Над квадратом раскопа: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Но как определить, когда именно этот слой отложился? При каких условиях? В возможно более точном выяснении этих причин были одинаково заинтересованы наука и промышленность. Для промышленности вопрос о характере древней растительности в тот или иной период оказывался вопросом определения рентабельности данной торфяной залежи и метода ее наиболее эффективной эксплуатации.

Среди тысяч пыльцевых зерен, попадавших в поле зрения исследователя на предметном столике микроскопа, была пыльца деревьев, трав, кустарников, споры мхов, подсчитывая и определяя которые трудно было уловить какую-либо закономерность. Практически в каждом образце можно было найти пыльцевые зерна всех тех видов растений, которые и теперь окружали данное болото. Одних было больше, других — меньше; в зависимости от глубины, с которой был взят образец, соотношение пыльцевых зерен менялось. Поэтому ботаники довольно скоро пришли к мысли выделять и подсчитывать в первую очередь пыльцевые зерна важнейших, наиболее распространенных древесных пород лесной зоны Европы, которые составляют основные массивы лесов и неизменно прослеживаются от самых нижних слоев торфяной залежи до верхних — от глубокой древности до наших дней.

Такими определяющими породами оказались ель, сосна, береза, ольха, в то время как пыльцевые зерна широколиственных пород — дуба, вяза, ореха, липы и некоторых других теплолюбивых видов, занимающих в зоне хвойных и смешанных лесов сравнительно небольшое место, — подсчитывались суммарно.

Принято считать, что в среднем торфяная залежь растет со скоростью одного-двух миллиметров в год. Чтобы получить подробную картину изменения растительности вокруг болота, надо достать полную колонку его отложений. Для этого в наиболее глубоком месте, как это делали мы, специальным торфяным буром достают образцы торфа от современной поверхности до дна, отбирая их, скажем, через каждые десять сантиметров. Каждый образец торфа в таком случае будет отделяться от другого интервалом примерно в сто лет, процентное соотношение заключенных в нем пыльцевых зерен, определенных по видам, представит своеобразный «спектр», характерный для данного места и данного столетия, а в своей последовательности такие спектры образуют пыльцевую диаграмму, показывающую изменение окружающей растительности за все время жизни болота.

Двух совершенно тождественных пыльцевых диаграмм не было, да и не могло быть, даже если образцы брались из одного разреза. Отличия наблюдались в составе торфа, его мощности на разных участках одного и того же болота, выпадении отдельных видов, колебании числа пыльцевых зерен. Общим же для всех оставались четыре характерных уровня, или, как принято говорить, четыре «рубежа» голоцена. Они указывают на повсеместное существование в лесной зоне Европы: «нижнего максимума (преобладания) ели», «максимума сосны и березы», «максимума смешанного дубового леса и ольхи», «верхнего максимума ели». Эти уровни прослеживались одинаково на торфяниках Дании и Швеции, Польши и Белоруссии, Прионежья и Ярославщины, указывая на одновременную смену одинаковых климатических условий в послеледниковый период.

«Рубежи» голоцена отмечали важнейшие периоды, наиболее благоприятные для появления того или иного состава леса.

Такая взаимосвязанность явлений природы, обнаруженная в начале века, позволила сначала германскому палеоботанику Л. фон Посту, а несколько позднее шведским палеоклиматологам А. Блитту и Р. Сернандеру разработать на материалах среднеевропейских и прибалтийских торфяников систему климатической периодизации голоцена, основанную на пыльцевых спектрах и естественной истории Балтики. Система Блитта — Сернандера, как она утвердилась в мировой науке, разделяет весь голоцен от древности до наших дней на шесть климатических периодов: 1. арктический — холодный и влажный; 2. субарктический — холодный и сухой; 3. бореальный — сухой, но более теплый; 4. атлантический — теплый и влажный; 5. суббореальный — теплый и сухой; 6. субатлантический — влажный и более холодный, чем предшествующий. Арктическому периоду соответствует нижний максимум ели, бореальному — максимум сосны и березы, атлантическому — максимум широколиственных пород, а субатлантическому — верхний максимум ели.

Конечно, рубежи эти весьма условны. Они указывают только время максимального распространения каждого явления, в то время как сами периоды занимают порой не одну тысячу лет. И все же появление такой периодизации явилось огромным достижением науки. От нее лежал уже прямой путь к реконструкции растительного и животного мира для каждого интересующего нас отрезка времени и территории; больше того, появлялась возможность реконструкции даже специфических условий того или другого района.

Окрестности Плещеева озера в этом отношении занимали совершенно исключительное место. Здесь, на своеобразном перекрестке эпох, между осязаемыми границами последнего и предшествующего оледенений, сходились интересы представителей самых различных отраслей науки, положивших своими работами начало фундаментальным исследованиям отдельных компонентов биосферы. Немалая заслуга в осуществлении этих работ принадлежит переславским краеведам — М. И. Смирнову, С. С. Геммельману, С. Е. и В. Е. Елховским, С. В. Фарфоровскому, А. Ф. Дюбюку и многим другим. В первые послереволюционные годы они не только спасли от уничтожения многие памятники истории и культуры, заложив основы первоклассного по тем временам местного музея, но и организовали при нем Переславль-Залесское научно-просветительское общество (Пезанпроб).

Небольшие книжечки в серо-голубых, выцветших от времени обложках с надписью «Труды» или «Доклады Пезанпроба» хранят на своих страницах драгоценный материал о прошлом и настоящем Переславль-Залесского уезда — о его геологии, растительности, животном мире, озерах и болотах, рыбах и насекомых, об истории края, его этнографии и промышленности. Переславские краеведы привлекли к организации местного научного центра профессоров Московского университета, а работа с юными натуралистами на озероведческой станции была передана в руки М. М. Пришвина, написавшего на берегах Плещеева озера свои лучшие произведения.

Правда, и начиналось все это не на пустом месте. Еще до революции известный геолог А. А. Борзов и ботаник А. Ф. Флеров своими работами заложили надежный фундамент исследования геоморфологии этого края, истории его болот и водоемов, а М. И. Смирнов печатал в «Трудах Владимирской Ученой архивной комиссии» работы по историческому краеведению Переславщины. Вот почему и разработка системы периодов Блитта — Сернандера для лесной зоны Восточной Европы строилась советскими палеоботаниками и палеоклиматологами в большей своей части на материалах, полученных в результате изучения болот, окружавших Переславль, — Купанского, Мшаровского, Берендеевского, Ивановского, Половецко-Купанского и отложений сапропелей в воронке озера Сомино, куда впадает река Векса и откуда берет начало Нерль Волжская.

Исследования, начатые и в значительной части выполненные в двадцатых и тридцатых годах нашего века М. И. Нейштадтом, позднее неоднократно пополнялись и уточнялись его учениками. В целом же история растительности средней полосы лесной зоны Восточной Европы представала в следующем виде.

В начале голоцена, когда шапки последнего оледенения еще лежали на скалах Скандинавии и каменных тундрах Хибин, вокруг переславских озер темнели неприветливые еловые леса северного типа, перемежавшиеся открытыми пространствами, где среди тундрового разнотравья выделялась горькая серебристая полынь, «царица» степей и пустырей. На пыльцевых диаграммах и в схеме Блитта — Сернандера такому пейзажу соответствует «нижний максимум ели».

Но всему приходит конец. Общее потепление Арктики, по-видимому связанное с потоком Гольфстрима, окончательно растопило ледники. Растаяли и линзы «мертвого» льда в котловинах между холмами, закрытые от прямых солнечных лучей слоями песчано-глинистых наносов. Все чаще над Европой проносились теплые сухие ветры, и в следующем, бореальном — сухом и более теплом — периоде, 9800–7700 лет назад, преобладающее положение среди растительности заняли береза и сосна, в то время как еловые леса шагнули дальше на север. Бывшие луга и степи, похоже, начали зарастать смешанными лесами, и в конце этого периода, когда повышение общегодовых температур стало ощутимым, среди сосново-березового леса все чаще стали появляться дубы, липы, вязы и орешник — широколиственные породы, наступающие с юга на холодолюбивую растительность.

Бореальный период, как считает большинство палеогеографов, послужил своеобразной подготовкой к наиболее важному для истории голоцена атлантическому периоду, продолжавшемуся от 7700 до 4700 лет назад. Это наиболее теплое и влажное время с мягкими зимами, обильными и теплыми летними дождями. Многоярусные широколиственные леса покрывали Европу от Средиземноморья до Скандинавии, сочная густая растительность степей накапливала гумус для черноземов. Атлантический период, по единодушному признанию ученых разных специальностей, был поворотным моментом в развитии биосферы голоцена и окончательной ликвидации последствий оледенения. Больше того, именно его высокие среднегодовые температуры как бы подстегнули развитие водорослей и водных растений, превративших ряд водоемов в торфяники.

Следующий период, суббореальный, теплый и сухой, длившийся со второй половины третьего до середины первого тысячелетия до нашей эры, сухостью своей как бы подчеркнул наметившийся сдвиг к северу климатических зон и вызвал на большей части болот образование так называемого «пограничного горизонта».

Четкий черный слой сильно разложившегося торфа, заключающий в себе остатки пней, расположенных иногда в два и три яруса, свидетельствует о достаточно продолжительном периоде в жизни торфяников, когда болота настолько пересыхали, что на их поверхности, вместо угнетенного редколесья из чахлых березок и тонких сосенок, образовался первосортный строевой лес, насчитывающий по годовым кольцам иногда более сотни лет.

Существование «пограничного горизонта» было отмечено давно. Довольно точную его картину, включавшую и археологические находки, дал еще в XVIII веке великий естествоиспытатель Ж. Л. Л. Бюффон, который писал в своей «Всеобщей и частной естественной истории»: «В земле находится превеликое множество больших и малых дерев разного рода, а именно сосна, дуб, береза, бук, тис, боярышник, ива, ясень и прочее. В Линкольских болотах вдоль реки Узы и в Йоркской области в округе Гатфиельсхаской дерева сии стоят прямо, подобно как в лесу. Дубы весьма крепки, их употребляют на строение, в котором они весьма прочны; ясень же и ива мягки и гнилы; находят также дерева, кои тесаны, другие пилены, иные проверчены, притом изломанные топоры и секиры, похожие на жертвенные ножи, сверх сего великое множество орехов, желудей и сосновых шишек; многие другие болотистые места в Англии и Ирландии наполнены пнями дерев, подобно как и болота во Франции, в Швейцарии, в Савойском герцогстве и в Италии».

«Пограничный горизонт» явился зримым проявлением климатического непостоянства голоцена и той четкой отметкой «раньше — позже», по которой можно было сравнивать толщи торфяных залежей в различных местах, не прибегая всякий раз к пыльцевому анализу. Исследование состава и структуры слоя, сравнение самих горизонтов друг с другом приводило к заключению, что на огромных пространствах земного шара на биосферу, в первую очередь на гидросферу — болота и водоемы, действовали какие-то гигантские силы. «Пограничный горизонт» содержал максимальное количество пыльцы широколиственных пород — свидетельство высоких среднегодовых температур в период, совпадающий с резким падением общей увлажненности. Такой вывод подтверждали и археологи: все известные слои поселений на торфяниках были приурочены именно к «пограничному горизонту».

Так сложилось представление об эпохе с сухим и жарким климатом, когда ускорилось зарастание водоемов, а человек, зависевший от воды и рыболовства, вынужден был сойти с твердой суши на зыбкий торфяной берег.

Конец суббореального периода и наступление нового, субатлантического, с последующей сменой климатических условий, резким похолоданием и увлажнением, все исследователи согласно определяли серединой I тысячелетия до нашей эры. С этого момента в течение двух тысячелетий широколиственные леса все больше заменяются смешанными еловыми лесами, отмеченными на пыльцевых диаграммах «верхним максимумом ели». Многие водоемы за этот период окончательно превращаются в торфяники, на них возникают толстые подушки сфагновых мхов и той белой, колышущейся под ветром пушицы, которая и сейчас растет в изобилии на бескрайних просторах тундровых болот, а в нашей полосе занимает довольно скромное место.

Начиная с конца атлантического периода по пыльцевым диаграммам можно видеть, как на огромных пространствах Западной, а отчасти и Восточной Европы под воздействием человека меняется картина растительности. Под давлением земледелия и пастбищного животноводства в эпоху бронзы была почти полностью уничтожена средиземноморская зона вечнозеленых лесов, превратившихся в заросли кустарников. В то же время остатки леса вырубались на меловых холмах Британских островов. Как показали исследования датского ученого Д. Иверсена, сокращение пыльцы широколиственных пород на пыльцевых диаграммах датских торфяников точно соответствует прослойкам угля в земле и торфе, оставшимся от первобытного земледелия еще неолитических обитателей этих мест. При этом каждый раз можно видеть увеличение пыльцы сорняков, сопутствующих человеку, и пыльцы культурных злаков, указывающих истинных виновников подобных изменений.

Пыльцевые диаграммы показывают и обратный процесс зарастания ранее расчищенных площадей. Здесь есть свои особенности, свои сложности, но процесс этот совершается и на наших глазах, почему всегда можно проверить его последовательность. Если вокруг заброшенной пашни сохраняются остатки широколиственного леса, например, дубняка, то, казалось бы, именно дуб будет занимать освобожденное человеком пространство. Однако вмешательство человека в природу почти всегда необратимо. На распаханных участках поднимаются сначала береза и ольха, иногда сосна и ель, и только спустя довольно длительный промежуток времени кое-где начинают укореняться первые ростки дуба…

Картина складывалась довольно убедительная, тем более что строилась она на таких объективных, то есть доступных проверке, данных, как подсчет пыльцевых зерен, содержащихся в образце торфа, и определение по ним соотношения видов растений. С течением времени сомнению стала подвергаться не сама периодизация Блитта — Сернандера, хотя она постоянно уточнялась, видоизменялась и детализировалась палеоботаниками, а те реконструкции прошлого, которые на ней обосновывались. К примеру, при определении реального состава растительности данного района в тот или иной период стали учитывать реальное количество пыльцевых зерен у растения того или иного вида, возможную дальность их разноса ветром в связи с условиями произрастания, место, откуда был взят образец, и его отношение к господствующим ветрам и общей ситуации ландшафта.

Естественно, что возможность переноса пыльцы на дальнее расстояние у луговых и степных растений во много раз большая, чем у тех, что растут под пологом леса и на лесных полянах, а пыльца деревьев, поднимающихся на холмах, может быть занесена ветром гораздо дальше, чем тех, что стоят на болотах и в глубоких лощинах.

Эти и многие другие факты, принятые наукой на вооружение за последние десятилетия, заставили Н. А. Хотинского, ученика и продолжателя М. И. Нейштадта, тоже работавшего на переславских болотах, внести серьезные изменения в реконструкцию истории растительности этих мест. Так, следуя его выводам, десять тысяч лет назад, взобравшись на высокие берега Плещеева озера, мы увидели бы вместо полынных степей и еловых островов, как предполагали ранее, густые березовые леса, уходящие по увалам моренных гряд на восток, на север и северо-запад. Внизу, на месте современного Переславля, и на противоположной стороне озера, где лежали пески древних отмелей и береговых валов, поднимались такие же, как сейчас, звонкие сосновые боры, оставившие место ельникам, березе и ольхе лишь у самой воды. Кое-где на болотистых низинах еще держалась тундровая растительность — багульник, полярные ивы, карликовые березы. Некоторые из них дожили на этих же местах до наших дней.

В следующем, бореальном периоде березу с высоких холмов вытеснили широколиственные леса дубравного типа — с вязом и липой. Они заняли возвышенности — богатые питательными веществами ледниковые морены и покровные суглинки. Но в целом картина изменилась не так уж значительно. Низкие берега озерной долины, древние береговые валы — везде, где только на поверхность выходил песок, — все было занято сосной, уступавшей березе и ольхе края болот и зарастающие протоки между водоемами.

Ощутимые изменения наступили в атлантическом периоде, когда широколиственные леса продвинулись вплоть до Белого моря, почти на пятьсот километров севернее их нынешнего распространения. Теперь вяз и липу в свою очередь потеснил появившийся дуб, за ним — клен и лещина, все вместе образующие на моренных холмах многоярусные широколиственные леса, сохранившиеся здесь до наших дней.

Став на какое-то время основой палеогеографических реконструкций, палеоботаника приводила ученых к выводу о непрерывных изменениях природной среды в голоцене. Менялась растительность — менялись биологические сообщества. Изменившийся состав леса с неизбежностью предполагал изменение состава и его обитателей, начиная с насекомых, птиц и кончая млекопитающими — травоядными и хищными. Менялась биома — характерная для каждой зоны совокупность растительных и животных сообществ. Все вместе должно было заставить меняться и человека с его орудиями труда и охоты, образом жизни, экономикой.