В геологии катастрофизм — это теория, согласно которой Земля в значительной степени была сформирована внезапными, кратковременными, сильными событиями, возможно, всемирного масштаба. [1] Это контрастирует с униформизмом (иногда называемым градуализмом ), согласно которому медленные постепенные изменения, такие как эрозия , привели ко всем геологическим особенностям Земли . Сторонники униформизма считали, что настоящее является «ключом к прошлому», и что все геологические процессы (такие как эрозия ) на протяжении всего прошлого напоминали те, которые можно наблюдать сегодня. Со времени споров между катастрофистами и униформистами в 19 веке развился более всеобъемлющий и интегрированный взгляд на геологические события, в котором научный консенсус признает, что некоторые катастрофические события произошли в геологическом прошлом, но рассматривает их как объяснимые как крайние примеры естественных процессов, которые могут произойти.
Сторонники катастрофизма предположили, что каждая геологическая эпоха заканчивалась жестокими и внезапными природными катастрофами, такими как крупные наводнения и быстрое формирование крупных горных цепей . Растения и животные, обитавшие в тех частях мира, где происходили такие события, вымирали , и их внезапно заменяли новые формы, ископаемые останки которых определяли геологические слои. Некоторые катастрофисты пытались связать по крайней мере одно такое изменение с библейским рассказом о Ноевом потопе .
Французский ученый Жорж Кювье (1769–1832) популяризировал концепцию катастрофизма в начале 19 века; он предположил, что новые формы жизни проникли из других областей после локальных наводнений, и избегал религиозных или метафизических спекуляций в своих научных трудах. [2] [3]
На раннем этапе развития геологии в преимущественно христианском западном обществе были предприняты попытки примирить библейские повествования о Сотворении и всемирном потопе с новыми концепциями о процессах, которые сформировали Землю. Открытие других древних мифов о потопе было воспринято как объяснение того, почему история потопа была «изложена научными методами с удивительной частотой среди греков », примером чего является рассказ Плутарха об Огигийском потопе . [4]
Ведущим научным сторонником катастрофизма в начале девятнадцатого века был французский анатом и палеонтолог Жорж Кювье . Его мотивацией было объяснить закономерности вымирания и фаунистической последовательности , которые он и другие наблюдали в палеонтологической летописи. Хотя он и предполагал, что катастрофа, ответственная за самые последние вымирания в Евразии, могла быть результатом затопления низменных территорий морем, он не упоминал о Ноевом потопе . [2] Он также никогда не упоминал божественное творение как механизм, посредством которого произошло повторное заселение после события вымирания. Фактически, Кювье, находившийся под влиянием идей Просвещения и интеллектуального климата Французской революции , избегал религиозных или метафизических спекуляций в своих научных трудах. [3] Кювье также считал, что стратиграфические записи указывают на то, что было несколько таких революций, которые он рассматривал как повторяющиеся естественные события среди длительных интервалов стабильности в истории жизни на Земле. Это привело его к мысли, что Земле несколько миллионов лет. [5]
Напротив, в Британии, где естественное богословие было влиятельным в начале девятнадцатого века, группа геологов, включая Уильяма Бакленда и Роберта Джеймсона, интерпретировала работу Кювье по-другому. Кювье написал введение к сборнику своих статей об ископаемых четвероногих, обсуждая свои идеи о катастрофическом вымирании. Джеймсон перевел введение Кювье на английский язык, опубликовав его под названием «Теория Земли» . Он добавил обширные редакторские примечания к переводу, явно связав последнюю из революций Кювье с библейским потопом. Получившееся эссе было чрезвычайно влиятельным в англоязычном мире. [6] Бакленд провел большую часть своей ранней карьеры, пытаясь продемонстрировать реальность библейского потопа с помощью геологических свидетельств. Он часто цитировал работу Кювье, хотя Кювье предлагал затопление ограниченной географической протяженности и продолжительной продолжительности, тогда как Бакленд, чтобы соответствовать библейскому рассказу, выступал за всеобщий потоп короткой продолжительности. [7] В конце концов, Бакленд отказался от геологии потопа в пользу теории оледенения, отстаиваемой Луи Агассисом , после визита в Альпы, где Агассис продемонстрировал последствия оледенения из первых рук. В результате влияния Джеймсона, Бакленда и других сторонников естественной теологии, дебаты девятнадцатого века о катастрофизме приобрели гораздо более сильный религиозный подтекст в Британии, чем где-либо еще в Европе. [8]
Униформистские объяснения формирования осадочных пород и понимание огромного протяжения геологического времени , или, как эта концепция стала известна, глубокого времени , были найдены в трудах Джеймса Хаттона , иногда называемого отцом геологии, в конце 18 века. Геолог Чарльз Лайель развил идеи Хаттона в первой половине 19 века и накопил наблюдения в поддержку униформистской идеи о том, что особенности Земли были сформированы теми же геологическими процессами, которые можно наблюдать в настоящее время, действующими постепенно в течение огромного периода времени. Лайель представил свои идеи во влиятельном трехтомном труде « Принципы геологии» , опубликованном в 1830-х годах, который бросил вызов теориям о геологических катаклизмах, предложенным сторонниками катастрофизма, такими как Кювье и Бакленд. [9] Одно из ключевых различий между катастрофизмом и униформистизмом заключается в том, что униформистский подход отмечает существование огромных временных линий, тогда как катастрофизм этого не делает. Сегодня большинство геологов совмещают катастрофистскую и униформистскую точки зрения, считая, что история Земли — это медленный, постепенный рассказ, прерываемый случайными природными катастрофическими событиями, которые повлияли на Землю и ее обитателей. [10]
Примерно с 1850 по 1980 год большинство геологов поддерживали униформизм («Настоящее — ключ к прошлому») и градуализм ( геологические изменения происходят медленно в течение длительных периодов времени ) и отвергали идею о том, что катаклизмы, такие как землетрясения , извержения вулканов или наводнения, значительно более мощные, чем те, что наблюдаются в настоящее время, сыграли какую-либо существенную роль в формировании поверхности Земли. Вместо этого они считали, что Земля была сформирована долгосрочным действием сил, таких как вулканизм, землетрясения, эрозия и седиментация, которые все еще можно наблюдать в действии сегодня. Отчасти неприятие геологов было обусловлено их впечатлением, что катастрофисты начала девятнадцатого века верили, что Бог был напрямую вовлечен в определение истории Земли. Некоторые теории о катастрофизме в девятнадцатом и начале двадцатого веков были связаны с религией , и катастрофические истоки иногда считались чудесными, а не естественными событиями. [11]
Рост униформизма сделал введение новой теории катастроф очень трудным. В 1923 году Дж. Харлен Бретц опубликовал статью о желобчатых скалах, образованных ледниковым озером Миссула в штате Вашингтон, США. Бретц столкнулся с сопротивлением своим теориям со стороны геологического истеблишмента того времени, что положило начало ожесточенным 40-летним дебатам. Наконец, в 1979 году Бретц получил медаль Пенроуза — высшую награду Геологического общества Америки . [12]
В 1950-х годах Иммануил Великовский выдвинул теорию катастрофизма в нескольких популярных книгах. Он предположил, что планета Венера — это бывшая « комета », которая была выброшена из Юпитера и впоследствии 3500 лет назад совершила два катастрофических близких прохода мимо Земли с разницей в 52 года, а затем взаимодействовала с Марсом, который затем имел ряд близких столкновений с Землей, которые закончились в 687 году до н. э., прежде чем обосноваться на своей нынешней орбите . Великовский использовал это для объяснения библейских казней Египта , библейского упоминания о «Солнце, стоящем неподвижно» в течение дня (Иисус Навин 10:12 и 13, объясняется изменениями во вращении Земли) и затопления Атлантиды . Ученые решительно отвергли догадки Великовского. [13]
Неокатастрофизм — это объяснение внезапных вымираний в палеонтологической летописи событиями высокой магнитуды и низкой частоты (такими как падения астероидов, извержения супервулканов, вспышки гамма-излучения сверхновых и т. д.), в отличие от более распространенной геоморфологической мысли, которая подчеркивает события низкой магнитуды и высокой частоты. [14]
В 1980 году Уолтер и Луис Альварес опубликовали статью, в которой предположили, что 10-километровый (6,2 мили) астероид врезался в Землю 66 миллионов лет назад в конце мелового периода. Удар уничтожил около 70% всех видов, включая нептичьих динозавров , оставив после себя границу мела и палеогена (границу K–T). В 1990 году в Чиксулубе на полуострове Юкатан в Мексике был обнаружен 180-километровый (110 миль) кратер-кандидат, отмечающий удар . Эти события вызвали широкое признание научно обоснованного катастрофизма в отношении определенных событий в далеком прошлом.
С тех пор споры о вымирании динозавров и других массовых вымираниях сосредоточились на том, был ли механизм вымирания ударом астероида, широко распространенным вулканизмом (который произошел примерно в то же время) или каким-то другим механизмом или их комбинацией. Большинство предлагаемых механизмов носят катастрофический характер.
Наблюдение за столкновением кометы Шумейкеров-Леви 9 с Юпитером показало, что катастрофические события происходят как естественные явления.
Современные теории также предполагают, что аномально большая луна Земли образовалась катастрофически. В статье, опубликованной в Icarus в 1975 году, Уильям К. Хартманн и Дональд Р. Дэвис предположили, что катастрофическое близкое прохождение большой планетезимали на раннем этапе формирования Земли примерно 4,5 миллиарда лет назад взорвало скалистые обломки, переплавило Землю и образовало Луну , тем самым объясняя меньшую плотность Луны и отсутствие железного ядра . [15] Теория удара имеет некоторые недостатки; некоторые компьютерные моделирования показывают образование кольца или нескольких лун после удара, а элементы на Земле и Луне не совсем одинаковы. [16] [17] [18]
