne. Zdarza się naprzykład, że w pewnej
2 6 1. W stęp do geologii historycznej.
R ys. 1. S zereg torm P a l u d i n a N e u m a y r i z p liocerisk ich w arstw p a l m ły n o w y ch ze S ła w on ii za ch o d n ie j. 1) F orm a za
sadnicza. 2 1 ? ! M utacye c z y li odm ian y, k tóre z n iej sk u tkiem s to p n io w y ch przeob ra żeń p o w sta ły.
okolicy giubość skał kurczy się tak dalece, że w jednej warstwie znajdują się ska
mieniałości z rozmaitych poziomów; daremnym, nawet nierozsądnym byłby wszelki wysiłek, aby warstwę tę na drobniejsze poziom y podzielić. Gdzieindziej znowu jeden poziom bywa nadzwyczaj silnie rozwinięty i występuje w rozmaitych typach iacyalnych, które leżą to obok siebie, to na sobie; bez względu na ich
charaktery-i f *
Podział na poziomy. 17 styczny wygląd, bezcelowem bywa ich rozdzielanie, tak, iż wszystkie obejm ujem y jedną nazwą poziomu. Każdy obszar geologicznie odosobniony musi posiadać wła- sny podział lokalny, a podział na poziomy jest tylko schematem ogólnym, do któ
rego dopasować możemy wszystkie typy lokalne, aby ułatwić teoretyczne p o
równania.
Podziałowi na poziom y czynią inny jeszcze zarzut, polegający również na nie
porozumieniu, a bodaj nawet na niepojmowaniu zadań geologii historycznej, opar
tej na paleontologii: podział ten jest jakoby zbyt drobiazgowy i uwzględnia szcze
g óły, mające lokalne tylko znaczenie. Za niezgodne nawet z naturą należy jakoby uznać mniemanie, że wszędzie odnajdziemy te same poziom y, ułożone jedne na drugich, nakształt łupin cebuli. Pom ijając już ujawniające się tutaj niepojm owa
nie różnic między podziałem lokalnym a ogólną, teoretycznej doniosłości chrono
lo g ią w poglądzie tym widzim y wynik niedokładnego rozumienia istoty chronologii, opartej na stopniowej zmianie organizmów. W ykazać kolejno wszystkie fazy roz
w oju m ożem y tam tylko, gdzie form acya geologiczna jest nadzwyczaj obficie roz
winięta i zbadana bardzo szczegółowo. Jest to możliwem tylko w części obszaru, zajętego przez pewne utwory; łatwo się przecież domyśleć, że w miejscowościach o mniej szczegółow ym rozw oju danych utworów, typy państwa zwierzęcego w historyi swoich przeobrażeń nie m ogły przeskoczyć stadyów ,których tam brakuje.
Przykład z historyi narodów najlepiej rzecz tę objaśni. W yobraźm y sobie dwa narody, związane ze sobą ścisłymi stosunkami, podległe ściśle ze sobą splecio
nym losom ; najważniejsze, epokowe wydarzenia z historyi jednego narodu mają nie mniejszą doniosłość w historyi drugiego. Jeżeli zaś historyk posiada do dzie
jó w jednego narodu liczne źródła, a do przeszłości drugiego bardzo szczupłe, to, rzecz prosta, zbada on historyę pierwszego bardziej szczegółowo, niż liistoryę dru
giego. Opisze on dokładnie losy, kulturę, stosunki polityczne jednego państwa w ciągu tego samego okresu, który w dziejach drugiego państwa w grubej tonie pom roce. Historyk nasz wszakże potrafi rozproszyć te mroki zapomocą wniosków wyprowadzonych z dziejów pierwszego, a w każdym razie nie porzuci szczegóło
w ego badania losów jednego państwa dlatego tylko, że losy drugiego z tą samą ścisłością opisać się nie dadzą.
T o samo stosuje się do podziału na poziom y. Nie wszystkie osady na pozio
m y podzielić się dadzą. Ale w obrębie pewnego naogół jednostajnego geogra
ficznie zasięgu rozwój organizm ów musi być wszędzie jednakowy, a miarodajną jest oczyw iście spuścizna najbardziej kompletna; może ona b}rć punktem wyjścia dla oceniania rzeczy mniej znanych; w ten tylko sposób możemy odtworzyć praw
dziwą historyę czasów ubiegłych i ich świata organicznego. Wszelkie usiłowania naruszenia tej m etody są zboczeniem z jedynie słusznej drogi.
Dotychczas m ówiliśmy o poziomach, jako o częściach ogólnego systematu geologicznego. Jest to o tyle słusznem, że posiadają one znaczenie ogólne, co nie znaczy wcale, aby każdy poziom musiał występować wszędzie i aby można go było odnaleźć na całej kuli ziemskiej, gdzie tylko istnieją utwory morskie tegoż wieku. Cechę poziomu stanowią pewne form y zwierząt; a więc obszar, na którym poziom ten występuje, zależy w zupełności od geograficznego rozprzestrzenienia form , na których podział się opiera. Znamy, co prawda, w ogólnych zarysach
stosunki zoogeograficzne mórz obecnych, lecz wniosków stąd ścisłych wstecz wypro
wadzać nie możemy, rozprzestrzenienie zaś form kopalnych musi być w każdym poszczególnym przypadku oznaczone empirycznie. Odnajdujemy tu często stosun
ki, których a priori nigdybyśmy nie zdołali przewidzieć. Tak naprzykład utwo
ry jurajskie Europy środkowej i południowej są bardzo podobne do odpowiednich utworów Indyi wschodnich, podzwrotnikowej Afryki wschodniej i Ameryki połu
dniowej, podczas gdy górna jura Rosyi centralnej jest zgoła odmiennego typu i zbliża się do utworów, występujących w Grrenlandyi,na Szpicbergu, w podbieguno
wych okolicach Azyi i Ameryki, w Himalajach i na wyżynie Tybetańskiej.
Należy tedy zbadać rozmieszczenie geograficzne organizmów w każdym okre
sie. Odtwarzamy w ten sposób z o o g e o g r a f i c z n e p r o w i n c y e p r z e s z ł o ści, a uwzględniając warunki, którym obecne prowincye zawdzięczają swe pocho
dzenie, możemy sądzić o przyczynach, które w okresach ubiegłych podobne wy
woływały skutki. Możemy odtworzyć strefy klimatyczne, lądy i morza pradawnej przeszłości, zyskujemy klucz do odsłonięcia chociaż w najgrubszych zarysach z n a j o m o ś c i g e o g r a f i i f i z y c z n e j e p o k z a m i e r z c h ł y c h .
Wracając do sprawy oznaczania wieku, zaznaczyć musimy, że w myśl wywo
dów powyższych najskuteczniej cechują poziomy mutacye, różniące się pomiędzy sobą w najdrobniejszych tylko szczegółach i one ostatecznie dawać mogą rozstrzy
gające wyniki, podczas gdy wybitne różnice między dwoma utworami, występowa
nie odmiennych rodzajów nie posiada decydującego znaczenia, gdyż w znacznej mierze zależy od różnic faeyalnych. Tu nasuwa się pytanie, czy też zawsze należ}' poszukiwać mutacyi, czy do odróżniania poziomów nie mogą posłużyć inne formy, łatwe do poznania i charakterystyczne. Jest to kwestya t. zw. „skamieniałości przewodnich“ , które dawniej grały wielką rolę, a i teraz są bardzo ważne dla badań lokalnych i dla celów praktycznych.
Właściwie każda forma jest s k a m i e n i a ł o ś c i ą p r z e wo d n i ą ; każda raz tylko istniała na ziemi, w ciągu pewnego, dłuższego lub krótszego czasu i charakte
ryzuje, rzecz prosta, okres swego istnienia. Lecz do ścisłego oznaczania wieku nie nadają się typy długotrwałe, gdyż cechują one zbyt długi okres i bez żadnych zmian przechodzą przez liczne poziomy. Właściwie więc skamieniałościami prze- wodniemi nazywamy formy łatwe do rozpoznania, szeroko rozprzestrzenione, lecz o g r a n i c z o n e do o k r e ś l o n e g o , k r ó t k i e g o c zas u, który pozwalają roz
poznać z łatwością wszędzie.
Takie typy pojawiać się mogą niespodzianie skutkiem zmian faeyalnych, a wówczas posiadają one tylko czysto lokalne znaczenie. Inaczej się rzecz ma z ty
pami, które z innej wielkiej prowincyi morskiej przedostają się skutkiem powstania nowych połączeń. Nie należy wyobrażać sobie, że przy takich wędrówkach zazwy
czaj zwierzęta tłumnie ciągną na nowe obszary; zdarza się i to niekiedy, jak np. za
siedlenie Europy przez szczura wędrownego. x) Zwykle wędrówki te odbywają się inaczej i wolniej. Weźmy np. zwierzę, które w stadyum dorosłem przytwierdzone jest do pewnego punktu, a swobodnie pływać może tylko w młodości, jak np. korale
18 1- Wstęp do geologii historycznej.
‘) Doroczne wędrówki ptaków przelotnych, ryb na tarło i niektóre inne zjawiska po
krewne, nie mają nic wspólnego z powyższem.
Geografia fizyczna formacyi dawniejszych. Wędrówki organizmów. 19 lub liczne małże; młode larwy, wydostawszy się na swobodę, pływają przez pewien czas, a potem osiedlają się w pewnej odległości od organizmu macierzystego.
Jeżeli zaś otworzy się skutkiem zmian geologicznych nowy obszar morski, to młode osobniki posuną się weń tak daleko, jak daleko zazwyczaj osiedlają się od orga
nizmu macierzystego; u jednych form nastąpi to wcześniej, u innych później.
Tam, gdzie prądy morskie sprzyjać będą, rozsiedlenie przyspieszy się. Osohniki, które najdalej posunęły się na obszarze świeżo zdobytym, będą stanowiły punkt wyjścia dla nowego pokolenia; w ten sposób pokolenie za pokoleniem zasiedla cały ocean.
Wędrówki te u pewnych typów są bardzo powolne, lecz doświadczenie uczy, że trwają one znacznie krócej, niż jeden poziom, gdyż przybysze zjawiają się często w bardzo odległych okolicach prowincyi, bez widocznej różnicy w czasie. Wobec tego przybysze z innych mórz są doskonałym środkiem do rozpoznania poziomów i są doskonałemi skamielinami przewodniemi.
Wszystkie stosunki tego rodzaju są tylko środkami pomocniczymi; ostateczna
■decyzya musi zasadzać się na badaniu mutacyi; opierając na tej podstawie następ
stwo poziomów, sprawdzając je z tego punktu widzenia, zyskujemy możność roz
strzygnięcia ważnego zagadnienia, czy wielkie przerwy istnieją w spuściznie geolo
gicznej. Skoro tylko zdołamy stwierdzić ciągłość danego następstwa poziomów i wykryć w nich nieprzerwane szeregi form (wykazujących między sobą drobne tylkę różnice), wówczas w rozważanym kompleksie warstw nie może być przerwy, któraby miała znaczenie dla rozwoju życia organicznego. Jeżeli przerwa taka istnieje, to jest ona mniejszą od najmniejszego okresu, dostrzegalnego w naszej chronologii, a przeto nie posiada żadnego znaczenia.
Niestety nauka nie jest jeszcze zdolna do przeprowadzenia we wszystkich przypadkach takiej próby niewątpliwej. Możemy co prawda powiedzieć, że przeważnie między następującymi po sobie poziomami zachodzi ścisły związek paleontologiczny, dowodzący jednolitości rozwoju; istnieją wszakże pewne wątpli
we przypadki, o których przy obecnym stanie naszych wiadomości wyrokować nie możemy; wolno nam jednak przypuszczać, że szybko postępujące badanie lądów nieznanych usunie je niebawem. Aż do ostatnich czasów na granicy między epoką mezozoiczną a paleozoiczną istniała luka poważna; obecnie wypełniły ją ba
dania w Azyi i na Uralu. Mamy tedy zasadę twierdzić, że niema przerwy ważniej
szej, któraby wykazywała prawdziwy brak utworów.z dłuższego okresu.
Zanim wysnuwać będziemy dalsze wnioski z powyższych roztrząsań, musimy potrącić tu o zarzut, jaki im uczyniony być może. Widzieliśmy, że w częściach mórz bardzo odległych lub przez ląd stały rozdzielonych, fauna może rozmaicie się rozwijać. Można więc przypuszczać, że w jednem morzu powstaje nowy świat zwierzęcy, podczas gdy w innem trwają dalej stare formy; to samo dotyczyć może mieszkańców wód słodkich i lądu stałego. Naprzykład rośliny i mięczaki słodko
wodne z wielu europejskich utworów późnotrzeciorzędowych są bardzo podobne do obecnie żyjących typów z Chin i z Ameryki północnej. Z morskich rodzajów małż T r i g o n i a był w Europie nadzwyczaj rozpowszechniony podczas jury i kredy; obecnie niema go zupełnie w wodach europejskich, zachował się on nato
miast w morzach australijskich. A s t a r t y , w ubiegłych okresach nadzwyczaj
roz-powszechnione, obecnie ograniczają się do okolic podbiegunowych. W epoce mezozoicznej tryas alpejski zawiera cały szereg rodzajów paleozoicznych, jak O r t h o c e r a s , S p i r i g e r a , R e t z i a , które już wym arły na obszarze środkowo
europejskim. Chodzi więc o to, czy zjawisko, któreśmy na powyższych przykła
dach widzieli, może dotyczyć całych faun morskich. G dy więc utwór południowo
amerykański lub australijski na podstawie zgodności jeg o organizmów morskich z organizmami, znajdowanymi w jurze Europy, zaliczamy do tegoż systemu, po
wstaje pytanie, czy wniosek ten jest uprawniony, czy też ta fauna,, za jurajską poczytywana, nie zamieszkiwała ow ych odległych miejscowości wcześniej, a później dopiero u nas się rozprzestrzeniła, lub naodwrót.
Zarzut ten jest nader ważny, dotyczy on podstawy całego systemu straty
graficznego, należy więc zbadać jeg o zasadność. Teoretycznie należy niewątpli
wie uznać możliwość podobnego zjawiska; rzecz tę wszakże rozstrzygnąć muszą nie dociekania teoretyczne, lecz obserwacya i krytyka faktów. Okazuje się w ów czas, że wszystkie często przytaczane przykłady, o których powyżej była mowa, na tern tylko polegają, że niektóre odosobnione rodzaje w pewnych okolicach p o jawiają się wcześniej lub trwają dłużej, niż w innych, albo też dotyczy to całych grup, rodzajów lub rodzin. Lecz w obrębie tych rodzajów czy rodzin w różnych okresach geologicznych powstają inne gatunki lub mutacye, a na tych właśnie naj
drobniejszych podziałach świata zwierząt i roślin opiera się racyonalne i ścisłe oznaczanie wieku, wymienione zatem przykłady ani w jednym przypadku nie prze
czą zasadzie. Zdarza się wprawdzie także, że pewien gatunek w jakiejś miej
scowości pojawia się nieco wcześniej lub trwa dłużej, niż w innej, atoli oznaczenia wieku nie opieramy na poszczególnych gatunkach, lecz na całokształcie fauny;
a niema dowodów, aby ten trwać m ógł bez zmiany przez czas dłuższy w jednej prowincyi morza, podczas gdy w innych zachodzą, w nim wielorakie zmiany.
Gdziekolwiek będziemy rozpatrywali fauny, zauważymy, że wszędzie podlegają one ciągłym zmianom i że nigdzie nie można dojrzeć chwili zastoju, choć w różnych obszarach rozwój ten różnić się może kierunkiem lub szybkością
W geologii historycznej do najciekawszych i najbardziej uderzających należy fakt, że częstokroć w bardzo odległych od siebie punktach, np. w jurze Europy zachodniej, Iudyi, i o ile wiadomo, także Am eryki południowej, występują p o
dobne zbiorowiska zwierząt, częściowo złożone z identycznych gatunków, i nastę
pują po sobie kolejno z taką prawidłowością, że we wszystkich trzech obszarach odnaleźć możemy te same poziomy. W jednakowym porządku kolejnym, z jedna- kowemi cechami znajdują się poszczególne form y w odległych od siebie obszarach.
Stąd wnosić możemy, że przeciąg czasu potrzebny, aby forma zwierzęca mogła się rozprzestrzenić w tak ogromnem morzu, musi być przeciętnie znikomo mały w po
równaniu z trwaniem jednego poziomu.
Wszystkie zjawiska powyższe dowodzą, że niejednoczesne występowanie lub znikanie form organicznych na całej powierzchni ziemi, nie może być źródłem p o
ważnych błędów przy porównywaniu wieku geologicznego utworów bardzo od sie
bie odległych. Błąd ten jest tak mały, że nie wpływa na naszą metodę oznaczania wieku, ani na wnioski co do istnienia braków i przerw w szeregu osadów.
2 0 1. W stęp do geologii historycznej.