Структура и распределение коралловых рифов, будучи первой частью геологии путешествия «Бигля» под командованием капитана Фицроя, RN в течение 1832-1836 годов , была опубликована в 1842 году какпервая монография Чарльза Дарвина , и изложила его теорию образования коралловых рифов и атоллов . Он задумал эту идею во время путешествия « Бигля» , еще находясь в Южной Америке, до того, как он увидел коралловый остров, и записал ее, когда HMS Beagle пересекал Тихий океан, завершив свой черновик к ноябрю 1835 года. В то время существовал большой научный интерес к тому, как образуются коралловые рифы, и приказ капитана Роберта Фицроя от Адмиралтейства включал исследование атолла как важную научную цель путешествия. Фицрой решил обследовать острова Килинг в Индийском океане. Результаты подтвердили теорию Дарвина о том, что различные типы коралловых рифов и атоллов можно объяснить поднятием и опусканием обширных участков земной коры под океанами. [1]
Книга была первым из трех томов, написанных Дарвином о геологии, которую он исследовал во время путешествия, и была широко признана как крупный научный труд, в котором были представлены его выводы из всех доступных наблюдений по этой большой теме. [1] В 1853 году Дарвин был награжден Королевской медалью Королевского общества за монографию и за его работу о морских желудях . [2] Теория Дарвина о том, что коралловые рифы образовались в результате опускания островов и окружающих областей земной коры, была подтверждена современными исследованиями и больше не оспаривается, в то время как причина опускания и поднятия областей земной коры продолжает оставаться предметом дискуссий. [3]
_coral_reefs.jpg/1280px-Gulf_of_Eilat_(Red_Sea)_coral_reefs.jpg)
Когда «Бигль» отправился в путь в 1831 году, формирование коралловых атоллов было научной загадкой. В предварительном уведомлении о его плавании, опубликованном в « Атенеуме» 24 декабря, исследование этой темы описывалось как «самая интересная часть исследования «Бигля »» с перспективой «множества точек для исследования научного характера, выходящих за рамки простого занятия инспектора». [4] В 1824 и 1825 годах французские натуралисты Куа и Геймар заметили, что коралловые организмы живут на относительно небольшой глубине, но острова появляются в глубоких океанах. В книгах, которые были взяты на «Бигле» в качестве ссылок, Генри Де ла Беш , Фредерик Уильям Бичи и Чарльз Лайелл опубликовали мнение, что кораллы выросли на подводных горах или вулканах, а атоллы приняли форму лежащих под ними вулканических кратеров . [5] В инструкциях Адмиралтейства для плавания говорилось:
Круглые Коралловые острова в Тихом океане иногда предоставляют превосходные закрытые гавани с достаточным входом и были бы хорошо приспособлены для любых хороших астрономических наблюдений, которые могут потребоваться для проведения в невозмутимом спокойствии. Пока они спокойно продолжаются, и хронометры оценивают, можно было бы провести очень интересное расследование относительно образования этих коралловых рифов... Была выдвинута современная и весьма правдоподобная теория, что эти замечательные образования, вместо того чтобы подняться со дна моря, были подняты с вершин потухших вулканов... [6]
Будучи студентом Эдинбургского университета в 1827 году, Дарвин узнал о морских беспозвоночных , помогая в исследованиях анатому Роберту Эдмонду Гранту , а в последний год обучения в Кембриджском университете в 1831 году он изучал геологию у Адама Седжвика . Поэтому, когда ему неожиданно предложили место в экспедиции «Бигля» , как джентльмен-натуралист он хорошо подходил для цели Фицроя иметь компаньона, способного исследовать геологию на суше, пока команда корабля проводила гидрографические исследования . Фицрой дал Дарвину первый том « Принципов геологии » Лайелла перед их отплытием. Во время их первой остановки на берегу острова Сент-Джаго в январе 1832 года Дарвин увидел геологические формации, которые он объяснил, используя униформистскую концепцию Лайелла о том, что силы, все еще действующие, заставляют землю медленно подниматься или опускаться в течение огромных периодов времени, и подумал, что он мог бы написать свою собственную книгу по геологии. [7] [8] Первый том Лайеля включал краткое изложение идеи о том, что атоллы основаны на вулканических кратерах, [9] а второй том, который был отправлен Дарвину во время путешествия, содержал более подробную информацию. [10] Дарвин получил его в ноябре 1832 года. [11]
Пока « Бигль» обследовал побережье Южной Америки с февраля 1832 по сентябрь 1835 года, Дарвин совершил несколько поездок вглубь страны и нашел многочисленные доказательства того, что континент постепенно поднимается. После того, как он стал свидетелем извержения вулкана с корабля, он стал свидетелем землетрясения в Консепсьоне 1835 года . В последующие месяцы он предположил, что по мере того, как земля поднималась , большие участки дна океана опускались . Ему пришло в голову, что это может объяснить образование атоллов. [5] [12] [13]
Теория Дарвина вытекала из его понимания того, что коралловые полипы процветают в чистых морях тропиков, где вода взволнована, но могут жить только в пределах ограниченной глубины воды, начиная с отлива. Там, где уровень нижележащей земли остается прежним, кораллы растут вокруг побережья, образуя то, что он назвал окаймляющими рифами, и в конечном итоге могут вырасти из берега, став барьерным рифом. Там, где земля поднимается, окаймляющие рифы могут расти вокруг побережья, но кораллы, поднятые над уровнем моря, умирают и становятся белым известняком. Если земля медленно опускается, окаймляющие рифы не отстают, вырастая вверх на основании мертвых кораллов, и образуют барьерный риф, окружающий лагуну между рифом и землей. Барьерный риф может окружать остров, и как только остров опускается ниже уровня моря, примерно круглый атолл растущих кораллов продолжает идти в ногу с уровнем моря, образуя центральную лагуну. Если земля опустится слишком быстро или уровень моря поднимется слишком быстро, коралл погибнет, поскольку окажется ниже пригодной для жизни глубины. [1]
К тому времени, как « Бигль» отправился к Галапагосским островам 7 сентября 1835 года, Дарвин продумал основы своей теории образования атоллов. Хотя он больше не поддерживал концепцию, что атоллы образовались на затопленных вулканах, он отметил некоторые моменты на этих островах, которые подтверждали эту идею: 16 вулканических кратеров напоминали атоллы, будучи немного приподнятыми с одной стороны, и пять холмов казались примерно одинаковой высоты. Затем он рассмотрел тему, которая была совместима с любой из теорий, отсутствие коралловых рифов вокруг Галапагосских островов. Одной из возможностей было отсутствие известкового вещества вокруг островов, но его главным предположением, которое ему предложил Фицрой, было то, что моря были слишком холодными. Пока они плыли, Дарвин обратил внимание на записи температуры моря, хранящиеся в «Журнале погоды» судна. [14]
Он впервые увидел коралловые атоллы, когда они прошли мимо острова Хонден 9 ноября и продолжили путь через Низменный или Опасный архипелаг ( Туамоту ). [15] Прибыв на Таити 15 ноября, Дарвин увидел его «окруженным коралловым рифом, отделенным от берега каналами и бассейнами неподвижной воды». [16] Он поднялся на холмы Таити и был сильно впечатлен видом острова Эймео , где «горы резко поднимаются из стеклянного озера, которое отделено со всех сторон узкой четкой линией бурунов от открытого моря. – Уберите центральную группу гор, и останется остров Лагуна». Вместо того, чтобы записывать свои выводы о коралловых рифах в своих заметках об острове, он изложил их как первый полный черновик своей теории, эссе под названием « Коралловые острова» , датированное 1835 годом. Они покинули Таити 3 декабря, и Дарвин, вероятно, написал свое эссе, когда они плыли к Новой Зеландии, куда прибыли 21 декабря. Он описал виды полипов, строящих кораллы на барьерной стене, процветающих в сильном прибое разбивающихся волн, особенно с наветренной стороны, и размышлял о причинах, по которым кораллы в спокойной лагуне не вырастают такими высокими. Он завершил «замечанием о том, что общее горизонтальное поднятие, которое, как я доказал, подняло и теперь поднимает большую часть Южной Америки и, как может показаться, Северной Америки, должно было бы быть по необходимости компенсировано равным опусканием в какой-то другой части мира». [14] [17]
Инструкции Фицроя устанавливали подробные требования к геологическому исследованию круглого кораллового атолла для исследования того, как образовались коралловые рифы , особенно если они поднялись со дна моря или с вершин потухших вулканов, и для оценки влияния приливов путем измерения с помощью специально сконструированных датчиков. [6] Фицрой выбрал острова Килинг в Индийском океане, и по прибытии туда 1 апреля 1836 года вся команда приступила к работе, сначала установив новую конструкцию Фицроя — датчик приливов, который позволял снимать показания с берега. Лодки были отправлены по всему острову для проведения исследования, и, несмотря на препятствия из-за сильных ветров, они провели многочисленные измерения глубины , чтобы установить глубину вокруг атолла и в лагуне. Фицрой отметил гладкую и прочную, похожую на скалу внешнюю стену атолла, где большая часть жизни процветала там, где прибой был самым сильным. Ему было очень трудно установить глубину, на которой находились живые кораллы, поскольку их было трудно отломить, а небольшие якоря, крюки, абордажные крюки и цепи, которые они использовали, были отломаны волной, как только они пытались их вытащить. Он добился большего успеха, используя измерительную линию с колокольчатым свинцовым грузом, вооруженным жиром, закаленным известью ; на нем оставались вмятины от любой формы, с которой он сталкивался, чтобы дать точное представление о дне; он также собирал любые фрагменты кораллов или песчинки. [18]
Эти измерения проводились лично Фицроем, и жир с каждого измерения срезался и доставлялся на борт для изучения Дарвином. [19] Отпечатки, сделанные на крутом внешнем склоне рифа, были отмечены формами живых кораллов, а в остальном были чистыми до глубины около 10 саженей (18 м); затем, по мере увеличения глубины, жир показывал меньше таких отпечатков и собирал больше песчинок, пока не стало очевидно, что ниже 20–30 саженей (36–55 м) живых кораллов нет . [20] Дарвин тщательно отмечал расположение различных типов кораллов вокруг рифа и в лагуне. [21] В своем дневнике он описал, «изучая очень интересную, но простую структуру и происхождение этих островов. Вода была необычайно гладкой, и я дошел до живых коралловых холмов, о которые разбивается волна открытого моря. В некоторых оврагах и впадинах водились красивые зеленые и другие цветные рыбы, а формы и оттенки многих зоофитов были восхитительны. Вполне простительно приходить в восторг от бесконечного количества органических существ, которыми кишит море тропиков, столь щедрое на жизнь», хотя он предостерег от «довольно вычурного языка», используемого некоторыми натуралистами. [22]
Когда через одиннадцать дней они покинули острова, Дарвин записал в дневнике краткое изложение своей теории:
На протяжении всей группы островов каждый атом, даже от самой маленькой частицы до крупных фрагментов горных пород, несет на себе печать того, что когда-то подвергался воздействию органической силы. Капитан Фицрой на расстоянии всего лишь немногим более мили от берега промерял глубину с помощью линии длиной 7200 футов и не нашел дна. Следовательно, мы должны рассматривать этот остров как вершину высокой горы; до какой глубины или толщины простирается работа кораллового животного, совершенно неясно... С этой точки зрения мы должны рассматривать лагунный остров как памятник, воздвигнутый мириадами крошечных архитекторов, чтобы отметить место, где бывшая земля погребена в глубинах океана. [23]
Когда 2 октября 1836 года «Бигль» вернулся, Дарвин уже был знаменитостью в научных кругах, поскольку в декабре 1835 года профессор ботаники Кембриджского университета Джон Стивенс Хенслоу поддержал репутацию своего бывшего ученика, подарив избранным натуралистам брошюру геологических писем Дарвина. [24] Чарльз Лайелл с нетерпением встретился с Дарвином в первый раз 29 октября, воодушевленный поддержкой, которую это оказало его униформизму , [25] и в мае написал Джону Гершелю , что он «очень полон новой теории Дарвина о Коралловых островах и настоятельно просил Уэвелла заставить его прочитать ее на нашей следующей встрече. Я должен навсегда отказаться от своей теории вулканических кратеров, хотя поначалу это стоило мне угрызений совести, поскольку она объясняла так много... вся теория перевернута с ног на голову, и кольцевая форма и центральная лагуна не имеют ничего общего ни с вулканами, ни даже с кратерообразным дном... Коралловые острова являются последними попытками тонущих континентов поднять свои головы над водой. Области возвышения и опускания в океане можно проследить по состоянию коралловых рифов». [26] Дарвин представил свои выводы и теорию в докладе, который он прочитал Геологическому обществу Лондона 31 мая 1837 года. [27]
Первым литературным проектом Дарвина был его «Дневник и заметки о естественной истории экспедиции», теперь известный как «Путешествие на «Бигле»» . В нем он расширил свои дневниковые записи в раздел об этой теории, подчеркивая, как наличие или отсутствие коралловых рифов и атоллов может показать, поднимается или опускается дно океана. [28] В то же время он в частном порядке интенсивно размышлял о трансмутации видов и брался за другие проекты. Он закончил писать свой журнал где-то в конце сентября, но затем ему пришлось работать над исправлением корректур. [29]
В его задачи входило найти экспертов для изучения и составления отчетов по его коллекциям из путешествия. Дарвин предложил отредактировать эти отчеты, написать собственные предисловия и заметки, и использовал свои связи, чтобы лоббировать правительственное спонсорство публикации этих находок в виде большой книги. Когда в конце августа 1837 года был выделен грант Казначейства в размере 1000 фунтов стерлингов , Дарвин расширил проект, включив в него книгу по геологии, которую он задумал в апреле 1832 года при первой высадке на берег во время путешествия. Он выбрал Smith, Elder & Co. в качестве издателя и дал им нереалистичные обязательства по срокам предоставления текста и иллюстраций. Он заверил Казначейство, что работа будет иметь хорошую ценность, поскольку издатель потребует только небольшую комиссионную прибыль, а сам он не получит никакой прибыли. [30] [31] С октября он планировал то, что стало многотомным трудом «Зоология путешествия HMS Beagle» по его коллекциям, и начал писать о геологии вулканических островов. [29]
В январе 1838 года Smith, Elder & Co. рекламировала первую часть книги Дарвина по геологии, Geological observations on volcanic islands and coral formations , как единый том в октаво, который должен был быть опубликован в том же году. К концу месяца Дарвин подумал, что его геология «занимает так много бумаги и займет так много времени», что ее можно разделить на отдельные тома (в конечном итоге сначала были опубликованы Coral reefs , за ними в 1844 году последовали Volcanic islands и South America в 1846 году). Он также сомневался, что казначейские фонды смогут покрыть все геологические труды. Первая часть зоологии была опубликована в феврале 1838 года, но Дарвину было трудно заставить экспертов подготовить свои отчеты по его коллекциям, и переутомление привело к болезни. [32] [33] После перерыва, чтобы посетить Шотландию, он написал большую статью о геологических «дорогах» Глен Роя . [34] 5 октября 1838 года он записал в своем дневнике: «Начал коралловую бумагу: требует много чтения». [35]
В ноябре 1838 года Дарвин сделал предложение своей кузине Эмме , и в январе 1839 года они поженились. Наряду с другими проектами он продолжал работать над своими идеями эволюции как над своим «главным хобби», но постоянные задержки были вызваны его болезнью . [36] Он время от времени возобновлял работу над коралловыми рифами , а 9 мая 1842 года написал Эмме, что он
мрачный и усталый — правительственные деньги ушли гораздо быстрее, чем я думал, а расходы на коралловый том больше, поскольку, насколько мы можем судить, от 130 до 140 фунтов стерлингов. — Как я опубликую остаток, я не знаю, не вынимая из фондов 2 или 300 фунтов стерлингов — и что вы на это скажете. — У меня желудок и я чертовски сижу — я с каждым днем становлюсь очень-очень старым, очень-очень холодным и, осмелюсь сказать, очень хитрым. Я приведу вам статистику времени, потраченного на мой коралловый том, не включая всю работу на борту «Бигля» — я начал его 3 года и 7 месяцев назад и почти ничего не сделал, кроме этого — я фактически потратил на него 20 месяцев из этого периода! и почти все остальное — болезни и визиты!!! [37]
«Структура и распределение коралловых рифов» была опубликована в мае 1842 года по цене 15 шиллингов и была хорошо принята. Второе издание было опубликовано в 1874 году, значительно переработанное и переписанное с учетом публикации Джеймса Дуайта Даны 1872 года «Кораллы и коралловые острова» и работы Джозефа Джукса . [8] [38]
Книга имеет строго логическую структуру и представляет собой смелый аргумент. Иллюстрации используются как неотъемлемая часть аргументации, с многочисленными подробными диаграммами и одной большой картой мира, отмеченной в цвете, показывающей все известные на тот момент рифы. Краткое введение излагает цели книги. [1]
Первые три главы описывают различные типы коралловых рифов , каждая глава начинается с раздела, дающего подробное описание рифа, о котором у Дарвина было больше всего информации, который он представляет как типичный пример типа. Последующие разделы в каждой главе затем описывают другие рифы в сравнении с типичным примером. В первой главе Дарвин описывает атоллы и лагунные острова, взяв в качестве типичного примера свои собственные подробные выводы и выводы исследования Бигля на островах Килинг . Вторая глава аналогичным образом описывает типичный барьерный риф , затем сравнивает его с другими, а в третьей главе дается похожее описание того, что Дарвин называл окаймляющими или береговыми рифами. [1] Подробно описав основные типы рифов, он пришел к выводу, что фактическая поверхность рифа не сильно отличается. Атолл отличается от окружающего барьерного рифа только отсутствием центрального острова, а барьерный риф отличается от окаймляющего рифа только своим расстоянием от суши и тем, что охватывает лагуну. [39]
В четвертой главе о распределении и росте коралловых рифов рассматриваются условия, в которых они процветают, скорость их роста и глубины, на которых могут жить рифообразующие полипы , показывая, что они могут процветать только на очень ограниченной глубине. В пятой главе он излагает свою теорию как единое объяснение результатов предыдущих глав, преодолевая трудности рассмотрения различных видов рифов как отдельных и проблему опоры на маловероятное предположение, что подводные горы просто оказались на точной глубине ниже уровня моря, показывая, как барьерные рифы, а затем атоллы образуются по мере опускания земли, и обнаруживаются окаймляющие рифы вместе с доказательствами того, что земля поднимается. Эта глава заканчивается резюме его теории, проиллюстрированными двумя гравюрами на дереве, каждая из которых показывает две различные стадии формирования рифа по отношению к уровню моря. [40]
В шестой главе он рассматривает географическое распределение типов рифов и его геологические последствия, используя большую цветную карту мира, чтобы показать обширные области атоллов и барьерных рифов, где дно океана опускалось без активных вулканов, и обширные области с окаймляющими рифами и вулканическими выбросами, где земля поднималась. Эта глава заканчивается резюме, которое суммирует выводы каждой главы и завершается описанием глобальной картины как «великолепной и гармоничной картины движений, которые земная кора претерпела в течение позднего периода». [39] Большое приложение дает подробное и исчерпывающее описание всей информации, которую ему удалось получить о рифах мира. [1]
Эту логическую структуру можно рассматривать как прототип для организации « Происхождения видов» , представляющей детали различных аспектов проблемы, затем излагающей теорию, объясняющую явления, за которой следует демонстрация более широкой объяснительной силы теории. В отличие от «Происхождения » , которое было поспешно составлено как аннотация его запланированной «большой книги», «Коралловые рифы» полностью подкреплены цитатами и материалами, собранными вместе в Приложении. «Коралловые рифы», возможно, являются первым томом огромного трактата Дарвина о его философии природы, как и его последующие работы, показывающие, как медленные постепенные изменения могут объяснять историю жизни. Представляя типы рифов как эволюционный ряд, он продемонстрировал строгую методологию для исторических наук, интерпретируя закономерности, видимые в настоящем, как результаты истории. В одном из отрывков он представляет сугубо мальтузианскую точку зрения на борьбу за выживание: «В старом рифе кораллы, которые столь различны по своему виду в разных его частях, вероятно, все приспособлены к занимаемым ими местам и удерживают свои места, как и другие органические существа, путем борьбы друг с другом и с внешней природой; отсюда мы можем сделать вывод, что их рост, как правило, будет медленным, за исключением случаев особенно благоприятных обстоятельств» [1] .
Успешно завершив и опубликовав другие книги по геологии и зоологии путешествия, Дарвин потратил восемь лет на крупное исследование усоногих раков . Два тома о Lepadidae ( гусиные усоногие раки ) были опубликованы в 1851 году. Пока он все еще работал над двумя томами об оставшихся усоногих раках, Дарвин к своей радости узнал в 1853 году, что Королевское общество наградило его Королевской медалью за естественные науки. Джозеф Далтон Хукер написал ему, что «Пордок предложил вас для Коралловых островов и Lepadidae, Белл поддержал вас только для Lepadidae, а затем последовали такие крики хвалебных песен для усоногих раков, что вы бы [улыбнулись] услышать». [2]
Крупный научный спор о происхождении коралловых рифов произошел в конце 19 века между сторонниками теории Дарвина (такими как американский геолог Джеймс Дуайт Дана , который в начале своей карьеры видел коралловые рифы на Гавайях и Фиджи во время исследовательской экспедиции США 1838–1842 годов ), и теми, кто поддерживал конкурирующую теорию, выдвинутую шотландским океанографом Джоном Мюрреем , который участвовал в экспедиции «Челленджера» 1872–1876 годов . Теория Мюррея оспаривала идею Дарвина об оседании, предполагая вместо этого, что коралловые рифы образовались, когда накапливающиеся холмы известковых морских отложений достигли небольших глубин, которые могли поддерживать рост кораллов. Среди сторонников Мюррея был независимый и богатый американский ученый Александр Агассис , который финансировал и предпринял несколько экспедиций в регионы Карибского бассейна, Тихого и Индийского океанов для изучения коралловых рифов в поисках доказательств, подтверждающих теорию Мюррея, и для дискредитации Дарвина. [41]
Серия экспедиций для проверки теории Дарвина путем бурения на атолле Фунафути на островах Эллис (ныне часть Тувалу ) была проведена Королевским обществом Лондона с целью исследования того, можно ли найти базальт или следы мелководных организмов на глубине в кораллах. Бурение проводилось в 1896, 1897 и 1898 годах, достигнув конечной глубины 1114 футов 6 дюймов (339,70 м), все еще в кораллах. Профессор Эджворт Дэвид из Сиднейского университета был участником экспедиции 1896 года и руководителем экспедиции 1897 года. [42] [43] В то время эти результаты считались неубедительными, и только в 1950-х годах, до проведения испытаний ядерной бомбы на Эниветоке , глубокое разведочное бурение через 4200 футов (1300 м) кораллов до подстилающего базальта окончательно подтвердило теорию Дарвина. [41] Однако геологическая история атоллов более сложна, чем представляли себе Дарвин (1842) и Дэвис (1920 и 1928). [44]
Интерес Дарвина к биологии рифовых организмов был сосредоточен на аспектах, связанных с его геологической идеей оседания; в частности, он искал подтверждение того, что организмы, строящие рифы, могли жить только на небольшой глубине. Промеры Фицроя на островах Килинг дали предельную глубину для живых кораллов около 20 саженей (37 м), и, принимая во внимание многочисленные наблюдения других, Дарвин работал с вероятным пределом в 30 саженей (55 м). Более поздние открытия предполагают предел около 100 м, что все еще составляет небольшую часть глубины океанского дна в 3000–5000 м. Дарвин признал важность красных водорослей и рассмотрел другие организмы, которые могли помочь построить рифы. Он думал, что они жили на такой же небольшой глубине, но в 1880-х годах были обнаружены банки, образованные на большей глубине. Дарвин рассмотрел распределение различных видов кораллов по рифу. Он считал, что рифы, обращенные к морю и наиболее подверженные воздействию ветра и волн, образованы массивными кораллами и красными водорослями; это будет самая активная область роста рифов, и поэтому рифы будут расти наружу, как только достигнут уровня моря. Он считал, что более высокие температуры и более спокойная вода лагун благоприятствуют наибольшему разнообразию кораллов. Эти экологические идеи все еще актуальны, и исследования деталей продолжаются. [45]
Оценивая геологию рифа, Дарвин проявил замечательную способность собирать факты и находить закономерности для реконструкции геологической истории на основе весьма ограниченных имеющихся данных. Он уделял внимание мельчайшим деталям. Услышав, что рыбы-попугаи поедают живые кораллы, он препарировал образцы, чтобы найти в их кишечнике мелко измельченный коралл. Он пришел к выводу, что такие рыбы и беспозвоночные, питающиеся кораллами, такие как Holothuroidea , могли бы объяснить наличие мелкозернистого ила, который он нашел на островах Килинг; это также показало, «что существуют живые препятствия росту коралловых рифов, и что почти универсальный закон «потребляй и будь потребленным» остается в силе даже в отношении полипиферов, образующих эти массивные бастионы, которые способны выдерживать силу открытого океана». [46]
Его наблюдения о роли организмов в формировании различных особенностей рифов предвосхитили более поздние исследования. Чтобы установить толщину коралловых барьерных рифов, он опирался на старое морское эмпирическое правило, чтобы спроецировать наклон земли на тот, что ниже уровня моря, а затем применил свою идею о том, что коралловый риф будет иметь гораздо более крутой уклон, чем лежащая под ним земля. Ему повезло предположить, что максимальная глубина кораллов составит около 5000 футов (1525 м), поскольку первые пробные скважины, проведенные Комиссией по атомной энергии США на атолле Эниветок в 1952 году, пробурили 4610 футов (1405 м) кораллов, прежде чем достигли вулканического основания. Во времена Дарвина на континентах не было обнаружено сопоставимой толщины ископаемых кораллов, и когда это было выдвинуто в качестве критики его теории, ни он, ни Лайель не смогли найти удовлетворительного объяснения. В настоящее время считается, что ископаемые рифы обычно разрушаются тектоническими движениями , но было обнаружено по крайней мере два континентальных комплекса ископаемых рифов толщиной около 3000 футов (914 м). Хотя эти открытия подтвердили его аргумент о том, что острова опускались, его другие попытки показать доказательства опускания были заменены открытием того, что ледниковые эффекты могут вызывать изменения уровня моря . [45]
В глобальной гипотезе Дарвина обширные области, где морское дно поднималось, были отмечены окаймляющими рифами, иногда вокруг активных вулканов, и аналогичным образом огромные области, где океанское дно опускалось, были обозначены барьерными рифами или атоллами, основанными на неактивных вулканах. Эти взгляды получили общую поддержку в результате глубоководного бурения в 1980-х годах. Его идея о том, что подъем суши будет уравновешен опусканием в океанических областях, была заменена тектоникой плит , чего он не ожидал. [45]