Льюис Дартнелл - Происхождение. Как Земля создала нас

Как мы уже видели, в последние 50 миллионов лет или около того в мире в целом становится прохладнее и суше, а тектонический подъем и образование рифтовой долины привели к тому, что в Восточной Африке воцарился крайне засушливый климат и она утратила свой былой лесистый покров. Но в пределах глобальной тенденции к похолоданию и высушиванию климат стал очень нестабильным, и в нем постоянно наблюдались резкие колебания в обе стороны. Как мы подробно разберем в следующей главе, примерно 2,6 миллиона лет назад на Земле началась нынешняя эпоха ледниковых периодов с перемежающимися ледниковыми и межледниковыми фазами, которые определяются ритмическими изменениями земной орбиты и наклона ее оси – так называемыми циклами Миланковича. Восточная Африка находится слишком далеко от полюсов, и ледниковые щиты на нее не «наползали», но это не означает, что эти космические циклы не оказывали на нее сильнейшего воздействия. В частности, периодическое удлинение орбиты Земли вокруг Солнца, отчего ее эллипс становится более продолговатым – это называется долгопериодическими колебаниями эксцентриситета, – привело к тому, что в Восточной Африке бывали периоды крайне переменчивого климата. Во время каждой такой фазы крайней переменчивости климат постоянно колеблется от очень засушливого до относительно влажного в соответствии с более быстрым ритмом цикла прецессии наклонной земной оси, к чему мы еще вернемся [32] Maslin (2007). .

Однако эти космические циклы и вызванные ими колебания климата занимают тысячи и тысячи лет. Если мы хотим понять, как шла эволюция человека, главный вопрос состоит в том, что процессы, особенно сильно повлиявшие на Восточную Африку, например общее иссушающее воздействие тектонического подъема и возникновение рифта в этом регионе или климатические ритмы, в том числе прецессия земной оси, разворачиваются немыслимо медленно по сравнению с продолжительностью жизни животного. Однако разум и, как следствие, необычайная гибкость поведения – это механизмы приспособления, подобные швейцарскому складному ножу: они помогают отдельной особи решать разнообразные задачи, поскольку окружающая среда существенно изменяется на протяжении ее жизни. Изменения среды за значительно более долгое время привело бы к адаптационным изменениям телосложения или физиологии вида на протяжении многих поколений (как, например, приспособились к постоянной жизни в безводной пустыне верблюды). Значит, существовало какое-то мощное эволюционное давление, подталкивавшее гоминин к более разумному и гибкому поведению, а следовательно, был какой-то фактор, который влиял на наших предков на очень кратких промежутках.

В чем же состояла особенность условий в Восточной Африке, которая направила эволюцию гоминин в сторону очень высокого интеллекта – как у нас с вами? Ответ, найденный в последние годы, опять же сводится к уникальной тектонической обстановке в этом регионе. Как мы уже знаем, Восточная Африка выпятилась вверх, поскольку под ней образовался мантийный плюм, который растягивал кору, пока та не растрескалась и не раздвинулась. Поэтому для географии Восточно-Африканской рифтовой долины характерно ровное дно, куда опустились большие обломки коры, и горные кряжи, тянущиеся по обеим сторонам. В частности, в последние 3 миллиона лет на дне долины образовалось множество изолированных бассейнов, которые, когда климатические условия были достаточно влажными, вероятно, заполнялись водой и превращались в озера [33] Maslin (2007); Trauth (2010). . Эти глубокие озера играли важную роль, поскольку каждый год в засушливый сезон снабжали гоминин водой надежнее, чем горные ручьи [34] Maslin (2007). . Однако многие из этих озер были эфемерными – появлялись и исчезали, когда климат менялся.

Система Восточно-Африканской рифтовой долины с крупнейшими озерами и бассейнами озер-усилителей

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] Maslin (2007); Trauth (2010). . 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] Trauth (2010). . 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] Maslin (2014); Potts (2015). .