Происхождение. Как Земля создала нас бесплатное чтение

Льюис Дартнелл
Происхождение. Как Земля создала нас

Введение
Почему мир такой, какой он есть?

Я задаю этот вопрос не для философских рассуждений, зачем и почему мы здесь, а в сугубо научном смысле: что именно сформировало основные черты нашего мира, физический ландшафт океанов и материков, гор и пустынь? И как топография и внутренние процессы нашей планеты, а главное – наше космическое окружение повлияли на появление и развитие нашего вида и на историю наших обществ и цивилизаций? В каком смысле сама Земля была главным действующим лицом в истории человечества, персонажем с запоминающейся внешностью, неровным настроением и склонностью к эпизодическим истерикам?

Я хочу показать, как Земля создала нас. Разумеется, каждый из нас буквально создан из Земли, как и вся жизнь на нашей планете. Вода в вашем теле когда-то текла в русле Нила, обрушивалась тропическим ливнем на Индию, бурлила в Тихом океане. Углерод в органических молекулах наших клеток добыт из атмосферы растениями, которые мы едим. Соль в нашем поту и слезах, кальций в наших костях и железо в нашей крови – все это вымыто из скальных пород земной коры, а сера в белковых молекулах наших волос и мышц исторгнута вулканами^[1]. Кроме того, Земля обеспечила нас сырьем, которое мы добыли, очистили и превратили в орудия труда и технику – от грубых топоров раннего каменного века до современных компьютеров и смартфонов.

Именно активные геологические силы планеты дали ход нашей эволюции в Восточной Африке, сделав нас необычайно умным, общительным и находчивым видом приматов^[2], а переменчивый климат планеты дал возможность мигрировать по всему миру и стать самым широко распространенным видом живых существ на Земле. Другие масштабные планетарные процессы и события создали различные ландшафты и климатические зоны, определившие возникновение и развитие цивилизаций на протяжении нашей истории. Влияние планеты на историю человечества и человека бывает разным – и поверхностным на первый взгляд, и самым глубоким. Мы увидим, почему долгий период охлаждения и иссушения земного климата привел к тому, что большинство из нас едят на завтрак подогретый хлеб, кашу или хлопья с молоком, как столкновение континентов создало Средиземноморье – бурлящий котел разнообразных культур, как контрастирующие климатические зоны в Евразии приучили ее обитателей к фундаментально различному образу жизни, что тысячелетиями определяло историю населяющих этот континент народов.

В последнее время нас очень беспокоит влияние человечества на окружающую среду. Наша численность стремительно растет, мы потребляем все больше материальных благ и подчиняем себе все больше энергетических ресурсов, причем делаем это все лучше и продуктивнее. В наши дни главной силой на Земле, влияющей на окружающую среду, служит уже не Природа, а Homo sapiens. Мы строим города и дороги, перегораживаем реки, налаживаем производство и добываем полезные ископаемые, и все это оказывает сильнейшее долгосрочное воздействие на планету, формирует новые ландшафты, изменяет глобальный климат и приводит к вымиранию множества видов живых существ. Ученые предлагают выделить новую геологическую эпоху и дать ей название, которое отражало бы наше главенство на Земле и влияние на ее естественные процессы, – антропоцен, «новая эпоха человечества»^[3]. Однако мы, как биологический вид, по-прежнему неразрывно связаны со своей планетой, и история Земли нанесла неизгладимый отпечаток на нашу натуру точно так же, как наша деятельность оставила свои четкие следы в мире природы. Чтобы до конца понять собственную историю, нам нужно исследовать биографию Земли как таковой, все особенности ее ландшафта и его фундамента, атмосферные течения и климатические зоны, тектонику плит и эпизоды изменения климата в древности. На страницах этой книги мы рассмотрим, что сделала с нами наша среда обитания.

В моей предыдущей книге «Цивилизация с нуля»^[4] я предложил устроить мысленный эксперимент: перезапустить цивилизацию с нуля как можно быстрее после какой-нибудь гипотетической глобальной катастрофы. Я опирался на идею утраты всего, что мы принимаем как данность в повседневной жизни, чтобы изучить глубинные закулисные механизмы цивилизации. В сущности, «Цивилизация с нуля» – книга о том, какие главные научные открытия и технические достижения позволили нам выстроить современный мир. А на этот раз я хочу взглянуть на вещи еще шире и не только рассмотреть, как присущая роду человеческому находчивость сделала нас такими, какие мы есть, но и углубиться дальше в прошлое, к нашим корням. А корни современного мира тянутся очень далеко во времени, и если проследить их в глубины веков на фоне меняющегося лица Земли, мы выявим причинно-следственные цепочки, которые зачастую ведут нас к моменту рождения планеты.

Всякий, кому доводилось разговаривать с детьми, поймет, к чему я клоню. Что бы вы ни ответили любознательному шестилетке, который спросил вас, как что-то работает или почему что-то именно такое, а не другое, ваш первый ответ никогда его не устроит. Вы лишь породите дальнейшие загадки. Простой первоначальный вопрос всегда приводит к целой череде «Почему?», «Но почему?» и «Почему так получилось?». Неутолимая жажда знаний вызывает у ребенка желание понять глубинное устройство мира, в котором он живет. Я хочу изучить нашу историю именно под таким углом – углубляться все дальше и дальше во все более и более фундаментальные причины и следствия и посмотреть, как на самом деле связаны разные аспекты мироздания, на первый взгляд не зависящие друг от друга.

Историей правят хаос, случай и энтропия: несколько лет засухи вызывают голод и социальные потрясения, извержение вулкана уничтожает окрестные города, военачальник принимает неверное решение в разгар боя, среди пота, крови и криков – и гибнет целая империя. Однако если отрешиться от треволнений истории и взглянуть на наш мир достаточно широко – и во времени, и в пространстве, – можно различить надежные тенденции и константы, за которыми стоят вполне объяснимые причины. Разумеется, устройство планеты предопределяет не все, но некоторые глубинные всеохватные темы все же можно выявить.

Наше исследование охватит колоссальный временной диапазон. Вся история человечества развертывалась, в сущности, на неподвижной карте – в пределах всего одного кадра из фильма о Земле. Но мир был таким не всегда, и хотя континенты и океаны меняются геологически медленно, прежние лики Земли сильно повлияли на нашу историю. Мы посмотрим, как менялась природа Земли и как развивалась жизнь на нашей планете в последние несколько миллиардов лет, как люди эволюционировали из наших предков-приматов на протяжении последних пяти миллионов лет, как человек приобретал новые способности и расселялся по всему миру в последние несколько сотен тысяч лет, как шел прогресс цивилизации в последние десять тысяч лет, изучим новейшие тенденции коммерциализации, индустриализации и глобализации последнего тысячелетия и, наконец, посмотрим, к каким выводам мы пришли в результате изучения этой дивной истории о нашем происхождении за последнее столетие.

В процессе мы доберемся до дальних концов истории и даже дальше. Историки, когда хотят рассказать о первых цивилизациях, расшифровывают и толкуют письменные источники, оставленные человечеством. Археологи счищают пыль с древних артефактов и развалин и могут рассказать нам о доисторических временах и о жизни собирателей-охотников. Палеонтологи составили из фрагментов картину нашей эволюции как вида.

А чтобы заглянуть еще дальше в глубины времен, мы обратимся к открытиям других областей науки: рассмотрим, какие данные хранятся в слоях скальных пород, составляющих основу нашей планеты, прочитаем древние письмена генетического кода, хранящиеся в библиотеке ДНК в каждой нашей клетке, посмотрим в телескопы, чтобы узнать, какие космические силы сформировали наш мир. На страницах этой книги переплетутся нити повествования истории и естественных наук – уток и основа ее ткани.

У каждой культуры своя легенда о происхождении – от «времени сновидений» у австралийских аборигенов до мифа о сотворении мира у зулусов. Однако современная наука составила поразительно увлекательный всесторонний рассказ о том, как возник наш мир и как мы заняли в нем свое место, и этот рассказ постоянно обрастает новыми подробностями. Мы можем больше не полагаться лишь на собственное воображение, а осветить хронику сотворения мира при помощи инструментов из арсенала исследователя, о которых только что поговорили. Так что у нас получится история о происхождении всего на свете – и человечества в целом, и планеты, на которой мы живем.

Мы узнаем, почему Земля в последние несколько десятков миллионов лет постепенно охлаждалась и высыхала и как это сказалось на возникновении видов растений, которые мы культивируем, и травоядных животных, которых мы одомашнили. Мы выясним, как последний ледниковый период позволил нам расселиться по земному шару и почему так получилось, что человечество стало вести оседлый образ жизни только в этот межледниковый период. Мы рассмотрим, как научились добывать из земной коры и применять самые разные металлы, которые на всем протяжении истории обеспечивали стремительный прогресс в изготовлении орудий труда и развитии техники, узнаем, как Земля снабжает нас ископаемыми источниками энергии, питающими наш мир со времен Промышленной революции. Поговорим об эпохе Великих географических открытий в контексте фундаментальных систем круговорота в атмосфере и океанах Земли и о том, как мореплаватели постепенно научились разбираться в закономерностях направлений ветров и океанских течений и в результате проложили межконтинентальные торговые пути и создали морские империи. Мы изучим, как история Земли привела к возникновению современных геостратегических проблем и продолжает влиять на современную политику: как осадочные породы на дне древнего моря, существовавшего 75 миллионов лет назад, определили политическую карту юго-восточных штатов США, а закономерности голосования на выборах в Британии отражают местоположение геологических залежей, восходящих к каменноугольному периоду 320 миллионов лет назад. Зная прошлое, мы лучше поймем настоящее и подготовимся к тому, что ждет нас в будущем.

Наш рассказ о происхождении всего на свете мы начнем с главного вопроса: какие процессы планетарного масштаба запустили и определили эволюцию человека?

Глава первая
Сотворение человека

Все мы – обезьяны.

Человеческая ветвь древа эволюции, так называемые гоминины, входит в группу животных под названием приматы^[5]. Наши ближайшие ныне живущие родственники – шимпанзе. Генетика говорит, что процесс разделения нас с шимпанзе был довольно затяжным – он начался еще 13 миллионов лет назад, однако скрещивание прекратилось, вероятно, только 7 миллионов лет назад^[6]. Но в конце концов наши эволюционно-исторические пути все же разошлись, и одна ветвь породила современных шимпанзе, обыкновенных и бонобо, а другая разошлась на несколько видов человека, причем наш вид Homo sapiens – это всего один побег. Если рассмотреть наше развитие под таким углом, получится, что люди произошли не от приматов – мы все и есть приматы точно так же, как мы все млекопитающие.

Все крупные этапы в эволюции человека прошли в Восточной Африке. Этот регион лежит в тропическом поясе вдоль экватора планеты, на уровне Конго, Амазонки и тропических островов Ост-Индии. Так что есть все основания предполагать, что Восточная Африка тоже должна была быть покрыта лесами, – но нет, для нее характерны в основном засушливые пустоши-саванны. Наши предки-приматы жили на деревьях, питались плодами и листьями, однако в этом уголке мира, на нашей родине, произошло катастрофическое событие, которое превратило окружающую среду из роскошного леса в безводную саванну, а это, в свою очередь, искривило нашу эволюционную траекторию, и мы из приматов, скачущих с дерева на дерево, превратились в прямоходящих гоминин, охотившихся на просторах, поросших золотой травой.

Какими же были причины планетарного масштаба, по которым именно в этом краю сложились условия для возникновения умных животных, умеющих быстро приспосабливаться? И поскольку мы – единственные из целой группы похожих разумных, пользовавшихся орудиями труда видов гоминин, которые эволюционировали в Африке, по каким причинам Homo sapiens оказался единственным уцелевшим из нашей эволюционной ветви, размножился и унаследовал Землю?

Глобальное похолодание

Наша планета необычайно деятельна, и ее лик постоянно меняется. Если заглянуть в глубины времен на ускоренной перемотке, увидишь, как скользят туда-сюда континенты, составляя самые разные конфигурации, как они то и дело сталкиваются и слипаются, но тут же снова расходятся, как разверзаются обширные океаны – а затем сжимаются и исчезают. Взбухают и дымятся длинные цепи вулканов, почва сотрясается от землетрясений, величественные горные кряжи вздымаются, рушатся и превращаются в обломки. Движитель всей этой лихорадочной деятельности – тектоника плит, и именно она стала первопричиной нашей эволюции.

Внешняя оболочка Земли, ее кора, – словно хрупкая скорлупка, под которой заключена горячая, вязкая мантия. Этот ломкий слой весь в трещинах, он расколот на множество отдельных плит, которые перемещаются по поверхности Земли. Кора, из которой состоят континенты, более толстая, но состоит из менее плотных горных пород, а океаническая кора тоньше, но тяжелее, поэтому и не поднимается так высоко, как континентальная кора. Большинство тектонических плит состоят и из континентальной, и из океанической коры, и эти «плоты» постоянно толкаются друг с другом, чтобы устроиться поудобнее, качаясь на поверхности горячей бурлящей мантии и повинуясь капризам ее течений.

Когда эти плиты наталкиваются друг на друга и образуют так называемую конвергентную границу между плитами, какой-то из них придется поддаться. Передний край одной плиты погружается под другую, и ее затягивает в жаркую мантию, где плавятся даже камни, что вызывает частые землетрясения и питает гряду вулканов. Поскольку породы континентальной коры не такие плотные, а следовательно, более плавучие, при столкновении плит внизу почти всегда оказывается океаническая кора. Этот процесс субдукции (пододвигания) плит продолжается, пока океан, оказавшийся между плит, не поглощается мантией, а два блока континентальной коры не сдвигаются воедино; при этом вдоль линии их взаимодействия протягивается высокая гряда складчатых гор.

Дивергентные, они же конструктивные, границы – это места, где две плиты, напротив, расходятся друг от друга. Раскаленная мантия выпячивается в эту щель из глубины, словно кровь, выступающая в порезе на руке, и отвердевает, образуя новую каменную кору. Такой спрединговый рифт может пройти по середине континента и расколоть его надвое, но новая отвердевшая порода плотная, залегает низко и поэтому затопляется водой. Конструктивные границы создают новую океаническую кору, и яркий пример такого спредингового рифта, образовавшего морское дно, – Срединно-Атлантический хребет^[7].

Тектоника плит – одна из основных концепций развития Земли, и мы будем постоянно возвращаться к ней на страницах этой книги, а сейчас поговорим о том, как климатические изменения, вызванные тектоникой плит на протяжении недавней геологической истории, создали условия для нашего возникновения.

Последние 50 миллионов лет или около того характеризовались глобальным похолоданием. Этот процесс получил название кайнозойского похолодания, и его кульминацией стал начавшийся 2,6 миллиона лет назад нынешний период перемежающихся ледниковых периодов, который мы подробно рассмотрим в следующей главе. Этот длительный период постепенного снижения температуры в глобальном масштабе в целом был вызван столкновением континентов: присоединением Индии к Евразии и возникновением Гималаев. Дальнейшая эрозия этого величественного горного хребта поглотила из атмосферы много углекислого газа, что привело к снижению парникового эффекта, который до этого обогревал планету (см. главу 2), а это, в свою очередь, – к похолоданию. И наоборот: когда на планете в целом стало холоднее, из океанов испарялось меньше воды, поэтому в мире стало меньше дождей и в целом суше.

Хотя эти тектонические процессы происходили в 5000 километров от колыбели человечества, за Индийским океаном, они оказали непосредственное воздействие на эту самую колыбель. Гималаи и Тибетское плоскогорье создали мощную муссонную циркуляцию над Индией и Юго-Восточной Азией. Однако этот сильный засасывающий эффект атмосферы над Индийским океаном еще и оттягивал влагу от Восточной Африки, снизив количество дождей в тех местах. Примерно 3–4 миллиона лет назад Австралия и Новая Гвинея переместились к северу, перекрыв океанский пролив – так называемый Индонезийский морской путь. Эта блокада ограничила приток теплых южнотихоокеанских вод, и вместо них в центральную часть Индийского океана потекли более прохладные воды северной Пацифики. Охлаждавшийся Индийский океан стал испарять меньше влаги, а это, в свою очередь, привело к понижению уровня осадков в Восточной Африке^[8]. Но главное – в самой Африке происходили тектонические движения, которые, как оказывается, сыграли важнейшую роль в создании человека.

Движущие силы эволюции

Около 30 миллионов лет назад под земной корой на северо-востоке Африки вздыбилась раскаленная мантия (образовался так называемый мантийный плюм). Горные породы вытолкнуло наверх примерно на километр^[9] наподобие огромного прыща. Покров континентальной коры на этом куполе растягивался, истончался и в конце концов начал лопаться прямо посередине выпуклости, образовав череду разломов. Восточно-Африканский рифт рассек возвышенность примерно с юга на север с восточным ответвлением, которое проходит там, где теперь располагаются Эфиопия, Кения, Танзания и Мали, и западным, которое рассекает Конго и затем продолжается вдоль границы с Танзанией.

Этот процесс нарушения сплошности земной поверхности шел интенсивнее в северном направлении; там кора оказалась разломана насквозь, и в длинную рану сочилась магма, отчего возникла новая, базальтовая кора. Потом эта глубокая расщелина заполнилась водой и образовалось Красное море, а другой разлом стал Аденским заливом. Разломы, тянувшиеся по морскому дну, отломили кусок от полуострова Сомали, и образовалась новая тектоническая плита – Аравийская. Место, где в виде буквы Y сходятся Африканский рифт, Аденский залив и Красное море, называется «тройное сочленение», и в самом его центре лежит низменный Афарский треугольник, который охватывает Северо-Восточную Эфиопию, Джибути и Эритрею^[10]. К этому важному региону мы еще вернемся.

Восточно-Африканский рифт тянется на тысячи километров от Эфиопии до Мозамбика. Поскольку выпуклость из-за мантийного плюма продолжает расти, рифт постепенно расширяется. Эта «тектоника растяжения» заставляет целые скальные плиты трескаться и образовывать разрывы, причем обломки выталкивает вверх, создавая крутые склоны, а те, что проваливаются в разлом, образуют дно долины. Этот процесс, шедший в период от 5,5 до 3,7 миллиона лет назад, создал нынешний ландшафт рифта: широкая глубокая долина в полумиле над уровнем моря, по обе стороны окаймленная горными кряжами^[11].

В результате выпячивания коры и образования высоких кряжей по сторонам рифта почти вся Восточная Африка лишилась дождей. Влажный воздух с Индийского океана вынужден подниматься выше, где он охлаждается, конденсируется и выпадает дождем у побережья. Из-за этого в глубине континента климат становится засушливее: это явление называется областью дождевой тени^[12]. Одновременно высокий рифт блокирует и влажный воздух из центральноафриканских тропических лесов, не позволяя ему двигаться на восток^[13].

Итогом всех этих тектонических процессов – возникновения Гималаев, перекрытия Индонезийского морского пути, а в особенности – возникновение высоких гребней по краям Африканского рифта – было иссушение Восточной Африки. А формирование рифта изменило не только климат, но и ландшафт и в процессе преобразило экосистемы этого региона. Восточная Африка в результате этих катаклизмов из плоской однородной земли, утопающей в тропических лесах, превратилась в труднопроходимый гористый регион с плато и глубокими долинами, а его растительность теперь варьировала от влажного леса до саванны и пустынного скрэба^[14].

Хотя огромный рифт начал формироваться около 30 миллионов лет назад, подъем и постепенное высыхание почвы происходило в основном в последние 3–4 миллиона лет^[15]. За это время – то есть одновременно с нашей эволюцией – восточноафриканский пейзаж перестал напоминать «Тарзана» и стал больше похож на «Короля Льва»^[16]. Именно это длительное постепенное высыхание Восточной Африки, сокращение и дробление лесных массивов и замещение их саванной и стало одним из главных факторов, которые привели к отделению гоминин от крупных обезьян, живущих на деревьях. Расширение сухих травянистых пустошей поспособствовало и распространению крупных травоядных млекопитающих – различных видов копытных наподобие антилоп и зебр, на которых люди впоследствии смогли охотиться.

Однако это был не единственный фактор. В процессе своего тектонического формирования условия окружающей среды в Восточно-Африканской рифтовой долине стали очень разнообразными, в ней близко соседствовали самые разные участки – леса и травянистые пустоши, горные кряжи, крутые обрывы, холмы, плоскогорья и равнины, долины и глубокие пресноводные озера на дне рифта^[17]. Это стали называть мозаичной средой, и она обеспечила гомининам широкий ассортимент источников пищи, ресурсов и перспектив^[18].

Расширение долины и подъем магмы сопровождались возникновением цепочек действующих вулканов, благодаря чему эта территория оказалась богата отложениями пепла и пемзы. Восточно-Африканская рифтовая долина испещрена вулканами по всей длине, и многие из них возникли в последние несколько миллионов лет. Большинство этих вулканов лежит внутри самой долины, но некоторые из самых крупных и старых высятся на краях, в том числе горы Кения, Элгон и Килиманджаро, высочайшая вершина Африки.

В ходе постоянных извержений вулканы изливали потоки лавы, которые застывали и образовывали каменные гряды, пересекавшие ландшафт. Легконогие гоминины могли перебираться через них, а вместе с крутыми обрывистыми склонами рифта эти гряды служили естественными препятствиями и преградами для животных, на которых наши предки охотились. Первые охотники имели возможность точнее предсказывать и контролировать перемещения добычи, перекрывать пути к отступлению и направлять животных прямо в ловушку, где их и убивали. Эти же особенности местности, вероятно, обеспечивали беззащитным первым людям хоть какое-то убежище от рыскавших по окрестностям хищников^[19]. По всей видимости, эти разнообразные труднопроходимые участки создали гомининам идеальную среду для жизни и процветания. Первые люди, которые, как и мы, были относительно хилыми и не обладали ни силой льва, ни скоростью гепарда, приспособились к окружающему ландшафту и научились пользоваться всеми его преимуществами, так что и вулканическая, и тектоническая сложность окружающей среды лишь помогала им охотиться.

Тектоническая и вулканическая деятельность создала и сохранила эти особенности разнообразного динамичного ландшафта на протяжении всей нашей эволюции. В сущности, поскольку Восточно-Африканская рифтовая долина – регион с бурной геологической историей, и ландшафт в ней сильно изменился с тех пор, как здесь поселились первые люди. Поскольку рифт расширялся, области в долине, где когда-то жили гоминины, теперь поднялись и образовали стены рифта: именно сюда переместились из первоначальных мест обитания гоминин и их окаменелые останки, и археологические свидетельства их существования. И этот великий разлом, самый древний и важный регион с тектоникой растяжения в сегодняшнем мире, считают важнейшей движущей силой нашей эволюции.

От деревьев до орудий труда

Первый биологический вид, единодушно причисляемый к гомининам и оставивший достаточно много хороших окаменелостей, – это Ardipithecus ramidus, живший примерно 4,4 миллиона лет назад в лесах вдоль долины реки Аваш в Эфиопии. Этот вид был размерами примерно с современного шимпанзе, имел мозг таких же размеров и зубы, свидетельствующие о всеядности. Окаменелые скелеты указывают, что эти гоминины еще жили на деревьях, а прямохождение было у них развито очень слабо. Около 4 миллионов лет назад появились первые члены рода Australopithecus – «южных обезьян», – которые обладали некоторыми общими чертами с современным человеком, в том числе стройной и грациозной фигурой (однако череп у них сохранял первобытные очертания), и уверенно ходили на двух ногах. В частности, по ископаемым остаткам мы знаем о виде Australopithecus afarensis. Например, мы нашли на удивление полный скелет самки, которая жила в долине реки Аваш 3,2 миллиона лет назад и которая стала известна как Люси^[20].

Ростом Люси была всего около 1,1 метра, но позвоночник, таз и кости ног у нее очень напоминали скелет современных людей. Поэтому хотя мозг и у Люси, и у других представителей A. afarensis^[21] был небольшой, как у шимпанзе, их скелет ясно указывает на образ жизни, при котором приходится подолгу ходить на двух ногах. Более того, в вулканическом пепле в Танзании, в местности Лаэтоли, сохранилось три набора следов, которым 3,7 миллиона лет. Вероятно, их оставили представители A. afarensis, и эти следы на удивление похожи на те, что оставите на песке вы, если решите прогуляться по пляжу.

Ко времени около 2 миллионов лет назад все виды гоминин рода Australopithecus вымерли, а от них произошел наш род Homo. Первым был Homo habilis (человек умелый), со стройным телом, похожим на первых австралопитеков, и мозгом лишь ненамного крупнее, чем у них^[22]. Резкое увеличение размеров тела и мозга, а также переход к радикально другому образу жизни наблюдались лишь с появлением Homo erectus – он возник около 2 миллионов лет назад в Восточной Африке. Ниже черепа скелет H. erectus очень похож на анатомически современного человека: в нем есть и механизмы адаптации к бегу на длинные дистанции, и устройство плеча, позволяющее что-то бросать. Кроме того, считается, что у H. erectus были и другие общие с нами черты, в том числе долгое детство, относительно медленное развитие и сложное общественное поведение.

Вероятно, H. erectus был первым из гоминин, кто начал вести жизнь собирателей-охотников и подчинил себе огонь – научился пользоваться им не только для обогрева, но и, возможно, для приготовления пищи^[23]. Не исключено, что они даже перемещались на плотах через большие водоемы^[24]. H. erectus уже 1,8 миллиона лет назад расселился по всей Африке, а потом первым из гоминин покинул континент и распространился по Евразии – вероятно, его миграция шла несколькими независимыми волнами^[25]. Этот вид просуществовал почти 2 миллиона лет. Между тем анатомически современные люди существуют лишь одну десятую часть этого времени, и на сегодня считайте, что нам повезет, если мы просуществуем еще 10 000 лет, не говоря уже о 2 миллионах.

Примерно 800 000 лет назад H. erectus породил Homo heidelbergensis, из которого 250 000 лет назад развились Homo neanderthalensis (неандертальцы) в Европе и денисовцы в Азии. Первые анатомически современные люди (Homo sapiens) появились в Восточной Африке в период с 300 000 до 200 000 лет назад.

В ходе эволюции человека гоминины все лучше осваивали прямохождение^[26], и в их скелетах наметились изменения, позволявшие сохранять вертикальное положение тела и способ передвижения: S-образный прогиб позвоночника, чашевидный таз и более длинные ноги. Волосяной покров на теле почти исчез, не считая черепа. Форма головы также преобразилась: челюсти меньше выступают вперед, подбородок стал более заметен, а черепная коробка приобрела объем и округлость^[27]. Увеличение размеров мозга и стало главным различием между родом Australopithecus и нашей ветвью Homo. За 2 миллиона лет эволюции размер мозга у австралопитековых оставался на удивление постоянным – около 450 см³, то есть примерно как у современного шимпанзе. Однако у H. habilis мозг был на треть больше, около 600 см³, а при переходе от H. habilis и H. erectus к H. Heidelbergensis размер мозга удвоился еще раз. Уже 600 000 лет назад мозг у H. heidelbergensis был размером приблизительно как у современного человека и втрое больше, чем у австралопитековых^[28].

У гоминин была и еще одна определяющая черта, помимо увеличения размера мозга: мы применяем разум для изготовления орудий труда. Первые распространенные каменные орудия труда, так называемая олдувайская технология, восходит ко времени около 2,6 миллиона лет назад, и ее применяли и более поздние виды Australopithecus, а также H. habilis и H. erectus. Округлые камешки из реки служили для раскалывания костей или орехов на плоском камне-наковальне. Чтобы заострить край, с гальки скалывали слои-отщепы, и таким камнем можно было отрезать или отскабливать мясо убитой добычи или обрабатывать дерево^[29].

Переворот в технологии каменного века произошел 1,7 миллиона лет назад, когда H. erectus унаследовал олдувайские орудия и усовершенствовал их, создав ашельскую культуру. Ашельские орудия сделаны более тщательно – с них скалывали кусочки все меньше и меньше, так что получались более симметричные и тонкие ручные топоры грушевидной формы. Такова была общепринятая технология на протяжении практически всей человеческой истории. Следующий прорыв обеспечила мустьерская технология, которую применяли неандертальцы и анатомически современные люди в ледниковый период. Здесь камень (так называемое ядрище) тщательно подготавливали и обстукивали по краю, после чего ловко откалывали последний большой плоский отщеп. Целью был именно этот снятый отщеп: тонкий заостренный обломок служил прекрасным ножом либо шел на наконечник копья или стрелы^[30].

Эти каменные инструменты, как и деревянные древки копий, позволили гомининам стать прекрасными грозными охотниками, и для этого им не пришлось отращивать большие зубы или когти на собственном теле, как остальным хищникам. Палки и камни служили нам искусственными зубами и когтями, с их помощью мы охотились ради пропитания или защищались, держась на безопасном расстоянии от добычи и хищников, чтобы свести к минимуму риск травмы.

Перемены формы тела и стиля жизни дополняли друг друга. Люди научились лучше бегать и приобрели сложные когнитивные навыки, что наряду с применением орудий труда и контролем над огнем дало им возможность лучше охотиться и обеспечило рацион с большой долей мяса, необходимый для работы крупного мозга. Это, в свою очередь, позволило нам развить более сложные социальные взаимодействия и наладить кооперацию, создать культуру, научиться решать задачи, а главное, пожалуй, – говорить^[31].

Климатический маятник

Многие подобные вехи в нашей эволюции ограничивались Афарским треугольником – той самой впадиной, которая, как мы уже видели, находится прямо на тройном сочленении тектонических плит на северной, более древней оконечности Восточно-Африканской рифтовой долины. Первые ископаемые остатки гоминин – это был Ardipithecus ramidus, – были обнаружены в долине реки Аваш, которая протекает к северо-востоку от Эфиопского плато в сторону Джибути – прямо посередине Афарского треугольника. В долине этой самой реки сохранились останки Люси, которым 3,2 миллиона лет; более того, в честь этого региона получил название весь ее вид – Australopithecus afarensis. А древнейшие известные нам олдувайские орудия обнаружены в эфиопском местонахождении Гона, которое тоже расположено в Афарском треугольнике. Однако колыбелью и питомником эволюции гоминин стала Восточно-Африканская рифтовая долина целиком, на всем своем протяжении.

Постепенная аридизация и рифтовая система с ее мозаикой из разных участков со своими особенностями, в том числе вулканическими горными грядами и сбросовыми уступами, очевидно, стали важнейшим фактором в создании среды для нашей эволюции. Такой сложный тектонический ландшафт, безусловно, подарил бродячим гомининам много интересных перспектив, однако он не в полной мере объясняет, как им удалось стать такими феноменально умными и гибкими. Считают, что ответ на этот вопрос – особая черта тектоники растяжения великой Рифтовой долины и ее связь с колебаниями климата.

Как мы уже видели, в последние 50 миллионов лет или около того в мире в целом становится прохладнее и суше, а тектонический подъем и образование рифтовой долины привели к тому, что в Восточной Африке воцарился крайне засушливый климат и она утратила свой былой лесистый покров. Но в пределах глобальной тенденции к похолоданию и высушиванию климат стал очень нестабильным, и в нем постоянно наблюдались резкие колебания в обе стороны. Как мы подробно разберем в следующей главе, примерно 2,6 миллиона лет назад на Земле началась нынешняя эпоха ледниковых периодов с перемежающимися ледниковыми и межледниковыми фазами, которые определяются ритмическими изменениями земной орбиты и наклона ее оси – так называемыми циклами Миланковича. Восточная Африка находится слишком далеко от полюсов, и ледниковые щиты на нее не «наползали», но это не означает, что эти космические циклы не оказывали на нее сильнейшего воздействия. В частности, периодическое удлинение орбиты Земли вокруг Солнца, отчего ее эллипс становится более продолговатым – это называется долгопериодическими колебаниями эксцентриситета, – привело к тому, что в Восточной Африке бывали периоды крайне переменчивого климата. Во время каждой такой фазы крайней переменчивости климат постоянно колеблется от очень засушливого до относительно влажного в соответствии с более быстрым ритмом цикла прецессии наклонной земной оси, к чему мы еще вернемся^[32].

Однако эти космические циклы и вызванные ими колебания климата занимают тысячи и тысячи лет. Если мы хотим понять, как шла эволюция человека, главный вопрос состоит в том, что процессы, особенно сильно повлиявшие на Восточную Африку, например общее иссушающее воздействие тектонического подъема и возникновение рифта в этом регионе или климатические ритмы, в том числе прецессия земной оси, разворачиваются немыслимо медленно по сравнению с продолжительностью жизни животного. Однако разум и, как следствие, необычайная гибкость поведения – это механизмы приспособления, подобные швейцарскому складному ножу: они помогают отдельной особи решать разнообразные задачи, поскольку окружающая среда существенно изменяется на протяжении ее жизни. Изменения среды за значительно более долгое время привело бы к адаптационным изменениям телосложения или физиологии вида на протяжении многих поколений (как, например, приспособились к постоянной жизни в безводной пустыне верблюды). Значит, существовало какое-то мощное эволюционное давление, подталкивавшее гоминин к более разумному и гибкому поведению, а следовательно, был какой-то фактор, который влиял на наших предков на очень кратких промежутках.

В чем же состояла особенность условий в Восточной Африке, которая направила эволюцию гоминин в сторону очень высокого интеллекта – как у нас с вами? Ответ, найденный в последние годы, опять же сводится к уникальной тектонической обстановке в этом регионе. Как мы уже знаем, Восточная Африка выпятилась вверх, поскольку под ней образовался мантийный плюм, который растягивал кору, пока та не растрескалась и не раздвинулась. Поэтому для географии Восточно-Африканской рифтовой долины характерно ровное дно, куда опустились большие обломки коры, и горные кряжи, тянущиеся по обеим сторонам. В частности, в последние 3 миллиона лет на дне долины образовалось множество изолированных бассейнов, которые, когда климатические условия были достаточно влажными, вероятно, заполнялись водой и превращались в озера^[33]. Эти глубокие озера играли важную роль, поскольку каждый год в засушливый сезон снабжали гоминин водой надежнее, чем горные ручьи^[34]. Однако многие из этих озер были эфемерными – появлялись и исчезали, когда климат менялся.

Система Восточно-Африканской рифтовой долины с крупнейшими озерами и бассейнами озер-усилителей

Изображение создано автором этой книги в программе Mathematica 11.0 на основании данных из Trauth (2007) и Maslin (2014).

Ландшафт тектонического рифта создает резкий контраст условий между высокогорьями и дном долины. Дожди, проливающиеся над высокими стенами рифта и вулканическими пиками, питают ручьи, которые стекают в озера, испещряющие дно долины, где гораздо жарче, и вода быстро испаряется. Это означает, что многие озера в рифтовой долине крайне чувствительны к балансу осадков и испарения и даже мельчайшее изменение климата заставляет уровень воды существенно и быстро понижаться или повышаться – гораздо сильнее, чем у остальных озер на всей планете и даже в других частях Африки^[35]. Поскольку даже мелкие изменения регионального климата вызывают очень большие изменения в уровнях этих важнейших водохранилищ, их называют «озерами-усилителями»: они действуют словно высококачественный усилитель слабого сигнала. Считается, что именно эти озера-усилители и послужили недостающим звеном между долгосрочными тектоническими тенденциями, создавшими рифтовую долину, колебаниями земного климата и стремительными изменениями среды обитания, которые повлияли на нашу эволюцию самым сильным и непосредственным образом.

Здесь важно учесть две уникальные черты поведения нашей планеты в космических масштабах: растяжение эллиптической орбиты Земли вокруг Солнца (эксцентриситет) и наклон земной оси (прецессия). Каждый раз, когда орбита Земли вытягивается (максимальный эксцентриситет), климат Восточной Африки становится крайне нестабильным. В каждую из этих фаз климатических колебаний, когда цикл прецессии обеспечивает немного больше солнечного тепла Северному полушарию, на стены рифтовой долины выпадает больше дождей. Возникают и увеличиваются озера-усилители, и вдоль их берегов вырастают леса. И, напротив, в противоположную фазу цикла прецессии над долиной выпадает меньше дождей и озера уменьшаются или и вовсе исчезают. В итоге рифтовая долина снова становится крайне засушливой и с минимальной растительностью^[36]. Поэтому в целом условия обитания в Восточной Африке в последние несколько миллионов лет были очень сухими, но эта общая тенденция перемежалась периодами сильной переменчивости, когда климат колебался в обе стороны – становился то гораздо влажнее, то снова сухим.

Подобные чередования происходили примерно каждые 800 000 лет; в такие времена озера-усилители мерцали, будто скверная электролампочка, и каждый такой цикл означал сильную перемену в доступности воды, растительности и пищи, что сильнейшим образом сказывалось на наших предках. Стремительные флуктуации условий способствовали выживанию гибких и умеющих приспосабливаться гоминин и тем самым подхлестнули эволюцию крупного мозга и острого ума^[37].

Три последних периода таких сильных колебаний климата пришлись на 2,7–2,5, 1,9–1,7 и 1,1–0,9 миллиона лет назад^[38]. При исследовании археологических данных ученые сделали интереснейшее открытие. Время появления новых видов гоминин, что зачастую было связано с увеличением размеров мозга, а также время их вымирания, как правило, совпадает с периодами колебаний сухости-влажности. Например, один из важнейших эпизодов в человеческой эволюции произошел в период с 1,9 до 1,7 миллиона лет назад, в фазу, когда пять из семи главных бассейнов озер в долине постоянно то наполнялись, то пустели. Именно тогда количество разных видов гоминин достигло пика, в том числе появился H. erectus с его резко увеличившимся мозгом. В целом из 15 известных нам видов гоминин 12 появились именно в эти три периода^[39]. Более того, развитие и распространение технологий изготовления орудий труда в трех последовательных культурах, о которых мы уже упоминали – олдувайской, ашельской и мустьерской, – также соответствуют периодам эксцентриситета, связанным с сильной переменчивостью климата^[40].

Эти периоды не только определили нашу эволюцию, они еще и считаются той самой силой, которая подтолкнула несколько видов гоминин мигрировать из родных мест в Евразию. В следующей главе мы подробно рассмотрим, как наш вид Homo sapiens расселился по всему миру, однако условия, побудившие гоминин покинуть Африку, опять же связаны с флуктуациями климата в Восточно-Африканской рифтовой долине.

В фазу влажности заполнение крупных озер-усилителей и избыток воды и пищи вызывали демографический взрыв, одновременно ограничивая пространство для заселения вдоль лесистых бортов рифта. Это должно было с каждой очередной влажной фазой цикла прецессии вытеснять гоминин все дальше вдоль рифтовой долины в Восточную Африку – своего рода климатическая помпа. Более влажные условия, кроме того, позволили мигрантам-гомининам двигаться на север вдоль притоков Нила и через зеленые коридоры Синайского полуострова и Средиземноморья, откуда они хлынули в Евразию^[41]. Homo erectus покинул Африку в фазу переменчивого климата примерно 1,8 миллиона лет назад и впоследствии расселился до самого Китая. В Европе H. erectus эволюционировал в неандертальцев, а популяция H. erectus, оставшаяся в Восточной Африке, впоследствии превратилась в анатомически современных людей, что произошло 300 000–200 000 лет назад.

Как мы узнаем из следующей главы, наш вид расселился из Африки примерно 60 000 лет назад. По дороге через Европу и Азию мы встретили потомков предыдущих волн миграции гоминин – неандертальцев и денисовцев. Однако и те и другие вымерли около 40 000 лет назад, и остались только анатомически современные люди. После пика разнообразия видов гоминин со времени их возникновения в Африке около 2 миллионов лет назад^[42] и до периода наших тесных взаимодействий (и скрещивания) с близкородственными видами людей в Евразии Homo sapiens превратился в вид-одиночку. Сегодня мы – единственный сохранившийся вид из нашего рода, более того, из целого древа гоминин.

Это само по себе любопытно. Обширные археологические данные говорят, что неандертальцы тоже были видом исключительно разумным и гибким. Они изготавливали каменные орудия, охотились с копьями, подчинили себе огонь, многие из них украшали свои тела и даже хоронили мертвых. Кроме того, они были физически сильнее нас, Homo sapiens. И тем не менее стоило нам появиться в Европе, как неандертальцы исчезли. Вероятно, они не выдержали сурового климата в разгар ледникового периода, хотя жутковатое совпадение с нашим появлением, пожалуй, заставляет усомниться в этой версии. А может быть, анатомически современные люди яростно набросились на прежних европейцев и перебили их всех до единого. Но скорее всего мы просто победили в конкуренции за ресурсы в общей среде обитания. Считается, что современные люди гораздо лучше владели языком, а следовательно, социальной координацией и инновациями, а также лучше умели изготавливать орудия труда. И несмотря на то что мы вышли из тропической Африки позднее других, мы уже умели делать швейные иглы, а значит, могли шить себе теплую одежду, в которую можно было кутаться в особенно лютые морозы ледникового периода^[43].

Люди опережали неандертальцев умом, а не силой и в конечном итоге захватили мир. Вероятно, причина в том, что наши предки обладали более долгой эволюционной историей в крайне неустойчивом климате Восточной Африки, что и вынудило их стать умнее и гибче неандертальцев. Мы больше времени посвятили адаптации к колебаниям сухости-влажности в рифтовой долине, и это также помогло нам лучше чувствовать себя в разных климатических условиях по всему остальному миру, в том числе и выдерживать холода ледникового периода в Северном полушарии^[44].

Так или иначе, животное под названием «человек» было создано особым сочетанием планетарных процессов, сложившимся в Восточной Африке в последние несколько миллионов лет. Дело не только в том, что в этих краях стало засушливо, поскольку земная кора вспучилась из-за мантийного плюма и весь регион из относительно плоского лесистого обиталища наших предков-приматов превратился в сухую саванну. Весь ландшафт преобразился – теперь это была труднопроходимая местность, изрезанная крутыми сбросовыми уступами и грядами из застывшей вулканической лавы, мир, разбитый на сложную мозаику из разнообразных участков, которая к тому же менялась со временем. В частности, экстенсивная тектоника Восточной Африки создала рифтовую долину с ее уникальной географией – высокими стенами, собиравшими дождевую воду, и жарким дном долины. Космические циклы земной орбиты и наклон ее оси периодически наполняли бассейны на дне рифта и превращали их в озера-усилители, которые быстро реагировали даже на самые скромные колебания климата и тем самым оказывали мощное эволюционное давление на все живое в этом регионе.

Такие уникальные условия на родине гоминин поспособствовали развитию вида, умеющего приспосабливаться и проявлять гибкость. Наши предки все больше и больше полагались на свой разум и на сотрудничество в социальных группах. Разнообразный ландшафт, сильно менявшийся и в пространстве, и во времени, стал колыбелью эволюции гоминин и породил голую болтливую обезьяну, настолько умную, что она в состоянии осознать, откуда появилась. Главные признаки Homo sapiens – разум, язык, орудия труда, социальное обучение и умение сотрудничать, позволившие нам создать сельское хозяйство, жить в городах и строить цивилизации, – стали прямым следствием крайней переменчивости климата, которая, в свою очередь, была обусловлена особой средой рифтовой долины. Мы, как и все остальные виды живых существ, – продукт окружающей среды. Мы – вид обезьян, порожденный изменениями климата и тектоникой плит в Восточной Африке^[45].

Мы – дети тектоники плит

Тектоника плит не просто создала разнообразную динамичную среду Восточной Африки, где мы эволюционировали как вид, но еще и стала определяющим фактором для тех мест, где человечество решило создать первые цивилизации.

Взгляните на карту, где отмечены границы трущихся друг о друга тектонических плит, и наложите на нее точки, где возникли крупнейшие древние цивилизации, и вы увидите удивительно точное соотношение: почти все они расположены очень близко от границ плит. Если учесть, сколько на Земле суши, которую легко можно было бы заселить, эта корреляция весьма примечательна и едва ли случайна. Первые цивилизации словно бы сговорились, что нужно жаться поближе к тектоническим разломам, за тысячи лет до того, как ученые обнаружили эти разломы. Должно быть, в границах плит есть что-то особенно привлекательное для создания древних культур, невзирая на опасность землетрясений, цунами и извержений вулканов, которой чреваты разломы земной коры.

В долине Инда, во впадине, тянущейся вдоль подножия Гималаев, около 3200 года до н. э. возникла хараппская цивилизация – одна из трех самых первых в мире (наряду с Месопотамией и Египтом)^[46]. При столкновении тектонических плит их края сминаются в высокие горные цепи – например, Гималаи возникли при столкновении Индии с Евразией, – однако колоссальный вес горной гряды также проминает кору вдоль нее, она опускается, и создается плавно уходящая в сторону гор выемка. По этой предгорной впадине текут реки Инд и Ганг, сбегающие с гималайских высот, и их воды несут с гор осадки, которые создают весьма плодородные почвы для раннего земледелия. Можно сказать, что хараппская цивилизация родилась в результате столкновения континентов – Индии и Евразийской плиты.

Та же картина в Месопотамии: Тигр и Евфрат текут по низине, окаймленной горами Загрос, которые возникли, когда Аравийская плита пододвинулась под Евразийскую^[47]. Междуреченские почвы точно так же обогащались осадками, вымытыми со склонов этой горной гряды^[48]. На этом стыке Аравийской и Евразийской плит возникли и ассирийская, и персидская цивилизация. Минойцы, греки, этруски и римляне тоже создали свои цивилизации вблизи от границ тектонических плит и в тектонически сложной обстановке бассейна Средиземного моря. В Мезоамерике около 2000 года до н. э. возникла цивилизация майя, которая затем распространилась на почти всю Юго-Восточную Мексику, Гватемалу и Белиз, и самые крупные ее города были выстроены среди гор, возникших при субдукции плиты Кокос между Североамериканской и Карибской плитами. А более поздняя ацтекская культура расцвела поблизости от той же границы конвергенции плит, при всех ее землетрясениях и вулканах вроде Попокатепетля, «Дымящейся горы», священной для ацтеков^[49].

Плодородные пахотные земли можно найти не только в выемках вдоль подножия горных цепей, возникших при столкновении континентов, вроде Месопотамии. Плодородную сельскохозяйственную почву дают и вулканы. Они тянутся широкой полосой примерно в ста километрах от линии субдукции, поскольку поглощенная плита заглубляется в раскаленные недра и плавится, а от этого поднимаются большие пузыри магмы, которые и запускают извержения на поверхности. В регионах с плодородной вулканической почвой в полосе, где Африканская плита очутились под более мелкими плитами, составляющими регион Средиземноморья, возникли средиземноморские цивилизации, в том числе греческая, этрусская и римская^[50].

В местах тектонического напряжения встречаются также открытые трещины в скальной породе или задранные вверх куски коры, так называемые взбросы, что часто создает родники. Длинная линия связанных между собой гор вдоль Южной Евразии, возникших при столкновении Африканской, Аравийской и Индийской плит, по воле случая совпала с засушливой полосой на земной поверхности. Здесь находятся Аравийская пустыня и пустыня Тар, а объясняется такой климат опусканием сухого воздуха при циркуляции в атмосфере (к чему мы вернемся в главе 8). Здесь такие взбросы часто находятся на стыке между низкими бесплодными пустынями и высокими неприветливыми горами или плато, поэтому вдоль этих географических границ часто пролегали торговые пути. На них возникало множество городов, где путешествующие купцы могли остановиться на ночлег, а воду горожане брали из родников у подножия гор^[51]. Без тектонических сдвигов в этих местах царила бы засуха, а так эти поселения обеспечены источниками воды, однако остаются беззащитными перед разрушительными землетрясениями, которые происходят при каждом движении коры^[52].

В 1994 году землетрясение полностью уничтожило деревню Сефидабе в пустыне на юго-востоке Ирана. Любопытно, что Сефидабе – место крайне уединенное: это одна из немногочисленных остановок на долгом торговом пути к Индийскому океану, и до ближайшего населенного пункта оттуда в любую сторону 100 километров. Однако землетрясение словно бы избрало деревню своей целью и стерло ее с лица земли с ужасающей точностью. Как выяснилось, Сефидабе была выстроена прямо на взбросе, скрытом глубоко под землей. Взброс залегал так глубоко, что на поверхности на его существование ничего не намекало – никаких подозрительных обрывов, – поэтому геологи его раньше не замечали. Задним числом понятно, что единственным признаком взброса была непримечательная гряда округлых холмов, которая бежала вдоль города: ее постепенно создали сотни тысяч лет землетрясений. Поселение возникло именно здесь благодаря тому, что тектоническое выталкивание пород вверх поддерживало родники у подножия гряды – единственный источник воды на много миль окрест. Тектонический сдвиг создал условия для жизни в пустыне, однако стал и причиной ее гибели^[53].

Крупнейшие ранние цивилизации и их близость к границам плит

Изображение создано автором этой книги в программе Mathematica 11.0 на основании данных из Force (2010) (Figure 1) и с использованием сведений о границах тектонических плит, предоставленных Питером Бердом из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (http://peterbird.name/oldFTP/PB2002/).

Родниками, возникшими при взбросах, пользовались тысячелетиями, и это объясняет расположение многих древних поселений на тектонических стыках. Однако в наши дни судьба таких поселений вызывает тревогу. Тегеран, столица Ирана, возник из скопления мелких городков на крупном торговом пути у подножия горной системы Эльбрус. Начиная с пятидесятых годов ХХ века город стремительно рос, и теперь это густонаселенный мегаполис, где постоянно проживает более 8 миллионов человек, а в течение рабочего дня в городе находится свыше 10 миллионов человек^[54]. Однако мелкие торговые городки, столетиями занимавшие эту территорию, много раз разрушались или просто уничтожались землетрясениями: взброс, на котором они стояли, смещался, чтобы сбросить накопившееся тектоническое напряжение. Город Тебриз, расположенный к северо-востоку от Тегерана на той же горной цепи, страдал от землетрясений дважды, в 1721 и 1780 годах, и при каждом из них погибало более 40 000 человек – и это во времена, когда население каждого города составляло лишь крошечную долю нынешнего. Если – а на самом деле когда – на этом взбросе произойдет очередное крупное землетрясение, последствия для Тегерана могут быть гибельными. Люди жили на таких взбросах тысячелетиями, привлеченные источниками при взбросах и торговыми путями, проходившими вдоль естественной границы ландшафта, а крупные современные города, выросшие на месте этих поселений, теперь особенно беззащитны перед таким геологическим наследием^[55].

Мы – дети тектоники плит. Некоторые крупнейшие города мира в наши дни покоятся на тектонических разломах, а многие древнейшие цивилизации в истории возникали вдоль границ плит, составляющих земную кору. На более фундаментальном уровне тектонические процессы в Восточной Африке определили эволюцию гоминин и создали наш вид с его высоким интеллектом и адаптивностью. А теперь поговорим об особом периоде в истории нашей планеты, который позволил человечеству покинуть родину в Великой рифтовой долине и захватить весь земной шар.

Глава вторая
Дрейфующие на континентах

Мы живем в довольно необычную геологическую эпоху. Это время, для которого характерна одна определяющая черта – лед. Читателю это может показаться неожиданным, ведь нас так тревожит глобальное потепление. Со времен Промышленной революции средняя температура постоянно росла, а особенно быстро – в последние шестьдесят лет, и этого нельзя отрицать. Однако этот скачок, вызванный человеческой деятельностью, наблюдается на фоне гораздо более крупномасштабного оледенения четвертичного периода. Примерно 2,6 миллиона лет назад, в начале последней геологической эпохи, Земля вступила в новый климатический режим – в череду перемежающихся ледниковых периодов. Эти условия сильно сказались на условиях жизни в том мире, в котором мы сейчас живем, и на том, как мы заняли свое место в нем.

Сейчас мы живем в межледниковый период: климат относительно теплый, ледяные шапки сокращаются, а следовательно, уровень моря повышен. Однако в среднем в последние 2,6 миллиона лет льда было гораздо больше, чем сегодня. Вероятно, кое-что о том, как выглядел мир во время последнего ледникового периода, мы знаем по музейным экспозициям и документальным фильмам: тогда почти все Северное полушарие покрывали огромные пласты льда, по тундрообразным пейзажам бродили косматые мамонты, их подстерегали в засаде саблезубые тигры, а одетые в шкуры первобытные люди эпохи палеолита охотились на них с копьями с каменными наконечниками.

Однако так выглядела лишь самая последняя фаза оледенения в недавней истории нашей планеты. За последние 2,6 миллиона лет миновало от 40 до 50 ледниковых периодов^[56], и с каждым разом они становились все продолжительнее и все холоднее. Более того, климат планеты в целом в четвертичный период был особенно нестабильным^[57]: он колебался между суровыми ледниковыми периодами и более теплыми межледниковыми интервалами, что вызывало периодическое расширение и уменьшение огромных ледниковых щитов. Заморозка длится в среднем 80 000 лет, а передышки между ледниковыми периодами – всего лишь около 15 000 лет^[58]. Каждый межледниковый период, в том числе и нынешняя эпоха голоцена, в которую мы вступили 11 700 лет назад, всего лишь краткая теплая интерлюдия между периодами морозов, которые наступают достаточно резко. Почему наша планета вошла в фазу таких климатических скачков, мы еще узнаем, а пока рассмотрим, какими были условия в последний ледниковый период.

Бодрящий морозец

Последний ледниковый период начался примерно 117 000 лет назад и длился около 100 000 лет, до начала нынешней межледниковой эпохи голоцена^[59]. На пике ледникового периода, с 25 000 до 22 000 лет назад, с севера на Северную Европу и Америку наползали, глуша все живое, колоссальные ледниковые щиты толщиной до 4 километров^[60]. Другой ледниковый щит, поменьше, накрыл Сибирь, а ледяные шапки горных цепей – Альп, Анд, Гималаев, а также гористого хребта Новой Зеландии – распространились до самого низа.

Огромные ледниковые щиты и шапки захватили большие объемы воды, и уровень моря по всему миру упал на целых 120 метров, отчего шельфы континентов, окаймляющие большие массивы земли, тоже превратились в сушу. Североамериканский, Гренландский и Скандинавский ледниковые щиты дошли до самого края шельфов, а море вокруг, по всей видимости, было покрыто плавучими льдами^[61].

Поблизости от этих льдов стоял лютый мороз, к тому же с поверхности замерзших морей испарялось мало влаги, поэтому климат был гораздо суше. Ураганные ветры поднимали на сухих равнинах пыльные бури^[62]. Ландшафт Европы и Северной Америки в целом напоминал тундру, промерзшая почва не оттаивала круглый год (вечная мерзлота), а дальше на юг, насколько хватало глаз, тянулись сухие травянистые степи. Почти все деревья, растущие сегодня по всей Европе, тогда сохранялись только в изолированных уголках Средиземноморья. 20 000 лет назад густые леса современной Центральной Европы напоминали скорее нынешнюю Северную Сибирь^[63].

С окончанием каждого ледникового периода океаны снова поднимались и заливали континентальные шельфы. Установившийся межледниковый климат понемногу возвращал экосистемы на планете в широты ближе к полюсам – ледниковые щиты отступали, и условия становились мягче. В мире животных миграции – явление распространенное: птицы перелетают на зиму на юг, огромные стада диких животных прокатываются по Серенгети, словно цунами, – однако мигрируют и леса. Разумеется, отдельные деревья не могут сами выкорчеваться и двинуться в путь, но когда климат становится теплее, семена и молодые растения с каждым годом прорастают и сохраняются чуть дальше к северу, и со временем лес и правда марширует, прямо как в пророчестве в «Макбете». После последнего ледникового периода некоторые виды деревьев в Европе и Азии, по оценкам, сдвигались на север на 100 метров в год^[64]. За ними следовали животные – травоядные, которые непосредственно питались растениями, а за ними и хищники, охотившиеся на травоядных. В перерывы между повторяющимися ледниковыми периодами растения и животные растекались к северу и югу, будто живая волна.

Земля в ледниковый период: показаны крупнейшие континентальные ледниковые щиты и уровень моря на 120 метров ниже современного

Изображение создано автором этой книги в программе Mathematica 11.0 на основании сведений из Woodward (2014) и Planetary Visions (http://www.planetaryvisions.com/Project.php?pid=2226).

Ледниковые периоды бывают разной интенсивности, и межледниковые периоды тоже не все одинаковы^[65]. Последний межледниковый период, примерно 130 000–115 000 лет назад, в целом был теплее нынешнего. Средняя температура была выше по меньшей мере на 2 °C, уровень моря – на 5 метров выше, а по Европе разгуливали животные, которых мы привыкли считать скорее африканскими. В конце пятидесятых годов ХХ века рабочие, копавшие котлован на Трафальгарской площади в центре Лондона, обнаружили остатки самых разных животных – не только слонов, носорогов и бегемотов, а также львов, – сохранившиеся с предыдущего межледникового периода^[66]. Сегодняшние туристы, стоя в тени колонны Нельсона, прилежно делают селфи с бронзовыми статуями львов, сидящими на страже по углам. Многие ли из них понимают, что в последний межледниковый период им пришлось бы опасаться встречи с самым настоящим львом?

Но несмотря на краткие теплые промежутки, позволявшие животным распространяться, можно сказать, что четвертичный период – это сплошной длительный ледниковый период и даже в межледниковые времена на полюсах все равно сохраняются толстые ледяные шапки. Поговорим о том, какие события и процессы недавней истории планеты Земля привели к такому холоду и таким колебаниям климата. Оказывается, периодические ледниковые периоды имеют космические причины: их можно объяснить переменами наклона земной оси относительно Солнца и положением нашей планеты на орбите.

Небесная механика

Если бы Земля вращалась вокруг своей оси совершенно прямо, не было бы времен года. Именно наклон земной оси определяет, что полгода Северное полушарие получает больше тепла, чем его южный собрат, поскольку подставлено Солнцу, которое, как нам кажется, стоит выше в небе, потому как его лучи падают на поверхность «прямее», и это называется лето. В другие полгода все наоборот – на севере зима, а на юге, соответственно, лето. Кроме того, Земля вращается вокруг Солнца не по круглой орбите, а по несколько вытянутой – по эллипсу. На протяжении года Земля один раз проходит на орбите точку, где она немного ближе к Солнцу, а через полгода – точку, где она немного дальше^[67].

На самом деле все еще запутаннее: эти особенности нашего мира и его орбиты меняются со временем под влиянием гравитации других планет Солнечной системы, особенно гиганта Юпитера. Космические условия существования Земли меняются под воздействием трех главнейших факторов, и они и составляют набор небесных циклов, о котором я коротко упомянул в предыдущей главе. Во-первых, наша орбита становится то более круглой, то более вытянутой, и это происходит в течение примерно 100 000 лет – это цикл эксцентриситета. Во-вторых, примерно за 41 000 лет наклон Земли относительно Солнца колеблется между 22,2° и 24,5°, что попеременно то подставляет полюса под солнечные лучи, то прячет от них. Этот наклон сильно влияет на выраженность времен года, поэтому даже крошечные изменения угла означают, что Арктика летом получает немного больше или немного меньше тепла. А третий, самый короткий цикл, – цикл в 26 000 лет, на протяжении которых ось планеты описывает круг, будто пошатнувшийся волчок: это называется прецессией. Прецессия обеспечивает смену времен года, когда Северное и Южное полушарие наклоняются к Солнцу (поэтому ее еще называли «предварение равноденствий»). Сейчас Северный полюс совершенно случайно указывает на Полярную звезду, что делает ее крайне полезной для навигации, как мы убедимся в главе 8, однако пройдет еще примерно 12 000 лет, и вращение наклонной земной оси сместит полюс к другой северной звезде, Веге, а лето в Северном полушарии будет приходиться на нынешний декабрь.

Циклы Миланковича: изменения параметров орбиты Земли и наклона земной оси, влияющие на наш климат

Изображение создано автором этой книги.

Поэтому климат на Земле определяется удлинением орбиты, а также наклоном и вращением оси нашей планеты, которые подвержены циклическим изменениям. Эти периодические колебания и называются циклами Миланковича, о которых я упоминал в предыдущей главе, – в честь сербского ученого, который первым разобрался, как эти космические периоды меняют земной климат. Циклы Миланковича в целом не снижают общее количество солнечного света, попадающего на поверхность Земли за год ее обращения по орбите, они влияют лишь на распределение солнечного тепла между Северным и Южным полушарием, а следовательно, на выраженность времен года.

Как ни парадоксально, главный катализатор ледниковых периодов – не холод в Арктике зимой, а прохладное лето. Если на севере лето много лет подряд выдается холодным, снега, выпавшие за зиму, не успевают полностью растаять и начинают накапливаться с годами^[68]. Кроме того, прохладное арктическое лето зачастую сулит более теплую зиму, а это также приводит к наращиванию ледниковых щитов: теплые моря испаряют больше влаги, что вызывает обильные снегопады. Эксцентриситет земной орбиты усиливает влияние направления земной оси в ходе ее прецессии. Например, когда эти два цикла резонируют друг с другом, так что точка на нашей орбите, когда Северный полюс подставлен Солнцу, совпадает с самой дальней от Солнца точкой эллиптической орбиты, лета в Арктике будут особенно холодными. В результате наросший за зиму лед не полностью тает и начинает накапливаться. Планета входит в очередной ледниковый период.

Побелевшая Земля застывает в этом состоянии: она отражает бо́льшую часть солнечного тепла, пока ритмы циклов Миланковича не создадут положение, при котором север получит больше тепла, и тогда ледяной покров растает и снова отступит^[69]. Таяние в конце ледникового периода всегда происходит гораздо быстрее, чем замерзание в начале. Когда циклы Миланковича снова разогревают Северное полушарие, океан высвобождает больше углекислого газа и водяного пара; и то и другое – парниковые газы, так что они способствуют потеплению. Кроме того, при повышении уровня моря подтаивают края ледниковых щитов, отчего увеличивается площадь поверхности моря и суши, от которой солнечные лучи не отражаются, в отличие от белоснежного льда^[70]. Поэтому ритм ледниковых периодов состоит из медленного входа в замерзшее состояние и быстрого оттаивания.

С начала нынешней эпохи перемежающихся морозов ритм наступления ледниковых периодов следовал циклу Миланковича в 41 000 лет – циклу наклона земной оси, – однако по не вполне ясным причинам примерно миллион лет назад колебания стали медленнее, но сильнее в соответствии со стотысячелетним циклом эксцентриситета Земли^[71] – увеличением эллиптичности нашей орбиты. Ледниковые периоды зашагали под другой барабан^[72] – барабан, который бьет реже, но громче. Каждый следующий ледниковый период становился все суровее и дольше: крупнейшие ледниковые щиты с Северного полюса покрыли всю сушу Евразийского и Североамериканского континентов и не успели до конца растаять даже за межледниковые теплые периоды^[73] (антарктическая ледяная шапка тоже понемногу тает, но гораздо меньше^[74]).

Так что астрологи правы – просто правы они не в том, в чем считают себя правыми. Движение планет по небесам не определяет ни характера, ни удачливости человека, но их гравитационное воздействие на наш мир все-таки оказывает влияние на гораздо более глубокие процессы – на климат Земли как таковой. Небесная механика, регулирующая пульсацию ледниковых периодов в последние несколько миллионов лет, вполне проста. Однако тонкие эффекты циклов Миланковича лишь способствуют колебаниям между ледниковыми периодами и межледниковыми фазами в климате Земли в те моменты, когда мировой климат уже завис в шатком равновесии на грани очередного оледенения. Так что остается более масштабный вопрос: что же создает условия для оледенения?

Из парника в морозильник

Нынешний период в жизни Земли – странное время. Около 80–90 % времени своего существования^[75] наша планета была гораздо жарче, и периоды, когда у нее на полюсах сохраняются ледяные шапки, на самом деле скорее редкость. За последние 3 миллиарда лет периодов, когда на планете было заметное количество льда, выдалось всего шесть^[76]. Но последние 55 миллионов лет Земля плавно остывает, и глобальный климат из парника превратился в морозильник. Это получило название «кайнозойское похолодание» – по геологической эпохе, в которую оно происходит.

Слоеный пирог из разных горных пород у нас под ногами дает геологам возможность разделить долгую историю нашей планеты на разные эры, периоды и эпохи, которые часто называют по видам ископаемых остатков в соответствующем слое – они словно главы и параграфы в книге времен. Нынешняя эра – эра млекопитающих и покрытосеменных растений (к флоре и фауне нашей планеты мы вернемся в главе 3) – называется «кайнозой» (это означает «новая жизнь») и началась 66 миллионов лет назад с массового вымирания видов, ставшего концом мезозоя («средней жизни»), эры распространения динозавров. Нынешний период кайнозойской эры – четвертичный: для него характерны колебания климата между оледенением и межледниковыми фазами, с чем мы только что и познакомились. Если же разделять время на еще более тонкие слои, последняя эпоха четвертичного периода – это голоцен, наш нынешний межледниковый период, в который вместилась вся история человеческой цивилизации.

К концу мелового периода, перед самым массовым вымиранием динозавров 66 миллионов лет назад, на планете было жарко и влажно и даже в полярных регионах росли пышные леса. Уровень моря был, вероятно, на 300 метров выше нынешнего, поэтому половина площади континентов на планете была под водой: суша составляла всего 18 % поверхности Земли^[77]. Теплая фаза продолжалась еще 10 миллионов лет, и ее кульминацией стал палеоцен-эоценовый термический максимум (о его значении мы подробно поговорим в главе 3) – он произошел 55,5 миллиона лет назад, до того, как в глобальном климате наметилась устойчивая тенденция к похолоданию. Около 35 миллионов лет назад первые нетающие льды появились в Антарктиде^[78], с 20 до 15 миллионов лет назад сформировался ледниковый щит над Гренландией, а к началу четвертичного периода остывание перешло грань, за которой начала разрастаться ледяная шапка на Северном полюсе. Мы вошли в нынешнюю фазу перемежающихся ледниковых периодов^[79].

Складывается впечатление, будто Земля решила остывать целеустремленно и приложила для этого усилия. Какие же крупномасштабные планетарные процессы обеспечили это глобальное похолодание?

Некоторые газы, например метан и углекислый газ, а также водяной пар, в атмосфере ведут себя словно стеклянные панели в парнике: они пропускают видимый коротковолновой солнечный свет, который нагревает Землю, и блокируют длинноволновое инфракрасное излучение, испускаемое теплой поверхностью Земли. В результате парниковые газы удерживают тепловую энергию и не пропускают ее обратно в космос, то есть, в сущности, изолируют планету, что приводит к повышению температур. А значит, любой механизм, снижающий количество парниковых газов в воздухе, приведет к глобальному похолоданию.

Разделы геологической истории Земли

Изображение создано автором этой книги в программе Mathematica 11.0 на основании данных International Chronostratigraphic Chart, International Commission on Stratigraphy (https://www.icgc.cat/en/Public-Administration-and-Enterprises/Services/Geologia/Geologic-time-charts/International-Chronostratigraphic-Chart).

Как мы знаем из предыдущей главы, 55 миллионов лет назад танец континентов столкнул Индию с Евразией и от их столкновения воздвиглись Гималаи. С тех самых пор эта величественная горная цепь подвергалась яростному выветриванию из-за высотных ледников и дождей. Минералы скальных пород реагируют с углекислым газом, растворенным в дождевой воде, которая затем попадает в реки и стекает в океан, где морские обитатели строят из карбоната кальция свои раковины. Когда эти животные умирают, их раковины опускаются на морское дно и погружаются в грунт. Поэтому Гималаи постепенно разрушаются – по песчинке, – а углекислый газ в процессе отбирается из атмосферы. Это мощный механизм глубокой очистки воздуха от углекислого газа, однако и ему потребовалось 20 миллионов лет, чтобы снизить долю этого парникового газа в атмосфере с высоких показателей мелового периода до настолько низкого уровня, что на остывающей планете начали образовываться полярные льды^[80].

Пока молодые Гималаи подвергались выветриванию, дрейф континентов сдвинул Антарктиду на ее нынешнее место над Южным полюсом, а Австралию и Южную Америку – к северу. В результате Антарктида оказалась изолированной, а вокруг всего полюса расчистился морской путь – огромный океанский ров, полностью огородивший южный континент. Вокруг Антарктиды наладилось мощное океаническое течение, перекрывшее доступ к ее берегам теплым океаническим течениям с экватора, отчего этот континент начал остывать. Первая постоянная ледяная шапка в Антарктиде начала формироваться около 35 миллионов лет назад^[81].

Кроме того, тектоника плит передвинула остальные континенты таким образом, что основная масса суши сосредоточилась в Северном полушарии, а южная половина планеты превратилась почти целиком в открытый океан (к этой особенности мы вернемся в главе, когда поговорим о мощных ветрах в широтах под названием «ревущие сороковые»). Приблизительно в последние 30 миллионов лет 68 % Северного полушария составляли континенты, а к югу от экватора располагалась всего одна треть земной суши^[82].

Такое «инь-янское» деление мира – скопление суши в Северном полушарии и покрытое океаном Южное – усиливает последствия сезонных колебаний солнечного тепла. Земля зимой остывает гораздо быстрее бурных океанских вод, поэтому толстые ледниковые щиты растут на суше гораздо лучше. Но хотя в целом бесспорно, что суша в основном сосредоточена в Северном полушарии, по воле случая у нашей планеты есть континент и на Южном полюсе, Антарктида, которая находится точно на нем, а Северный полюс, наоборот, покрыт океаном. Это объясняет, почему Южный полюс покрылся ледяной шапкой гораздо раньше своего северного собрата. Лед на Северном полюсе легче тает в океанской воде, поэтому лишь 2,6 миллиона лет назад климат стал холодным настолько, что лед больше не таял каждое лето и начал с годами накапливаться.

Последним и решающим геологическим фактором, создавшим современные условия морозильника, было формирование Панамского перешейка. Эта узкая полоска суши, соединяющая Северную и Южную Америку, также появилась в результате столкновения континентов: субдукция плит сначала создала цепочку вулканических островов, а затем подняла морское дно выше уровня воды. Проход между Тихим и Атлантическим океаном закрылся 2,8 миллиона лет назад^[83], и в итоге экваториальное течение свернуло к югу и примкнуло к Гольфстриму, которое доставляет теплую воду к суше вокруг Северной Атлантики. Приток теплой воды несколько замедлил оледенение севера, однако воздух стал влажнее из-за испарений, а следовательно, зимой выпадало больше снега, что поспособствовало росту ледниковых щитов в Северном полушарии^[84].

Формирующиеся ледяные шапки – сначала на Южном полюсе, затем на Северном – способствовали дальнейшему остыванию планеты, поскольку их белоснежная поверхность отражала в космос больше солнечных лучей: этот «эффект снежка» ученые называют петлей обратной связи. Остывающие моря удерживали больше углекислого газа из атмосферы, поэтому его уровень в воздухе продолжал снижаться, что ослабляло согревающий парниковый эффект^[85].

Появление гор и их дальнейшее выветривание, приведшее с снижению уровня углекислого газа в воздухе, тектоника плит, изолировавшая Антарктиду на Южном полюсе и сформировавшая Панамский перешеек, который изменил закономерности циркуляции океанических вод, а также дрейф континентов, сосредоточивший всю остальную массу суши в одном полушарии, – все эти факторы в сочетании подтолкнули нас в сторону морозильника. Остывание нашей планеты до такой степени, чтобы на Северном полюсе 2,6 миллиона лет назад сформировались толстые льды, стало переломным моментом, после которого климат в целом утратил стабильность. Теперь всякий раз, когда циклы Миланковича приводили к легкому охлаждению Северного полюса, ледяная шапка разрасталась и накрывала Европу, Азию и Северную Америку, а на этих крупных массивах суши на севере создавались все условия, чтобы толстые покровы льда не таяли и сохранялись. Даже небольшой прирост площади белого льда усиливал отражение солнечных лучей, что вызывало дальнейшее похолодание, отчего процесс становился неконтролируемым: ледниковые щиты разрастались еще сильнее и накрывали еще больше океанских вод, что приводило к падению уровня моря.

Уверенная тенденция к похолоданию на планете в последние 55 миллионов лет кайнозойской эры оказала глубочайшее воздействие на нашу Землю и на нашу эволюцию. Как мы видели в предыдущей главе, оттого, что стало суше и холоднее, в Восточной Африке стало меньше лесов, их вытеснили травянистые пустоши, что поспособствовало эволюции гоминин. А быстрые колебания озер-усилителей рифтовой долины, вынудившие нас, как биологический вид, стать умнее и гибче, были связаны с ритмом прецессионного цикла Миланковича.

Примерно 100 000 лет назад условия на планете начали стабилизироваться. Наклон земной оси привел к тому, что лето в Северном полушарии совпадало с моментом, когда Земля находилась дальше всего от Солнца на эллиптической орбите, а значит, северное лето стало еще прохладнее. Лед после каждой зимы не успевал растаять и накапливался. Северные ледниковые щиты росли и наползали на юг – и Земля вступила в очередной ледниковый период.

А теперь поговорим о том, как последний ледниковый период и вызванное им падение уровня моря создали для нас прекрасные условия для распространения по всему миру. Все мы – дети Африки, но мы решили не оставаться в своей колыбели.

Исход

Около 60 000 лет назад наши предки начали понемногу покидать Африку и рассеиваться по соседним континентам. Какими именно маршрутами мы расселялись по планете и в какой именно момент оказывались на новых местах, трудно установить, поскольку ископаемые свидетельства очень фрагментарны и по ним зачастую трудно сказать, которая ветвь гоминин их оставила. Поэтому наши знания о распространении человечества в первую очередь основаны на изучении генетических особенностей первобытных племен, сохранившихся на Земле. Анализ ДНК и оценка частотности накопления мутаций в генетическом коде позволяют нам понять, как давно разные популяции разошлись друг с другом. Составление карты генетических вариаций по всему миру дает нам возможность узнать, когда люди появились в тех или иных регионах, и уже исходя из этого рассчитать древние миграционные пути.

В этой детективной работе нам особенно помогают два вида ДНК. В каждой клетке нашего организма есть крошечные органеллы митохондрии, которые управляют биохимическими реакциями, снабжающими организм энергией. Митохондрия – «энергетическая станция» клетки, и в них есть своя собственная кольцевая ДНК. При зачатии мы унаследовали только митохондрии материнской яйцеклетки, но не митохондрии отцовского сперматозоида, поскольку митохондриальная ДНК передается строго по материнской линии, от матери к дочери. Анализ генетики митохондриальной ДНК и вычисление времени, за которое разные популяции разошлись друг с другом, позволяют нам проследить, в какой момент они еще были вместе, и дойти до той конкретной женщины, жившей в глубоком прошлом, от которой произошли все, кто живет сегодня на планете. Нашу последнюю общую прародительницу по материнской линии прозвали «Митохондриальная Ева», и она жила в Африке примерно 150 000 лет назад. А если рассматривать Y-хромосому, которая передается от отца к сыну, можно дойти до нашего последнего мужчины-прародителя, которого прозвали «Y-хромосомный Адам». Датировать корень этого генетического древа сложнее, здесь больше неопределенности, но считается, что наш общий предок-мужчина жил 150 000–200 000 лет назад.

Это не означает, что тогда на свете жили только одна женщина и один мужчина, и, разумеется, не предполагает, что наши последние общие предки были знакомы: они жили в разное время и в разных местах (в этом смысле библейские имена могут вызвать ненужные ассоциации). Митохондриальная Ева (и аналогично Y-хромосомный Адам) сыграла такую важную роль в нашей жизни лишь потому, что у нее были дочери, у которых тоже были дочери – и так по прямой линии до всех ныне живущих людей, а другие ветви генеалогического древа по воле случая отмерли или не породили детей женского пола.

Самое поразительное открытие, которое принесли глобальные генетические исследования, – удивительная однородность человеческой расы. При всех поверхностных региональных различиях в цвете кожи и волос или форме черепа генетическое разнообразие среди 7,5 миллиарда человек, населяющих сегодня планету, на удивление мало^[86]. В сущности, две группы шимпанзе, живущие на разных берегах какой-нибудь центральноафриканской реки, отличаются друг от друга с точки зрения генетики сильнее, чем люди с разных концов света^[87]. Больше всего генетического разнообразия среди африканцев, поэтому даже если бы мы не находили никаких окаменелых костей и могли бы ориентироваться только на ДНК современного человека, все равно было бы очевидно, что Африка – наша родина и все мы расселились оттуда. Более того, генетические исследования показывают, что человечество во всем мире состоит из потомков одного исхода из Африки, а не нескольких волн миграции, и, вероятно, нашими предками были всего несколько тысяч древних мигрантов^[88].

Современные люди, Homo sapiens, появились на Аравийском полуострове в период, когда местный климат стал более влажным, что пошло на пользу растительности^[89]; они либо пришли с севера, через Синайский полуостров, либо предпочли южный маршрут – переплыли на плотах через Баб-эль-Мандебский пролив^[90]. Когда наши предки начали распространяться в глубь Евразии, нам встречались другие виды гоминин, покинувшие Африку значительно раньше. Современные люди на Ближнем Востоке иногда скрещивались с неандертальцами, и у нас есть следы их ДНК, которые мы разнесли дальше по всему миру^[91], – они составляют около 2 % генетического кода современных не-африканцев^[92]. А поскольку у жителей современной Восточной Азии неандертальской ДНК больше, чем у европейцев, это заставляет предположить, что у людей по мере миграции на восток через Евразию была еще по крайней мере одна возможность скреститься с неандертальцами.

Несколько больше мы, по всей видимости, скрещивались с другим загадочным вымершим видом гоминин – так называемыми денисовцами; это произошло, когда мы двигались через Среднюю Азию. О денисовцах нам почти ничего не известно, от них до нас дошло лишь несколько зубов и фрагменты костей пальцев ноги и руки, обнаруженные в пещере в горах Алтая на границе Сибири и Монголии, и анализ ДНК показывает, что этот вид, вероятно, был родственным неандертальцам^[93]. От денисовцев унаследовано от 4 до 6 % ДНК современных жителей Меланезии и Океании, а кроме того, они внесли небольшой вклад в генетический код американских индейцев^[94]. Подумать только – когда-то существовал целый вид людей, живший рядом с нами несколько десятков тысяч лет, а мы ничего о нем не знаем – у нас есть только несколько фрагментов костей и следы ДНК, оставленные в нашем геноме. Был и еще более ранний вид гоминин, Homo erectus, который покинул Африку почти 2 миллиона лет назад^[95] и добрался до Китая и Индонезии, но к тому времени, как люди расселились по Азии, он уже вымер. У коренных жителей Африки нет генетических следов ни неандертальцев, ни денисовцев.

Когда первые мигранты-люди осваивали новые места, их популяция росла и их потомки продолжали рассеяние. Крупным центром миграции был регион, где сейчас находятся Ирак и Иран: потоки миграции текли оттуда и в Европу, и во всю остальную Азию, и в Австралию, и в Южную и Северную Америку^[96]. По всей видимости, сначала люди направились на восток, прошли по южной границе Евразии в Индию и Юго-Восточную Азию^[97]; около 45 000 лет назад часть переселенцев свернула с этого пути, и так люди пришли в Европу^[98]. Миграция на восток разделилась на два потока по обе стороны Гималаев – словно река, обходящая утес: одна группа двинулась на север через Сибирь, а оттуда в Северную и Южную Америку, а другая – на юг, через Юго-Восточную Азию в сторону Австралии. Заселение Южной Азии, видимо, прошло относительно быстро – это, вероятно, объясняется сходством тамошнего климата с Африкой южнее Сахары, так что мы оказались в Юго-Восточной Азии и Китае примерно 50 000–45 000 лет назад^[99].

С полуострова Индокитай мы около 40 000 лет назад попали в Новую Гвинею и Австралию^[100]. Поскольку уровень Мирового океана из-за климатических условий ледникового периода стоял тогда метров на сто ниже современного, окружавшие Индонезию мелкие моря были сушей. Индонезийский архипелаг был частью продолжения Юго-Восточной Азии, так называемого Сундаланда, а Австралия, Новая Гвинея и Тасмания – единым массивом суши под названием Сахул. Эти континенты разделял узкий пролив, усеянный цепочками островов, что помогло нам заселить этот юго-восточный уголок планеты^[101].

Медленная волна расселения в конце концов добралась до северо-восточной оконечности Евразии, и именно здесь условия ледникового периода сыграли особенно важную роль в миграции человека – они позволили нам проложить путь в Америку.

Сегодня берега России и США разделяются 80-километровым Беринговым проливом, посреди которого расположены два острова Гвоздева^[102]. В последний ледниковый период при понижении уровня моря Сибирь и Аляска соединялись перешейком, или сухопутным мостом, – сначала потянулись друг к другу мысами, будто нарисованные Микеланджело пальцы Адама и Господа на потолке Сикстинской капеллы, а потом соприкоснулись, и два огромных континента, Евразия и Америка, стали единым целым. Затем сухопутный мост расширялся и на максимуме оледенения, около 25 000 лет назад, был 1000 километров шириной с севера на юг.

Ледяного покрова на Беринговом сухопутном мосту не было, но природные условия там все равно сложились, прямо скажем, так себе: сухо и холодно, кругом образованные ветрами гряды наносов, возникшие в результате эрозии из-за ледников. Этот мост был бы просто огромной арктической свалкой, если бы на нем не росла неприхотливая зелень, которой питались животные – косматые мамонты, гигантские ленивцы и степные зубры, – а на них охотились саблезубые тигры.

Люди прошли через этот мост в Америку менее 20 000 лет назад^[103]. Однако с противоположной стороны во время какого-то из предыдущих ледниковых периодов в Евразию пришли другие животные, и некоторые из них оказали определяющее воздействие на цивилизации на протяжении всей истории. И верблюд, и лошадь эволюционировали в Северной Америке и попали в Евразию через Берингов сухопутный мост, а на родине в итоге вымерли (к значению этих событий мы вернемся в главе 7).

Попав по Берингову сухопутному мосту на Аляску, люди расселились по обеим Америкам, когда ледники отступили. В это время основную часть Канады и значительную долю северных территорий США покрывали два колоссальных ледниковых щита – Кордильерский и Лаврентийский. Максимальная площадь Лаврентийского ледникового щита была больше всех сегодняшних антарктических льдов, и его купол возвышался над Гудзоновым заливом на целых четыре километра^[104]. Чтобы обойти эти ледники по пути на юг, мигрантам, вероятно, пришлось двигаться по западному побережью, а может быть, они прошли между щитами по свободному ото льдов коридору^[105]. Так или иначе, как только человечество благополучно оставило позади ледниковые щиты Северной Америки, а ледниковый период пошел на убыль, они быстро расселились по всему континенту. В Южную Америку через Панамский перешеек люди попали около 12 500 лет назад, а южной оконечности континента достигли еще через тысячу лет. Так человечество захватило весь земной шар.

Так ледниковый период и связанное с ним понижение уровня Мирового океана помогло заселить Америку. По пути через Европу и Азию наши предки вступали в контакт с неандертальцами и денисовцами, но здесь, в Америке, никаких коренных обитателей не было. Когда человечество перешло Берингов сухопутный мост и очутилось в новом мире, оно попало туда, куда не ступала нога человека^[106].

Затем, около 11 000 лет назад, когда последний ледниковый период преодолел свой пик, потеплело и поднялся уровень моря, Берингов сухопутный мост в очередной раз скрылся под водой. Связь между Сибирью и Аляской прервалась, и Восточное и Западное полушария оказались отрезаны друг от друга. В следующий раз народы Старого и Нового Света встретились лишь через тысячи лет, в 1492 году, когда Колумб высадился на Карибских островах. Генетически схожие, но жившие в разных природных условиях, где в их распоряжении были разные животные и растения, эти изолированные популяции людей выстроили независимые цивилизации, однако оказались на удивление схожи во всем, что касалось окультуривания растений, одомашнивания животных и развития земледелия^[107].

Вероятно, такое описание заставляет предположить, будто наше распространение было стремительным и даже целенаправленным переселением во все концы планеты: словно наши предки осознанно распрощались со своей родиной в Африке, отважно зашагали к горизонту, решительно стиснув зубы, и принялись систематически захватывать все укромные уголки континентов. Но было бы точнее говорить об этих перемещениях как о рассеянии: группы охотников-собирателей бродили туда-сюда по очень малозаселенной местности и медленно мигрировали в зависимости от смены времен года, а с течением лет при изменении местного климата уходили от холода и засухи, искали, где потеплее и повлажнее, где легче добывать пищу^[108]. Мы дрейфовали все дальше и дальше в масштабах поколений. Скажем, распространение человека с Аравийского полуострова вдоль южного побережья Евразии до Китая совершалось в среднем со скоростью меньше полукилометра в год.

Однако в конце концов люди унаследовали Землю. Наши родичи-гоминины – неандертальцы и денисовцы – постепенно вымерли. Как мы знаем из предыдущей главы, вероятно, что люди просто победили в конкуренции, а не то чтобы охотились на своих родичей и убивали их, а возможно, неандертальцы и денисовцы не выдержали суровых условий в разгар ледникового периода.

Мир во время ледникового периода и пути миграции H. sapiens. Указаны примерные ареалы обитания неандертальцев и денисовцев

Изображение создано автором этой книги в программе Mathematica 11.0 на основании данных из Metspalu (2004), Krause (2007), McNeill (2012b) (Map 24.1) и Lopez (2015).

Последние неандертальцы исчезли в период от 40 000 до 24 000 лет назад, и мы остались единственным видом людей на Земле. Не прошло и 50 000 лет с тех пор, как мы покинули Африку, а мы уже колонизировали все континенты, кроме Антарктиды, и стали самым распространенным видом животных на планете. Мы покорили огонь, научились шить одежду и делать орудия труда, и это позволило нам, стае обезьян из саванны, населить все климатические зоны, от тропиков до тундры. Мы покинули создавшую нас среду и научились создавать собственные искусственные среды для обитания – хижины и усадьбы, деревни и города^[109].

Казалось бы, странно, что вся эта глобальная экспансия шла при лютых морозах последнего ледникового периода, но на самом деле именно условия морозильника и позволили нам успешно расселиться по земному шару. Нарастание северных ледниковых щитов потребовало столько океанской воды, что из-за резко понизившегося уровня моря обнажились огромные площади континентального шельфа. Именно ледниковый период дал нам возможность пешком перейти через Берингов перешеек в Америку. Кроме того, понижение уровня моря означало, что земли, пригодной для заселения, стало гораздо больше – дополнительные 25 миллионов квадратных километров, что примерно равно площади современной Северной Америки^[110].

Однако минувшие ледниковые периоды не только обеспечивали людям все возможности для распространения по земному шару: они привели и к другим далекоидущим последствиям для формирования среды нашего обитания и хода нашей истории.

Последствия ледниковых периодов

Должно быть, вы знаете, что побережье Норвегии состоит из бесчисленного множества U-образных фьордов, которые выточили на протяжении ледниковых периодов надвигающиеся ледники; того же происхождения и шотландские «лохи» – узкие морские заливы. И хотя в Южном полушарии оледенение было далеко не таким значительным, если взять карту Чили, легко заметить такие же фьорды вдоль тихоокеанского побережья на самом кончике Южной Америки. Во время ледниковых периодов Патагонский ледниковый щит спускался до подножия Анд и при максимальном разрастании покрывал целую треть площади Чили, и тогда-то льды и создали эти долины. В дальнейшем при повышении уровня моря они заполнились водой и превратились в немыслимо сложный лабиринт крошечных островков с зазубренными береговыми линиями, мысами и перепутанными каналами, как будто побережье растрескалось от мороза.

Когда в 1520 году португальский мореплаватель Фернан Магеллан во время первого в истории кругосветного плавания нашел проход вокруг южной оконечности Южной Америки, он провел свои корабли по проливу, созданному этими затопленными долинами, выточенными ледником. Самые узкие места у входа в Магелланов пролив со стороны Атлантики образовывали «терминальные морены» – мусор, который ледники затолкали сюда, будто бульдозером, а затем, начав отступать в конце ледникового периода, просто оставили на месте^[111]. Шестисоткилометровый Магелланов пролив был важнейшим судоходным связующим звеном между двумя величайшими океанами Земли в течение почти 400 лет – до открытия Панамского канала в 1914 году. Он узок и труднопроходим для судов, в нем много непредсказуемых течений, но все равно такой путь короче и, поскольку пролив окружен сушей с двух сторон и лучше укрыт от штормов, безопаснее, чем бурные воды между самой южной оконечностью Огненной Земли и Антарктидой, где прошел сэр Френсис Дрейк в 1578 году.

Кроме того, оледенение сильно преобразовало географию Северной Америки и тем самым повлияло на дальнейшую историю Соединенных Штатов. Здесь мощный ледниковый щит изменил русла могучих рек Миссури и Огайо, и после таяния ледников русла этих рек так и остались там, где проходила кромка щита. Сегодня они сходятся с Миссисипи, образуя исполинскую букву Ψ, и обеспечивают легкий транспортный путь с востока на запад через внутреннюю часть континента. В частности, Миссури тянется на 2000 километров на запад, до Скалистых гор. Именно эта река, чье русло было в древности искривлено ледником, в 1804 году доставила первопроходцев Льюиса и Кларка почти до самого тихоокеанского побережья и обеспечила американское присутствие по всей Луизиане и Северо-Западным территориям. Русла других рек также изменились под воздействием ледников, в том числе и Тейс, и река Святого Лаврентия, а без транспортных маршрутов по этим рекам вокруг Аппалачских гор первые Тринадцать колоний, вероятно, так и остались бы в пределах атлантического побережья.

Наследием ледникового периода стали и Великие Североамериканские озера: их глубокие бассейны выкопал надвигавшийся Лаврентийский ледниковый щит, и он же примерно 12 000 лет назад заполнил их водой, когда растаял и отступил^[112]. Соединенные каналами, эти просторные водоемы стали играть важнейшую роль в транспортном сообщении между атлантическим побережьем и внутренней частью материка и сохраняли свою значимость до постройки междугородных железных дорог, и это благодаря им Нью-Йорк, Буффало, Кливленд, Детройт и Чикаго превратились в крупные коммерческие центры^[113].

Морены – гряды из щебня высотой 40–50 метров – тянутся через весь север США. Нью-йоркский Лонг-Айленд – это две длинные морены, оставленные краем Лаврентийского ледникового щита. Такого же происхождения и Кейп-Код, расположенный дальше вдоль побережья Массачусетса^[114]. Более того, Бостон, Чикаго и Нью-Йорк выстроены на толстом слое наносов, оставшемся при таянии этого ледникового щита^[115]. Из таких морен и аллювиальных отложений по всему миру мы добываем песок и гравий, чтобы добавлять в бетон, мостить дороги и делать фундаменты и железнодорожные насыпи. Более того, холод от североамериканских ледниковых щитов поднимал сильный ветер, который подхватывал частички наносов, песка и глины, вывороченных из русла реки, и переносил дальше на юг, благодаря чему и возникли лессовые пахотные почвы Среднего Запада, славящиеся своим плодородием^[116].

Однако самый яркий пример влияния ледниковых периодов на ход истории мы найдем по другую сторону океана.

Островной народ

Полмиллиона лет назад Британия не была островом. Она принадлежала к континентальной Европе и была физически соединена с Францией – наподобие сиамских близнецов – перешейком, или сухопутным мостом, между Дувром и Кале. Этот перешеек продолжал выпуклую геологическую структуру, известную как антиклиналь Вельд-Артуа, которая тянется с юго-востока Англии на северо-восток Франции и состоит из слоев породы, выпятившихся вверх в ходе того самого тектонического подъема, который создал Альпы, когда Африка врезалась в Евразию.

В какой-то момент перешеек между Англией и Францией размылся, и связь прервалась, причем, похоже, это было результатом какой-то внезапной катастрофы. Гидролокационные карты канала Ла-Манш ясно показывают, что по морскому дну тянется необычайно прямая и широкая долина^[117], в которой есть продолговатые острова и длинные эродированные борозды в километр шириной – явные признаки, что здесь пронесся мощный поток воды.

Как мы уже знаем, в нынешнюю эру перемежающихся ледниковых периодов уровень Мирового океана из-за оледенения каждый раз опускался более чем на 100 метров. Поэтому мелководный шельф вокруг Северного моря и в бассейне Ла-Манша становился сушей. Во время ледникового периода около 425 000 лет назад (за пять ледниковых периодов до самого последнего) между Шотландским и Скандинавским ледниковыми щитами образовалось большое озеро, а Англию и Францию тогда еще соединял скальный хребет шириной 30 километров. Это озеро было наполнено талой водой с ледников, а также питалось реками – Темзой и Рейном. Вода не находила выхода, могла только подниматься и подниматься, пока с неизбежностью не начала переливаться через хребет. Колоссальные водопады выдолбили в дне канала глубокие впадины и размывали естественную плотину, пока она не рухнула. Все озеро разом хлынуло наружу, и произошло катастрофическое меганаводнение, которое расширило пролом в плотине и выточило на дне Ла-Манша тот самый рельеф, который мы видим сегодня благодаря гидролокатору. Полагают, что за первым меганаводнением 425 000 лет назад последовала вторая такая же катастрофа 200 000 лет назад, и они совокупно создали нынешний Дуврский пролив, оставив от сухопутного моста лишь белые скалы. В дальнейшем после каждого ледникового периода в межледниковые промежутки талая вода повышала уровень моря, и так образовался Ла-Манш^[118].

Так Британию навеки отрезало от Европы.

Формирование канала оказало решающее воздействие на всю историю как Великобритании, так и Европы в целом. Канал послужил природным защитным рвом, уберегавшим Британию от вторжений на всем протяжении истории Европы. Последнее полномасштабное вторжение – Нормандское завоевание 1066 года – произошло без малого тысячу лет назад. Британия была совсем недалеко от Европы и могла и торговать, и тесно участвовать в политике Континента, но при этом была надежно отгорожена.

В континентальной Европе шли постоянные междоусобицы, войны, передел территорий – а британская земля не знала войн, поэтому Британия имела возможность сохранять отстраненную позицию и вмешиваться лишь тогда, когда это было в ее интересах^[119]. Например, в XVII веке она избежала опустошительной Тридцатилетней войны, начавшейся с конфликта между католическими и протестантскими европейскими странами и разорившей почти всю Центральную Европу: потери населения из-за голода и болезней вследствие войны были колоссальны, в иных областях больше 50 %. Положение Британии, укрытой за своим естественным рвом, во многом оказалось противоположным, скажем, ситуации в Германии, которая с севера была защищена морем, а с юга Альпами, однако две другие ее стороны выходили на Европейскую равнину и оказались беззащитны. Именно недостаток естественных укреплений и объясняет нестабильность в регионе, а следовательно, военные амбиции здешних государств – Священной Римской империи, Пруссии, а затем и единой Германии.

Четко определенные естественные границы и относительно небольшая площадь позволили Англии рано объединить феоды и сформировать национальное самосознание^[120]. Кроме того, некоторые историки полагают, что именно сниженный риск вторжений и чувство защищенности от внешних угроз сделали возможным прогрессивное распределение власти и отказ от авторитарной монархии в пользу более сбалансированной демократической системы начиная с Великой хартии вольностей, принятой в 1215 году, и заканчивая парламентской системой, действующей в наши дни^[121].

Более того, поскольку Британии не нужно было защищать свои сухопутные границы, ей приходилось тратить на армию лишь малую долю тех средств, которые вынуждены были выделять ее страны-соперницы на континенте^[122]. В результате Британия смогла бросить все силы на создание и поддержание Королевского флота, причем не только для обороны родной земли (самым ярким примером служит победа над объединенным французским и испанским флотом в Трафальгарской битве в 1805 году, положившая конец надеждам Наполеона вторгнуться в Британию), но и для защиты заморских колоний, своих коммерческих интересов и торговых путей по мере того, как Британия становилась морской империей, оставившей далеко позади и Испанию, и Францию, и Голландию.

Разумеется, мы не можем строить никаких сколько-нибудь обоснованных предположений, какой могла бы стать европейская история, если бы Британия не была островом. Что было бы, если бы Шотландский и Скандинавский ледниковые щиты не столкнулись и не образовали ледниковое озеро, которое выплеснулось в канал, размыло перешеек и образовало Дуврский пролив? Что было бы, если бы ледниковые периоды были бы чуть-чуть теплее? Здесь не место для размышлений об альтернативной истории, но если мы представим себе, насколько масштабными были бы следствия иного развития событий, это лишний раз подчеркнет важность роли геологии в нынешнем устройстве мира. Смогла бы Британия стать последним бастионом сопротивления фашистской Германии, если бы по-прежнему соединялась с континентом перешейком, или вермахт, промчавшийся по всей Европе непреодолимой волной блицкрига, сокрушил бы и ее? Сдалась бы Британия под натиском Великой армии Наполеона в 1805 году, устояла бы перед вторжением испанцев в 1588 году (ведь им не потребовалась бы Великая армада)?

Зато можно утверждать, что этот могучий островной народ помогал сохранить равновесие сил в истории континента, поскольку сопротивлялся вторжениям и не допускал, чтобы какая-то одна страна объединила под собой Европейскую империю. С другой стороны, географическая изоляция создала островную ментальность, из-за которой Британия зачастую держится надменно и не спешит завязывать близкие отношения с соседками на континенте, даже если у них общая судьба и общие интересы.

Так последний ледниковый период в истории нашей планеты позволил нашему виду распространиться по всему земному шару, а глубокие отпечатки, которые оставили на поверхности Земли перемежающиеся ледниковые периоды, оказали сильнейшее воздействие на дальнейший ход истории человечества. Вся история цивилизации вместилась в нынешний межледниковый период, и теперь пора рассмотреть, какие силы планетарного масштаба стоят за самым фундаментальным поворотом сюжета о развитии человечества – окультуриванием диких растений, одомашниванием животных и зарождением земледелия.

Глава третья
Наше биологическое богатство

В период между 20 000 и 15 000 лет назад наложение ритмов разных циклов Миланковича снова привело к потеплению в Северном полушарии. Колоссальные ледниковые щиты начали таять и отступать, и трескучие морозы последнего ледникового периода подошли к концу^[123]. В Северной Америке большинство талых ледниковых вод оказались заперты за гребнями наносов, оставленными отступающими льдами. Так образовались огромные озера талой воды, самое большое из которых получило название Агассис в честь американского экономиста, уроженца Швейцарии, который первым выдвинул весьма смелое (для тех лет) предположение, что когда-то все Северное полушарие в течение долгого времени было покрыто льдами. Приблизительно к 11 000 году до н. э. озеро Агассис разлилось почти на полмиллиона квадратных километров по территории Канады и северу США, почти сравнявшись по площади с современным Черным морем. Потом произошло неизбежное. Природная плотина прорвалась, и огромные массы ледниковой воды выплеснулись мощным исполинским потоком. Он пронесся по Северо-Западным территориям вдоль нынешнего русла реки Макензи и обрушился в Северный Ледовитый океан^[124]. Внезапное высвобождение такого количества воды вызвало скачок уровня Мирового океана. Однако особенно сильно это сказалось на культуре, возникшей в добрых 10 000 километров от тех мест на востоке средиземноморской области Левант^[125].

Рай обретенный и потерянный

Ледники отступали – и разрастались леса, заполняя широкие полосы бесплодных степей и кустарников, разливались реки, уменьшались пустыни. Более теплый и влажный климат был благоприятным для пышной растительности, отчего увеличивалась популяция травоядных животных^[126]. На Землю вернулась весна, и наши предки, охотники-собиратели, вздохнули с облегчением. В Леванте в изобилии произрастали дикая пшеница, рожь и овес, восстанавливались леса. Здесь появился народ под названием натуфийцы, который, похоже, первым в мире основал оседлое сообщество еще до развития земледелия. Натуфийцы жили в деревнях, в домах из дерева и камня, собирали дикие злаки, а также лесные плоды и орехи и охотились на газелей^[127]. Если когда-то у собирателей-охотников был свой рай, он находился здесь.

Однако золотой век оказался недолгим. Примерно 13 000 лет назад климат в этом регионе Ближнего Востока и во всем Северном полушарии резко ухудшился, и такое положение сохранялось больше тысячи лет. Это событие называется «поздний дриас», и оно состояло в том, что всего за несколько десятилетий климат снова стал гораздо холоднее и суше. Считается, что такое резкое возвращение к условиям ледникового периода и послужило причиной опорожнения озера Агассис.

Внезапный выброс воды из этого огромного озера привел к тому, что «крышка» пресной воды разлилась поверх Северной Атлантики, что временно отключило все океанские течения. Сегодня в океанах налажены мощные конвейеры циркулирующих течений, которые переносят тепло с экватора к полюсам. Это называется «термогалинная циркуляция», и она вызвана разницей температур и солености морской воды. Ветер гонит теплые поверхностные воды от экваториальной зоны планеты в высокие широты – к этому мы вернемся в главе 8; в частности, таков Гольфстрим, который доставляет тепло и влагу с Карибского моря в Северную Европу. По пути на север в результате испарения вода становится солонее и к тому же остывает. И то и другое повышает плотность воды, поэтому ближе к полюсам она опускается на дно океана и возвращается к экватору на глубине. При опускании полярные воды увлекают за собой еще больше воды, и таким образом течение поддерживается. Однако когда в Северный Ледовитый океан разом обрушилась масса пресной воды из исчезнувшего озера Агассис, «нагнетатель солености» в этом конвейере резко остановился. Отключение океанской системы циркуляции, которая перераспределяла тепло с экватора, мгновенно погрузило основную часть Северного полушария обратно в разгар ледникового периода^[128].

Для натуфийцев климатический кризис – резкое похолодание и сокращение количества осадков – привел к превращению их родных мест в бесплодные голые степи, где не было ничего, кроме колючего кустарника, а обильные лесные источники пищи исчезли прямо на глазах. Однако натуфийцы, по крайней мере некоторые, в поисках выхода из положения отказались от зачаточно-оседлого образа жизни и вернулись к бродяжничеству. Но некоторые археологи полагают, что поздний дриас подтолкнул другие культуры к отказу от охоты-собирательства и к изобретению сельского хозяйства. Раньше они постепенно перемещались все дальше и дальше в поисках прокорма, а теперь приносили семена домой и сажали их в землю – первый шаг к окультуриванию. Признаком такого развития событий посчитали набухшие зерна ржи, обнаруженные археологами в натуфийских деревнях. Такое утверждение спорно, но если так, натуфийцы были первыми в мире земледельцами. Так что тяготы внезапной перемены климата привели к изобретению, навсегда изменившему наш образ жизни^[129].

Даже если натуфийцы не были первыми в мире сеятелями, у них уже сложилась культура оседлой жизни, поэтому, вероятно, они оказались уникально приспособленными для первых экспериментов с сельским хозяйством, к чему их и подтолкнула определенная последовательность событий планетарного масштаба – излитие озера Агассис, остановка системы циркуляции в Атлантике и резкий поздний дриас. Однако не прошло и нескольких тысяч лет, планета отогрелась после последнего ледникового периода, и примеру первых сеятелей последовали и другие народы по всему миру. В период между 11 000 и 5000 лет назад сельское хозяйство возникло на Земле по крайней мере в семи местах.

Неолитическая революция

Хотя анатомически современные люди появились в Африке около 200 000 лет назад, с точки зрения поведения наши предки стали современными лишь в период между 100 000 и 50 000 лет назад. Теперь они обладали такими же лингвистическими и когнитивными способностями, как мы, жили в общественных группах и умело делали и применяли орудия труда и пользовались огнем. Они как следует хоронили мертвых, шили одежду и создавали впечатляющие произведения искусства, изображавшие самих творцов и окружающий мир природы – наскальные росписи и скульптуры из кости и камня. Они прекрасно охотились, рыбачили и собирали самые разные съедобные растения. И даже начали растирать дикие злаки в муку примитивными жерновами^[130].

Как мы знаем из последней главы, начиная с 60 000 лет назад человечество мигрировало из Африки и расселилось по всему земному шару. Однако первые уверенные шаги в направлении земледелия и оседлости были предприняты не раньше 11 000 лет назад, и этот переход получил название «неолитическая революция». Североамериканский ледниковый щит быстро таял, но все же еще покрывал больше половины Канады, когда сначала в Плодородном полумесяце на востоке Средиземноморья, а вскоре после этого в долине Хуанхэ на севере Китая уже окультурили первые растения^[131]. Прошло всего несколько тысяч лет, и это научились делать наши предки в нескольких других уголках планеты. Земледелие зародилось и в Сахеле на севере Африки, и в низинах Мезоамерики, и в Андско-Амазонском регионе Южной Америки, и в лесах востока Северной Америки, и в Новой Гвинее^[132]. Прожив 100 000 лет собирателями-охотниками ледникового периода, разные племена на Земле после потепления на планете встали на путь к земледелию и цивилизации, что навсегда преобразило наш биологический вид.

Как будто кто-то выстрелил из стартового пистолета. Какие же силы планетарного масштаба стояли за этой вехой в человеческом существовании?

Нельзя сказать с уверенностью, почему людям в разных точках планеты впервые пришло в голову нарочно сажать семена в землю и старательно ухаживать за растениями, что положило начало процессу окультуривания и селекции растений. Развитие земледелия, вероятно, подхлестнул период благоприятного климата, благодаря чему попытки выращивать урожай стали менее рискованными и более соблазнительными, а может быть, наоборот, резкое ухудшение местных условий вроде позднего дриаса, которое побудило оседлую общину искать другие способы прокормиться^[133]. Так или иначе, очевидно, что конец последнего ледникового периода сыграл в этом важнейшую роль.

Пожалуй, нет ничего удивительного в том, что человечество не осело и не начало возделывать землю во время ледникового периода, хотя дело здесь не столько в холоде. Хотя северные льды расползлись далеко за пределы Арктики и покрыли почти все высокие широты Европы, Азии и Америки, лютый мороз стоял не везде. В тропиках температура была всего на градус-другой ниже нынешней. И хотя Земля ледникового периода, как мы теперь знаем, была в целом суше, но все же не настолько, чтобы препятствовать развитию земледелия^[134]. Скорее всего, главным препятствием оказался не сам по себе неблагоприятный климат, слишком сухой или холодный, а его крайняя переменчивость. Местный климат и количество осадков менялись резко и непредсказуемо^[135]. Если какие-то племена ледникового периода и отваживались на рискованные эксперименты с окультуриванием растений, их труды, скорее всего, шли насмарку из-за очередного перепада погоды. Даже в более поздние периоды нашей истории случалось, что самые прочные цивилизации рушились, когда местный климат внезапно становился засушливым и земледелие лишалось необходимых ресурсов: так было с цивилизацией долины Инда, с Древним царством в Египте и с классической цивилизацией майя^[136][137]. А для межледниковых периодов, в том числе и того, в котором мы живем, характерны относительно стабильные климатические условия. Скажем, последние 11 000 лет нынешнего межледниковья – голоцен – были самым продолжительным стабильно-теплым периодом за последние полмиллиона лет^[138]. А повышение уровня углекислого газа в атмосфере после последнего ледникового периода, которое резко подхлестнуло рост растений, было явлением глобальным, а значит, может объяснить, почему разные культуры по всему земному шару изобрели земледелие практически одновременно^[139]. Такие условия – стабильные, теплые, влажные – в регионах, где хорошо росли злаки с крупными семенами, подталкивали местных жителей самостоятельно выращивать некоторые виды и селиться оседло, вместо того чтобы странствовать. Похоже, межледниковые периоды – необходимое условие для земледелия.

Поговорим о том, как мы окультуривали растения и одомашнивали животных и по каким критериям оказались отобраны виды, которые человечество решило выращивать.

Зародыши перемен

Голоцен – первый межледниковый период, свидетелями которого стали современные люди, и почти сразу, как только он начался, разные народы начали развивать земледелие.

Первыми человек окультурил пшеницу и ячмень, и это произошло примерно 11 000 лет назад на юге Турции^[140], в холмистой местности, обильно орошаемой дождями, а затем они распространились на равнины между Тигром и Евфратом, по так называемой Месопотамии, она же Междуречье^[141]. Примерно 2000 лет спустя на турецких возвышенностях изобрели ирригацию, и в Месопотамии переняли эту практику в период 7300–5700 гг. до н. э., чтобы контролировать и распределять разливы двух рек^[142]. Изогнутую область между Месопотамией, Левантом и рекой Нил называют Плодородным полумесяцем – это дуга из пахотной земли, окруженная бесплодными землями Северной Африки и Ближнего Востока.

В Китае, в относительно прохладной долине Хуанхэ на северо-западе, где бывают сухие сезоны, примерно 9500 лет назад начали культивировать просо. Это просо, а затем и сою, которую окультурили около 8000 лет назад, растили в этом регионе на мягких плодородных лессовых почвах^[143]. Примерно тогда же в более теплых и влажных тропических регионах на юге Китая, вдоль течения Янцзы, начали культивировать рис^[144]. Вскоре здесь уже выращивали огромные объемы риса, для которого устраивали проливные поля и строили хитроумные террасы на склонах холмов, орошение которых требовало инженерной изобретательности, поскольку поле должно было быть залито лишь на определенную небольшую глубину, а перед сбором урожая воду спускали^[145].

Примерно 8000–9000 лет назад растения, окультуренные в Плодородном полумесяце, распространились в долину Инда, а в дельте Ганга начали выращивать рис, причем, вероятно, одомашнили его независимо от китайского^[146]. В Сахеле – поясе полупустынного климата между пустыней Сахара и саванной, простирающейся дальше к югу, – около 5000 лет назад началась культивация сорго и африканского риса, но вскоре регион стал еще засушливее, и земледельческие общины были вынуждены мигрировать в более влажные регионы Западной Африки^[147].

Что касается Америки, то в Мезоамерике около 10 000 лет назад окультурили растения рода тыквенных, а на юге Мексики начиная с 9000 лет назад начали выращивать маис (кукурузу); в дальнейшем там стали сажать также фасоль и томаты^[148]. Начиная с 7000 лет назад в Андах появилось множество сортов картофеля^[149]. А на возвышенностях тропической Новой Гвинеи в период между 7000 и 4000 лет назад стали выращивать другие крахмалистые клубни – ямс и таро^[150][151].

Выходит, примерно к 5000 году до н. э. человечество научилось выращивать самые разные виды съедобных растений в самых разных климатических зонах и на самых разных ландшафтах – от речных пойм Месопотамии до плоскогорий Перуанских Анд и тропиков Африки и Новой Гвинеи^[152]. Главнейшее место среди окультуренных растений занимают злаки. Зерновые – пшеница, рис, маис, а также просо, ячмень, сорго, овес и рожь – кормили человеческую цивилизацию на протяжении тысячелетий. А три важнейшие сельскохозяйственные культуры, распространившиеся практически по всему земному шару, – это пшеница, зародившаяся в странах Плодородного полумесяца, рис из Китая и маис из Мезоамерики^[153]. Сегодня эти три зерновые культуры обеспечивают примерно половину энергетического потребления человека во всем мире.

Все злаки – это разновидности травы. Как ни поразительно, мы мало чем отличаемся от коров, овец и коз, которых отправляем на пастбища: человечество тоже кормится травой.

Многие травы – это стойкие виды растений, способные колонизировать землю после того, как на ней из-за изменения климата высох лес, а также после пожаров и других катастроф, постигших установившиеся экосистемы. Стратегия выживания травы – расти как можно быстрее и вкладывать основную часть энергии, полученной от солнца, в семена, а не наращивать стволы, подобно деревьям. Именно эти черты сделали травы особенно удобными для культивации. Это и стало фундаментальной экологической причиной, по которой так многие из нас едят на завтрак ломтик поджаренного хлеба или миску хлопьев: пшеничный хлеб, кукурузные хлопья, воздушный рис и овсянка – все это делают из быстрорастущих видов трав (и это, естественно, далеко не полный перечень блюд, основой которых служат злаки).

Но чтобы воспользоваться травянистыми злаками, нам пришлось решить одну биологическую задачу. В отличие от коровы, у нас нет четырех отделов желудка, которые позволили бы нам переварить грубую растительную клетчатку и извлечь из нее питательные вещества. Поэтому мы выбирали виды растений, которые производят энергетический концентрат в виде зерна, то есть, со строго ботанической точки зрения, плода, – и применили для решения задачи не желудок, а мозг. Жернова, при помощи которых мы перетираем зерно в муку (и все механизмы, позволяющие их вращать, которые мы изобрели на протяжении истории, вроде водяной и ветряной мельницы), это технологическое обобщение наших коренных зубов.

Происхождение культурных растений

Изображение создано автором этой книги в программе Mathematica 11.0 на основании данных из Diamond (2003), Price (2009), Fuller (2014), Larson (2014).

А печь, в которой мы печем хлеб из этой муки, и горшок, в котором мы варим рис и овощи, подобны внешней системе предварительного пищеварения. Мы применили силы, производящие химические преобразования – тепло и горение, – чтобы расщепить сложные растительные соединения и сделать питательные вещества усвояемыми для нас.

Точка невозврата

Развитие земледелия обеспечило большие преимущества обществам, которые переняли эту практику, несмотря на то что обработка земли и удобрение посевов стоили постоянных трудов. Численность оседлых племен росла гораздо быстрее, чем у собирателей-охотников. Детей не нужно было носить с собой на далекие расстояния, младенцев можно было значительно раньше отлучать от груди (и переводить на питание молотыми злаками), а следовательно, женщины могли чаще рожать. А в сельскохозяйственных общинах выгодно иметь много детей, поскольку они помогают ухаживать за посевами и скотом, присматривают за младшими и готовят пищу дома. Земледельцы порождали новых земледельцев весьма производительно^[154].

Культивированный участок плодородной земли даже при примитивных методах земледелия дает людям в десять раз больше пищи, чем при собирательстве и охоте^[155]. Однако земледелие – еще и западня. Если общество переходит на земледелие и его численность растет, вернуться к простому образу жизни уже не получится: большая популяция полностью зависит от земледелия, иначе пищи не хватит на всех. Возврат к прошлому невозможен. Есть и другие последствия. Плотные оседлые популяции, кормящиеся земледелием, вскоре создают жесткие социальные структуры, что приводит к уменьшению равенства и более сильному расслоению общества на богатых и бедных и свободных и несвободных по сравнению с охотниками-собирателями^[156].

Когда земледельцы в VI тысячелетии до н. э. впервые спустились с холмов современной Турции на равнины Месопотамии и принесли с собой свои окультуренные злаки, Земля входила в самую теплую и влажную фазу циклов Миланковича. Болотистые земли Нижней Месопотамии были невероятно плодородными, их толстый аллювиальный слой состоял из выветренной почвы с южных возвышенностей, которую принесли реки в виде осадков по пути в Персидский залив (как мы видели в главе 1, Месопотамия расположена вдоль тектонической синклинальной складки). Продуктивное земледелие подпитывало рост популяции, однако к 3800 году до н. э. снова наступило похолодание, а дожди стали не такими предсказуемыми: плодородная земля между двумя реками начала высыхать. В ответ земледельцы из деревень собрали все ресурсы и живую силу и объединились в более крупные поселения, позволявшие строить и налаживать более разветвленные системы ирригации^[157]. Строительство и поддержание этих каналов в рабочем состоянии как для сельского хозяйства, так и для транспортного сообщения требовали создания централизованного управления и все более сложных систем социальной организации и, кроме прочего, укрепляли подобные общественные институты^[158]. Вот почему именно в Месопотамии земледелие породило первое урбанизированное общество на планете. К 3000 году до н. э. было основано более десятка крупных городов^[159], и их названия живы в нашей культурной памяти и сегодня: Эриду, Урук, Ниппур, Киш, Ниневия, а затем и Вавилон. Земля между двумя реками стала землей городов, которую ее жители называли Шумер^[160]. К 2000 году до н. э. 90 % населения Шумера жило в городах^[161].

Месопотамия лежит в тектонической синклинальной складке, сформировавшейся вдоль горной цепи Загрос

Изображение создано автором этой книги в программе Mathematica 11.0 на основании данных о реках с сайта Natural Earth (www.naturalearthdata.com).

Результатом перемены климата считают и возникновение цивилизации в Древнем Египте. Во время предыдущего межледникового периода климат Северной Африки был значительно влажнее, там было множество крупных озер и протекали всевозможные разветвленные речные системы, отчего Сахара была зеленой от трав и лесов^[162]. Здесь странствовали различные племена, охотились в лесах и саванне, ловили рыбу в реках и озерах. Сегодня от этого пиршества природы остались лишь наскальные росписи, оставленные охотниками: на них изображены слоны, крокодилы, газели и страусы^[163].

Однако такой климатический оптимум сохранялся недолго. Когда Месопотамия начала высыхать, из Северной Африки ушли муссоны. Оставшиеся поверхностные водохранилища в Сахаре скоро исчезли, и к концу IV тысячелетия до н. э. эта область быстро стала засушивой^[164]. Жившие здесь люди видели, что условия портятся и Сахара постепенно превращается в нынешнюю суперпустыню. Поначалу они выживали в оставшихся оазисах, однако по мере усиления засушливости оставили эти мертвые земли и отступили в долину Нила. Египет унаследовал растения и животных, одомашненных на Ближнем Востоке, когда сначала в дельте, а потом и вдоль Верхнего Нила начиная с 4000 года до н. э. стали возникать земледельческие деревни. Около 3150 года до н. э., когда Сахара высохла окончательно, эта область объединилась под властью династий фараонов^[165]. Следовательно, процесс повышения плотности населения, социального расслоения и усиления государства, которым было отмечено зарождение египетской цивилизации, запустили беженцы из опустыненной Сахары, которые хлынули в узкую долину Нила, спасаясь от перемены климата^[166].

Пожалуй, случай Древнего Египта нагляднее всего иллюстрирует, как на развитие цивилизации влияет сочетание ограничений и преимуществ, обусловленных ее географическим положением и климатом. Долина Нила – сплошной оазис, лентой тянущийся через пустыню, и постоянные разливы Нила каждое лето оживляют равнины по обе стороны от его русла минеральными осадками, намытыми в верховьях реки, на возвышенностях Эфиопии. Кроме того, великий Нил обеспечивал простое транспортное сообщение. Превалирующие северо-восточные пассаты в североафриканских широтах дуют постоянно (к ним мы вернемся в главе 8), а следовательно, суда могут идти по реке на юг, в Верхний Египет, а плавное течение Нила обеспечивает им легкое возвращение в низовья реки безо всяких затруднений. Такая естественная двусторонняя система сообщения^[167] не просто обеспечила надежную перевозку зерна, дерева, камня и войск, но и облегчила коммуникацию на всем протяжении Египта, что позволило консолидировать единое государство.

Египет прекрасно защищен природными барьерами – непроходимой пустыней, которая простирается по обе стороны от Нила, – поэтому по большей части успешно сопротивлялся вторжениям^[168]. Однако эти преграды не позволяли ему расширять территорию и превратиться в расползающуюся империю, поэтому Египет оставался региональной державой, контролировавшей только территорию вдоль Нила, если не считать экспансии по побережью Леванта в конце II тысячелетия до н. э. Долина реки славилась своими урожаями злаков – она участвовала в снабжении греческих городов-государств, а в дальнейшем стала житницей Римской империи, – однако деревья здесь росли не очень хорошо. Древесину кедра возили из Леванта, но она была такой дорогой, что не давала возможности выстроить большой флот, поэтому Египет не сумел распространить свою власть на дальний берег Средиземного или за Красное море^[169].

Именно это сочетание благоприятных условий, простой внутренней транспортной системы и экологической устойчивости земледелия, которые обеспечивал Нил, с природными защитными сооружениями – окружающей государство пустыней – и создало стабильную, долговечную египетскую цивилизацию^[170]. А главным залогом процветания этого края стала река. Как писал древнегреческий историк Геродот в V веке до н. э., Египет – это «дар Нила».

И вот не прошло и нескольких столетий с появления первых шумерских урбанистических центров, как города и системы высшей общественной организации возникли в долине Нила, а также в долинах Хуанхэ и Инда^[171]. Щедрые поля давали избытки зерна, позволявшие прокормить даже густонаселенные города, а правители координировали распределение труда между растущей рабочей силой и воплощали в жизнь масштабные инженерные проекты, в том числе сложные ирригационные системы, дороги и каналы, что способствовало дальнейшему повышению производства и распределению пищи. А в самих городах часть населения, освобожденная от непосредственного производства пищи, получила возможность специализироваться в других ремеслах – плотничестве, кузнечном деле и даже исследованиях мира природы. Запасы излишков зерна позволяли содержать и многочисленную армию, и вскоре военачальники собрали под своей властью первые в мире империи.

Укрощение диких зверей

Рождение цивилизации зависело не только от окультуривания видов растений. Оно опиралось также на превращение диких животных в домашний скот.

Одомашнивание первого животного произошло задолго до того, как человечество стало вести оседлый образ жизни. Европейские собиратели-охотники приручили волков и вывели собак еще в последний ледниковый период, более 18 000 лет назад^[172]: собаки помогали охотиться и предупреждали людей о приближении хищников. Однако большинство животных с наших сегодняшних ферм были адаптированы для жизни под опекой людей значительно позже, одновременно с первым окультуриванием растений. Овцы и козы были одомашнены в Леванте чуть больше 10 000 лет назад: овцы – в предгорьях Тавра, а козы – Загроса^[173]. Примерно тогда же на Ближнем Востоке и в Индии были одомашнены дикие туры – предки нынешних коров. Свинью одомашнили в Азии и Европе около 8000 лет назад. В Америке 5000 лет назад одомашнили ламу в Андах, а 3000 лет назад – индюка в Мексике^[174]. Сахель дал нам одну из пород домашней птицы – цесарку^[175].

Во всех этих случаях одомашнивание стало результатом долгого процесса совместного проживания человека с дикими животными. Люди не стали бы тратить время и силы на разведение, кормление, дрессировку и защиту животных, если бы не были хорошо знакомы с их привычками и пользой, которую они приносят. Поэтому на долгом пути взаимодействия человечества с животными, окружающими нас, мы перешли от поедания падали к охоте, а затем к скотоводству.

Как мы уже знаем, превращение диких растений в сельскохозяйственные культуры обеспечило значительный рост производства пищи, пусть даже и потребовало больше сил и времени. А одомашнивание этих видов животных обеспечило надежный источник мяса, не требовавший долгой охоты. Однако одомашнивание животных открыло новые перспективы, которые не были доступны странствующим охотникам-собирателям. Убитое животное дает человеку мясо, кровь, кости и шкуру. Все это крайне полезные продукты – они снабжают нас пищей, орудиями труда и одеждой, – но их можно получить только один раз. А если ухаживать за животными, растить их и защищать, можно заручиться более надежным запасом всех этих ресурсов за счет отбраковки стада. Если же одомашнить скот и выращивать его с самого рождения, он обеспечивает и другими полезными продуктами и услугами, которых от диких животных в принципе не получишь, причем обеспечивает непрерывно. Скотоводство дает принципиально новые ресурсы. Это явление получило название «революция вторичных продуктов»^[176].

Один из таких новых ресурсов – молоко. Чтобы получить молоко, пригодное в пищу, люди начали доить сначала овец и коз, затем – крупный рогатый скот, а в некоторых культурах – и лошадей и верблюдов; в сущности, человеческий рот заменил рты детенышей этих животных. Молоко – прекрасный источник питательных веществ, оно богато жирами, белками, а также кальцием, а изготовленные из него продукты – йогурт, масло и сыр – сохраняют эти питательные вещества надолго. Кобыла, если поддерживать у нее период лактации непрерывно, дает за свою жизнь вчетверо больше энергии, чем содержится в ее мясе^[177]. Однако переваривать свежее молоко способны не все из нас, а только популяции уроженцев Европы, Аравии, Южной Азии и Западной Африки^[178]. Кишечный фермент, переваривающий молоко, – у других млекопитающих он есть только у детенышей – в ходе эволюции начал вырабатываться на протяжении всей взрослой жизни. Вот едва ли не ярчайший пример параллельной эволюции человека с видами животных, которых мы одомашнили и подвергали селекции в своих интересах.

Кроме того, одомашненный скот непрерывно дает шерсть. У диких овец шерсть жесткая, с тоненьким подшерстком из короткого пуха. За множество поколений селекции человечество уделяло особое внимание качеству подшерстка, чтобы получать руно, которое сначала выщипывали, а потом состригали, чтобы затем прясть и ткать одежду – изобретение, сделанное 5000–6000 лет назад^[179]. В Южной Америке аналогичную функцию выполняли ламы и альпаки.

Одомашнивание крупных животных обеспечило людям и другой важный ресурс, недоступный сообществам охотников-собирателей: мышечную силу вьючного скота для транспортировки и пахоты. Первым видом, применявшимся для перевозки грузов, был осел, но вскоре его сменили лошадь, мул (бесплодный гибрид лошади и осла) и верблюд: все они могли перевозить более тяжелые грузы на более далекое расстояние. Первыми тягловыми животными стал крупный рогатый скот – его впрягали в повозки и плуги, поскольку к рогам относительно просто прикрепить ярмо. Особенно сильными и при этом смирными оказались волы – кастрированные быки^[180]. Применение тягловой силы животных позволило перейти от земледелия, основанного исключительно на мышечной силе человека – когда земледельцы применяли только маленькие ручные орудия труда вроде тяпки или палки-копалки, – к использованию плуга. Скот, впряженный в плуги, дал очередной резкий прирост производства пищи. Кроме того, он позволил сделать пригодной для земледелия малоплодородную землю, которую до этого считали слишком низкокачественной. Вьючные животные, перевозившие товары по неровной дороге, и тягловые животные, тащившие телеги и повозки по равнинам, сильно увеличили и объем, и ассортимент товаров, которые можно было перевозить, поэтому оказались невероятно полезными для прокладывания дальних сухопутных торговых путей. Кроме того, конные колесницы во II тысячелетии до н. э. произвели революцию в военном деле в Евразии, а в дальнейшем, когда в результате селекции были выведены более крупные и сильные породы лошадей, что дало возможность ездить верхом, самым эффективным родом войск стала кавалерия.

Особенно выгодно было сочетать несколько видов домашних животных. В первую очередь это коснулось сообществ кочевников и пастухов; в регионах, где не хватало пахотных земель, люди придерживались образа жизни, который практически полностью зависел от больших стад скота, которые они перегоняли с пастбища на пастбище. Животные вроде овец, коз и крупного рогатого скота – настоящие машины по переработке корма. Они прекрасно себя чувствуют на травянистых равнинах, растительность на которых несъедобна для людей, зато преобразуют траву в питательное мясо, молоко и костный мозг. Кроме того, они дают шерсть, войлок и кожу для одежды, одеял и палаток. Пастушеским сообществам эти животные обеспечивали все необходимое для выживания, а также служили источником богатства, позволявшего торговать^[181]. Пастухи верхом на быстрых конях могут управлять большими стадами, пасущимися на колоссальных площадях, что сильно увеличивает животные ресурсы, которые способно содержать скотоводческое сообщество. А обоз из передвижных домов – повозок, запряженных волами, – позволил семейным группам переходить со своими стадами на огромные расстояния.

Именно такая интеграция больших стад, верховой езды и тягловых животных открыла обширные травянистые равнины Центральной Евразии в качестве места обитания для пастухов-кочевников. Взаимодействие, а зачастую и яростные столкновения между этими племенами, кочевавшими по степным просторам, и оседлыми земледельческими сообществами вдоль границ этих степей сыграли важнейшую роль в истории Евразии, как мы увидим в главе 7.

Применение животной мышечной силы значительно расширило возможности человеческих сообществ: лошади, мулы и верблюды сделали возможными торговлю на дальних расстояниях и путешествия в разных условиях, а сильные, но медленные животные – волы и водяные буйволы – обеспечивали тягловую силу для повозок и плугов. А в Китае V века изобрели хомут, который позволил использовать как тягловых животных и лошадей – и это новшество сильно повысило производительность средневекового земледелия на жирных почвах Северной Европы. Одомашнивание этих животных взамен использования мышечной силы человека стало первым этапом истории о том, как человечество на пути прогресса овладевало все более и более мощными источниками энергии^[182]. Животная сила безраздельно царила в человеческой цивилизации около 6000 лет, пока во время Промышленной революции на сцену не вышло ископаемое топливо и паровые двигатели на угле отправили в путь корабли и поезда, а затем не появился двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидком топливе из очищенной нефти и позволивший нам покрывать огромные расстояния с невероятной скоростью.

А теперь обратимся к тому, какие силы планетарного масштаба создали важнейшие виды животных и растений, которые мы одомашнили.

Сексуальная революция

Современный мир сверкающих небоскребов и межконтинентальных перелетов по-прежнему питается теми же видами трав, которые окультурили наши предки около 10 000 лет назад. Эти злаки составляют основную часть нашего дневного энергетического рациона, однако человечество, разумеется, питается не только хлебом. В нашу диету входят и многие другие разновидности овощей и фруктов. Однако, несмотря на внешнее разнообразие, практически все растения, которые мы потребляем, относятся к одной конкретной группе – к так называемым покрытосеменным. Чуть дальше мы поговорим об их характерных особенностях, но сначала рассмотрим на более древние разновидности растительности, чтобы оценить удивительные эволюционные достижения покрытосеменных на их фоне.

Первобытные деревья каменноугольного периода, которые и обеспечили обширные запасы угля, ставшего основой Промышленной революции и по сегодняшний день дающего нам треть потребляемой энергии^[183], принадлежали к так называемым споровым растениям. Подобно современным папоротникам, они размножались, развеивая по ветру споры, которые, попав на благоприятную почву, прорастали и превращались в самостоятельное крошечное зеленое лиственное растение, обладавшее только половинным набором генетического материала. На этой стадии образовавшееся растение имело все необходимое для полового размножения и вырабатывало мужские половые клетки, которые по содержащейся в почве воде переплывали к женским половым клеткам ближайшего растения. Оплодотворенная женская половая клетка получала возможность восстановить полный двойной набор хромосом и вырастала в новое полноразмерное дерево. Затейливый способ размножения, ничего не скажешь. Как если бы люди размножались, рассеивая сперматозоиды и яйцеклетки по земле под ногами, после чего из этих половых клеток возникали бы миниатюрные копии предков, которые затем совокуплялись бы, чтобы породить взрослых людей. Хотя такая репродуктивная стратегия хорошо работала у споровых растений в болотистых низинах каменноугольного периода, такой двухэтапный жизненный цикл биологически приковывал их к сырым почвам.

Голосеменные – название говорит само за себя – возникли в конце каменноугольного периода, и из них эволюционировали все знакомые нам вечнозеленые хвойные, в том числе пихта, сосна, кедр, ель, тис и красное дерево. Они в ходе эволюции научились, в сущности, подавлять промежуточную фазу жизненного цикла. После опыления голосеменные дают семена, которые расположены снаружи, на чешуйках шишек. Семена защищены оболочкой и содержат небольшой запас энергии; они опадают на землю и ждут подходящих условий, чтобы прорасти. Эта эволюционная инновация позволила растениям выбраться из болот. (В некотором смысле это аналогично эволюции рептилий, которые, в отличие от амфибий, не должны возвращаться в воду для размножения.) Когда голосеменные распространились по земному шару, другие виды растений либо оказались буквально в их тени – орляк и прочие папоротники в целом растут в сумрачном подлеске, – либо, как гинкго, распространенные в Центральном Китае, встречались только в ограниченных ареалах. Голосеменные и сегодня очень распространены – густые хвойные леса из сосны, ели и лиственницы растут в таежной экосистеме, поясе между арктической тундрой и просторными травянистыми равнинами, которые в Северной Америке называются прериями, а в Евразии – степями. На протяжении всей истории человечества эти леса играли важнейшую роль как источник мягкой древесины для строительства и целлюлозы для бумаги, а также составляли некоторую часть нашего рациона, например в виде кедровых орешков, которые мы добавляем в салат в поджаренном виде или перемалываем для соуса песто.

Голосеменные царствовали в земной флоре около 160 миллионов лет, однако сегодня растительным миром правят покрытосеменные – это очевидно по широчайшему разнообразию как их видов, так и ареалов обитания по всей планете, которые они захватили: и лиственные леса в умеренных широтах, и тропические джунгли, и обширные травянистые равнины в более сухих регионах, и пустынные кактусы. Покрытосеменные вывели изысканность своей сексуальной жизни на еще более высокий уровень. Их женские половые клетки не голые, они содержатся в особом органе, развившемся из свернутого листа, внутри которого и развиваются семена, недаром покрытосеменные так называются^[184].

Однако у покрытосеменных есть и гораздо более приметная определяющая черта: обычай украшать и выставлять напоказ свои органы размножения – устраивать им роскошную рекламу в виде цветка. Такое эволюционное изобретение дало покрытосеменным возможность задействовать для переноса пыльцы с одного растения на другое самых разных насекомых, а также птиц и некоторых летучих мышей и других млекопитающих^[185]. Первые цветы, скорее всего, были просто белыми, однако в дальнейшем растения и их опылители развивались вместе – одна из величайших историй коэволюции в истории жизни на Земле – и планета превратилась в калейдоскоп ярких красок и головокружительных ароматов. Специализированные половые органы цветущих покрытосеменных обеспечили им еще один способ задействовать животных для помощи в размножении: завязь, содержащая семена, обросла мякотью, чтобы им было легче рассеиваться, – так появились плоды.

К концу мелового периода, последнего периода динозавров, растительный мир планеты уже выглядел примерно как сейчас – к тому времени уже давно появились семейства деревьев, к которым принадлежат и белый клен, и платан, и дуб, и береза, и ольха. Но есть одно ярчайшее исключение. Открытые безлесные равнины в относительно сухих регионах континентов тогда выглядели совсем иначе, жутко и непривычно. Хотя уже появились первые виды вереска и крапивы, виды травянистых растений возникли лишь в конце этого периода^[186]. Динозавры бродили по равнинам, на которых не росла трава.

Наша эволюция как приматов, наше развитие как охотников-собирателей зависели от плодов, корнеплодов и листьев покрытосеменных растений. И земледелие, которым мы стали заниматься, также почти полностью строится на покрытосеменных. Все злаки – покрытосеменные: в сущности, зерно, которое мы собираем, с ботанической точки зрения – плод травянистого растения^[187].

Первые образцы ископаемой травы мы находим в породах, которым 55 миллионов лет, но постоянное остывание и иссушение Земли в кайнозойскую эру привело к возникновению устойчивых экосистем на основе травянистых растений во многих местах на планете в период 20–10 миллионов лет назад^[188]. Так что нашу эволюцию обусловило не только опустынивание Восточной Африки, но и остывание и иссушение планеты в целом, поскольку оно создало условия для распространения растений, которые мы в дальнейшем окультурили и питали ими свои цивилизации на протяжении всей нашей истории. И практически все растения, которые мы едим, принадлежит к одному из восьми семейств покрытосеменных.

Второе место по важности после травянистых растений занимают бобовые – горох и фасоль, соя и нут, а также люцерна и клевер, которыми мы кормим скот. Далее следуют капустные, в том числе рапс и репа, а один член этого семейства – разновидность дикой горчицы – в результате селективного отбора разных особенностей подарил нам белокочанную капусту, листовую капусту, брюссельскую капусту, цветную капусту, брокколи и кольраби^[189]. К покрытосеменным относятся и семейство пасленовых – картофель, перец и томат, – семейство тыквенных – тыквы, кабачки и дыни – и семейство зонтичных, в которое входят морковь, сельдерей и пастернак.

Большинство потребляемых нами фруктов дают либо семейство розоцветных (яблоки, груши, сливы, персики, вишня и земляника), либо семейство цитрусовых (апельсины, лимоны, грейпфруты, кумкваты). Важную роль в истории сыграло и семейство пальмовых: оно подарило нам кокосы, а главное, финики, служившие легким концентрированным источником энергии для торговых караванов, пересекавших ближневосточные пустыни.

Из разных семейств покрытосеменных мы употребляем в пищу разные части растения. Мы любим фрукты, которые покрытосеменные растения в ходе эволюции сделали привлекательными и вкусными для животных, чтобы те разносили их семена. Кроме того, растения создают себе внутренние запасы энергии, чтобы обеспечить рост

ORIGINS: HOW EARTH’S HISTORY SHAPED HUMAN HISTORY

by Lewis Dartnell

© Перевод на русский язык. Издательство АСТ, 2021

Введение

Почему мир такой, какой он есть?

Я задаю этот вопрос не для философских рассуждений, зачем и почему мы здесь, а в сугубо научном смысле: что именно сформировало основные черты нашего мира, физический ландшафт океанов и материков, гор и пустынь? И как топография и внутренние процессы нашей планеты, а главное – наше космическое окружение повлияли на появление и развитие нашего вида и на историю наших обществ и цивилизаций? В каком смысле сама Земля была главным действующим лицом в истории человечества, персонажем с запоминающейся внешностью, неровным настроением и склонностью к эпизодическим истерикам?

Я хочу показать, как Земля создала нас. Разумеется, каждый из нас буквально создан из Земли, как и вся жизнь на нашей планете. Вода в вашем теле когда-то текла в русле Нила, обрушивалась тропическим ливнем на Индию, бурлила в Тихом океане. Углерод в органических молекулах наших клеток добыт из атмосферы растениями, которые мы едим. Соль в нашем поту и слезах, кальций в наших костях и железо в нашей крови – все это вымыто из скальных пород земной коры, а сера в белковых молекулах наших волос и мышц исторгнута вулканами[1]. Кроме того, Земля обеспечила нас сырьем, которое мы добыли, очистили и превратили в орудия труда и технику – от грубых топоров раннего каменного века до современных компьютеров и смартфонов.

Именно активные геологические силы планеты дали ход нашей эволюции в Восточной Африке, сделав нас необычайно умным, общительным и находчивым видом приматов[2], а переменчивый климат планеты дал возможность мигрировать по всему миру и стать самым широко распространенным видом живых существ на Земле. Другие масштабные планетарные процессы и события создали различные ландшафты и климатические зоны, определившие возникновение и развитие цивилизаций на протяжении нашей истории. Влияние планеты на историю человечества и человека бывает разным – и поверхностным на первый взгляд, и самым глубоким. Мы увидим, почему долгий период охлаждения и иссушения земного климата привел к тому, что большинство из нас едят на завтрак подогретый хлеб, кашу или хлопья с молоком, как столкновение континентов создало Средиземноморье – бурлящий котел разнообразных культур, как контрастирующие климатические зоны в Евразии приучили ее обитателей к фундаментально различному образу жизни, что тысячелетиями определяло историю населяющих этот континент народов.

В последнее время нас очень беспокоит влияние человечества на окружающую среду. Наша численность стремительно растет, мы потребляем все больше материальных благ и подчиняем себе все больше энергетических ресурсов, причем делаем это все лучше и продуктивнее. В наши дни главной силой на Земле, влияющей на окружающую среду, служит уже не Природа, а Homo sapiens. Мы строим города и дороги, перегораживаем реки, налаживаем производство и добываем полезные ископаемые, и все это оказывает сильнейшее долгосрочное воздействие на планету, формирует новые ландшафты, изменяет глобальный климат и приводит к вымиранию множества видов живых существ. Ученые предлагают выделить новую геологическую эпоху и дать ей название, которое отражало бы наше главенство на Земле и влияние на ее естественные процессы, – антропоцен, «новая эпоха человечества»[3]. Однако мы, как биологический вид, по-прежнему неразрывно связаны со своей планетой, и история Земли нанесла неизгладимый отпечаток на нашу натуру точно так же, как наша деятельность оставила свои четкие следы в мире природы. Чтобы до конца понять собственную историю, нам нужно исследовать биографию Земли как таковой, все особенности ее ландшафта и его фундамента, атмосферные течения и климатические зоны, тектонику плит и эпизоды изменения климата в древности. На страницах этой книги мы рассмотрим, что сделала с нами наша среда обитания.

В моей предыдущей книге «Цивилизация с нуля»[4] я предложил устроить мысленный эксперимент: перезапустить цивилизацию с нуля как можно быстрее после какой-нибудь гипотетической глобальной катастрофы. Я опирался на идею утраты всего, что мы принимаем как данность в повседневной жизни, чтобы изучить глубинные закулисные механизмы цивилизации. В сущности, «Цивилизация с нуля» – книга о том, какие главные научные открытия и технические достижения позволили нам выстроить современный мир. А на этот раз я хочу взглянуть на вещи еще шире и не только рассмотреть, как присущая роду человеческому находчивость сделала нас такими, какие мы есть, но и углубиться дальше в прошлое, к нашим корням. А корни современного мира тянутся очень далеко во времени, и если проследить их в глубины веков на фоне меняющегося лица Земли, мы выявим причинно-следственные цепочки, которые зачастую ведут нас к моменту рождения планеты.

Всякий, кому доводилось разговаривать с детьми, поймет, к чему я клоню. Что бы вы ни ответили любознательному шестилетке, который спросил вас, как что-то работает или почему что-то именно такое, а не другое, ваш первый ответ никогда его не устроит. Вы лишь породите дальнейшие загадки. Простой первоначальный вопрос всегда приводит к целой череде «Почему?», «Но почему?» и «Почему так получилось?». Неутолимая жажда знаний вызывает у ребенка желание понять глубинное устройство мира, в котором он живет. Я хочу изучить нашу историю именно под таким углом – углубляться все дальше и дальше во все более и более фундаментальные причины и следствия и посмотреть, как на самом деле связаны разные аспекты мироздания, на первый взгляд не зависящие друг от друга.

Историей правят хаос, случай и энтропия: несколько лет засухи вызывают голод и социальные потрясения, извержение вулкана уничтожает окрестные города, военачальник принимает неверное решение в разгар боя, среди пота, крови и криков – и гибнет целая империя. Однако если отрешиться от треволнений истории и взглянуть на наш мир достаточно широко – и во времени, и в пространстве, – можно различить надежные тенденции и константы, за которыми стоят вполне объяснимые причины. Разумеется, устройство планеты предопределяет не все, но некоторые глубинные всеохватные темы все же можно выявить.

Наше исследование охватит колоссальный временной диапазон. Вся история человечества развертывалась, в сущности, на неподвижной карте – в пределах всего одного кадра из фильма о Земле. Но мир был таким не всегда, и хотя континенты и океаны меняются геологически медленно, прежние лики Земли сильно повлияли на нашу историю. Мы посмотрим, как менялась природа Земли и как развивалась жизнь на нашей планете в последние несколько миллиардов лет, как люди эволюционировали из наших предков-приматов на протяжении последних пяти миллионов лет, как человек приобретал новые способности и расселялся по всему миру в последние несколько сотен тысяч лет, как шел прогресс цивилизации в последние десять тысяч лет, изучим новейшие тенденции коммерциализации, индустриализации и глобализации последнего тысячелетия и, наконец, посмотрим, к каким выводам мы пришли в результате изучения этой дивной истории о нашем происхождении за последнее столетие.

В процессе мы доберемся до дальних концов истории и даже дальше. Историки, когда хотят рассказать о первых цивилизациях, расшифровывают и толкуют письменные источники, оставленные человечеством. Археологи счищают пыль с древних артефактов и развалин и могут рассказать нам о доисторических временах и о жизни собирателей-охотников. Палеонтологи составили из фрагментов картину нашей эволюции как вида.

А чтобы заглянуть еще дальше в глубины времен, мы обратимся к открытиям других областей науки: рассмотрим, какие данные хранятся в слоях скальных пород, составляющих основу нашей планеты, прочитаем древние письмена генетического кода, хранящиеся в библиотеке ДНК в каждой нашей клетке, посмотрим в телескопы, чтобы узнать, какие космические силы сформировали наш мир. На страницах этой книги переплетутся нити повествования истории и естественных наук – уток и основа ее ткани.

У каждой культуры своя легенда о происхождении – от «времени сновидений» у австралийских аборигенов до мифа о сотворении мира у зулусов. Однако современная наука составила поразительно увлекательный всесторонний рассказ о том, как возник наш мир и как мы заняли в нем свое место, и этот рассказ постоянно обрастает новыми подробностями. Мы можем больше не полагаться лишь на собственное воображение, а осветить хронику сотворения мира при помощи инструментов из арсенала исследователя, о которых только что поговорили. Так что у нас получится история о происхождении всего на свете – и человечества в целом, и планеты, на которой мы живем.

Мы узнаем, почему Земля в последние несколько десятков миллионов лет постепенно охлаждалась и высыхала и как это сказалось на возникновении видов растений, которые мы культивируем, и травоядных животных, которых мы одомашнили. Мы выясним, как последний ледниковый период позволил нам расселиться по земному шару и почему так получилось, что человечество стало вести оседлый образ жизни только в этот межледниковый период. Мы рассмотрим, как научились добывать из земной коры и применять самые разные металлы, которые на всем протяжении истории обеспечивали стремительный прогресс в изготовлении орудий труда и развитии техники, узнаем, как Земля снабжает нас ископаемыми источниками энергии, питающими наш мир со времен Промышленной революции. Поговорим об эпохе Великих географических открытий в контексте фундаментальных систем круговорота в атмосфере и океанах Земли и о том, как мореплаватели постепенно научились разбираться в закономерностях направлений ветров и океанских течений и в результате проложили межконтинентальные торговые пути и создали морские империи. Мы изучим, как история Земли привела к возникновению современных геостратегических проблем и продолжает влиять на современную политику: как осадочные породы на дне древнего моря, существовавшего 75 миллионов лет назад, определили политическую карту юго-восточных штатов США, а закономерности голосования на выборах в Британии отражают местоположение геологических залежей, восходящих к каменноугольному периоду 320 миллионов лет назад. Зная прошлое, мы лучше поймем настоящее и подготовимся к тому, что ждет нас в будущем.

Наш рассказ о происхождении всего на свете мы начнем с главного вопроса: какие процессы планетарного масштаба запустили и определили эволюцию человека?

Глава первая

Сотворение человека

Все мы – обезьяны.

Человеческая ветвь древа эволюции, так называемые гоминины, входит в группу животных под названием приматы[5]. Наши ближайшие ныне живущие родственники – шимпанзе. Генетика говорит, что процесс разделения нас с шимпанзе был довольно затяжным – он начался еще 13 миллионов лет назад, однако скрещивание прекратилось, вероятно, только 7 миллионов лет назад[6]. Но в конце концов наши эволюционно-исторические пути все же разошлись, и одна ветвь породила современных шимпанзе, обыкновенных и бонобо, а другая разошлась на несколько видов человека, причем наш вид Homo sapiens – это всего один побег. Если рассмотреть наше развитие под таким углом, получится, что люди произошли не от приматов – мы все и есть приматы точно так же, как мы все млекопитающие.

Все крупные этапы в эволюции человека прошли в Восточной Африке. Этот регион лежит в тропическом поясе вдоль экватора планеты, на уровне Конго, Амазонки и тропических островов Ост-Индии. Так что есть все основания предполагать, что Восточная Африка тоже должна была быть покрыта лесами, – но нет, для нее характерны в основном засушливые пустоши-саванны. Наши предки-приматы жили на деревьях, питались плодами и листьями, однако в этом уголке мира, на нашей родине, произошло катастрофическое событие, которое превратило окружающую среду из роскошного леса в безводную саванну, а это, в свою очередь, искривило нашу эволюционную траекторию, и мы из приматов, скачущих с дерева на дерево, превратились в прямоходящих гоминин, охотившихся на просторах, поросших золотой травой.

Какими же были причины планетарного масштаба, по которым именно в этом краю сложились условия для возникновения умных животных, умеющих быстро приспосабливаться? И поскольку мы – единственные из целой группы похожих разумных, пользовавшихся орудиями труда видов гоминин, которые эволюционировали в Африке, по каким причинам Homo sapiens оказался единственным уцелевшим из нашей эволюционной ветви, размножился и унаследовал Землю?

Глобальное похолодание

Наша планета необычайно деятельна, и ее лик постоянно меняется. Если заглянуть в глубины времен на ускоренной перемотке, увидишь, как скользят туда-сюда континенты, составляя самые разные конфигурации, как они то и дело сталкиваются и слипаются, но тут же снова расходятся, как разверзаются обширные океаны – а затем сжимаются и исчезают. Взбухают и дымятся длинные цепи вулканов, почва сотрясается от землетрясений, величественные горные кряжи вздымаются, рушатся и превращаются в обломки. Движитель всей этой лихорадочной деятельности – тектоника плит, и именно она стала первопричиной нашей эволюции.

Внешняя оболочка Земли, ее кора, – словно хрупкая скорлупка, под которой заключена горячая, вязкая мантия. Этот ломкий слой весь в трещинах, он расколот на множество отдельных плит, которые перемещаются по поверхности Земли. Кора, из которой состоят континенты, более толстая, но состоит из менее плотных горных пород, а океаническая кора тоньше, но тяжелее, поэтому и не поднимается так высоко, как континентальная кора. Большинство тектонических плит состоят и из континентальной, и из океанической коры, и эти «плоты» постоянно толкаются друг с другом, чтобы устроиться поудобнее, качаясь на поверхности горячей бурлящей мантии и повинуясь капризам ее течений.

Когда эти плиты наталкиваются друг на друга и образуют так называемую конвергентную границу между плитами, какой-то из них придется поддаться. Передний край одной плиты погружается под другую, и ее затягивает в жаркую мантию, где плавятся даже камни, что вызывает частые землетрясения и питает гряду вулканов. Поскольку породы континентальной коры не такие плотные, а следовательно, более плавучие, при столкновении плит внизу почти всегда оказывается океаническая кора. Этот процесс субдукции (пододвигания) плит продолжается, пока океан, оказавшийся между плит, не поглощается мантией, а два блока континентальной коры не сдвигаются воедино; при этом вдоль линии их взаимодействия протягивается высокая гряда складчатых гор.

Дивергентные, они же конструктивные, границы – это места, где две плиты, напротив, расходятся друг от друга. Раскаленная мантия выпячивается в эту щель из глубины, словно кровь, выступающая в порезе на руке, и отвердевает, образуя новую каменную кору. Такой спрединговый рифт может пройти по середине континента и расколоть его надвое, но новая отвердевшая порода плотная, залегает низко и поэтому затопляется водой. Конструктивные границы создают новую океаническую кору, и яркий пример такого спредингового рифта, образовавшего морское дно, – Срединно-Атлантический хребет[7].

Тектоника плит – одна из основных концепций развития Земли, и мы будем постоянно возвращаться к ней на страницах этой книги, а сейчас поговорим о том, как климатические изменения, вызванные тектоникой плит на протяжении недавней геологической истории, создали условия для нашего возникновения.

Последние 50 миллионов лет или около того характеризовались глобальным похолоданием. Этот процесс получил название кайнозойского похолодания, и его кульминацией стал начавшийся 2,6 миллиона лет назад нынешний период перемежающихся ледниковых периодов, который мы подробно рассмотрим в следующей главе. Этот длительный период постепенного снижения температуры в глобальном масштабе в целом был вызван столкновением континентов: присоединением Индии к Евразии и возникновением Гималаев. Дальнейшая эрозия этого величественного горного хребта поглотила из атмосферы много углекислого газа, что привело к снижению парникового эффекта, который до этого обогревал планету (см. главу 2), а это, в свою очередь, – к похолоданию. И наоборот: когда на планете в целом стало холоднее, из океанов испарялось меньше воды, поэтому в мире стало меньше дождей и в целом суше.

Хотя эти тектонические процессы происходили в 5000 километров от колыбели человечества, за Индийским океаном, они оказали непосредственное воздействие на эту самую колыбель. Гималаи и Тибетское плоскогорье создали мощную муссонную циркуляцию над Индией и Юго-Восточной Азией. Однако этот сильный засасывающий эффект атмосферы над Индийским океаном еще и оттягивал влагу от Восточной Африки, снизив количество дождей в тех местах. Примерно 3–4 миллиона лет назад Австралия и Новая Гвинея переместились к северу, перекрыв океанский пролив – так называемый Индонезийский морской путь. Эта блокада ограничила приток теплых южнотихоокеанских вод, и вместо них в центральную часть Индийского океана потекли более прохладные воды северной Пацифики. Охлаждавшийся Индийский океан стал испарять меньше влаги, а это, в свою очередь, привело к понижению уровня осадков в Восточной Африке[8]. Но главное – в самой Африке происходили тектонические движения, которые, как оказывается, сыграли важнейшую роль в создании человека.

Движущие силы эволюции

Около 30 миллионов лет назад под земной корой на северо-западе Африки вздыбилась раскаленная мантия (образовался так называемый мантийный плюм). Горные породы вытолкнуло наверх примерно на километр[9] наподобие огромного прыща. Покров континентальной коры на этом куполе растягивался, истончался и в конце концов начал лопаться прямо посередине выпуклости, образовав череду разломов. Восточно-Африканский рифт рассек возвышенность примерно с юга на север с восточным ответвлением, которое проходит там, где теперь располагаются Эфиопия, Кения, Танзания и Мали, и западным, которое рассекает Конго и затем продолжается вдоль границы с Танзанией.

Этот процесс нарушения сплошности земной поверхности шел интенсивнее в северном направлении; там кора оказалась разломана насквозь, и в длинную рану сочилась магма, отчего возникла новая, базальтовая кора. Потом эта глубокая расщелина заполнилась водой и образовалось Красное море, а другой разлом стал Аденским заливом. Разломы, тянувшиеся по морскому дну, отломили кусок от полуострова Сомали, и образовалась новая тектоническая плита – Аравийская. Место, где в виде буквы Y сходятся Африканский рифт, Аденский залив и Красное море, называется «тройное сочленение», и в самом его центре лежит низменный Афарский треугольник, который охватывает Северо-Восточную Эфиопию, Джибути и Эритрею[10]. К этому важному региону мы еще вернемся.

Восточно-Африканский рифт тянется на тысячи километров от Эфиопии до Мозамбика. Поскольку выпуклость из-за мантийного плюма продолжает расти, рифт постепенно расширяется. Эта «тектоника растяжения» заставляет целые скальные плиты трескаться и образовывать разрывы, причем обломки выталкивает вверх, создавая крутые склоны, а те, что проваливаются в разлом, образуют дно долины. Этот процесс, шедший в период от 5,5 до 3,7 миллиона лет назад, создал нынешний ландшафт рифта: широкая глубокая долина в полумиле над уровнем моря, по обе стороны окаймленная горными кряжами[11].

В результате выпячивания коры и образования высоких кряжей по сторонам рифта почти вся Восточная Африка лишилась дождей. Влажный воздух с Индийского океана вынужден подниматься выше, где он охлаждается, конденсируется и выпадает дождем у побережья. Из-за этого в глубине континента климат становится засушливее: это явление называется областью дождевой тени[12]. Одновременно высокий рифт блокирует и влажный воздух из центральноафриканских тропических лесов, не позволяя ему двигаться на восток[13].

Итогом всех этих тектонических процессов – возникновения Гималаев, перекрытия Индонезийского морского пути, а в особенности – возникновение высоких гребней по краям Африканского рифта – было иссушение Восточной Африки. А формирование рифта изменило не только климат, но и ландшафт и в процессе преобразило экосистемы этого региона. Восточная Африка в результате этих катаклизмов из плоской однородной земли, утопающей в тропических лесах, превратилась в труднопроходимый гористый регион с плато и глубокими долинами, а его растительность теперь варьировала от влажного леса до саванны и пустынного скрэба[14].

Хотя огромный рифт начал формироваться около 30 миллионов лет назад, подъем и постепенное высыхание почвы происходило в основном в последние 3–4 миллиона лет[15]. За это время – то есть одновременно с нашей эволюцией – восточноафриканский пейзаж перестал напоминать «Тарзана» и стал больше похож на «Короля Льва»[16]. Именно это длительное постепенное высыхание Восточной Африки, сокращение и дробление лесных массивов и замещение их саванной и стало одним из главных факторов, которые привели к отделению гоминин от крупных обезьян, живущих на деревьях. Расширение сухих травянистых пустошей поспособствовало и распространению крупных травоядных млекопитающих – различных видов копытных наподобие антилоп и зебр, на которых люди впоследствии смогли охотиться.

Однако это был не единственный фактор. В процессе своего тектонического формирования условия окружающей среды в Восточно-Африканской рифтовой долине стали очень разнообразными, в ней близко соседствовали самые разные участки – леса и травянистые пустоши, горные кряжи, крутые обрывы, холмы, плоскогорья и равнины, долины и глубокие пресноводные озера на дне рифта[17]. Это стали называть мозаичной средой, и она обеспечила гомининам широкий ассортимент источников пищи, ресурсов и перспектив[18].

Расширение долины и подъем магмы сопровождались возникновением цепочек действующих вулканов, благодаря чему эта территория оказалась богата отложениями пепла и пемзы. Восточно-Африканская рифтовая долина испещрена вулканами по всей длине, и многие из них возникли в последние несколько миллионов лет. Большинство этих вулканов лежит внутри самой долины, но некоторые из самых крупных и старых высятся на краях, в том числе горы Кения, Элгон и Килиманджаро, высочайшая вершина Африки.

В ходе постоянных извержений вулканы изливали потоки лавы, которые застывали и образовывали каменные гряды, пересекавшие ландшафт. Легконогие гоминины могли перебираться через них, а вместе с крутыми обрывистыми склонами рифта эти гряды служили естественными препятствиями и преградами для животных, на которых наши предки охотились. Первые охотники имели возможность точнее предсказывать и контролировать перемещения добычи, перекрывать пути к отступлению и направлять животных прямо в ловушку, где их и убивали. Эти же особенности местности, вероятно, обеспечивали беззащитным первым людям хоть какое-то убежище от рыскавших по окрестностям хищников[19]. По всей видимости, эти разнообразные труднопроходимые участки создали гомининам идеальную среду для жизни и процветания. Первые люди, которые, как и мы, были относительно хилыми и не обладали ни силой льва, ни скоростью гепарда, приспособились к окружающему ландшафту и научились пользоваться всеми его преимуществами, так что и вулканическая, и тектоническая сложность окружающей среды лишь помогала им охотиться.

Тектоническая и вулканическая деятельность создала и сохранила эти особенности разнообразного динамичного ландшафта на протяжении всей нашей эволюции. В сущности, поскольку Восточно-Африканская рифтовая долина – регион с бурной геологической историей, и ландшафт в ней сильно изменился с тех пор, как здесь поселились первые люди. Поскольку рифт расширялся, области в долине, где когда-то жили гоминины, теперь поднялись и образовали стены рифта: именно сюда переместились из первоначальных мест обитания гоминин и их окаменелые останки, и археологические свидетельства их существования. И этот великий разлом, самый древний и важный регион с тектоникой растяжения в сегодняшнем мире, считают важнейшей движущей силой нашей эволюции.

От деревьев до орудий труда

Первый биологический вид, единодушно причисляемый к гомининам и оставивший достаточно много хороших окаменелостей, – это Ardipithecus ramidus, живший примерно 4,4 миллиона лет назад в лесах вдоль долины реки Аваш в Эфиопии. Этот вид был размерами примерно с современного шимпанзе, имел мозг таких же размеров и зубы, свидетельствующие о всеядности. Окаменелые скелеты указывают, что эти гоминины еще жили на деревьях, а прямохождение было у них развито очень слабо. Около 4 миллионов лет назад появились первые члены рода Australopithecus – «южных обезьян», – которые обладали некоторыми общими чертами с современным человеком, в том числе стройной и грациозной фигурой (однако череп у них сохранял первобытные очертания), и уверенно ходили на двух ногах. В частности, по ископаемым остаткам мы знаем о виде Australopithecus afarensis. Например, мы нашли на удивление полный скелет самки, которая жила в долине реки Аваш 3,2 миллиона лет назад и которая стала известна как Люси[20].

Ростом Люси была всего около 1,1 метра, но позвоночник, таз и кости ног у нее очень напоминали скелет современных людей. Поэтому хотя мозг и у Люси, и у других представителей A. afarensis[21] был небольшой, как у шимпанзе, их скелет ясно указывает на образ жизни, при котором приходится подолгу ходить на двух ногах. Более того, в вулканическом пепле в Танзании, в местности Лаэтоли, сохранилось три набора следов, которым 3,7 миллиона лет. Вероятно, их оставили представители A. afarensis, и эти следы на удивление похожи на те, что оставите на песке вы, если решите прогуляться по пляжу.

Ко времени около 2 миллионов лет назад все виды гоминин рода Australopithecus вымерли, а от них произошел наш род Homo. Первым был Homo habilis (человек умелый), со стройным телом, похожим на первых австралопитеков, и мозгом лишь ненамного крупнее, чем у них[22]. Резкое увеличение размеров тела и мозга, а также переход к радикально другому образу жизни наблюдались лишь с появлением Homo erectus – он возник около 2 миллионов лет назад в Восточной Африке. Ниже черепа скелет H. erectus очень похож на анатомически современного человека: в нем есть и механизмы адаптации к бегу на длинные дистанции, и устройство плеча, позволяющее что-то бросать. Кроме того, считается, что у H. erectus были и другие общие с нами черты, в том числе долгое детство, относительно медленное развитие и сложное общественное поведение.

Вероятно, H. erectus был первым из гоминин, кто начал вести жизнь собирателей-охотников и подчинил себе огонь – научился пользоваться им не только для обогрева, но и, возможно, для приготовления пищи[23]. Не исключено, что они даже перемещались на плотах через большие водоемы[24]. H. erectus уже 1,8 миллиона лет назад расселился по всей Африке, а потом первым из гоминин покинул континент и распространился по Евразии – вероятно, его миграция шла несколькими независимыми волнами[25]. Этот вид просуществовал почти 2 миллиона лет. Между тем анатомически современные люди существуют лишь одну десятую часть этого времени, и на сегодня считайте, что нам повезет, если мы просуществуем еще 10 000 лет, не говоря уже о 2 миллионах.

Примерно 800 000 лет назад H. erectus породил Homo heidelbergensis, из которого 250 000 лет назад развились Homo neanderthalensis (неандертальцы) в Европе и денисовцы в Азии. Первые анатомически современные люди (Homo sapiens) появились в Восточной Африке в период с 300 000 до 200 000 лет назад.

В ходе эволюции человека гоминины все лучше осваивали прямохождение[26], и в их скелетах наметились изменения, позволявшие сохранять вертикальное положение тела и способ передвижения: S-образный прогиб позвоночника, чашевидный таз и более длинные ноги. Волосяной покров на теле почти исчез, не считая черепа. Форма головы также преобразилась: челюсти меньше выступают вперед, подбородок стал более заметен, а черепная коробка приобрела объем и округлость[27]. Увеличение размеров мозга и стало главным различием между родом Australopithecus и нашей ветвью Homo. За 2 миллиона лет эволюции размер мозга у австралопитековых оставался на удивление постоянным – около 450 см³, то есть примерно как у современного шимпанзе. Однако у H. habilis мозг был на треть больше, около 600 см³, а при переходе от H. habilis и H. erectus к H. Heidelbergensis размер мозга удвоился еще раз. Уже 600 000 лет назад мозг у H. heidelbergensis был размером приблизительно как у современного человека и втрое больше, чем у австралопитековых[28].

У гоминин была и еще одна определяющая черта, помимо увеличения размера мозга: мы применяем разум для изготовления орудий труда. Первые распространенные каменные орудия труда, так называемая олдувайская технология, восходит ко времени около 2,6 миллиона лет назад, и ее применяли и более поздние виды Australopithecus, а также H. habilis и H. erectus. Округлые камешки из реки служили для раскалывания костей или орехов на плоском камне-наковальне. Чтобы заострить край, с гальки скалывали слои-отщепы, и таким камнем можно было отрезать или отскабливать мясо убитой добычи или обрабатывать дерево[29].

Переворот в технологии каменного века произошел 1,7 миллиона лет назад, когда H. erectus унаследовал олдувайские орудия и усовершенствовал их, создав ашельскую культуру. Ашельские орудия сделаны более тщательно – с них скалывали кусочки все меньше и меньше, так что получались более симметричные и тонкие ручные топоры грушевидной формы. Такова была общепринятая технология на протяжении практически всей человеческой истории. Следующий прорыв обеспечила мустьерская технология, которую применяли неандертальцы и анатомически современные люди в ледниковый период. Здесь камень (так называемое ядрище) тщательно подготавливали и обстукивали по краю, после чего ловко откалывали последний большой плоский отщеп. Целью был именно этот снятый отщеп: тонкий заостренный обломок служил прекрасным ножом либо шел на наконечник копья или стрелы[30].

Эти каменные инструменты, как и деревянные древки копий, позволили гомининам стать прекрасными грозными охотниками, и для этого им не пришлось отращивать большие зубы или когти на собственном теле, как остальным хищникам. Палки и камни служили нам искусственными зубами и когтями, с их помощью мы охотились ради пропитания или защищались, держась на безопасном расстоянии от добычи и хищников, чтобы свести к минимуму риск травмы.

Перемены формы тела и стиля жизни дополняли друг друга. Люди научились лучше бегать и приобрели сложные когнитивные навыки, что наряду с применением орудий труда и контролем над огнем дало им возможность лучше охотиться и обеспечило рацион с большой долей мяса, необходимый для работы крупного мозга. Это, в свою очередь, позволило нам развить более сложные социальные взаимодействия и наладить кооперацию, создать культуру, научиться решать задачи, а главное, пожалуй, – говорить[31].

Климатический маятник

Многие подобные вехи в нашей эволюции ограничивались Афарским треугольником – той самой впадиной, которая, как мы уже видели, находится прямо на тройном сочленении тектонических плит на северной, более древней оконечности Восточно-Африканской рифтовой долины. Первые ископаемые остатки гоминин – это был Ardipithecus ramidus, – были обнаружены в долине реки Аваш, которая протекает к северо-востоку от Эфиопского плато в сторону Джибути – прямо посередине Афарского треугольника. В долине этой самой реки сохранились останки Люси, которым 3,2 миллиона лет; более того, в честь этого региона получил название весь ее вид – Australopithecus afarensis. А древнейшие известные нам олдувайские орудия обнаружены в эфиопском местонахождении Гона, которое тоже расположено в Афарском треугольнике. Однако колыбелью и питомником эволюции гоминин стала Восточно-Африканская рифтовая долина целиком, на всем своем протяжении.

Постепенная аридизация и рифтовая система с ее мозаикой из разных участков со своими особенностями, в том числе вулканическими горными грядами и сбросовыми уступами, очевидно, стали важнейшим фактором в создании среды для нашей эволюции. Такой сложный тектонический ландшафт, безусловно, подарил бродячим гомининам много интересных перспектив, однако он не в полной мере объясняет, как им удалось стать такими феноменально умными и гибкими. Считают, что ответ на этот вопрос – особая черта тектоники растяжения великой Рифтовой долины и ее связь с колебаниями климата.

Как мы уже видели, в последние 50 миллионов лет или около того в мире в целом становится прохладнее и суше, а тектонический подъем и образование рифтовой долины привели к тому, что в Восточной Африке воцарился крайне засушливый климат и она утратила свой былой лесистый покров. Но в пределах глобальной тенденции к похолоданию и высушиванию климат стал очень нестабильным, и в нем постоянно наблюдались резкие колебания в обе стороны. Как мы подробно разберем в следующей главе, примерно 2,6 миллиона лет назад на Земле началась нынешняя эпоха ледниковых периодов с перемежающимися ледниковыми и межледниковыми фазами, которые определяются ритмическими изменениями земной орбиты и наклона ее оси – так называемыми циклами Миланковича. Восточная Африка находится слишком далеко от полюсов, и ледниковые щиты на нее не «наползали», но это не означает, что эти космические циклы не оказывали на нее сильнейшего воздействия. В частности, периодическое удлинение орбиты Земли вокруг Солнца, отчего ее эллипс становится более продолговатым – это называется долгопериодическими колебаниями эксцентриситета, – привело к тому, что в Восточной Африке бывали периоды крайне переменчивого климата. Во время каждой такой фазы крайней переменчивости климат постоянно колеблется от очень засушливого до относительно влажного в соответствии с более быстрым ритмом цикла прецессии наклонной земной оси, к чему мы еще вернемся[32].

Однако эти космические циклы и вызванные ими колебания климата занимают тысячи и тысячи лет. Если мы хотим понять, как шла эволюция человека, главный вопрос состоит в том, что процессы, особенно сильно повлиявшие на Восточную Африку, например общее иссушающее воздействие тектонического подъема и возникновение рифта в этом регионе или климатические ритмы, в том числе прецессия земной оси, разворачиваются немыслимо медленно по сравнению с продолжительностью жизни животного. Однако разум и, как следствие, необычайная гибкость поведения – это механизмы приспособления, подобные швейцарскому складному ножу: они помогают отдельной особи решать разнообразные задачи, поскольку окружающая среда существенно изменяется на протяжении ее жизни. Изменения среды за значительно более долгое время привело бы к адаптационным изменениям телосложения или физиологии вида на протяжении многих поколений (как, например, приспособились к постоянной жизни в безводной пустыне верблюды). Значит, существовало какое-то мощное эволюционное давление, подталкивавшее гоминин к более разумному и гибкому поведению, а следовательно, был какой-то фактор, который влиял на наших предков на очень кратких промежутках.

В чем же состояла особенность условий в Восточной Африке, которая направила эволюцию гоминин в сторону очень высокого интеллекта – как у нас с вами? Ответ, найденный в последние годы, опять же сводится к уникальной тектонической обстановке в этом регионе. Как мы уже знаем, Восточная Африка выпятилась вверх, поскольку под ней образовался мантийный плюм, который растягивал кору, пока та не растрескалась и не раздвинулась. Поэтому для географии Восточно-Африканской рифтовой долины характерно ровное дно, куда опустились большие обломки коры, и горные кряжи, тянущиеся по обеим сторонам. В частности, в последние 3 миллиона лет на дне долины образовалось множество изолированных бассейнов, которые, когда климатические условия были достаточно влажными, вероятно, заполнялись водой и превращались в озера[33]. Эти глубокие озера играли важную роль, поскольку каждый год в засушливый сезон снабжали гоминин водой надежнее, чем горные ручьи[34]. Однако многие из этих озер были эфемерными – появлялись и исчезали, когда климат менялся.

Система Восточно-Африканской рифтовой долины с крупнейшими озерами и бассейнами озер-усилителей

Изображение создано автором этой книги в программе Mathematica 11.0 на основании данных из Trauth (2007) и Maslin (2014).

Ландшафт тектонического рифта создает резкий контраст условий между высокогорьями и дном долины. Дожди, проливающиеся над высокими стенами рифта и вулканическими пиками, питают ручьи, которые стекают в озера, испещряющие дно долины, где гораздо жарче, и вода быстро испаряется. Это означает, что многие озера в рифтовой долине крайне чувствительны к балансу осадков и испарения и даже мельчайшее изменение климата заставляет уровень воды существенно и быстро понижаться или повышаться – гораздо сильнее, чем у остальных озер на всей планете и даже в других частях Африки[35]. Поскольку даже мелкие изменения регионального климата вызывают очень большие изменения в уровнях этих важнейших водохранилищ, их называют «озерами-усилителями»: они действуют словно высококачественный усилитель слабого сигнала. Считается, что именно эти озера-усилители и послужили недостающим звеном между долгосрочными тектоническими тенденциями, создавшими рифтовую долину, колебаниями земного климата и стремительными изменениями среды обитания, которые повлияли на нашу эволюцию самым сильным и непосредственным образом.

Здесь важно учесть две уникальные черты поведения нашей планеты в космических масштабах: растяжение эллиптической орбиты Земли вокруг Солнца (эксцентриситет) и наклон земной оси (прецессия). Каждый раз, когда орбита Земли вытягивается (максимальный эксцентриситет), климат Восточной Африки становится крайне нестабильным. В каждую из этих фаз климатических колебаний, когда цикл прецессии обеспечивает немного больше солнечного тепла Северному полушарию, на стены рифтовой долины выпадает больше дождей. Возникают и увеличиваются озера-усилители, и вдоль их берегов вырастают леса. И, напротив, в противоположную фазу цикла прецессии над долиной выпадает меньше дождей и озера уменьшаются или и вовсе исчезают. В итоге рифтовая долина снова становится крайне засушливой и с минимальной растительностью[36]. Поэтому в целом условия обитания в Восточной Африке в последние несколько миллионов лет были очень сухими, но эта общая тенденция перемежалась периодами сильной переменчивости, когда климат колебался в обе стороны – становился то гораздо влажнее, то снова сухим.

Подобные чередования происходили примерно каждые 800 000 лет; в такие времена озера-усилители мерцали, будто скверная электролампочка, и каждый такой цикл означал сильную перемену в доступности воды, растительности и пищи, что сильнейшим образом сказывалось на наших предках. Стремительные флуктуации условий способствовали выживанию гибких и умеющих приспосабливаться гоминин и тем самым подхлестнули эволюцию крупного мозга и острого ума[37].

Три последних периода таких сильных колебаний климата пришлись на 2,7–2,5, 1,9–1,7 и 1,1–0,9 миллиона лет назад[38]. При исследовании археологических данных ученые сделали интереснейшее открытие. Время появления новых видов гоминин, что зачастую было связано с увеличением размеров мозга, а также время их вымирания, как правило, совпадает с периодами колебаний сухости-влажности. Например, один из важнейших эпизодов в человеческой эволюции произошел в период с 1,9 до 1,7 миллиона лет назад, в фазу, когда пять из семи главных бассейнов озер в долине постоянно то наполнялись, то пустели. Именно тогда количество разных видов гоминин достигло пика, в том числе появился H. erectus с его резко увеличившимся мозгом. В целом из 15 известных нам видов гоминин 12 появились именно в эти три периода[39]. Более того, развитие и распространение технологий изготовления орудий труда в трех последовательных культурах, о которых мы уже упоминали – олдувайской, ашельской и мустьерской, – также соответствуют периодам эксцентриситета, связанным с сильной переменчивостью климата[40].

Эти периоды не только определили нашу эволюцию, они еще и считаются той самой силой, которая подтолкнула несколько видов гоминин мигрировать из родных мест в Евразию. В следующей главе мы подробно рассмотрим, как наш вид Homo sapiens расселился по всему миру, однако условия, побудившие гоминин покинуть Африку, опять же связаны с флуктуациями климата в Восточно-Африканской рифтовой долине.

В фазу влажности заполнение крупных озер-усилителей и избыток воды и пищи вызывали демографический взрыв, одновременно ограничивая пространство для заселения вдоль лесистых бортов рифта. Это должно было с каждой очередной влажной фазой цикла прецессии вытеснять гоминин все дальше вдоль рифтовой долины в Восточную Африку – своего рода климатическая помпа. Более влажные условия, кроме того, позволили мигрантам-гомининам двигаться на север вдоль притоков Нила и через зеленые коридоры Синайского полуострова и Средиземноморья, откуда они хлынули в Евразию[41]. Homo erectus покинул Африку в фазу переменчивого климата примерно 1,8 миллиона лет назад и впоследствии расселился до самого Китая. В Европе H. erectus эволюционировал в неандертальцев, а популяция H. erectus, оставшаяся в Восточной Африке, впоследствии превратилась в анатомически современных людей, что произошло 300 000–200 000 лет назад.

Как мы узнаем из следующей главы, наш вид расселился из Африки примерно 60 000 лет назад. По дороге через Европу и Азию мы встретили потомков предыдущих волн миграции гоминин – неандертальцев и денисовцев. Однако и те и другие вымерли около 40 000 лет назад, и остались только анатомически современные люди. После пика разнообразия видов гоминин со времени их возникновения в Африке около 2 миллионов лет назад[42] и до периода наших тесных взаимодействий (и скрещивания) с близкородственными видами людей в Евразии Homo sapiens превратился в вид-одиночку. Сегодня мы – единственный сохранившийся вид из нашего рода, более того, из целого древа гоминин.

Это само по себе любопытно. Обширные археологические данные говорят, что неандертальцы тоже были видом исключительно разумным и гибким. Они изготавливали каменные орудия, охотились с копьями, подчинили себе огонь, многие из них украшали свои тела и даже хоронили мертвых. Кроме того, они были физически сильнее нас, Homo sapiens. И тем не менее стоило нам появиться в Европе, как неандертальцы исчезли. Вероятно, они не выдержали сурового климата в разгар ледникового периода, хотя жутковатое совпадение с нашим появлением, пожалуй, заставляет усомниться в этой версии. А может быть, анатомически современные люди яростно набросились на прежних европейцев и перебили их всех до единого. Но скорее всего мы просто победили в конкуренции за ресурсы в общей среде обитания. Считается, что современные люди гораздо лучше владели языком, а следовательно, социальной координацией и инновациями, а также лучше умели изготавливать орудия труда. И несмотря на то что мы вышли из тропической Африки позднее других, мы уже умели делать швейные иглы, а значит, могли шить себе теплую одежду, в которую можно было кутаться в особенно лютые морозы ледникового периода[43].

Люди опережали неандертальцев умом, а не силой и в конечном итоге захватили мир. Вероятно, причина в том, что наши предки обладали более долгой эволюционной историей в крайне неустойчивом климате Восточной Африки, что и вынудило их стать умнее и гибче неандертальцев. Мы больше времени посвятили адаптации к колебаниям сухости-влажности в рифтовой долине, и это также помогло нам лучше чувствовать себя в разных климатических условиях по всему остальному миру, в том числе и выдерживать холода ледникового периода в Северном полушарии[44].

Так или иначе, животное под названием «человек» было создано особым сочетанием планетарных процессов, сложившимся в Восточной Африке в последние несколько миллионов лет. Дело не только в том, что в этих краях стало засушливо, поскольку земная кора вспучилась из-за мантийного плюма и весь регион из относительно плоского лесистого обиталища наших предков-приматов превратился в сухую саванну. Весь ландшафт преобразился – теперь это была труднопроходимая местность, изрезанная крутыми сбросовыми уступами и грядами из застывшей вулканической лавы, мир, разбитый на сложную мозаику из разнообразных участков, которая к тому же менялась со временем. В частности, экстенсивная тектоника Восточной Африки создала рифтовую долину с ее уникальной географией – высокими стенами, собиравшими дождевую воду, и жарким дном долины. Космические циклы земной орбиты и наклон ее оси периодически наполняли бассейны на дне рифта и превращали их в озера-усилители, которые быстро реагировали даже на самые скромные колебания климата и тем самым оказывали мощное эволюционное давление на все живое в этом регионе.

Такие уникальные условия на родине гоминин поспособствовали развитию вида, умеющего приспосабливаться и проявлять гибкость. Наши предки все больше и больше полагались на свой разум и на сотрудничество в социальных группах. Разнообразный ландшафт, сильно менявшийся и в пространстве, и во времени, стал колыбелью эволюции гоминин и породил голую болтливую обезьяну, настолько умную, что она в состоянии осознать, откуда появилась. Главные признаки Homo sapiens – разум, язык, орудия труда, социальное обучение и умение сотрудничать, позволившие нам создать сельское хозяйство, жить в городах и строить цивилизации, – стали прямым следствием крайней переменчивости климата, которая, в свою очередь, была обусловлена особой средой рифтовой долины. Мы, как и все остальные виды живых существ, – продукт окружающей среды. Мы – вид обезьян, порожденный изменениями климата и тектоникой плит в Восточной Африке[45].

Мы – дети тектоники плит

Тектоника плит не просто создала разнообразную динамичную среду Восточной Африки, где мы эволюционировали как вид, но еще и стала определяющим фактором для тех мест, где человечество решило создать первые цивилизации.

Взгляните на карту, где отмечены границы трущихся друг о друга тектонических плит, и наложите на нее точки, где возникли крупнейшие древние цивилизации, и вы увидите удивительно точное соотношение: почти все они расположены очень близко от границ плит. Если учесть, сколько на Земле суши, которую легко можно было бы заселить, эта корреляция весьма примечательна и едва ли случайна. Первые цивилизации словно бы сговорились, что нужно жаться поближе к тектоническим разломам, за тысячи лет до того, как ученые обнаружили эти разломы. Должно быть, в границах плит есть что-то особенно привлекательное для создания древних культур, невзирая на опасность землетрясений, цунами и извержений вулканов, которой чреваты разломы земной коры.

В долине Инда, во впадине, тянущейся вдоль подножия Гималаев, около 3200 года до н. э. возникла хараппская цивилизация – одна из трех самых первых в мире (наряду с Месопотамией и Египтом)[46]. При столкновении тектонических плит их края сминаются в высокие горные цепи – например, Гималаи возникли при столкновении Индии с Евразией, – однако колоссальный вес горной гряды также проминает кору вдоль нее, она опускается, и создается плавно уходящая в сторону гор выемка. По этой предгорной впадине текут реки Инд и Ганг, сбегающие с гималайских высот, и их воды несут с гор осадки, которые создают весьма плодородные почвы для раннего земледелия. Можно сказать, что араппская цивилизация родилась в результате столкновения континентов – Индии и Евразийской плиты.

Та же картина в Месопотамии: Тигр и Евфрат текут по низине, окаймленной горами Загрос, которые возникли, когда Аравийская плита пододвинулась под Евразийскую[47]. Междуреченские почвы точно так же обогащались осадками, вымытыми со склонов этой горной гряды[48]. На этом стыке Аравийской и Евразийской плит возникли и ассирийская, и персидская цивилизация. Минойцы, греки, этруски и римляне тоже создали свои цивилизации вблизи от границ тектонических плит и в тектонически сложной обстановке бассейна Средиземного моря. В Мезоамерике около 2000 года до н. э. возникла цивилизация майя, которая затем распространилась на почти всю Юго-Восточную Мексику, Гватемалу и Белиз, и самые крупные ее города были выстроены среди гор, возникших при субдукции плиты Кокос между Североамериканской и Карибской плитами. А более поздняя ацтекская культура расцвела поблизости от той же границы конвергенции плит, при всех ее землетрясениях и вулканах вроде Попокатепетля, «Дымящейся горы», священной для ацтеков[49].

Плодородные пахотные земли можно найти не только в выемках вдоль подножия горных цепей, возникших при столкновении континентов, вроде Месопотамии. Плодородную сельскохозяйственную почву дают и вулканы. Они тянутся широкой полосой примерно в ста километрах от линии субдукции, поскольку по-глощенная плита заглубляется в раскаленные недра и плавится, а от этого поднимаются большие пузыри магмы, которые и запускают извержения на поверхности. В регионах с плодородной вулканической почвой в полосе, где Африканская плита очутились под более мелкими плитами, составляющими регион Средиземноморья, возникли средиземноморские цивилизации, в том числе греческая, этрусская и римская[50].

В местах тектонического напряжения встречаются также открытые трещины в скальной породе или задранные вверх куски коры, так называемые взбросы, что часто создает родники. Длинная линия связанных между собой гор вдоль Южной Евразии, возникших при столкновении Африканской, Аравийской и Индийской плит, по воле случая совпала с засушливой полосой на земной поверхности. Здесь находятся Аравийская пустыня и пустыня Тар, а объясняется такой климат опусканием сухого воздуха при циркуляции в атмосфере (к чему мы вернемся в главе 8). Здесь такие взбросы часто находятся на стыке между низкими бесплодными пустынями и высокими неприветливыми горами или плато, поэтому вдоль этих географических границ часто пролегали торговые пути. На них возникало множество городов, где путешествующие купцы могли остановиться на ночлег, а воду горожане брали из родников у подножия гор[51]. Без тектонических сдвигов в этих местах царила бы засуха, а так эти поселения обеспечены источниками воды, однако остаются беззащитными перед разрушительными землетрясениями, которые происходят при каждом движении коры[52].

В 1994 году землетрясение полностью уничтожило деревню Сефидабе в пустыне на юго-востоке Ирана. Любопытно, что Сефидабе – место крайне уединенное: это одна из немногочисленных остановок на долгом торговом пути к Индийскому океану, и до ближайшего населенного пункта оттуда в любую сторону 100 километров. Однако землетрясение словно бы избрало деревню своей целью и стерло ее с лица земли с ужасающей точностью. Как выяснилось, Сефидабе была выстроена прямо на взбросе, скрытом глубоко под землей. Взброс залегал так глубоко, что на поверхности на его существование ничего не намекало – никаких подозрительных обрывов, – поэтому геологи его раньше не замечали. Задним числом понятно, что единственным признаком взброса была непримечательная гряда округлых холмов, которая бежала вдоль города: ее постепенно создали сотни тысяч лет землетрясений. Поселение возникло именно здесь благодаря тому, что тектоническое выталкивание пород вверх поддерживало родники у подножия гряды – единственный источник воды на много миль окрест. Тектонический сдвиг создал условия для жизни в пустыне, однако стал и причиной ее гибели[53].

Крупнейшие ранние цивилизации и их близость к границам плит

Изображение создано автором этой книги в программе Mathematica 11.0 на основании данных из Force (2010) (Figure 1) и с использованием сведений о границах тектонических плит, предоставленных Питером Бердом из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (http://peterbird.name/oldFTP/PB2002/).

Родниками, возникшими при взбросах, пользовались тысячелетиями, и это объясняет расположение многих древних поселений на тектонических стыках. Однако в наши дни судьба таких поселений вызывает тревогу. Тегеран, столица Ирана, возник из скопления мелких городков на крупном торговом пути у подножия горной системы Эльбрус. Начиная с пятидесятых годов ХХ века город стремительно рос, и теперь это густонаселенный мегаполис, где постоянно проживает более 8 миллионов человек, а в течение рабочего дня в городе находится свыше 10 миллионов человек[54]. Однако мелкие торговые городки, столетиями занимавшие эту территорию, много раз разрушались или просто уничтожались землетрясениями: взброс, на котором они стояли, смещался, чтобы сбросить накопившееся тектоническое напряжение. Город Тебриз, расположенный к северо-востоку от Тегерана на той же горной цепи, страдал от землетрясений дважды, в 1721 и 1780 годах, и при каждом из них погибало более 40 000 человек – и это во времена, когда население каждого города составляло лишь крошечную долю нынешнего. Если – а на самом деле когда – на этом взбросе произойдет очередное крупное землетрясение, последствия для Тегерана могут быть гибельными. Люди жили на таких взбросах тысячелетиями, привлеченные источниками при взбросах и торговыми путями, проходившими вдоль естественной границы ландшафта, а крупные современные города, выросшие на месте этих поселений, теперь особенно беззащитны перед таким геологическим наследием[55].

Мы – дети тектоники плит. Некоторые крупнейшие города мира в наши дни покоятся на тектонических разломах, а многие древнейшие цивилизации в истории возникали вдоль границ плит, составляющих земную кору. На более фундаментальном уровне тектонические процессы в Восточной Африке определили эволюцию гоминин и создали наш вид с его высоким интеллектом и адаптивностью. А теперь поговорим об особом периоде в истории нашей планеты, который позволил человечеству покинуть родину в Великой рифтовой долине и захватить весь земной шар.

Глава вторая

Дрейфующие на континентах

Мы живем в довольно необычную геологическую эпоху. Это время, для которого характерна одна определяющая черта – лед. Читателю это может показаться неожиданным, ведь нас так тревожит глобальное потепление. Со времен Промышленной революции средняя температура постоянно росла, а особенно быстро – в последние шестьдесят лет, и этого нельзя отрицать. Однако этот скачок, вызванный человеческой деятельностью, наблюдается на фоне гораздо более крупномасштабного оледенения четвертичного периода. Примерно 2,6 миллиона лет назад, в начале последней геологической эпохи, Земля вступила в новый климатический режим – в череду перемежающихся ледниковых периодов. Эти условия сильно сказались на условиях жизни в том мире, в котором мы сейчас живем, и на том, как мы заняли свое место в нем.

Сейчас мы живем в межледниковый период: климат относительно теплый, ледяные шапки сокращаются, а следовательно, уровень моря повышен. Однако в среднем в последние 2,6 миллиона лет льда было гораздо больше, чем сегодня. Вероятно, кое-что о том, как выглядел мир во время последнего ледникового периода, мы знаем по музейным экспозициям и документальным фильмам: тогда почти все Северное полушарие покрывали огромные пласты льда, по тундрообразным пейзажам бродили косматые мамонты, их подстерегали в засаде саблезубые тигры, а одетые в шкуры первобытные люди эпохи палеолита охотились на них с копьями с каменными наконечниками.

Однако так выглядела лишь самая последняя фаза оледенения в недавней истории нашей планеты. За последние 2,6 миллиона лет миновало от 40 до 50 ледниковых периодов[56], и с каждым разом они становились все продолжительнее и все холоднее. Более того, климат планеты в целом в четвертичный период был особенно нестабильным[57]: он колебался между суровыми ледниковыми периодами и более теплыми межледниковыми интервалами, что вызывало периодическое расширение и уменьшение огромных ледниковых щитов. Заморозка длится в среднем 80 000 лет, а передышки между ледниковыми периодами – всего лишь около 15 000 лет[58]. Каждый межледниковый период, в том числе и нынешняя эпоха голоцена, в которую мы вступили 11 700 лет назад, всего лишь краткая теплая интерлюдия между периодами морозов, которые наступают достаточно резко. Почему наша планета вошла в фазу таких климатических скачков, мы еще узнаем, а пока рассмотрим, какими были условия в последний ледниковый период.

Бодрящий морозец

Последний ледниковый период начался примерно 117 000 лет назад и длился около 100 000 лет, до начала нынешней межледниковой эпохи голоцена[59]. На пике ледникового периода, с 25 000 до 22 000 лет назад, с севера на Северную Европу и Америку наползали, глуша все живое, колоссальные ледниковые щиты толщиной до 4 километров[60]. Другой ледниковый щит, поменьше, накрыл Сибирь, а ледяные шапки горных цепей – Альп, Анд, Гималаев, а также гористого хребта Новой Зеландии – распространились до самого низа.

Огромные ледниковые щиты и шапки захватили большие объемы воды, и уровень моря по всему миру упал на целых 120 метров, отчего шельфы континентов, окаймляющие большие массивы земли, тоже превратились в сушу. Североамериканский, Гренландский и Скандинавский ледниковые щиты дошли до самого края шельфов, а море вокруг, по всей видимости, было покрыто плавучими льдами[61].

Поблизости от этих льдов стоял лютый мороз, к тому же с поверхности замерзших морей испарялось мало влаги, поэтому климат был гораздо суше. Ураганные ветры поднимали на сухих равнинах пыльные бури[62]. Ландшафт Европы и Северной Америки в целом напоминал тундру, промерзшая почва не оттаивала круглый год (вечная мерзлота), а дальше на юг, насколько хватало глаз, тянулись сухие травянистые степи. Почти все деревья, растущие сегодня по всей Европе, тогда сохранялись только в изолированных уголках Средиземноморья. 20 000 лет назад густые леса современной Центральной Европы напоминали скорее нынешнюю Северную Сибирь[63].

С окончанием каждого ледникового периода океаны снова поднимались и заливали континентальные шельфы. Установившийся межледниковый климат понемногу возвращал экосистемы на планете в широты ближе к полюсам – ледниковые щиты отступали, и условия становились мягче. В мире животных миграции – явление распространенное: птицы перелетают на зиму на юг, огромные стада диких животных прокатываются по Серенгети, словно цунами, – однако мигрируют и леса. Разумеется, отдельные деревья не могут сами выкорчеваться и двинуться в путь, но когда климат становится теплее, семена и молодые растения с каждым годом прорастают и сохраняются чуть дальше к северу, и со временем лес и правда марширует, прямо как в пророчестве в «Макбете». После последнего ледникового периода некоторые виды деревьев в Европе и Азии, по оценкам, сдвигались на север на 100 метров в год[64]. За ними следовали животные – травоядные, которые непосредственно питались растениями, а за ними и хищники, охотившиеся на травоядных. В перерывы между повторяющимися ледниковыми периодами растения и животные растекались к северу и югу, будто живая волна.

Земля в ледниковый период: показаны крупнейшие континентальные ледниковые щиты и уровень моря на 120 метров ниже современного

Изображение создано автором этой книги в программе Mathematica 11.0 на основании сведений из Woodward (2014) и Planetary Visions (http://www.planetaryvisions.com/Project.php?pid=2226).

Ледниковые периоды бывают разной интенсивности, и межледниковые периоды тоже не все одинаковы[65]. Последний межледниковый период, примерно 130 000–115 000 лет назад, в целом был теплее нынешнего. Средняя температура была выше по меньшей мере на 2 °C, уровень моря – на 5 метров выше, а по Европе разгуливали животные, которых мы привыкли считать скорее африканскими. В конце пятидесятых годов ХХ века рабочие, копавшие котлован на Трафальгарской площади в центре Лондона, обнаружили остатки самых разных животных – не только слонов, носорогов и бегемотов, а также львов, – сохранившиеся с предыдущего межледникового периода[66]. Сегодняшние туристы, стоя в тени колонны Нельсона, прилежно делают селфи с бронзовыми статуями львов, сидящими на страже по углам. Многие ли из них понимают, что в последний межледниковый период им пришлось бы опасаться встречи с самым настоящим львом?

Но несмотря на краткие теплые промежутки, позволявшие животным распространяться, можно сказать, что четвертичный период – это сплошной длительный ледниковый период и даже в межледниковые времена на полюсах все равно сохраняются толстые ледяные шапки. Поговорим о том, какие события и процессы недавней истории планеты Земля привели к такому холоду и таким колебаниям климата. Оказывается, периодические ледниковые периоды имеют космические причины: их можно объяснить переменами наклона земной оси относительно Солнца и положением нашей планеты на орбите.

Небесная механика

Если бы Земля вращалась вокруг своей оси совершенно прямо, не было бы времен года. Именно наклон земной оси определяет, что полгода Северное полушарие получает больше тепла, чем его южный собрат, поскольку подставлено Солнцу, которое, как нам кажется, стоит выше в небе, потому как его лучи падают на поверхность «прямее», и это называется лето. В другие полгода все наоборот – на севере зима, а на юге, соответственно, лето. Кроме того, Земля вращается вокруг Солнца не по круглой орбите, а по несколько вытянутой – по эллипсу. На протяжении года Земля один раз проходит на орбите точку, где она немного ближе к Солнцу, а через полгода – точку, где она немного дальше[67].

На самом деле все еще запутаннее: эти особенности нашего мира и его орбиты меняются со временем под влиянием гравитации других планет Солнечной системы, особенно гиганта Юпитера. Космические условия существования Земли меняются под воздействием трех главнейших факторов, и они и составляют набор небесных циклов, о котором я коротко упомянул в предыдущей главе. Во-первых, наша орбита становится то более круглой, то более вытянутой, и это происходит в течение примерно 100 000 лет – это цикл эксцентриситета. Во-вторых, примерно за 41 000 лет наклон Земли относительно Солнца колеблется между 22,2° и 24,5°, что попеременно то подставляет полюса под солнечные лучи, то прячет от них. Этот наклон сильно влияет на выраженность времен года, поэтому даже крошечные изменения угла означают, что Арктика летом получает немного больше или немного меньше тепла. А третий, самый короткий цикл, – цикл в 26 000 лет, на протяжении которых ось планеты описывает круг, будто пошатнувшийся волчок: это называется прецессией. Прецессия обеспечивает смену времен года, когда Северное и Южное полушарие наклоняются к Солнцу (поэтому ее еще называли «предварение равноденствий»). Сейчас Северный полюс совершенно случайно указывает на Полярную звезду, что делает ее крайне полезной для навигации, как мы убедимся в главе 8, однако пройдет еще примерно 12 000 лет, и вращение наклонной земной оси сместит полюс к другой северной звезде, Веге, а лето в Северном полушарии будет приходиться на нынешний декабрь.

Циклы Миланковича: изменения параметров орбиты Земли и наклона земной оси, влияющие на наш климат

Изображение создано автором этой книги.

Поэтому климат на Земле определяется удлинением орбиты, а также наклоном и вращением оси нашей планеты, которые подвержены циклическим изменениям. Эти периодические колебания и называются циклами Миланковича, о которых я упоминал в предыдущей главе, – в честь сербского ученого, который первым разобрался, как эти космические периоды меняют земной климат. Циклы Миланковича в целом не снижают общее количество солнечного света, попадающего на поверхность Земли за год ее обращения по орбите, они влияют лишь на распределение солнечного тепла между Северным и Южным полушарием, а следовательно, на выраженность времен года.