Эволюционная (палеогеографическая) концепция в географии

Идеи развития зародились в трудах античных натурфилософов. В средние века актуалистический подход пронизывает многие исследования, но еще не становится самостоятельным методом изучения природы (Леонардо да Винчи, Д. Фракосторо, Д. Кардано, Б. Палисси и др.). Позднее, в XVII - XVIII вв., идеи о развитии и изменчивости Земли и природы земной поверхности были продолжены в работах Р. Декарта, Н. Стенона, П. С. Палласа, Ж. Бюффона, И. Канта и др.

Так, Н. Стенон в 1669 г. формулирует основной принцип стратиграфии и выполняет историко-геологические реконструкции посредством описания шести эпох с разными физико-географическими условиями. Ж. Бюффон в 1749 г., И. Кант в 1755 г. высказывают космогонические концепции, базирующиеся на законе всемирного тяготения. Возраст Земли оценивается Ж. Бюффоном в 75 тыс. лет, и в ее истории он выделяет семь периодов, причем последний - период могущества человека.

Конкретное выражение палеогеографические идеи получают лишь в трудах М. В. Ломоносова. По инициативе М. В. Ломоносова в Московском университете вводится курс натуральной, или естественной истории, значительную роль в создании которого сыграло Московское общество испытателей природы, в особенности К.Ф. Рулье, а среди зарубежных ученых - А. Гумбольдт. Они последовательно проводили мысль о взаимосвязанности и историческом развитии явлений природы. Представления о непрерывной и длительной эволюции Земли и природы земной поверхности с момента их образования до современности стали теоретической предпосылкой возникновения исторического направления в географии, геологии и биологии.

М. В. Ломоносов успешно развивает идеи о вечной изменяемости природы, взаимозависимости геологических процессов и явлений. Он отстаивает исторический подход к изучаемым явлениям, высказывая мысль о том, что современная природа возникла в результате длительного исторического развития.

Здесь необходимо отметить, что термин "палеогеография" был употреблен Н.А. Головкинским в 1870 г. на 17-м заседании общества естествоиспытателей при Казанском университете. Но широкое распространение в русской геологической литературе оно получает лишь в самом конце XIX в. благодаря А.П. Карпинскому.

Основы актуализма как важнейшего геологического метода закладывает немецкий естествоиспытатель К. Гофф в 1824-1827 гг. Он, разумеется, опирается на идеи и работы своих предшественников и современников (Дж. Геттона, Ж. Ламарка и др.), с различных позиций критикующих катастрофизм. Ю.Я. Соловьев (1977) замечает, что методом сравнения, или актуализма, пользовались более или менее интуитивно до середины XVIII в., вполне осознанно, с научных позиций - с конца XVIII - начала XIX в.

В конце XVIII в. шотландский ученый Дж. Геттон высказывает идею униформизма, в соответствии с которой законы, управляющие медленным, эволюционным развитием Земли, неизменны во времени.

Однако, несмотря на давность возникновения идеи развития в науке, длительное время отрицается возможность исторического подхода к изучаемым явлениям природы. Во многом это связано с географическими работами профессора Кенигсбергского университета И. Канта. Он первый в науке выдвигает мысль о Вселенной как о развивающейся материальной системе, что оказывает огромное влияние на мировоззрение ученых того времени. В географических же работах он отходит от этого взгляда и утверждает, что география должна заниматься изучением единовременных условий. В этом проявилось противоречие его философских и географических убеждений.

В те же годы Ж. Кювье и ряд других ученых вводят неправильное понимание геологической истории природы, прерывающейся, по их мнению, глобальными катастрофами, причины которых непознаваемы. Смена форм жизни, как считает Ж. Кювье, осуществляется в результате крупных внезапных катастроф. Ошибка данной теории состоит в следующем: изменения природы допускаются в таком виде, в каком о каком-либо закономерном ее развитии не может быть и речи. Катастрофизм постулирует принципиальное различие между настоящим (и другими спокойными периодами) и событиями, происходящими во время катастроф.

Сам Ж. Кювье был прекрасным исследователем. Он считал, что наука должна регистрировать, классифицировать и описывать. Благодаря упорному и добросовестному труду, он стал основоположником описательной палеонтологии и одним из тех, кто закладывал в то время основы исторической геологии и стратиграфии.

Следует иметь в виду, что катастрофы, и даже очень крупные, были в прошлом, но они никогда не принимали планетарных масштабов. В последнее время отношение к теории катастроф довольно быстро меняется, появляются работы, в которых приводятся данные о наличии в истории Земли кратковременных периодов резкой смены фауны и флоры. Одной из вероятных причин может служить катастрофа, вызванная падением на землю астероида. Однако современная трактовка теории катастроф уже не противоречит униформизму и эволюционизму.

К концу первой трети XIX в. катастрофизм становится явным тормозом в дальнейшем развитии науки. Отрицая историческое развитие Земли, он препятствует формированию научного метода познания природы.

Ч. Лайель разрабатывает учение униформизма, выражающее допущение того, что геологическая история обладает некой преемственностью, целостностью. Оно излагается в его фундаментальном труде "Основы геологии, или Попытка объяснить древние изменения поверхности Земли действующими и сейчас процессами", вышедшем в 1830-1833 гг. В России эта книга издана под названием "Основные начала геологии, или Новейшие измерения Земли и ее обитателей Чарльза Лайеля".

Ф. Энгельс высоко оценивает революционизирующие идеи этой книги. "Лишь Лайель, - отмечает он, - внес здравый смысл в геологию, заменив внезапные, вызванные капризом творца, революции постепенным действием медленного преобразования Земли".

В числе предшественников Ч. Лайеля называют Ж. Ламарка, К. Гоффа и др., но именно с его именем связано научное обоснование актуализма и униформизма.

Катастрофизм и сменивший его униформизм смогли просуществовать лишь до появления материалистических идей таких естествоиспытателей, как К. Ф. Рулье, Ч, Дарвин и др. Концепция униформизма замещается концепцией необратимой эволюции в развитии Земли. Актуалистический метод получает новое качественное содержание.

Идеи классического униформизма реализуются в палеогеографических реконструкциях вплоть до начала XX в. При этом его последователи ограничиваются выводами о тождественности результатов деятельности различных агентов во все периоды геологической истории, так как если в органическом мире изменения фиксируются довольно четко, то в неорганическом заметить их гораздо труднее.

Ряд ученых еще в первой половине XIX в. не могли полностью согласиться с трактовкой принципа однообразия как обязательного закона развития неорганической природы. По их мнению, исходя из данного принципа, невозможно объяснить все многообразие явлений прошлого, потому что эволюция органического и неорганического мира - это сложный исторический процесс, не исчерпывающийся действующими сейчас факторами. К. Ф. Рулье в 1854-1857 гг., А. П. Богданов в 1856 г., Ч. Дарвин в 1859 г. и В.О. Ковалевский в 1875 г., подчеркивая роль сравнительно-исторического метода в естествознании, указывают, что необратимость развития природы не исключает в качестве частного момента сохранение относительного постоянства, сходства, т. е. повторяемость характера главных геологических процессов. Эта мысль в дальнейшем постепенно утверждается в науке, а на базе идеи о необратимости развития живой и неживой природы создается эволюционное учение, сыгравшее чрезвычайно важную роль в формировании методологических основ палеогеографии.

В 1859 г. выходит книга Ч. Дарвина "Происхождение видов путем естественного отбора". Элемент историзма, т.е. использование сравнительно-исторического метода, неотъемлемая часть воззрений Ч. Дарвина на трансмутацию видов.

Можно утверждать, что в качестве самостоятельной отрасли знания палеогеография оформляется к концу 19 столетия.

Возникновению палеогеографии способствует накопление огромного и разнообразного фактического материала по геологии и глубокая дифференциация науки, охватившая во второй половине XIX в. все отрасли знания.

Правда, многие геологи этого времени считают палеогеографию разделом исторической геологии. Основной задачей палеогеографии становится определение границ морских бассейнов. М. Неймайр (1902) пишет, что "зная распределение моря и суши в различные эпохи, мы будем в состоянии ответить на целый ряд труднейших вопросов динамической геологии".

На рубеже XIX - XX вв. появляется ряд работ, посвященных геологии и палеогеографии четвертичного периода. В трудах. Дж. Гейки, П. А. Кропоткина, О. М. Торелля и Ф. Б. Шмидта получает развитие ледниковая теория. Возникает учение о множественности ледниковых эпох (А. Пенк, Э. Брюкнер) и стратиграфическом расчленении четвертичных отложений по ряду признаков (К. М. Феофилактов, А. Н. Криштофович и др.). П. Павловым в 1922 г. впервые разрабатывается их генетическая классификация.

В трудах А.И. Воейкова, Л.С. Берга, В.А. Обручева, Н. Сукачева, П.А. Тутковского, И.Д. Черского и др. излагаются представления о климате ледниковых и межледниковых эпох, об особенностях растительного и животного мира, условиях формирования лессов и т.д. В это же время Л. Долло в книге "Отологическая палеонтология" (1909 г.) закладывает основы современной палеонтологии. Для него характерно стремление выяснить историческое изменение отношения животных к среде, т. е. историю их приспособлений. Это имело огромное значение для биостратиграфии и палеогеографии.

В первой половине XX в. в геологии особое положение занимает метод палеогеографического анализа, в том числе фаций и мощностей отложений, позволяющий реконструировать своеобразие развития как геосинклинальных, так и платформенных областей. И.Д. Лукашевич в 1911 г. первым из русских геологов "...выделил палеогеографию в качестве самостоятельной отрасли знаний, которая возникла на стыке геологии и географии. В исторической геологии факты группируются в основном по времени. География же систематизирует наблюдения, проводящиеся в конкретных районах земной поверхности. Этим сочетанием обеспечивается замечательное единство двух важнейших категорий - пространства и времени. Кроме того, создается возможность реконструкции прошлого Земли путем всестороннего изучения современности".

В 1918 г. в Петрограде создается Географический институт. В нем преподают такие крупные ученые, как А. Е. Ферсман, Я. С. Эдельштейн, Л. С. Берг, А. А. Борисяк, Д. В. Наливкин, М. М. Тетяев, Ю.М. Шокальский и др. Во второй половине 20-х - первой половине 30-х гг. в лекциях Я. С. Эдельштейна, а затем и его ученика К. К. Маркова закладываются основы палеогеографии четвертичного периода, т. е. истории современной природы. К. Марков еще в 1926 г. выступает с предложением значительно расширить масштаб и направления палеогеографических исследований и разрабатывает проект изучения опорных разрезов на территории СССР на базе комплекса аналитических методов. Эти замыслы были реализованы только в 60 - 70-х гг.

В 1938 г. К. К. Марков закладывает основы одной из первых географических концепций палеогеографии - концепции местных типов развития природы, или метахронности (чередования во времени). В дальнейшем становление палеогеографии в рамках географии идет преимущественно на основе рассмотрения природы четвертичного (антропогенового) периода, хотя большинство теоретических и методологических построений применимо и к более древним периодам. Палеогеография во все большей степени начинает осознаваться как географическая наука.

Еще раньше финским геологом и географом В. Рамсеем метахронность отмечалась в истории водоемов. Позднее стала известна метахронность формирования растительного покрова (Ф. Фирбас, М. П. Гричук и др.) и фауны (К. Адам и др.). Для доказательства этих положений привлекаются исторические факты и метод актуализма.

Ограничиваясь примером с оледенениями, К.К. Марков (1948) подчёркивает, что суть этого явления более общая, состоящая в том, что черты географического ландшафта включают взаимосвязанные исторические и пространственные условия развития.

Позднее на базе представлений о метахронности К.К. Марков разрабатывает концепцию закономерности пространственно-временных изменений природы земной поверхности. Подчеркивается неразрывность связи временных и пространственных свойств природы, находящейся в постоянном движении и развитии (К. К. Марков).

Наряду с совершенствованием методологических основ палеогеографии идет быстрое накопление фактического материала. В1932 г. появляется карта четвертичных отложений европейской части СССР под редакцией С. А.Яковлева (масштаб 1:2500000). Это становится крупным событием в исследовании антропогена в нашей стране.

Среди исследователей, внесших наибольший вклад в изучение антропогена в довоенные годы, необходимо назвать Л.С. Берга, А.А. Борзова, В.А. Варсонофьеву, И. Громова, И.И. Краснова, А.Н. Мазаровича, С.С. Неустроева, В.А. Обручева, А.П. Павлова, В.Н. Сукачева, Н.Н. Урванцева, Я.С. Эдельштейна, А. Яковлева и многих других.

Одной из первых работ, в которой палеогеография рассматривается как географическая наука, является "Ледниковый период на территории СССР" (Герасимов, Марков, 1939).

К. К. Марков также отмечает (как ошибку), что на практике часто допускается независимость (разрыв) временных и пространственных изменений. В таких случаях первые рассматриваются сами по себе, без учета различия пространственных характеристик сравниваемых объектов. Допускается постулат, что указанные изменения всюду направлены в одну сторону и протекают с почти одинаковыми скоростями.

К.К. Марков (1965) заключает, что проблема пространства-времени самым непосредственным образом имеет отношение к методологии географической науки, так как она пространственно-временная наука. Ее особенность не в ее "пространственности", а в том, что география изучает пространственно-временное отношения внутри комплекса компонентов современной географической оболочки и влияние на нее внешних факторов.

Индивидуальность развития отдельных территорий состояла в том, что в разных районах географические процессы протекали неодинаково. Например, природа внетропических пространств изменялась в значительно большей степени, чем внутритропического. Характер изменений земной поверхности зависел от основных свойств того или иного региона. Поэтому на Земле нет такого места, природные изменения которого можно было бы рассматривать в качестве модели (эталона) развития всей поверхности. Разнообразие ландшафтов, а также их размещение в пространстве отразилось на главных чертах их изменений во времени.

Дальнейшее развитие концепция пространственно-временного анализа природных геосистем получает в работах Ю.Г. Симонова (1977 и др.). Успехи в этой области могут быть достигнуты благодаря внедрению структурно-системной методологии, разработке методов использования реально существующих географических циклов и иерархии пространственных структур.

В 70-е гг. при изучении опорных разрезов новейших отложений на основе нового методологического подхода - сопряженного анализа отложений и событий антропогена - накапливается большой фактический материал, появляются многочисленные публикации по различным вопросам развития природы, возникают новые (гиперзональность) и возрождаются прежние (автоколебательность, астрономическая теория М. Миланковича) идеи, подвергаются ревизии и некоторые положения палеогеографии, ставшие уже классическими (метахронность, синхронность изменений климата и уровня океана и т. д.).

С внедрением в практику палеогеографических исследований современных методов абсолютного датирования (14С, термолюминесцентного, ураноториевого), палеомагнетизма, изотопии (180/160) и геохимии (Ca/Mg) появляется возможность углубленного изучения палеогеографических событий и более достоверных дальних корреляций, что ранее было неосуществимо. Ускоренное развитие науки и запросы практики приводят к расширению области применения палеогеографической информации, использованию ее для целей прогноза и охраны географической среды.

С 80-х гг. начинается новый период развития палеогеографии. Это время совпадает с кончиной К. К. Маркова, выдающегося советского географа, внесшего огромный вклад в развитие теории и методологии палеогеографии.

В Институте географии АН СССР коллективом ученых под руководством А.А. Величко разрабатываются сценарии вероятного потепления климата на основе глубокого палеогеографического изучения, климатических оптимумов плейстоцена и голоцена. А. А. Величко (1980, 1985) выдвигает положение об эволюционной географии как новом научном направлении, вычленяющемся из палеогеографии. Предмет ее изучения - реконструкция природных условий прошлого, установление закономерностей их временного развития для целей анализа происхождения современной географической оболочки, ее структуры и дальнейшего изменения.

Устанавливаются короткопериодические (функционирование), средне- периодические (динамика) и длиннопериодические (эволюция) временные группы изменения геосистем. Таким образом, появляется возможность распространять представления о гетерохронности пространственных элементов ландшафтов и на временные особенности.

В работах П. А. Каплина, С. Д. Николаева, А. А. Свиточа, Н. Г. Судаковой и др. сделан ряд важных методологических выводов. Развиваются некоторые из основных теоретических вопросов палеогеографии, в том числе выдвинутые К. К. Марковым главные методологические положения. Например, анализируя связь между ходом природных процессов и масштабом пространственно-временных отношений, А. А. Свиточ формулирует гипотезу о соотношении синхронного и асинхронного проявления событий - полихронности развития.

Основные тенденции современной палеогеографии - смещение акцента исследований с материков на океаны, внедрение новых физико-химических методов (изотопная термометрия и хронология, палеомагнетизм и т. д.).