Происхождение. Как Земля создала нас: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

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

[35] Maslin (2007); Trauth (2010).

[36] Trauth (2010).

[37] Maslin (2014); Potts (2015).

[38] Trauth (2007); Maslin (2007).

[39] Maslin (2007).

[40] Potts (2015).

[41] Maslin (2014).

[42] Ibid.

[43] Neimark (2012).

[44] Ibid.; McKie (2013).

[45] Jung (2016).

[46] Giosan (2012).

[47] Reilinger (2011).

[48] Garzanti (2016).

[49] Два главных исключения из этой закономерности расположения первых цивилизаций на стыках тектонических плит – цивилизации Египта и Китая. Однако египетскую цивилизацию поддерживали регулярные разливы Нила, удобрявшие почву плодородными осадками, намытыми в верховьях реки, в горах, окружающих тектоническую рифтовую долину в Эфиопии и Руанде. А китайская цивилизация зародилась на равнине бассейна Желтой реки (Хуанхэ) на севере и лишь затем распространилась на юг, в долину реки Янцзы; обе эти реки текут с Тибетского плато, которое возникло в результате континентального столкновения Индии с Евразией. Поэтому и египетская, и китайская цивилизации, хотя и не расположены вдоль границы плит, обязаны своим сельским хозяйством (и богатством) недавно возникшим тектоническим особенностям местности.

[50] US Geological Survey publications, ‘Plate tectonics and people’, https://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/tectonics.html.

[51] Shuckburgh (2008), p. 133.

[52] О связи между древними цивилизациями и границами тектонических плит см. Force (2008); Force (2010); Force (2012); Force (2015), Ch. 15.

[53] Jackson (2006).

[54] http://worldpopulationreview.com/world-cities/tehran-population.

[55] Jackson (2006); Shuckburgh (2008), p. 133.

[56] Kukula (2016), Kindle location 4136; Ruddiman (2016), Ch. 4.

[57] Woodward (2014), p. 28.

[58] Ibid., p. 111.