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

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 канал, 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).

[81] Woodward (2014), p. 121; Maslin (2007).

[82] Mendez (2011).

[83] Woodward (2014), p. 121; O’Dea (2016).

[84] Maslin (2007); Woodward (2014), p. 121; Ruddiman (2016), p. 19.

[85] Summerhayes (2015), p. 369.

[86] Oppenheimer (2011), p. 176.

[87] Bowden (2012).

[88] Ermini (2015); Lopez (2015); Tucci (2016).

[89] Eriksson (2012); Lenton (2013), p. 367.

[90] Oppenheimer (2011), p. 178; King (2006).

[91] Morris (2011), Kindle location 1274 (Моррис, 2016); Lieberman (2014), p. 130 (Либерман, 2018).

[92] Ermini (2015).

[93] Abi-Rached (2011).

[94] Ermini (2015).

[95] Carotenuto (2016).

[96] Eriksson (2012).

[97] Lenton (2013), p. 367.

[98] Oppenheimer (2011), p. 179.

[99] Eriksson (2012).

[100] Ibid.

[101] Paine (2013), p. 14 (Пейн, 2017).

[102] Согласно ставшему знаменитым высказыванию Сары Пэйлин 2008 года, с Аляски видно Россию. Дело в том, что западный, более крупный остров – остров Ратманова, – принадлежит России, а восточный – остров Крузенштерна – США. А поскольку между ними проходит международная линия смены дат, время на этих крошечных островках, которые разделяют всего несколько километров, различается на целые сутки.

[103] McNeill (2012).

[104] Woodward (2014), p. 29.

[105] Ibid.

[106] Morris (2011), Kindle location 1444 (Моррис, 2016).

[107] Детективная работа, необходимая для выявления следов человечества по всему миру, оставляет много неопределенностей с точки зрения точного времени и маршрутов, а генетика, ископаемые останки и археологические данные нередко противоречат друг другу. Здесь я описываю традиционную картину, однако многие ученые утверждают, что человечество попало в Китай, Австралию и Северную Америку гораздо раньше. Одно недавнее спорное исследование, к примеру, утверждает, что какой-то неизвестный вид гоминин добрался до Калифорнии во время предыдущего ледникового периода 130 000 лет назад (Holen (2017).). Однако вовсе не исключено, что исход современных людей из Африки около 60 000 лет назад, в результате которого появились все современные земляне, был не первым. Ископаемые останки в израильских пещерах и каменные орудия труда, найденные на Аравийском полуострове, говорят о более ранней миграции около 100 000 лет назад (Rose (2011).), но те волны, очевидно, зашли в тупик и не сумели продвинуться дальше и заселить весь земной шар (Bradley (2008).). Как будто первые искорки человечества улетели из Африки, но не сумели разгореться.

[108] McNeill (2012).