本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
1770年4月19日,英国海军上尉詹姆斯·库克首次抵达澳大利亚东南海岸。欧洲人在1606年已经“发现”了澳大利亚大陆,但直到1642年才意识到这个新“岛屿”的大小。然而,关于这片新大陆的首次地质描述直到19世纪初才出现。
1800年10月,两艘船——“地理学家号”和“博物学家号”——从法国勒阿弗尔港起航。在尼古拉斯·博丹船长(1754-1803)的指挥下,地理学家、天文学家、艺术家、博物学家、动物学家、植物学家和2位矿物学家——路易·德普什(1774-1803)和查尔斯·拜利(1777-1844)——受命探索、绘制地图,并最终为法国声明这片新世界的新领土。在最后一刻,年轻的动物学家和训练有素的古生物学家弗朗索瓦·奥古斯特·佩隆(1775-1810)也加入了探险队。
德普什(在探险期间去世)的地质观测记录在发送给博丹的各种报告中。拜利返回法国后将发表一些笔记,佩隆将他的研究纳入探险队的官方报告中。
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1801年5月27日,卢因角的荒凉土地出现在视野中,博物学家们在沃纳鲁普湾沿岸登陆,在那里他们收集了澳大利亚动物、植物和岩石的第一批标本。
图1. “博丹”探险队,路线绘制在路易·德·弗雷西内(1779-1842)的“新荷兰总地图”上,该地图于1811年作为1800-1804年探险成果的一部分出版(图像属于公共领域)。
一场风暴迫使人们在陆地上停留了几天,一人在试图返回船只的失败尝试中丧生(在整个探险期间,共有32人死亡,占船员的13%,考虑到那个时期,这是一个令人惊讶的低比例)。风暴使两艘船只分离,“博物学家号”驶往当时的荷兰殖民地帝汶岛,船员在那里感染了疟疾和其他热带疾病。“地理学家号”于1801年11月靠近塔斯马尼亚岛,探险队将在那里停留三个月。
1802年4月,“地理学家号”遇到了英国舰船“调查者号”。“调查者号”的探险队将绘制南澳大利亚大部分地区的地图,并证明澳大利亚是一个大陆,而不是像一些地理学家认为的那样,是被海峡隔开的两个岛屿。这对博丹船长来说是一个令人失望的发现,因为在英国探险家已经声明的领土之间没有明显的地理分隔,整个大陆都必须被视为英国的领土。
博丹船长、船员和博物学家现在只能寄希望于探险的科学成果来获得一些名声。
德普什和拜利使用了一套由著名的法国地质学家德奥达·德·多洛米厄开发的岩石分类方案,分为四个类别。他们识别出原生岩,如花岗岩;次生岩,如层状砂岩和石灰岩;冲积层(近代沉积物)和火山岩,如玄武岩。这些岩石在澳大利亚的存在是一项重要发现,它证明了在欧洲开发的分类方案可以应用于全球。
图2.查尔斯-亚历山大·莱绥尔和尼古拉斯-马丁·佩蒂特的范迪门斯地地图,用于“南方大陆探险之旅”。这两位年轻人在探险之初是Unskilled workers,被博丹邀请为航海日志绘制插图——两人都将成为当时最熟练的动植物艺术家。在塔斯马尼亚岛上发现的花岗岩使佩隆和其他地质学家确信,最古老的——原生的——岩石是花岗岩,构成了所有大陆的基底(图像属于公共领域)。
佩隆注意到澳大利亚西海岸的水平砂岩和石灰岩层(塔马拉石灰岩),并根据与近代沉积物的相似性得出结论,这些岩层是沿古代海滩沉积的,这意味着地质时期海平面发生了巨大变化。
“现代地质学研究最伟大的成就之一,也是最无可辩驳的成就之一,是确凿的知识,即在过去,海平面高于现在。在旧世界和新世界的几乎所有地方,都存在着这一现象的证据,而且证据非常明显。只有在南方大陆,这一点仍有待证实,因为凭借其巨大的面积,它可能被证明是海洋曾经统治陆地的普遍性的一个重要例外。”(佩隆与弗雷西内,1816年)
不幸的是,返回法国对佩隆来说将是令人失望的。博丹船长在帝汶岛去世,法国当局对带回欧洲的22万件动物、植物和岩石样本,73只活体动物,3只袋鼠,2只鸸鹋和3只袋熊几乎没有表现出兴趣。
佩隆仅在1807年,经过漫长的资金争取之后,才出版了他的报告“南方大陆探险之旅”,并在三年后,在第二卷完成之前去世。然而,探险期间收集的海贝壳将由一位重要的法国博物学家——让-巴蒂斯特·德·拉马克进行研究。1804年,拉马克发表了他的关于物种变异的理论,部分基于对法国沉积物中发现的化石贝壳与在澳大利亚采集的活软体动物贝壳相似但不相同的观察。
图3. 佩隆在塔斯马尼亚岛的海岸上发现了一种形状奇特的三角形活蛤——南极三角蛤——一种仅从巴黎盆地沉积物中发现的化石中已知的双壳纲属。他注意到这种活体标本与化石标本的相似之处——这是考虑化石物种和现存物种之间关系的重要一步。来自巴伐利亚白垩纪沉积物的三角蛤属sp。
不幸的是,对于拉马克——以及博丹探险队的博物学家们——他将他仔细的观察与大胆的推测混为一谈。拉马克注意到生物体随时间的变化,但他无法解释为什么会发生这种变化,或者为什么某些生物体灭绝或幸存下来——除了援引最终原因并暗示超自然方案。地质学家查尔斯·达尔文后来认为拉马克的作品“毫无用处”。
参考书目
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