Так, последовательное послойное определение образцов позволило установить, как происходило изменение солености водоемов, приведшее к их опреснению, заселению типично озерной растительностью и даже накоплению торфа. В условиях пустыни возникновение условий, вызывающих заболачивание водоемов — уже явление незаурядное. Не менее интересным оказывалось и изучение видового состава живших тогда растений.
Конечно, большинство из них и сейчас растет по озерам и травянистым болотам Средней Азии. Но были встречены и другие виды. В современных сообществах нет лесного камыша, белой кувшинки, манника, многих рдестов, а тем более шейхцерии или сфагнума. Они живут в более влажном и прохладном климате. Примерно такой же состав растительного сообщества описан и при изучении верхнего тонкого слоя торфа. Подобные находки свидетельствуют о том, что сравнительно недавно климат Туркмении менялся. Конечно, пустыня оставалась пустыней, но все-таки возникала возможность для проникновения сюда более северных видов.
Обычно открытие чего-то нового неизменно порождает и новые вопросы, в свою очередь требующие ответа. Для превращения целого ряда морских водоемов в континентальные наверняка понадобилось немалое количество пресной воды. Осадков, даже при некотором увлажнении климата, для этого было недостаточно. Кроме того, чтобы озера не высохли под жарким солнцем пустыни, испаряемая влага должна непрерывно пополняться. Ведь, судя по толщине слоя торфа, они существовали не менее пяти столетий. Значит поблизости текла река. Очевидно, было полноводным ныне сухое русло Актама.
При изучении Балханского шора до десятка скважин было пробурено и на дне Актама, где тоже обнаружились торфоподобные прослои. Значит, русло тогда не было сухим, по нему текла вода, но где ее источник? Актам только «промежуточная инстанция» между системой озер и дельтой Узбоя. Теперь оставалось доказать, что в это время русло Узбоя было заполнено пресной водой.
Первое подтверждение удалось получить при изучении образцов, извлеченных из прирусловых гряд Кель-Кора. Хорошо, что они были взяты. В начале мы очень сомневались, что в рыхлых песчаных буграх можно найти что-либо интересное. Действительно, остатков пресноводных животных и растений в них оказалось мало, но после промывки двух с лишним сотен образцов набралось достаточно материала, чтобы прийти к вполне определенному заключению: русловые гряды могли возникнуть лишь при наличии стока пресных вод по руслу Узбоя. К сожалению, оставалось неясным, совпадало ли это во времени с накоплением торфа? Ответ на это дали материалы других исследований. Особенно помогли работы известного географа А. В. Шнитникова, установившего связь многовековых колебаний климата северного полушария с изменением солнечной активности. Так вот, по его данным, в последние тысячелетия существовало три заметных похолодания: в XXIV—XXIII вв. до н. э.; в IX—VIII вв. до н. э. и в XIII—XIV вв. Они отличались более суровыми зимами, увеличением атмосферных осадков, понижением границ горных ледников. В подтверждение датировки последнего периода А. В. Шнитников приводит выдержки из сочинений Рубрука, который, описывая свое путешествие в Монголию в 1253—1255 гг., сообщает о глубоких снегах в долинах Евфрата и Аракса. Об этом же пишет де Клавихо, путешествовавший в 1404—1406 гг. по Ирану и южному побережью Каспия. Есть сведения о замерзании Амударьи в 1405 г. на 4—5 месяцев. Такие совпадения не случайны, поэтому есть основания отнести верхний слой торфа к XIII— XIV вв. Соответственно, нижний слой образовался где-то в I-м тысячелетии до н. э.
За историческое время наивысший уровень Каспия приходится на VI—V вв. до н. э. Значит в это время Балханский шор обязательно был покрыт морем, и, конечно, морские волны прекратили существование наших озер. В колонках между двумя слоями торфа залегают типичные морские пески с обилием того же Cardium edule L. А время возникновения слоя торфа отодвигается еще на 500 лет: на самое начало 1-го тысячелетия до н. э.
Что же происходило в это время с Узбоем? О нем существует немало сведений в трудах античных авторов, где река фигурирует как Окс или Оксус. В частности, Плиний Старший писал о судоходстве по реке, существовавшем именно в интересующее нас время, вплоть до I в. н. э., когда русло ее уже начинает мелеть, а в ряде мест обнажаются пороги. Такого же возраста древние оросительные сооружения, обнаруженные Хорезмской экспедицией АН СССР в верхнем течении Узбоя. И наконец, теми же археологами установлено, что в XIII в. ряд крепостей, развалины которых находятся в долине реки, были затоплены длительное время. Пожалуй, достаточно. Остается задать еще один вопрос. Случайно ли совпадение эпох увлажнения и похолодания климата с периодами оживления Узбоя? Наверное, не случайно.
Первая фаза увлажнения постепенно закончилась на рубеже нашей эры. В полном соответствии проходил и активный период в развитии Узбоя. Второй период стока пресных вод по руслу был значительно короче, максимум полтора столетия; но и само похолодание и увлажнение климата было гораздо слабее и тоже короче. Естественно, и торфа накопилось гораздо меньше, логично обеднение видового состава обнаруженных в нем растений.
Конечно, серо-бурые горизонты, надежно скрытые от взора под поверхностью Балханского шора и русла Актама, трудно назвать настоящим торфом. Да и условия его образования были иными, отличающимися от природной обстановки, окружающей займища Барабы или Северного Казахстана. Но в качестве летописи природы старые туркменские болота свою роль сыграли исправно, с их помощью мы узнали о далеком прошлом.
НЕМНОГО О ТОРФЕ
Единственное место на Земле, где происходит накопление торфа, — это болота. Рост торфяных залежей зависит от соотношения двух диаметрально противоположных процессов: образования органического вещества в процессе фотосинтеза и его распада. Чем быстрее увеличивается масса болотных растений, тем больше возможностей для сохранения их отмирающих частей. Но чем интенсивнее идет процесс разложения, тем меньше их оседает на дне водоема. В итоге скорость формирования залежи находится в прямой зависимости от преобладания первого процесса над вторым.
Образование торфа — современный этап зарождения угля. Процессы консервации органического вещества в болотах каменноугольного, мелового или третичного периодов были различны. Различались они и по составу растительного покрова, животному населению и по микроорганизмам — разрушителям отмерших растений. Геолог Ю. А. Жемчужников в 1948 г. обосновал идею неповторимости осадков и фаций в истории Земли. Однако, несомненно, существуют общие закономерности образования органических отложений, приложимые как к прошлым геологическим эпохам, так и к настоящему времени.
Л. Ш. Давиташвили в 1971 г., анализируя различные эпохи угленакопления, пришел к выводу, что для образования горючих ископаемых решающим является соотношение автотрофов (т. е. растений — битумо-, сланце- или углеобразователей) и гетеротрофов (разрушителей, питающихся автотрофами).
Например, для докембрия было характерно накопление органических отложений из нежных, с тонкими непрочными оболочками сине-зеленых и бурых водорослей, давших впоследствии битумы. Это было возможно потому, что темпы процессов гниения и разрушения органических остатков были незначительны, даже ничтожны по сравнению с их темпами в настоящее время. Здесь, пожалуй, стоит отвлечься от основной темы. Немного поговорим о том, что такое гетеро- и автотрофы.
Гетеротрофы — организмы, которые могут существовать, лишь питаясь готовым органическим веществом растительного или животного происхождения. Первые примитивнейшие существа Земли были гетеротрофами. Они поедали себе подобных. Но ведь это не могло продолжаться бесконечно. В один прекрасный момент есть было бы некого. И эволюция органического мира не зашла в тупик лишь потому, что какая-то часть комочков первичной живой материи приобрела чудесное свойство. Появилась возможность использования солнечной энергии для превращения простых органических веществ в сложнейшие органические соединения. Словом, то, что мы сейчас называем фотосинтезом. Появились организмы-автотрофы. Самопитатели — в буквальном смысле слова. А гетеротрофы получили постоянный неисчерпаемый до сих пор источник пищи.