Шрифт:
Там я узнал еще одну истину. Долгая история постепенных изменений в некоторых местах насильственно прерывалась. Примерно каждые сто миллионов лет, после всего скрупулезного отбора и усовершенствований, происходило нечто катастрофическое – массовое вымирание.
В истории Земли в разные времена, по разным причинам происходило резкое, глубокое, глобальное изменение в окружающей среде, к которой так тонко успевали приспособиться многие виды. В машине, поддерживающей жизнедеятельность Земли, внезапно происходил сбой, и удивительная совокупность хрупких взаимосвязей, которые и обеспечивали ее работу, рушилась. Огромное количество видов внезапно исчезало; оставались немногие. Вся эволюция шла прахом. Эти монументальные исчезновения создавали видимые границы в скалах. Только надо было знать, куда смотреть и как распознавать их. Ниже определенной границы находится множество различных жизненных форм. Выше – очень мало.
Такие массовые вымирания происходили пять раз за четыре миллиарда лет существования жизни на Земле [4] . Каждый раз природа разрушалась, оставляя лишь немногих, чтобы начать процесс эволюции заново. В последний раз, считается, это произошло в результате падения на Землю метеорита диаметром более десяти километров. Столкновение было в два миллиона раз сильнее самого мощного из проведенных испытаний водородной бомбы [5] . Он упал на меловой слой, что, по мнению некоторых специалистов, вызвало выброс серы в верхние слои атмосферы. Затем сера вернулась на землю в виде кислотных дождей, которые погубили растительность и растворили весь планктон в поверхностных водах океана. Поднявшееся пылевое облако настолько плотно укрыло планету от солнечного света, что на несколько лет рост растений приостановился. На землю падали раскаленные остатки выброшенного вещества, вызвавшие пожары по всему Западному полушарию. Горящий мир добавил углекислого газа и пыли в и без того загрязненный воздух, усиливая парниковый эффект, от которого нагревается планета. Метеорит упал на побережье, поэтому цунами пронеслись по всему земному шару, уничтожая прибрежные экосистемы и забрасывая на значительное расстояние морской песок в глубину суши.
4
Точное количество периодов массового вымирания зависит от того, в какой момент вы решаете, что крупное вымирание становится «массовым». Обычно геологи говорят о пяти массовых вымираниях, произошедших до настоящего времени: ордовикско-силурийское (450 млн лет назад), позднедевонское (375 млн лет назад), пермско-триасовое (252 млн лет назад) – наиболее катастрофическое вымирание, при котором исчезли 96 процентов морских и 70 процентов сухопутных видов животных, триасово-юрское (201 млн лет назад) и мел-палеогенное (66 млн лет назад), в которое закончилась эпоха динозавров.
5
Есть несколько теорий, пытающихся объяснить, почему закончилась эпоха динозавров. Идея о том, что это было обусловлено падением метеорита на Юкатанский полуостров, изначально воспринималась как слишком радикальная, но по мере накопления доказательств, сделанных, в частности, в результате глубокого бурения скальных пород в кратере Чиксулуб в 2016 году, она получила наиболее широкую поддержку. Новейшие сведения об этом в материале см.: Hand E. (2016). Drilling of dinosaur-killing impact crater explains buried circular hills // Science, 17 November 2016; https://www.
Это стало событием, которое изменило ход естественной истории: было уничтожено три четверти всех видов, включая всех сухопутных размером чуть больше собаки. Так закончилось царство динозавров, длившееся 175 миллионов лет. Жизнь была вынуждена воссоздавать себя заново.
С тех пор на протяжении 66 миллионов лет природа занималась реконструкцией живого мира, воссозданием и совершенствованием нового разнообразия видов. Одним из продуктов этой перезагрузки жизни стало человечество.
Наша собственная эволюция тоже запечатлена в камне. Окаменелые останки близких предков человека встречаются гораздо реже, чем аммониты, потому что появились лишь два миллиона лет назад. Есть и другая сложность. Останки наземных видов животных по большей части не были надежно укрыты слоями накапливающихся осадочных пород, как это происходило с морскими животными. На них губительно действовали разрушительные силы палящего солнца, проливных дождей, мороза. Но они существуют, и те немногие, что нам известны, показывают, что нынешняя эволюция началась в Африке. И в ходе эволюции наш мозг стал увеличиваться в размерах с такой скоростью, что появилась возможность развития одной из наиболее характерных человеческих особенностей – способность уникальным образом развивать культуры.
Для эволюционного биолога термин «культура» означает информацию, которая может быть передана от одного индивидуума другому посредством обучения или подражания. Копирование представлений или действий других кажется нам очень простым делом – но это потому, что сами мы достигли в этом совершенства. Лишь горстка других видов демонстрирует некие признаки наличия культуры, среди них в первую очередь можно назвать шимпанзе и афалин. Но ни один вид и близко не подошел к способности создания культуры, которой обладаем мы.
Культура повлияла на ход нашей эволюции. Для нас это был новый способ адаптации к жизни на Земле. Если другие виды зависят от физических изменений, происходящих на протяжении многих поколений, мы способны порождать идеи, которые дают значительные изменения в жизни одного поколения. Такие хитрости, как обнаружение и использование растений, дающих воду даже в периоды засухи, создание каменных орудий для снятия шкуры с добычи, овладение огнем и приготовление пищи, могли передаваться от одного человека к другому на протяжении одной жизни. Это стало новой формой наследия – не зависящей от генов, которые каждая особь получает от своих родителей. Таким образом повысился темп происходящих с нами изменений. Мозг наших предков увеличивался с невероятной скоростью, давая возможность учиться, накапливать и распространять идеи. Однако физические изменения в телах замедлялись почти до полной остановки. И лишь примерно 200 000 лет назад появились анатомически современные люди, такие как мы с вами, – Homo sapiens. С тех пор внешне мы изменились очень мало. Но что изменилось очень существенно, так это наша культура.
В начале существования человека как вида наша культура была сосредоточена на образе жизни охотников и собирателей. И в том и в другом мы оказались чрезвычайно успешны. Мы обеспечили себя материальными продуктами нашей культуры, такими как крючки для ловли рыбы и ножи для разделывания оленей. Мы научились контролировать огонь для приготовления пищи и использовать камни для измельчения зерна. Но несмотря на всю изобретательность, жизнь наша была нелегкой. Окружающая среда оказалась суровой и, что более важно, непредсказуемой. Мир в целом был намного холоднее, чем сейчас. Уровень моря – намного ниже. Находить пресную воду было сложнее, а глобальная температура существенно колебалась за относительно краткие промежутки времени. Да, наши тела и мозг отличались от тех, что мы имеем сейчас, но из-за нестабильности окружающей среды выживать было трудно. Данные генетических исследований современных людей показывают, что 70 000 лет назад климатические опасности сделали нас уязвимыми для событий, которые нас едва не уничтожили. Общая численность вида сократилась до каких-то двадцати тысяч способных к деторождению взрослых особей [6] . Если мы собирались развиваться, нам нужно было немного стабильности. И эту стабильность принесло отступление последних ледников, произошедшее 11 700 лет назад.
6
Генетические анализы показывают, что эффект «бутылочного горлышка» популяции возник примерно 70 000 лет назад, когда численность человечества упала до очень низкого уровня. О том, что стало причиной этого конкретного «бутылочного горлышка», ведутся активные дискуссии. Говорят и о вулканической деятельности, и о социокультурных причинах, но большинство сходится на том, что главной причиной того, что наша популяция оказалась недостаточно велика, чтобы легко справиться с любым из этих событий, была длительная непредсказуемость климата. Заинтересованным читателям можем предложить познакомиться с несколькими материалами на эту тему: Tierney J. E., et al (2017). A climatic context for the out-of-Africa migration.geology/article/45/11/1023/516677/A-climatic-context-for-the-outof-Africa-migration’; Huff C. D., et al (2010). Mobile elements reveal small population size in the ancient ancestors of Homo sapiens. https:// www.pnas.org/content/107/5/2147; Zeng T. C., et al (2018). Cultural hitchhiking and competition between patrilineal kin groups explain the post-Neolithic Y-chromosome bottleneck //Nature,com/articles/s41467–018–04375–6.
Эпоха голоцена, часть земной истории, которую мы считаем нашим временем, оказалась одним из наиболее стабильных периодов в истории планеты. На протяжении 10 000 лет средняя глобальная температура не снижалась и не возрастала более чем на один градус Цельсия [7] . Мы точно не знаем, что способствовало такой стабильности, но она, безусловно, пошла на пользу обогащению живого мира.
Фитопланктон, микроскопические растения, обитающие у поверхности океана, и обширные леса, простиравшиеся практически по всему земному шару на севере, запасали значительное количество углерода, тем самым способствуя поддержанию сбалансированного уровня парниковых газов в атмосфере. Огромные стада травоядных животных обеспечивали богатство и продуктивность луговых пастбищ: поедая траву, они стимулировали ее рост, а заодно удобряли почву. Мангровые болота и коралловые рифы у побережья служили питомником для рыбной молоди, которая, повзрослев, устремлялась в открытое море, обогащая океанские экосистемы. Густой многослойный пояс влажных тропических лесов вдоль экватора поглощал энергию Солнца и добавлял влагу и кислород в планетарные воздушные потоки. А огромные белые пространства снега и льда на северной и южной оконечностях Земли отражали солнечный свет в атмосферу, охлаждая всю Землю как гигантский кондиционер.
7
Мы можем судить о средней температуре давних периодов по исследованию толщи льда, древесных колец и океанских осадочных пород. Они говорят о том, что за несколько сотен тысяч лет до эпохи голоцена средняя температура Земли была очень неустойчивой и в целом ниже, чем в наше время. НАСА опубликовало интересную статью, где говорится об этом подробнее: https://earthobservatory.nasa.gov/features/GlobalWarming/page3.php.