Расстановка материковых масс на поверхности Земли перед этим оледенением, связанные с этим движения вод мирового океана и соответственно перераспределение его теплых и холодных компонентов являлись предпосылками к грядущему похолоданию. Тектонические процессы на дне океана повлекли за собой опускание некоторых районов донной поверхности, что увеличило площадь поверхности суши в результате регрессии. Данное расширение площади материков в свою очередь увеличило отражающую способность поверхности Земли. В связи с этим появилось несколько новых, различных состояний природно-климатических компонентов.
Климатическая зональность планеты по количеству и расположению климатических зон уже определилась в новом, почти современном, качестве. Хотя северная полярная зона развита, в плане оледенения, была ещё слабо, но обще планетарная градация их границ уже была чётко выражена, из-за ослабления меридионального переноса воздушных масс.
Геосфера была просто насыщена отрицательными климатическими факторами. В связи со всем этим резко повысилась чувствительность термического режима планеты к малым изменениям климатических параметров. Поэтому астрономические факторы с малой амплитудой действий начали раскачивать, в общем-то пока ещё стабильную климатическую планетарную систему. В принципе устойчивое состояние климата той поры, находилась в одной из точек локального минимума допустимых для биосферы планетарных температур, но параметры климата были ниже средне возможных для данного временного периода.
Перевод биосферы в опасное для неё состояние - в соседнюю точку локального минимума соответствующей ещё более низкой температуре, когда бы началось обвальное оледенение, практически было невозможно из-за довольно высоких температур океанских вод. Нужно было приличное глобальное понижение температуры, причём в короткие сроки. Такой толчок пришёл. Настал момент, когда максимальный эксцентриситет орбиты наложились прецессионно-нутационные осцеляции. Это и привело биосферу к экстремальной ситуации, когда на максимальный дефицит солнечной энергии наложилось суммарное снижение интенсивности энергетических потоков. Что после этого произошло с биосферой планеты, было описано выше.
По логике вещей эта «космическая дрянь» должна была проявить себя, во всей своей красе, в момент напряжения всех климатических составляющих планеты при одновременном воздействии на них периодических космических факторов. Это было время, когда установился локальный минимум для данной климатической ситуации в данном временном континууме. Возможно, это произошло 3 миллиона лет тому назад, когда вышеперечисленные факторы уже проявились и оформились. Этого удара из космоса оказалось достаточно, чтобы убрать довольно низкий барьер из положительных факторов, который не позволял скатиться климатической ситуации на более низкий локальный минимум.
Вполне вероятно, что данное предположение не верное. За давностью лет мы не можем проверить правдоподобность этой ситуации. Ведь можно предположить и другое, например этот толчок возник в самый пик увлажнения 4; 3,7 миллионов лет тому назад, сбив климатическую махину с относительно равновесного состояния теплового благополучия предпоследней, Плезанской трансгрессии, что и повлекло за собой цепную реакцию факторов охлаждения на границе между плиоценом и плейстоценом. Из этого небольшого, но очень жёсткого периода и его последствий 2,5 миллиона лет тому назад, ну может чуть пораньше, появился и зашагал по земле, сжимая в руке ещё очень примитивное каменное орудие, Человек Умелый.
Если взять точку в 4 миллиона лет за основу для проверки правильности нашего предположения и отсчитать это время в нашу сторону, то подтверждается самое большое Рисско-Днепровское оледенение, которое грянуло 200 тысяч лет тому назад. В этот период осушились участки шельфа до 100 – 120 метров, а 60% наземных льдов сосредоточились в северном полушарии. До сих пор территории севера выпрямляются после гнёта огромной толщи материковых льдов.
Вехи, которые оставило это «космическое безобразие» в глубине Кайнозойской эры так же подтверждаются определенными событиями. Прибавим к 4 миллионам 3,8 . В точке 7,8 миллиона лет тому назад снова проявился этот космический эффект. Он снова сбил с равновесного состояния климатические составляющие того периода. Все быстрее и быстрее начал разрастаться ледовый купол Антарктиды и к 6 миллионолетию достиг своей максимальной величины. Это наступил переломный момент Кайнозоя. В это время и появился на свет ранний Австралопитек афарский – один из первых прагоминид, а немного раньше в самом начале похолодания, примерно 7 – 6,8 миллиона лет назад из–за этих изменений климатических параметров, разошлись пути человека и шимпанзе.
Не будем рассматривать каждый шаг в 3,8 миллиона лет, а сделаем сразу восемь шагов назад, в глубь Кайнозоя, в конец эоцена на 38 миллионную отметку, где шло резкое опускание уровня Мирового океана, связанного с тектоникой океанского дна. Скорее всего, именно этот толчок в 6,5 тысяч лет на 38 миллионной отметке повлек за собой резкое понижение температуры. Возникли сильные контрасты между зимой и летом. По планете загуляли стылые ветры Олигоцена - неожиданно холодного периода середины Кайнозойской эры.
Не выдержав похолодания, вымерли многие виды млекопитающих, но зато улучшилось качество других. В это время по веткам запрыгали первые высшие приматы в частности Амфипитеки, парапитеки и проплеапитеки.
Из расчётов показанных в работах: М. Миленковича «Математическая климатология и астрономическая теория колебания климата»; Ш.Г. Шарафа, Н.А. Будникова «Вековые изменения элементов орбиты Земли и астрономическая теория колебания климата», следует, что в эпоху одного из самых обширных четвертичных оледенений, планетарная температура могла уменьшиться, по орбитальным причинам, приблизительно на 1,2 градуса, или несколько больше. В том случае, если на этот период приходился максимальный эксцентриситет орбиты. И наоборот, если, например, перед началом средне четвертичного межледниковья, орбита Земли имела минимальное значение эксцентриситета, то, несмотря на наличие обширных ледниковых покровов, и больших площадей морских льдов, температура поверхности Земли была примерно на один градус выше современной.
Как явствует из современных наблюдений, подъём температуры всего на 0,6 градуса в течение 1,5 – 2-х десятилетий в первой трети двадцатого века, привёл к решительному сокращению льдов в умеренных и высоких широтах северного полушария. Это потепление позволило освоить СССР Северный морской путь и построить большое количество городов и посёлков в северных районах.
Четвертичный период имеет ряд названий: ледниковый, антропоген, плейстоцен. Чаще всего употребляется термин «плейстоцен», предложенный Ч. Ляйелем в 1983 году, для обозначения геологического периода продолжительностью примерно в 1,5 – 2,0 миллионов лет. Плейстоцен характеризуется неоднократным чередованием ледниковых и межледниковых эпох, а так же временем максимального распространения континентальных массивов. В течение плиоцена и плейстоцена средняя высота материков возросла на 500 метров. В среднем понижение температуры по высоте составляет 0,6.С на 100 метров превышения, то только возрастание средней высоты суши могло вызвать похолодание на земной поверхности на 3° С. Отдельные районы, на которых в плейстоцене шло интенсивное горообразование, порой на тысячи метров над уровнем моря, охлаждались ещё сильнее.
Ещё каких- то 50 – 60 лет тому назад единственным крупным событием плейстоцена признавалось великое материковое оледенение. На самом деле он исключительно богат климатическими событиями, которые очень серьёзно повлияли на формирование не только разнообразной флоры и фауны, но и на эволюционные преобразования человека. Скорее всего, на климат влияла смена холодных и тёплых периодов в Арктике, на что в свою очередь влияло изменение интенсивности течения Гольфстрима в Атлантике и Куросио в Тихом океане. Интенсивность поступления вод этих течений влияли геологические факторы, скорее всего литосферные процессы. На Гольфстрим влиял не постоянный по высоте донный выступ в районе Форрерских островов, а на интенсивность проникновения теплых вод Куросио влияла величина и глубина Берингова пролива, которая так же не отличается постоянством.
И так мы уже знаем о Филлофранкском оледенении пик, которого пришёлся на 2,5 миллиона лет назад и, о котором мы довольно подробно узнали выше. За ним пришло межледниковое потепление, и теплолюбивые животные, например бегемоты, вновь поселились в Европе. Уровень Мирового океана поднялся на 80 и даже на 100 метров выше современного, но «тягучее» по времени дунайское оледенение выгнало или уничтожило этих животных. Миллион лет назад, теперь уже Гюнцкое оледенение тряхнуло животный мир Кайнозоя. Оно длилось примерно 35 тысяч лет, а затем снова потепление и вновь ледники отступили. Это продолжалось не слишком долго. Около 600 тысяч лет тому назад начало холодать. Это навалилось Миндельское оледенение. Поляны и лужайки становились всё обширнее. На юге Европы вновь исчезли влажные тропические леса Средиземноморья. Сосновые и еловые боры на востоке все быстрее и быстрее уступали место степям. Древние люди той эпохи были зажаты между двумя потоками льда. С севера и одновременно с Альпийских гор спускались ледники. Данная ситуация подхлестнула естественный отбор в стадах архантропов на той непростой территории, хотя оледенение и длилось всего каких - то 25 тысяч лет.
И так мы уже знаем о Филлофранкском оледенении пик, которого пришёлся на 2,5 миллиона лет назад и, о котором мы довольно подробно узнали выше. За ним пришло межледниковое потепление, и теплолюбивые животные, например бегемоты, вновь поселились в Европе. Уровень Мирового океана поднялся на 80 и даже на 100 метров выше современного, но «тягучее» по времени дунайское оледенение выгнало или уничтожило этих животных. Миллион лет назад, теперь уже Гюнцкое оледенение тряхнуло животный мир Кайнозоя. Оно длилось примерно 35 тысяч лет, а затем снова потепление и вновь ледники отступили. Это продолжалось не слишком долго. Около 600 тысяч лет тому назад начало холодать. Это навалилось Миндельское оледенение. Поляны и лужайки становились всё обширнее. На юге Европы вновь исчезли влажные тропические леса Средиземноморья. Сосновые и еловые боры на востоке все быстрее и быстрее уступали место степям. Древние люди той эпохи были зажаты между двумя потоками льда. С севера и одновременно с Альпийских гор спускались ледники. Данная ситуация подхлестнула естественный отбор в стадах архантропов на той непростой территории, хотя оледенение и длилось всего каких - то 25 тысяч лет.
После потепления снова пришёл холод - Рисское оледенение, самое мощное из всех. Оно отстояло от нас на 250 – 300 тысяч лет и длилось примерно 30 тысяч лет.
В Африке в периоды похолодания климат изменялся несколько по иному, чем в Евразии. Там похолодание на севере Европы сопровождалось обильным выпадением осадков. Сахара и Калахари зеленели травой и порастали деревьями. Во время периодов похолодания нарушалась система ветров. Выпадение осадков в одних местах увеличивалось, а в других уменьшалось. Это привело к довольно значительному высыханию бассейна реки Конго, где влажные леса стали уступать место редколесью и травянистой саванне. То есть Африка, для древних людей стала более пригодной для проживания.
Примерно 70 тысяч лет назад началось последнее Вюрмское оледенение. Предполагают что это похолодание спровоцировало извержение вулкана Тоба на острове Суматра. Математическая модель данного извержения показывает что данный взрыв понизил температуру в северном полушарии на 3,5 градуса, что длилось примерно 10 лет. Этой эпохой кончается Плейстоцен и начинается Голоцен. Наше Время.
По мнению ряда учёных, мы сейчас живём в конце ледникового периода, который со временем сменится периодом потепления. Потеплению способствует и увеличение углекислого газа в атмосфере из-за техногенной обстановки навязанной природе человеком. Есть гипотеза о том, что климат нашей планеты станет таким же, как в эпоху динозавров - жарким и влажным. Из-за этого все льды растают, и уровень мирового океана станет намного выше, чем в настоящее время. Учёные подсчитали, что если растают все ледники планеты, то уровень океана поднимется на 66 метров. Есть совершенно противоположное предположения о том, что мы живём перед началом очередного оледенения, которое начнётся примерно через 10 тысяч лет, но это только гипотезы. Как это будет на самом деле, время покажет.
Более подробного описания о климатических изменениях в Кайнозойской эре нам и не нужно. Информация о климате прошлого нам необходима только для того, чтобы в процессе раскрытия истории становление человека определить, как же климатические факторы влияли на данный процесс.
Экологические особенности эволюционного
преобразования человека
Начнём главу, в которой и будем рассматривать процесс непосредственной эволюции человека. В ходе разработки данной проблемы мы будем не только раскрывать экологические факторы, повлиявшие на наше формирование, но и заострять внимание на тех чувствах, инстинктах и безусловных рефлексах присущих приматам – гоминидам, а значит и человеку в том числе. Их зачатки и дальнейшая эволюция охватывает весь период формирования наших предков от самых примитивных до нас включительно. Это будет сделано для того, чтобы в дальнейшем при освоении данной темы можно было глубже понять не только все эволюционные процессы, но и особенности поведения человека и всех его предковых форм на определённых этапах формирования нервной системы и мозговой деятельности под давлением окружающих факторов, как природных, так и социальных, следы которых ведут в наше время.
Мы продолжим наше повествование с того момента, где остановились по окончании главы «Область компетенции экологии» а именно с Палеогена, с его самого начала – Палеоцена.
Климатическая зональность на поверхности Земли в Палеоцене фактически не отличалась от таковой позднего Мела. В общем, и целом отсутствовала зона умеренных широт. Основную территорию занимала экваториально-тропическая зона, затем зоны тропического максимума давления в обоих полушариях, где тёплый, экваториальный воздух опускался к поверхности и растекался как к северу, так и к югу. И, наконец, теплые полярные зоны.
Хотя в Палеоцене (67 – 58 млн. лет назад) температура воздуха понизилась по сравнению с позднемеловой в среднем на 3,7 градусов Цельсия, все равно по отношению к современной она была выше почти на 8 градусов. Так, что похолодание при таком запасе тепла имело значение отрицательного фактора, в какой-то мере, только для остатков животного мира Мезозойской эры, но мало что значило для эволюции животных молодого Кайнозоя.
Огромная экваториально-тропическая зона только способствовала распространению растений новой эры, а с ними и её животного мира. Две этих составных части биосферы взаимодействовали и приспосабливались друг к другу в эволюционном видовом разнообразии. Так, что те фрукты, ягоды, овощи и съедобные растения, которые мы употребляем в пищу, стали такими вкусными, или просто съедобными потому, что их такими сделали млекопитающие, птицы и насекомые Кайнозойской эры, выбирая те растения, их плоды и части, наиболее приятные по вкусовым качествам. Прекрасные цветы с такими дивными красками и ароматами также продукт жизнедеятельности насекомых и животных Кайнозойской эры. Своими привязанностями животный мир новой эры способствовал быстрому расселению и увеличению количества этих видов растений. Таким образом, и наши далёкие предки наряду с другими представителями животного мира планеты, приложили свои чуткие лапки к созданию такого фруктово-ягодного и съедобно-растительного великолепия, которым мы пользуемся и сейчас.
Не все растения гостеприимно развешивали свои плоды для потребителей. Были и такие, которые не особенно привечали животных, а только терпели их возню в своих кронах. Кроме того, появились ещё большие недотроги, которые для защиты от потребителей выработали ядовитые вещества в плодах, корнях и стеблях. Такие вроде бы съедобные части растений имели горький вкус из-за наличия в них алкалоидов, таких как стрихнин, бруцин, никотин и хинин, (последний не самый ядовитый из перечисленных веществ).
Обоняние приматов далеко не лучшее в природе, но по сравнению с вкусовыми ощущениями это верх совершенства. Чтобы вызвать возбуждения из-за их воздействий на рецепторы человеку необходимо, по крайней мере, в 25 тысяч раз больше молекул, чем при создании обонятельного ощущения. Это ещё и притом, что вкусовые ощущения носят контактный характер непосредственно на языке.
Упадок обонятельных функций позволили уменьшить носовой отдела черепа, что, в свою очередь, уменьшило лицевую часть по отношению к мозговой части, что было необходимо больше, чем обонятельные функции.
Солёное, сладкое, кислое и горькое вот те 4 вкусовых ощущения и их многочисленные варианты, которые мы можем оценить по достоинству. Причём ощущение горечи во рту возникает при концентрациях вещества в 1000 раз меньших, чем необходимо для ощущения сладкого, солёного или кислого. Представьте себе, что этот эффект, как защита от ядовитой пищи, у нас существует лет миллионов 60 как минимум, с того момента, когда предки низших приматов стали обживать экологические ниши на деревьях. Там кроме своей основной пищи – насекомых, стали использовать растительную, где встретили горькие, а значит ядовитые растения или ядовитые плоды.
Дополним и освежим в памяти некоторые моменты нашего повествования, освещённые в главе «Область компетенции экологии», подробностями, которые мы имеем в нашем «арсенале».
Предками млекопитающих и приматов в том числе, были древнейшие из плацентарных насекомоядных - эндотерии, или близкие с ним виды. Их останки обнаружены в верхнеюрских и нижнемеловых отложениях в Северо-Восточном Китае и горах Лаоса. Вообще в Мезозое существовало более 20 семейств примитивных млекопитающих, занимавших разные экологические ниши. Нас же интересуют те их виды, которые питались насекомыми, а особенно те, кто обитал от крон до их корней среди растений ценофобов - цветковых и покрытосеменных. Отсюда и крайняя специализация некоторых древнейших млекопитающих – насекомоядных.