С декабря 1831 года по октябрь 1836 года шлюп "Бигль" участвовал в научной экспедиции в Атлантическом и Тихом океанах. За это время "Бигль", выйдя из Анкориджа, обогнул Южную Америку, посетил Новую Зеландию и Австралию, и вернулся в Англию, совершив таким образом кругосветное плавание.
На корабле путешествовал молодой человек по имени Чарльз Дарвин. В ходе этой экспедиции он пришел к идеям, на основе которых была разработана теория естественного отбора, которая произвела революцию в биологии.
Но речь пойдет о другой его теории, которую он создал в результате той же экспедиции.
Это теория развития коралловых атоллов.
Второе плавание корабля "Бигль" было одним из самых плодотворных в истории науки.
Первоначально корабль был отправлен в двухлетнюю экспедицию для уточнения морских карт побережья Южной Америки. С получением независимости Аргентиной и Чили и развитием торговли с этими странами британцам понадобились качественные карты для торговых судов.
Одним из важных компонентов экспедиции было определение долготы различных мест Южной Америки. На судне было 22 морских хронометра, с помощью которых команда измеряла долготу. Для уменьшения магнитных помех, влияющих на работу навигационных приборов, железные пушки заменили на медные.
Одним из пассажиров корабля был молодой 22-летний человек по имени Чарльз Дарвин. Он находился на корабле в качестве натуралиста и биолога, поскольку руководитель экспедиции посчитал, что иметь такого человека на борту будет полезно.
Планируемое двухлетнее плавание шлюпа "Бигль" превратилось в 5-летнее путешествие. Первоначальное исследование вод вокруг Южной Америки переросло в посещение множества островов в Тихом океане, Австралии и, в конечном итоге, в кругосветное путешествие.
Во время экспедиции Дарвин фактически провел три года из пяти на суше, изучая геологические окаменелости, флору и фауну, проводя наблюдения и делая записи о своих открытиях.
Результатом его работы стала книга "О происхождении видов". Пожалуй, это самая революционная книга в истории биологии. Она была опубликована в 1859 году, через 23 года после того, как корабль "Бигль" завершил свое путешествие.
Это главный, но не единственный итог путешествия Дарвина. Вскоре после возвращения он опубликовал важные результаты своих исследований.
В рамках экспедиции Британское Адмиралтейство поручило Дарвину исследовать и составить карту коралловых атоллов.
Военно-морской флот был заинтересован в том, чтобы узнать больше об атоллах, учитывая угрозу, которую они представляли для кораблей.
Эти песчаные острова окружены коралловыми рифами.
Рифы чрезвычайно опасны для судов, особенно судов с деревянной обшивкой. Вершины рифов часто находятся чуть ниже ватерлинии корабля и, появляясь как бы из ниоткуда, могут легко пробить борт.
Во время путешествия, в перерывах между изучением диких животных и птиц, Дарвин вел исследования и составлял карты всех коралловых рифов, которые попадались ему на пути.
Созданные им карты атоллов были очень хороши. Многие океанографы отмечают, что их можно использовать и сегодня, настолько точными они оказались.
Дарвин заметил, что существует три основных типа рифов: окаймляющие рифы, барьерные рифы и атоллы.
Окаймляющие (береговые) рифы - это те, где кораллы находятся прямо у берега. Такой риф представляет собой платформу несколько ниже уровня моря, простирающуюся от берега с приподнятым краем, от которого склон рифа довольно круто уходит вниз. Быстрее всего кораллы растут на внешнем склоне рифа и очень медленно - на мелководье у берега.
Барьерный риф по составу похож на береговой риф, но находится дальше от берега. Между рифом и берегом есть некое подобие канала. Иногда барьерный риф может окружать остров с лагуной внутри.
Наконец, есть атоллы. Кольцеобразные рифы, окружающие лагуны, внутри которых отсутствуют участки суши. Они едва выступают над водой и обычно имеют высоту не более 1 метра над уровнем моря. Есть гигантские кольца, состоящие из отдельных небольших рифов, окаймляющих огромные лагуны.
Интересный факт: в мире существует четыре страны, которые полностью состоят из коралловых атоллов. Мальдивы, Маршалловы острова, Кирибати и Тувалу.
Идеи Дарвина были опубликованы в 1842 году в работе под названием "Структура и распределение коралловых рифов, являющаяся первой частью геологии путешествия Бигля, под командованием капитана. Фицрой, Р.Н., в 1832-1836 годах".
Дарвин заметил, что в формировании рифов вокруг островов прослеживается определенная последовательность.
Возьмем для примера Гавайские острова - архипелаг из 24 крупных островов и атоллов, и множества мелких (Дарвин не посещал их во время своего путешествия, но они служат хорошим примером).
На Большом острове (Остров Гавайи) рифов мало. А те рифы, которые есть, расположены близко к берегу и на западной стороне острова, где нет активного вулканизма. Это самый большой, самый высокий и самый молодой из Гавайских островов.
Следующий остров - Мауи. Он не такой большой, не такой высокий, немного старше, но кораллы на нем более развиты.
Гавайские острова протянулись на 2400 км. По мере продвижения на северо-запад острова становятся все меньше и старше, а кораллы - все больше, пока не превращаются в полноценные коралловые атоллы вокруг острова Мидуэй.
Дарвин предположил, что острова были созданы вулканической деятельностью. Затем, в течение миллионов лет, они разрушались и погружались обратно в океан, в то время как вокруг острова росли и развивались кораллы.
В итоге получается остров в виде кольца.
Дарвин вел дополнительные измерения широты местности и температуры воды, и определял границы произрастания кораллов.
Поскольку Дарвин отправлял отчеты из экспедиции в течение всего времени путешествия, к моменту возвращения в Англию, он стал знаменитостью в научных кругах. Причиной ажиотажа стала его теория образования коралловых атоллов. Если бы вы спросили ученых Англии середины XIX века о Чарльзе Дарвине, они, вероятно, сказали бы, что это известный геолог. Его теория образования коралловых атоллов преподавалась в университетах на протяжении десятилетий.
Теория Дарвина проста и элегантна. Как говорят современные геологи, "это потрясающая модель, если подумать о том, как мало у него было данных". Однако она может быть неполной.
В последние несколько лет некоторые геологи начали подвергать сомнению теорию атоллов Чарльза Дарвина.
Они считают, что атоллы образуются благодаря циклическим колебаниям уровня моря на протяжении сотен тысяч лет. Когда моря мелеют, обнажая ранее существовавший выход карбонатных пород, дождевая вода растворяет центр этих пород и оставляет после себя впадину. Когда моря поднимаются, кораллы собираются в кольцо вокруг этой впадины, образуя атолл. Вулкан вовсе не обязателен.
Дарвин еще не знал многого, что стало известно только за последние десятки лет. Это информация о тектонике плит, ледниковых периодах и, самое главное, об изменениях уровня моря.
Тем не менее, модель Дарвина до сих пор остается доминирующей, и ее преподают в учебных заведениях. Поэтому, когда кто-то упомянет о дарвинской теории, спросите, о какой из теорий идет речь.
