Сэр Чарльз Лайелл, 1-й баронет , FRS (14 ноября 1797 г. – 22 февраля 1875 г.) был шотландским геологом, продемонстрировавшим силу известных естественных причин в объяснении истории Земли. Сегодня он наиболее известен своей связью с Чарльзом Дарвином и как автор « Принципов геологии» (1830–33), которые представили широкой общественности идею о том, что Земля была сформирована теми же естественными процессами, которые действуют и сегодня, действуя с аналогичной интенсивностью. Философ Уильям Уэвелл назвал этот градуалистский взгляд « униформизмом » и противопоставил его катастрофизму , который отстаивал Жорж Кювье и который был лучше принят в Европе. [1] Сочетание доказательств и красноречия в «Принципах» убедило широкий круг читателей в значимости « глубокого времени » для понимания Земли и окружающей среды. [2]
Научный вклад Лайеля включал новаторское объяснение изменения климата, в котором смещение границ между океанами и континентами могло быть использовано для объяснения долгосрочных колебаний температуры и количества осадков. Лайель также дал влиятельные объяснения землетрясений и разработал теорию постепенного «резервного строительства» вулканов . В стратиграфии его разделение третичного периода на плиоцен , миоцен и эоцен было очень влиятельным. Он ошибочно предположил, что айсберги были движущей силой перемещения ледниковых эрратических валунов , и что илистые лессовые отложения могли осесть из паводковых вод. Его создание отдельного периода для истории человечества, названного «Недавним», широко цитируется как предоставление основ для современного обсуждения антропоцена . [ 3]
Опираясь на новаторские работы Джеймса Хаттона и его последователя Джона Плейфера , Лайель поддерживал идею о бесконечно долгом возрасте Земли, несмотря на свидетельства, указывающие на древний, но конечный возраст. [4] Он был близким другом Чарльза Дарвина и внес значительный вклад в размышления Дарвина о процессах, вовлеченных в эволюцию. Как писал Дарвин в «Происхождении видов », «Тот, кто может прочитать великий труд сэра Чарльза Лайеля о принципах геологии, который будущий историк признает как произведший революцию в естествознании, но не признающий, насколько непостижимо обширны были прошедшие периоды времени, может сразу закрыть этот том». [5] Лайель помог организовать одновременную публикацию в 1858 году статей Дарвина и Альфреда Рассела Уоллеса о естественном отборе , несмотря на свои личные религиозные сомнения относительно этой теории. Позже он опубликовал свидетельства из геологии о времени существования человека на Земле.
Лайелл родился в богатой семье 14 ноября 1797 года в семейном поместье Киннорди-хаус , недалеко от Кирримьюира в Форфаршире. Он был старшим из десяти детей. Отец Лайелла, которого также звали Чарльз Лайелл , был известен как переводчик и исследователь Данте . Будучи опытным ботаником, именно он первым познакомил своего сына с изучением природы. Дедушка Лайелла, также Чарльз Лайелл, нажил семейное состояние, поставляя товары Королевскому флоту в Монтроузе , что позволило ему купить Киннорди-хаус.
Семейное поместье находится в Стратморе , недалеко от разлома Хайленд-Баундари . Вокруг дома, в страте , хорошие сельскохозяйственные угодья, но на небольшом расстоянии к северо-западу, по другую сторону разлома, находятся Грампианские горы в Хайленде . Второй загородный дом его семьи находился в совершенно иной геологической и экологической зоне: большую часть своего детства он провел в Бартли-Лодж в Нью-Форесте , в Хэмпшире на юге Англии.
Лайелл поступил в Эксетер-колледж в Оксфорде в 1816 году и посещал геологические лекции Уильяма Бакленда . Он окончил его со степенью бакалавра с отличием второго класса по классике в декабре 1819 года и получил степень магистра в 1821 году. [6] [7] После окончания университета он занялся юриспруденцией как профессией, поступив в Линкольнс-Инн в 1820 году. Он совершил кругосветное путешествие по сельской Англии, где он мог наблюдать геологические явления. В 1821 году он посетил лекции Роберта Джеймсона в Эдинбурге и посетил Гидеона Мантелла в Льюисе , в Сассексе . В 1823 году он был избран сосекретарем Геологического общества . Когда его зрение начало ухудшаться, он обратился к геологии как к постоянной профессии. [7] Его первая работа «О недавнем образовании пресноводного известняка в Форфаршире» была представлена в 1826 году. [7] К 1827 году он оставил юриспруденцию и занялся геологической карьерой, которая привела к славе и всеобщему принятию униформизма, разработки идей, предложенных Джеймсом Хаттоном несколькими десятилетиями ранее.
В 1832 году Лайель женился в Бонне на Мэри Хорнер , дочери Леонарда Хорнера (1785–1864), также связанного с Геологическим обществом Лондона . Новая пара провела свой медовый месяц в Швейцарии и Италии, совершая геологический тур по этой местности. [8]
В 1840-х годах Лайель путешествовал по Соединенным Штатам и Канаде и написал две популярные книги о путешествиях и геологии: «Путешествия по Северной Америке» (1845) и «Второй визит в Соединенные Штаты» (1849). В 1866 году он был избран иностранным членом Королевской шведской академии наук . После Великого чикагского пожара в 1871 году Лайель был одним из первых, кто пожертвовал книги, чтобы помочь основать Чикагскую публичную библиотеку .
В 1841 году Лайель был избран членом Американского философского общества . [9]
Жена Лайелла умерла в 1873 году, а два года спустя (в 1875 году) умер и сам Лайелл, редактируя двенадцатое издание « Принципов» . [8] [10] Он похоронен в Вестминстерском аббатстве , где в северном проходе установлен его бюст работы Уильяма Тида . [11]
Лайелл был посвящен в рыцари ( Kt ) в 1848 году [12] , а позднее, в 1864 году, стал баронетом ( Bt ), [13] , что является наследственной честью. Он был награжден медалью Копли Королевского общества в 1858 году и медалью Волластона Геологического общества в 1866 году. Гора Лайелл , самая высокая вершина в национальном парке Йосемити , названа в его честь; кратер Лайелл на Луне и кратер на Марсе были названы в его честь; гора Лайелл на западе Тасмании, Австралия, расположенная в прибыльном горнодобывающем районе, носит имя Лайелла; и хребет Лайелл на северо-западе Западной Австралии также назван в его честь. В Юго-Западном Нельсоне на Южном острове Новой Зеландии хребет Лайелл, река Лайелл и золотодобывающий город Лайелл (теперь только место для кемпинга) были названы в честь Лайелла. [14] Залив Лайелл в Веллингтоне, Новая Зеландия, возможно, был назван в честь Лайелла. [15] [16] Бесчелюстная рыба Cephalaspis lyelli из Старого красного песчаника южной Шотландии была названа Луи Агассисом в честь Лайелла. [17]
Сэр Чарльз Лайелл был похоронен в Вестминстерском аббатстве 27 февраля 1875 года. Среди носильщиков гроба были Т. Х. Хаксли , преподобный У. С. Саймондс и мистер Джон Каррик Мур . [18]
У Лайеля были личные средства, и он получал дополнительный доход как автор. Он был выходцем из зажиточной семьи, недолгое время работал юристом в 1820-х годах и занимал должность профессора геологии в Королевском колледже Лондона в 1830-х годах. С 1830 года его книги приносили ему как доход, так и известность. Каждая из его трех главных книг была работой, которая постоянно находилась в процессе разработки. Все три книги выдержали несколько изданий в течение его жизни, хотя многие из его друзей (например, Дарвин) считали, что первое издание «Принципов» было написано лучше всего. [19] [20] Лайель использовал каждое издание, чтобы включать дополнительный материал, перестраивать существующий материал и пересматривать старые выводы в свете новых доказательств.
На протяжении всей своей жизни Лайель вел замечательную серию из почти трехсот рукописных тетрадей и дневников. Они охватывают долгую научную карьеру Лайеля (1825–1874) и предлагают непревзойденное понимание личных влияний, полевых наблюдений, мыслей и отношений. Они были приобретены в 2019 году коллекциями наследия Эдинбургского университета благодаря кампании по сбору средств со многими щедрыми индивидуальными и институциональными донорами из Великобритании и из-за рубежа. Основные моменты включают его путешествия по Европе и Соединенным Штатам Америки, черновики его переписки с такими людьми, как Чарльз Дарвин, его геологические и ландшафтные зарисовки и его постоянный сбор доказательств и уточнение его теорий. [21]
«Принципы геологии» , первая книга Лайеля, была также его самой известной, самой влиятельной и самой важной. Впервые опубликованная в трех томах в 1830–1833 годах, она установила полномочия Лайеля как важного геологического теоретика и выдвинула доктрину униформизма . [22] Это была работа синтеза, подкрепленная его собственными личными наблюдениями во время путешествий.
Центральным аргументом в «Принципах» было то, что настоящее является ключом к прошлому — концепция шотландского Просвещения , которую Дэвид Юм сформулировал как «все выводы из опыта предполагают ... что будущее будет похоже на прошлое», а Джеймс Хаттон описал, когда написал в 1788 году, что «из того, что было на самом деле, у нас есть данные для заключения относительно того, что должно произойти в будущем». [23] Геологические останки далекого прошлого могут и должны быть объяснены ссылкой на геологические процессы, которые действуют сейчас и, таким образом, непосредственно наблюдаемы. Интерпретация Лайелем геологических изменений как постоянного накопления мельчайших изменений в течение чрезвычайно длительных промежутков времени оказала сильное влияние на молодого Чарльза Дарвина . Лайель попросил Роберта Фицроя , капитана HMS Beagle , поискать эрратические валуны во время исследовательского плавания « Бигля» , и как раз перед его отправлением Фицрой передал Дарвину первый том первого издания « Принципов » Лайеля . Когда «Бигль» сделал свою первую остановку в Сен-Яго на островах Зеленого Мыса , Дарвин обнаружил скальные образования, которые, увиденные «глазами Лайелла», дали ему революционное представление о геологической истории острова, которое он применял на протяжении всех своих путешествий.
Находясь в Южной Америке, Дарвин получил том 2, в котором довольно подробно рассматривались идеи Жана-Батиста Ламарка . Лайель отверг идею Ламарка об органической эволюции , предложив вместо этого «Центры творения» для объяснения разнообразия и территории видов. Однако, как обсуждается ниже, многие из его писем показывают, что он был довольно открыт для идеи эволюции. [24] В геологии Дарвин был в значительной степени учеником Лайеля и привез с собой наблюдения и свои собственные оригинальные теории, включая идеи об образовании атоллов , которые поддерживали униформизм Лайеля. По возвращении «Бигля » (октябрь 1836 года) Лайель пригласил Дарвина на ужин, и с тех пор они стали близкими друзьями.
Хотя Дарвин обсуждал с ним эволюционные идеи с 1842 года, Лайель продолжал отвергать эволюцию в каждом из первых девяти изданий «Принципов » . Он поощрял Дарвина публиковаться, и после публикации в 1859 году « О происхождении видов » Лайель наконец предложил прохладное одобрение эволюции в десятом издании « Принципов» .
Elements of Geology начинался как четвертый том третьего издания Principles : Лайель намеревался сделать книгу подходящим полевым руководством для студентов-геологов. [6] Однако систематическое, фактическое описание геологических формаций разных возрастов, содержащееся в Principles, стало настолько громоздким, что Лайель отделил его как Elements в 1838 году. Книга выдержала шесть изданий, в конечном итоге разросшись до двух томов и перестав быть недорогим портативным справочником, который изначально представлял себе Лайель. Поэтому в конце своей карьеры Лайель выпустил сжатую версию под названием Student's Elements of Geology, которая соответствовала первоначальной цели.
«Геологические свидетельства древности человека» объединили взгляды Лайелла на три ключевые темы из геологии четвертичного периода истории Земли: ледники, эволюция и возраст человеческой расы . Впервые опубликованная в 1863 году, она выдержала три издания в том же году, а четвертое и последнее издание появилось в 1873 году. Книга была широко расценена как разочарование из-за двусмысленного отношения Лайелла к эволюции . Лайеллю, очень религиозному человеку с твердой верой в особый статус человеческого разума, было очень трудно примирить свои убеждения с естественным отбором . [25]
Геологические интересы Лайелла простирались от вулканов и геологической динамики через стратиграфию , палеонтологию и гляциологию до тем, которые сейчас можно было бы классифицировать как доисторическую археологию и палеоантропологию . Однако он наиболее известен своей ролью в разработке доктрины униформизма . Он сыграл решающую роль в продвижении изучения лёсса . [26]
С 1830 по 1833 год был опубликован его многотомный труд «Основы геологии» . Подзаголовок работы был «Попытка объяснить прежние изменения земной поверхности с помощью причин, действующих в настоящее время», и это объясняет влияние Лайеля на науку. Он черпал свои объяснения из полевых исследований, проведенных непосредственно перед тем, как он приступил к работе над основополагающим текстом по геологии. [7] Он был, наряду с ранним Джоном Плейфером , главным сторонником идеи Джеймса Хаттона об униформизме , что Земля была сформирована исключительно медленно движущимися силами, которые все еще действуют сегодня, действуя в течение очень длительного периода времени. Это противоречило катастрофизму , идее резких геологических изменений, которая была адаптирована в Англии для объяснения особенностей ландшафта, таких как реки, намного меньшие, чем связанные с ними долины, которые, казалось, невозможно объяснить иначе, чем посредством насильственных действий. Критикуя опору своих современников на то, что он утверждал, были объяснениями ad hoc , Лайель писал:
Никогда не было доктрины, более рассчитанной на поощрение лени и притупление острого лезвия любопытства, чем это предположение о несоответствии между прежними и существующими причинами изменений... Студента учили унывать с самого начала. Геология, как утверждалось, никогда не сможет подняться до уровня точной науки... [С катастрофизмом] мы видим возрожденный древний дух спекуляции и явное желание разрубить, а не терпеливо развязать Гордиев узел. - Сэр Чарльз Лайелл, Принципы геологии , издание 1854 г., стр. 196; цитируется Стивеном Джеем Гулдом . [27]
Лайель считал себя «духовным спасителем геологии, освободившим науку от старого устроения Моисея». [28] Оба термина, униформизм и катастрофизм , были введены Уильямом Уэвеллом ; [29] в 1866 году Р. Гроув предложил более простой термин «непрерывность» для взглядов Лайеля, но старые термины сохранились. В различных пересмотренных изданиях (всего 12, до 1872 года) «Принципы геологии» были самой влиятельной геологической работой середины XIX века и во многом способствовали тому, чтобы поставить геологию на современную основу.
Лайелл отметил «экономические преимущества», которые могут предоставить геологические изыскания, указав на их удачу в странах и провинциях, богатых полезными ископаемыми. Современные изыскания, такие как Британская геологическая служба (основанная в 1835 году) и Геологическая служба США (основанная в 1879 году), картируют и демонстрируют природные ресурсы в своих странах. Со временем эти изыскания стали широко использоваться современными добывающими отраслями промышленности, такими как атомная, угольная и нефтяная.
До работ Лайеля такие явления, как землетрясения, понимались по разрушениям, которые они приносили. Одним из вкладов, которые Лайель внес в «Принципы», было объяснение причины землетрясений. [30] Лайель, напротив, сосредоточился на недавних землетрясениях (150 лет назад), о которых свидетельствуют поверхностные неровности, такие как разломы, трещины, стратиграфические смещения и впадины. [30]
Работа Лайелла по вулканам была сосредоточена в основном на Везувии и Этне , которые он изучал ранее. Его выводы поддерживали постепенное формирование вулканов, так называемое «backed up-building», [6] в отличие от аргумента о перевороте, поддерживаемого другими геологами.
Лайель был ключевой фигурой в установлении классификации более поздних геологических отложений, давно известных как третичный период. С мая 1828 года по февраль 1829 года он путешествовал с Родериком Импи Мурчисоном (1792–1871) на юг Франции (вулканический район Овернь) и в Италию. [6] [8] [31] В этих областях он пришел к выводу, что недавние пласты (слои горных пород) можно классифицировать в соответствии с количеством и пропорцией морских раковин, заключенных в них. Основываясь на этом, третий том его « Принципов геологии» , опубликованный в 1833 году, предложил разделить третичный период на четыре части, которые он назвал эоценом , миоценом , плиоценом и современным. В 1839 году Лайель назвал эпоху плейстоцена , выделив более поздний ископаемый слой из плиоцена. [32] Современная эпоха — переименованная в голоцен французским палеонтологом Полем Жерве в 1867 году — включала все отложения эпохи, подлежащие наблюдению со стороны человека. В последние годы подразделения Лайелла широко обсуждались в связи с дебатами об антропоцене .
В «Принципах геологии» (первое издание, т. 3, гл. 2, 1833) [8] Лайель предположил, что айсберги могут быть средством транспортировки эрратических валунов . В периоды глобального потепления лед откалывается от полюсов и плывет по затопленным континентам, унося с собой обломки, предположил он. Когда айсберг тает, он выпадает на сушу в виде осадков. Поскольку эта теория могла объяснить наличие делювия, слово « дрейф» стало предпочтительным термином для обозначения рыхлого, несортированного материала, сегодня называемого « тиллом» . Кроме того, Лайель считал, что накопление мелких угловатых частиц, покрывающих большую часть мира (сегодня называемых лессом ), было отложением, осевшим из горных паводковых вод. [33] Сегодня некоторые из механизмов геологических процессов Лайеля были опровергнуты, хотя многие выдержали испытание временем. [7] Его методы наблюдения и общая аналитическая структура по-прежнему используются сегодня в качестве основополагающих принципов в геологии. [7]
Лайель изначально принял общепринятую точку зрения других ученых, что ископаемая летопись указывает на направленную геоисторию, в которой виды вымирали. Около 1826 года, когда он был в разъездах, он прочитал «Зоологическую философию» Ламарка и 2 марта 1827 года написал Мантеллу , выразив восхищение, но предупредив, что он читает ее «скорее так, как будто я слышу адвоката на неправильной стороне, чтобы узнать, что можно сделать из этого дела в хороших руках».: [34]
Он боролся с последствиями для человеческого достоинства, и позже в 1827 году написал личные заметки об идеях Ламарка. Лайель примирил трансмутацию видов с естественной теологией , предположив, что это было бы таким же «замечательным проявлением творческой Силы», как и создание каждого вида по отдельности. Он противостоял взглядам Ламарка, отвергнув продолжающееся охлаждение Земли в пользу «колебательного цикла», долгосрочной устойчивой геоистории, предложенной Джеймсом Хаттоном . Фрагментарные ископаемые летописи уже показали «высокий класс рыб, близких к рептилиям» в каменноугольном периоде, который он назвал «первой зоологической эрой», и четвероногие также могли существовать тогда. В ноябре 1827 года, после того как Уильям Бродерип нашел среднеюрское ископаемое раннего млекопитающего Didelphis , Лайель сказал своему отцу, что «даже в оолите было все, кроме человека». [34] Лайель неверно изобразил ламаркизм как ответ на ископаемые данные и сказал, что он был фальсифицирован отсутствием прогресса. Он сказал во втором томе « Принципов» , что появление этой единственной окаменелости высших млекопитающих «в этих древних слоях столь же фатально для теории последовательного развития, как если бы было обнаружено несколько сотен». [36]
В первом издании «Принципов » первый том кратко изложил концепцию Лайеля о стационарном состоянии без реального прогрессирования ископаемых. Единственным исключением было появление человечества, не имеющего больших физических отличий от животных, но обладающего абсолютно уникальными интеллектуальными и моральными качествами. Во втором томе были отвергнуты утверждения Ламарка о том, что формы животных возникают из привычек, о непрерывном спонтанном зарождении новой жизни и о том, что человек произошел от низших форм. Лайель открыто отверг концепцию Ламарка о трансмутации видов, опираясь на аргументы Кювье, и пришел к выводу, что виды были созданы со стабильными признаками. Он обсудил географическое распространение растений и животных и предположил, что каждый вид растений или животных произошел от пары или особи, возникшей в ответ на различные внешние условия. Виды будут регулярно вымирать в «борьбе за существование» между гибридами или в «войне друг с другом» из-за давления населения. Он был неопределенным относительно того, как образовывались замещающие виды, изображая это как редкое явление, которое можно было наблюдать редко. [37]
Ведущий ученый сэр Джон Гершель написал из Кейптауна 20 февраля 1836 года, поблагодарив Лайелла за отправку копии « Принципов» и похвалив книгу как открывающую путь для смелых размышлений о «той тайне из тайн, замене вымерших видов другими» – по аналогии с другими промежуточными причинами , «возникновение новых видов, если бы оно когда-либо попало в сферу нашего познания, было бы обнаружено естественным в отличие от чудесного процесса». [38] Лайелл ответил: «Что касается возникновения новых видов, я очень рад узнать, что вы считаете вероятным, что оно может быть осуществлено посредством вмешательства промежуточных причин. Я скорее оставил это для выводов, не думая, что стоит оскорблять определенный класс лиц, воплощая в словах то, что было бы только предположением». [39] Уэвелл впоследствии подверг сомнению эту тему, и в марте 1837 года Лайелл сказал ему: [24]
В результате его писем и, несомненно, личных бесед, Хаксли и Эрнст Геккель убедились, что в то время, когда он писал «Принципы» , он считал, что новые виды возникали естественным путем. Адам Седжвик писал ему обеспокоенные письма по этому поводу. [41]
К тому времени, как Дарвин вернулся из экспедиции «Бигль» в 1836 году, он начал сомневаться в идеях Лайелла о постоянстве видов. Он продолжал быть близким личным другом, и Лайелл был одним из первых ученых, поддержавших «О происхождении видов» , хотя он не подписался под всем ее содержанием. Лайелл также был другом ближайших коллег Дарвина, Джозефа Далтона Хукера и Гексли , но в отличие от них он боролся за то, чтобы согласовать свои религиозные убеждения с эволюцией. Эта внутренняя борьба много обсуждалась. Ему было особенно трудно поверить в естественный отбор как главную движущую силу эволюции. [42] [43] [44]
Лайелл и Хукер сыграли важную роль в организации мирной совместной публикации теории естественного отбора Дарвином и Альфредом Расселом Уоллесом в 1858 году: каждый пришел к этой теории независимо. Взгляды Лайелла на постепенное изменение и силу длительной временной шкалы были важны, поскольку Дарвин считал, что популяции организмов изменяются очень медленно.
Хотя Лайель отвергал эволюцию во время написания « Принципов» , [45] после статей Дарвина-Уоллеса и «Происхождения видов» Лайель написал в одном из своих блокнотов 3 мая 1860 года:
Принятие Лайеллем естественного отбора, предложенного Дарвином механизма эволюции, было двусмысленным и вошло в десятое издание « Принципов» . [7] [47] «Древность человека » (опубликованная в начале февраля 1863 года, как раз перед работой Гексли « Человек в природе ») вызвала следующие комментарии Дарвина к Гексли: «Я ужасно разочарован чрезмерной осторожностью Лайелла» и «Эта книга — просто «дайджест»». [48]
Довольно сильные замечания: несомненно, Дарвин возмущался неоднократным предположением Лайелла, что он многим обязан Ламарку , которого он (Дарвин) всегда специально отвергал. Дочь Дарвина Генриетта (Этти) написала отцу: «Справедливо ли, что Лайелл всегда называет вашу теорию модификацией теории Ламарка?» [49] [50]
В других отношениях «Античность» имела успех. Она хорошо продавалась и «разрушила молчаливое соглашение о том, что человечество должно быть исключительной прерогативой теологов и историков». [51] Но когда Лайель написал, что остается глубокой загадкой, как можно преодолеть огромную пропасть между человеком и зверем, Дарвин написал «О!» на полях своего экземпляра. [25]
Места, названные в честь Лайелла:
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )Вы намекаете на айсберги и северные волны. Первое, несомненно, оказало свое влияние, и когда айсберги переворачиваются или распадаются на части, огромные волны возникают не только
с
севера. Но мне всегда казалось, что гораздо большее влияние следует приписать простой денудации, когда пласты рыхлого песка, гравия или ила были подняты, а иногда попеременно опускались и поднимались в открытом море. Обнажение таких разрушаемых материалов должно было привести к путанице, на которую вы намекаете, но гораздо меньше там, где пласты были защищены фиордами и т. д. Разбитые окаменелости, найденные в этих слоях, согласуются с моей гипотезой денудации, которая, как я думаю, подкреплена частой регулярной повторной стратификацией пластов, содержащих глубоководные и мелководные виды.