Геральд Матюшин - У истоков человечества

Радиационные пояса Земли (электроны, захваченные магнитным полем, удерживаются во внешнем, протоны — во внутреннем радиационном поясе Земли)

Такие бурные события сопровождали рождение человека, и исследованы они были главным образом благодаря открытию геомагнитных инверсий. В период инверсий магнитное поле ослабевает, а может быть, и временно исчезает. Потоки космической радиации, солнечного ветра и других частиц беспрепятственно достигают Земли. Некоторые специалисты считают, что именно усиление космической радиации на Земле привело к гибели динозавров и многих других доисторических животных. По мнению советского ученого А. М. Кузина, ядерная энергия вообще сыграла большую роль в возникновении жизни; естественный радиофон тогда был выше в 200, 1000 и более раз и достигал 10—100 рад в год. Украинский ученый Д. М. Гроздинский заметил, что примитивные растения, имеющие древнее происхождение, более радиоактивны.

На протяжении последних четырех миллионов лет выделялись четыре эпохи различной полярности: Брюнес (прямая), начавшаяся 690 тыс. лет назад и продолжающаяся до настоящего времени, Матуяма (обратная) — от 690 тыс. лет до 2,43 млн. лет назад, Гаусс (прямая) — от 2,43 до 3,32 млн. лет и Гильберт (обратная) — от от 3,32 до 4,45 млн. лет назад. В каждой эпохе были случаи смены магнитных полюсов на более короткие сроки — это так называемые полярные эпизоды (Сох, 1969). В эпоху Гаусс выделяются два эпизода: Маммута — от 3,06 до 2,94 млн. лет назад и Каена — от 2,9 до 2,8 млн. лет назад. Самые многочисленные находки останков ископаемых гоминид (Омо, Кооби-Фора, Макапансгат, Стеркфонтейн, Хадар и др.) приходятся именно на этот период, когда относительно быстро (от 3,06 до 2,8 млн. лет назад), не менее четырех раз, менялась полярность геомагнитного поля.

Расчеты специалистов показывают, что уровень прироста ионизирующей радиации в период геомагнитных инверсий составляет 60%, т. е. если даже исходить из современного общепланетарного фона радиации, то в каждую инверсию частота мутаций в зародышевых клетках гоминид могла по меньшей мере удваиваться. При повышенной местной радиации (и соответственно крупных мутациях) это могло дать весьма значительный результат.

Естественный радиационный фон (цифры — годовая доза в миллирадах; стрелки, идущие сверху — доза от космического излучения; снизу, — от радиоактивности Земли; ломаные линии — доза от радиоактивных изотопов в самом организме) (по Ландау-Тылкиной, 1974)

Предполагается, что спад интенсивности магнитного поля в период инверсии длится до 5 тыс. лет. За четыре инверсии в конце эпохи Гаусс в течение 20 тыс. лет магнитное поле Земли либо было ослабленным, либо нулевым. А 20 тыс. лет — срок достаточный для закрепления результатов мутаций и возникновения существенных изменений в организме гоминид, живших в условиях хронического облучения, т. е. формирования новых видов, приспособленных к жизни в таких условиях.

В последнее время появились данные, свидетельствующие о повышении уровня радиации в определенные периоды. Так, изучение планктона (Гуськова, 1972) показывает, что на планете периодически резко повышался уровень ионизирующей радиации. Предполагается, что именно это послужило причиной вымирания некоторых видов и появления новых, таких, например, как египтопитек. В экспериментах установлено, что при дозе радиации, смертельной для высших животных, планктон становится более плодовитым и только увеличение дозы радиации в 30 тыс. раз уничтожает его на десятые сутки. Планктон имеет свойство абсорбировать уран из среды. В эксперименте ряска на восьмые сутки концентрировала до 47% урана (известно, что в тканях рыб содержится в 10 раз, а в костях в 20 раз больше урана, чем в воде). В некоторых отложениях планктона обнаружена настолько высокая концентрация урана, (Швеция, Мичиган), что эти отложения приобрели характер слабых промышленных руд. Повышение уровня радиации прослеживается и около 40—45 тыс. лет назад, т. е. во времена вымирания неандертальцев и появления людей современного типа.

Высказываются возражения, что геомагнитные инверсии действуют равномерно на все живое, поскольку имеют глобальное распространение. Космическая радиация, усиливающаяся при инверсиях, как и всякая ионизирующая радиация, при увеличении на 3—10 Р может удваивать количество мутаций у всех живых организмов, вирусов и растений. Однако результат такого удвоения зависит не только от влияния космоса, но и от того, какова частота мутаций в той или иной популяции. И если она незначительна, как, например, у антропоидов (обитавших и обитающих в Западной и Экваториальной Африке), то удвоение частоты мутаций не давало значительного эффекта. Иное дело, если популяция в силу земных факторов (например, излияния радиоактивных магм, обнажения урановых руд, создания естественных реакторов типа Окло и т. п.) переживала эпоху повышенного мутирования. Удвоение в таком случае давало значительный эффект.

Следует заметить, что изменение магнитного поля само по себе может играть определенную роль в эволюции, особенно в условиях повышенного уровня ионизирующей радиации. Эксперименты показывают, что ослабление поля вызывает реакцию у всех растений и животных. Мыши, помещенные в таком поле, теряли волосы; у них нарушалась деятельность печени, почек, половых органов, увеличивалась смертность, замедлялся рост и т. п. Причем оказалось, что на эмбрионы и развивающиеся организмы изменение магнетизма действует сильнее, чем на взрослые особи (Холодов, 1973).

Совпадение времени жизни видов ископаемого человека с конкретными магнитными эпохами и эпизодами позволяет предполагать, что инверсии геомагнитного поля могли активизировать частоту мутации у человека. Видимо, не случайно, что самый древний человек — Homo erectus habilis (человек умелый прямоходящий) жил в то время, когда на Земле знаки магнитных полюсов были противоположны нынешним. Следующий вид человека — питекантроп — пришел на смену человеку «умелому» в тот момент, когда 690 тыс. лет назад произошла очередная инверсия магнитных полюсов. Палеомагнитологи утверждают, что с этого момента началась современная геомагнитная эпоха (эпоха Брюнес). Около 110 тыс. лет назад произошла кратковременная смена полюсов (эпизод Блейк). И в это время питекантропы окончательно вымирают и появляются неандертальцы — более совершенный вид человека. Около 40—30 тыс. лет назад неандертальцев сменяет человек современного вида — Homo sapiens. Примерно в то же время происходит смена магнитных полюсов — около 42—40 тыс. лет назад (Куликова, Поспелова, 1979). Таким образом, налицо совпадение времени инверсий со временем изменений физического строения человека.