Недаром целый геологический период в 85 миллионов лет назван каменноугольным. Именно эти болотистые леса дали толщи того черного топлива, которое сгорало потом в топках паровозов, пароходов, нагревало паровые котлы заводов и фабрик, медленно превращалось в пепел в каминах.
На протяжении многих миллионов лет болота, где росли эти деревья, засорялись бесчисленными остатками их подгнивших стволов, сломавшихся и упавших сучьев, листьев. Кроме того, на болоте в тени гигантских деревьев рос мох и разные болотные травы. Как и все на Земле, они тоже были смертны и, окончив свой век, опускались мертвыми телами в то же болото, так что в конце концов болото становилось огромным кладбищем погибших растений.
Тела растений состоят главным образом из углерода, который они добывают из воздуха, пока живут. Когда растения умирают и начинают гнить, они отдают этот углерод назад в воздух, или его забирают те бактерии, которые поселяются на гниющих растениях.
Но остатки погибших растений погружались в болото, покрывались топью, и гниение шло тут иначе, чем на открытых местах. Оно шло гораздо медленнее, и тела погибших растений не уничтожались до конца. Они крошились, смешивались и превращались наконец в то, что мы зовем торфом.
А потом наступало то, что наступает в истории Земли всегда: пласты земли, на которых лежало болото, опускались, сверху вырастали новые леса, откладывались новые слои торфа, и те торфяные слои, что оказывались в глубине, спрессовывались, спекались, превращались в каменный уголь.
Иногда этот процесс на время приостанавливался: болото пересыхало. Уже готовые слои торфа покрывались песком или, если тут образовалось озеро, илом. А потом место снова заболачивалось, вырастал новый лес, и все начиналось сначала. Вот почему так часто встречаются под землей слои каменного угля, чередующиеся со слоями горных пород, образовавшихся из ила или песка.
Конечно, все это требовало длительного времени. Но 135 миллионов лет — это достаточный срок.
Болота, в которых накапливается торф, есть и сейчас. Особенно много их на севере России. Торф тут образуется не из остатков деревьев, а из болотных мхов. Но и такие болота, которые завалены гниющими деревьями, сейчас тоже можно найти, например, есть такое болото в Америке в штате Вирджиния.
Но все это не может идти в сравнение с теми болотистыми лесами, которые покрывали Землю в каменноугольный период. Именно эти леса распространили жизнь почти по всей суше, сделали Землю обитаемой. И до сих пор под землей хранится памятник этим лесам — пласты угля. До сих пор сжигаем мы эти окаменевшие остатки сигиллярий, лепидодендронов, каламитов и кордаитов и живем за счет этих деревьев, росших 250 миллионов лет назад!
Вот какого распространения, какого могущества достигли растения в те времена. Но, пожалуй, еще больших успехов достигли тогда животные. Ибо как раз тогда появилось то животное, потомками которого являются все нынешние звери и птицы, и мы, люди.
Чтобы понять, как и откуда появился этот наш древний предок, мы сначала должны ознакомиться с тем, что делалось в те времена в океане.
Первое, что должно нас тут поразить, это внезапное исчезновение еще недавно столь многочисленных жителей моря — трилобитов. Кончился девонский период, и вместе с ним, оказывается, окончилось и могущество трилобитов. Они вымерли почти все, как до них вымерли археоциаты. Чем объяснить гибель этих бесчисленных рачков? Мы не знаем. Можно только предполагать, что причина их гибели как-то связана с геологической революцией, которой завершился силурийский период. Она изменила условия жизни на Земле, и трилобиты, очевидно, не вынесли этой перемены.
Мы не раз еще встретимся с гибелью целых видов и родов животных. Путь жизни — и в океане и на суше — усеян мертвыми телами.
Трилобиты погибли. Зато появилось много новых видов подводных растений и животных. Водоросли стали длиннее и приобрели удивительные очертания. Появились новые виды губок и кораллов. Разрослись морские лилии. Некоторые моллюски стали теперь такими крупными, что могли охотиться на мелких рыб. В каменноугольном периоде появилось еще одно живое существо, которым в те времена лакомились морские звезды. В наши времена им лакомятся и люди, я говорю об устрице.
Но гораздо важнее были те перемены, которые коснулись рыб. Вы помните, верно, что и членистоногое животное и рыба произошли от одного и того же предка, от морского червя, тело которого было расчленено на сегменты. Мы можем, пожалуй, назвать первое членистоногое животное и первую рыбу братьями, причем членистоногое будет старшим в семье, а рыба — младшим, потому что она появилась гораздо позже. И в то время, когда один из потомков первого членистоногого — скорпион — уже выбирался на сушу, рыбы еще только завоевывали океан.
Таким образом, рыбы как бы опоздали. Зато теперь они точно спешили наверстать упущенное, младший брат старался догнать старшего.
Рыбы сильно размножились во время девонского и каменноугольного периодов и, что еще важнее, оказались способными к очень разнообразным изменениям. У некоторых из рыб, например, так уплотнилась кожа, что она стала походить на панцирь, каким защищены в наши дни красы и омары, этих панцирных рыб называют коккостеус, дрепанаспис и птерихтис. Триста миллионов лет назад стайка таких рыбок плыла вверх по течению какой-то реки в Канаде, ища себе пищи. Вдруг большой оползень глины обрушился с берега в воду и схоронил рыбок. Это произошло так внезапно, что они не успели и пошевелиться. А что случилось дальше, вы можете сами догадаться. Дальше в этой истории участвуют все те герои, которых всегда можно встретить в геологии: пласты ила и песка, нанесенные сверху, многократное опускание и поднятие этого участка земной коры, сморщивание земли и, наконец, геолог, исследующий земные пласты. Сейчас эти окаменелые рыбки покоятся в американском музее.
Ботриолеписы были мелкими и безобидными рыбками. Но у них были очень близкие родственники — артродиры. Это были хорошо вооруженные хищные рыбы, похожие на акул. Они достигали в длину полутора метров. Останки этих свирепых рыб найдены в Америке, к Германии и у нас под Лугой.
Такие рыбы могли уже состязаться с самыми свирепыми из морских членистоногих, с огромными морскими скорпионами.
Но непрерывная борьба за пищу, за жизнь шла и между самими рыбами. Более крупные поедали мелких и хуже вооруженных. Теснимые своими жестокими родичами, эти рыбы должны были избегать глубин океана и селиться в мелких заливах или в пресных водах. И тут они подвергались новому несчастью: прибрежные части морей и заливов так мелели во время отливов, что дно их обнажалось, а отрезанные от океана моря и озера часто пересыхали.
Судьба этих обиженных рыб нас и интересует всего больше, потому что именно они, спасаясь от неминуемой, казалось, гибели, выработали такое приспособление, которое пригодилось потом всем живущим на суше зверям и птицам. Именно они дали жизнь нашему предку.
Рыба, застрявшая на мели, — что может быть более жалкого? Представьте себе, как она гонится за уходящей водой, старается ее нагнать, напрягает плавники, упираясь ими в землю, раздвигает жабры! Положение этих рыб было, пожалуй, еще хуже, чем положение тех водорослей, которые оставались без воды во время отлива и которые, помните, дали начало первым растениям суши. Водоросли могли пытаться высасывать воду из влажного дна, а рыбам эта подземная влага не могла помочь, рыбы должны были либо приспособиться к передвижению по земле, либо погибнуть.
Конечно, огромное большинство тех рыб, которых настигла эта беда, погибли. Но у некоторых, оказалось, плавник более подходит для ползания, чем у остальных. Только эти и выжили. У их потомков плавник стал совершенствоваться, превращаясь в орган для передвижения по земле. Вместе с тем у этих рыб постепенно дыхание жабрами перешло в дыхание через легкие.
Превращение плавника в ногу мы можем проследить. Сначала плавник — это просто плотная складка в коже. Когда у рыб развился скелет, мышцы этой складки превратились в тонкие кости. Потом они стали больше. Затем развились пальцы, — плавник превратился в ногу.