Тектоника плит одна из основных концепций развития Земли, и мы будем постоянно возвращаться к ней на страницах этой книги, а сейчас поговорим о том, как климатические изменения, вызванные тектоникой плит на протяжении недавней геологической истории, создали условия для нашего возникновения.
Последние 50 миллионов лет или около того характеризовались глобальным похолоданием. Этот процесс получил название кайнозойского похолодания, и его кульминацией стал начавшийся 2,6 миллиона лет назад нынешний период перемежающихся ледниковых периодов, который мы подробно рассмотрим в следующей главе. Этот длительный период постепенного снижения температуры в глобальном масштабе в целом был вызван столкновением континентов: присоединением Индии к Евразии и возникновением Гималаев. Дальнейшая эрозия этого величественного горного хребта поглотила из атмосферы много углекислого газа, что привело к снижению парникового эффекта, который до этого обогревал планету (см. главу 2), а это, в свою очередь, к похолоданию. И наоборот: когда на планете в целом стало холоднее, из океанов испарялось меньше воды, поэтому в мире стало меньше дождей и в целом суше.
Хотя эти тектонические процессы происходили в 5000 километров от колыбели человечества, за Индийским океаном, они оказали непосредственное воздействие на эту самую колыбель. Гималаи и Тибетское плоскогорье создали мощную муссонную циркуляцию над Индией и Юго-Восточной Азией. Однако этот сильный засасывающий эффект атмосферы над Индийским океаном еще и оттягивал влагу от Восточной Африки, снизив количество дождей в тех местах. Примерно 34 миллиона лет назад Австралия и Новая Гвинея переместились к северу, перекрыв океанский пролив так называемый Индонезийский морской путь. Эта блокада ограничила приток теплых южнотихоокеанских вод, и вместо них в центральную часть Индийского океана потекли более прохладные воды северной Пацифики. Охлаждавшийся Индийский океан стал испарять меньше влаги, а это, в свою очередь, привело к понижению уровня осадков в Восточной Африке[8]. Но главное в самой Африке происходили тектонические движения, которые, как оказывается, сыграли важнейшую роль в создании человека.
Движущие силы эволюции
Около 30 миллионов лет назад под земной корой на северо-западе Африки вздыбилась раскаленная мантия (образовался так называемый мантийный плюм). Горные породы вытолкнуло наверх примерно на километр[9] наподобие огромного прыща. Покров континентальной коры на этом куполе растягивался, истончался и в конце концов начал лопаться прямо посередине выпуклости, образовав череду разломов. Восточно-Африканский рифт рассек возвышенность примерно с юга на север с восточным ответвлением, которое проходит там, где теперь располагаются Эфиопия, Кения, Танзания и Мали, и западным, которое рассекает Конго и затем продолжается вдоль границы с Танзанией.
Этот процесс нарушения сплошности земной поверхности шел интенсивнее в северном направлении; там кора оказалась разломана насквозь, и в длинную рану сочилась магма, отчего возникла новая, базальтовая кора. Потом эта глубокая расщелина заполнилась водой и образовалось Красное море, а другой разлом стал Аденским заливом. Разломы, тянувшиеся по морскому дну, отломили кусок от полуострова Сомали, и образовалась новая тектоническая плита Аравийская. Место, где в виде буквы Y сходятся Африканский рифт, Аденский залив и Красное море, называется «тройное сочленение», и в самом его центре лежит низменный Афарский треугольник, который охватывает Северо-Восточную Эфиопию, Джибути и Эритрею[10]. К этому важному региону мы еще вернемся.
Восточно-Африканский рифт тянется на тысячи километров от Эфиопии до Мозамбика. Поскольку выпуклость из-за мантийного плюма продолжает расти, рифт постепенно расширяется. Эта «тектоника растяжения» заставляет целые скальные плиты трескаться и образовывать разрывы, причем обломки выталкивает вверх, создавая крутые склоны, а те, что проваливаются в разлом, образуют дно долины. Этот процесс, шедший в период от 5,5 до 3,7 миллиона лет назад, создал нынешний ландшафт рифта: широкая глубокая долина в полумиле над уровнем моря, по обе стороны окаймленная горными кряжами[11].
В результате выпячивания коры и образования высоких кряжей по сторонам рифта почти вся Восточная Африка лишилась дождей. Влажный воздух с Индийского океана вынужден подниматься выше, где он охлаждается, конденсируется и выпадает дождем у побережья. Из-за этого в глубине континента климат становится засушливее: это явление называется областью дождевой тени[12]. Одновременно высокий рифт блокирует и влажный воздух из центральноафриканских тропических лесов, не позволяя ему двигаться на восток[13].
Итогом всех этих тектонических процессов возникновения Гималаев, перекрытия Индонезийского морского пути, а в особенности возникновение высоких гребней по краям Африканского рифта было иссушение Восточной Африки. А формирование рифта изменило не только климат, но и ландшафт и в процессе преобразило экосистемы этого региона. Восточная Африка в результате этих катаклизмов из плоской однородной земли, утопающей в тропических лесах, превратилась в труднопроходимый гористый регион с плато и глубокими долинами, а его растительность теперь варьировала от влажного леса до саванны и пустынного скрэба[14].
Хотя огромный рифт начал формироваться около 30 миллионов лет назад, подъем и постепенное высыхание почвы происходило в основном в последние 34 миллиона лет[15]. За это время то есть одновременно с нашей эволюцией восточноафриканский пейзаж перестал напоминать «Тарзана» и стал больше похож на «Короля Льва»[16]. Именно это длительное постепенное высыхание Восточной Африки, сокращение и дробление лесных массивов и замещение их саванной и стало одним из главных факторов, которые привели к отделению гоминин от крупных обезьян, живущих на деревьях. Расширение сухих травянистых пустошей поспособствовало и распространению крупных травоядных млекопитающих различных видов копытных наподобие антилоп и зебр, на которых люди впоследствии смогли охотиться.
Однако это был не единственный фактор. В процессе своего тектонического формирования условия окружающей среды в Восточно-Африканской рифтовой долине стали очень разнообразными, в ней близко соседствовали самые разные участки леса и травянистые пустоши, горные кряжи, крутые обрывы, холмы, плоскогорья и равнины, долины и глубокие пресноводные озера на дне рифта[17]. Это стали называть мозаичной средой, и она обеспечила гомининам широкий ассортимент источников пищи, ресурсов и перспектив[18].
Расширение долины и подъем магмы сопровождались возникновением цепочек действующих вулканов, благодаря чему эта территория оказалась богата отложениями пепла и пемзы. Восточно-Африканская рифтовая долина испещрена вулканами по всей длине, и многие из них возникли в последние несколько миллионов лет. Большинство этих вулканов лежит внутри самой долины, но некоторые из самых крупных и старых высятся на краях, в том числе горы Кения, Элгон и Килиманджаро, высочайшая вершина Африки.
В ходе постоянных извержений вулканы изливали потоки лавы, которые застывали и образовывали каменные гряды, пересекавшие ландшафт. Легконогие гоминины могли перебираться через них, а вместе с крутыми обрывистыми склонами рифта эти гряды служили естественными препятствиями и преградами для животных, на которых наши предки охотились. Первые охотники имели возможность точнее предсказывать и контролировать перемещения добычи, перекрывать пути к отступлению и направлять животных прямо в ловушку, где их и убивали. Эти же особенности местности, вероятно, обеспечивали беззащитным первым людям хоть какое-то убежище от рыскавших по окрестностям хищников[19]. По всей видимости, эти разнообразные труднопроходимые участки создали гомининам идеальную среду для жизни и процветания. Первые люди, которые, как и мы, были относительно хилыми и не обладали ни силой льва, ни скоростью гепарда, приспособились к окружающему ландшафту и научились пользоваться всеми его преимуществами, так что и вулканическая, и тектоническая сложность окружающей среды лишь помогала им охотиться.
Тектоническая и вулканическая деятельность создала и сохранила эти особенности разнообразного динамичного ландшафта на протяжении всей нашей эволюции. В сущности, поскольку Восточно-Африканская рифтовая долина регион с бурной геологической историей, и ландшафт в ней сильно изменился с тех пор, как здесь поселились первые люди. Поскольку рифт расширялся, области в долине, где когда-то жили гоминины, теперь поднялись и образовали стены рифта: именно сюда переместились из первоначальных мест обитания гоминин и их окаменелые останки, и археологические свидетельства их существования. И этот великий разлом, самый древний и важный регион с тектоникой растяжения в сегодняшнем мире, считают важнейшей движущей силой нашей эволюции.
От деревьев до орудий труда
Первый биологический вид, единодушно причисляемый к гомининам и оставивший достаточно много хороших окаменелостей, это Ardipithecus ramidus, живший примерно 4,4 миллиона лет назад в лесах вдоль долины реки Аваш в Эфиопии. Этот вид был размерами примерно с современного шимпанзе, имел мозг таких же размеров и зубы, свидетельствующие о всеядности. Окаменелые скелеты указывают, что эти гоминины еще жили на деревьях, а прямохождение было у них развито очень слабо. Около 4 миллионов лет назад появились первые члены рода Australopithecus «южных обезьян», которые обладали некоторыми общими чертами с современным человеком, в том числе стройной и грациозной фигурой (однако череп у них сохранял первобытные очертания), и уверенно ходили на двух ногах. В частности, по ископаемым остаткам мы знаем о виде Australopithecus afarensis. Например, мы нашли на удивление полный скелет самки, которая жила в долине реки Аваш 3,2 миллиона лет назад и которая стала известна как Люси[20].
Ростом Люси была всего около 1,1 метра, но позвоночник, таз и кости ног у нее очень напоминали скелет современных людей. Поэтому хотя мозг и у Люси, и у других представителей A. afarensis[21] был небольшой, как у шимпанзе, их скелет ясно указывает на образ жизни, при котором приходится подолгу ходить на двух ногах. Более того, в вулканическом пепле в Танзании, в местности Лаэтоли, сохранилось три набора следов, которым 3,7 миллиона лет. Вероятно, их оставили представители A. afarensis, и эти следы на удивление похожи на те, что оставите на песке вы, если решите прогуляться по пляжу.
Ко времени около 2 миллионов лет назад все виды гоминин рода Australopithecus вымерли, а от них произошел наш род Homo. Первым был Homo habilis (человек умелый), со стройным телом, похожим на первых австралопитеков, и мозгом лишь ненамного крупнее, чем у них[22]. Резкое увеличение размеров тела и мозга, а также переход к радикально другому образу жизни наблюдались лишь с появлением Homo erectus он возник около 2 миллионов лет назад в Восточной Африке. Ниже черепа скелет H. erectus очень похож на анатомически современного человека: в нем есть и механизмы адаптации к бегу на длинные дистанции, и устройство плеча, позволяющее что-то бросать. Кроме того, считается, что у H. erectus были и другие общие с нами черты, в том числе долгое детство, относительно медленное развитие и сложное общественное поведение.
Вероятно, H. erectus был первым из гоминин, кто начал вести жизнь собирателей-охотников и подчинил себе огонь научился пользоваться им не только для обогрева, но и, возможно, для приготовления пищи[23]. Не исключено, что они даже перемещались на плотах через большие водоемы[24]. H. erectus уже 1,8 миллиона лет назад расселился по всей Африке, а потом первым из гоминин покинул континент и распространился по Евразии вероятно, его миграция шла несколькими независимыми волнами[25]. Этот вид просуществовал почти 2 миллиона лет. Между тем анатомически современные люди существуют лишь одну десятую часть этого времени, и на сегодня считайте, что нам повезет, если мы просуществуем еще 10 000 лет, не говоря уже о 2 миллионах.
Примерно 800 000 лет назад H. erectus породил Homo heidelbergensis, из которого 250 000 лет назад развились Homo neanderthalensis (неандертальцы) в Европе и денисовцы в Азии. Первые анатомически современные люди (Homo sapiens) появились в Восточной Африке в период с 300 000 до 200 000 лет назад.
В ходе эволюции человека гоминины все лучше осваивали прямохождение[26], и в их скелетах наметились изменения, позволявшие сохранять вертикальное положение тела и способ передвижения: S-образный прогиб позвоночника, чашевидный таз и более длинные ноги. Волосяной покров на теле почти исчез, не считая черепа. Форма головы также преобразилась: челюсти меньше выступают вперед, подбородок стал более заметен, а черепная коробка приобрела объем и округлость[27]. Увеличение размеров мозга и стало главным различием между родом Australopithecus и нашей ветвью Homo. За 2 миллиона лет эволюции размер мозга у австралопитековых оставался на удивление постоянным около 450 см
3
H. habilis3
H. habilis H. erectus H. HeidelbergensisH. heidelbergensisУ гоминин была и еще одна определяющая черта, помимо увеличения размера мозга: мы применяем разум для изготовления орудий труда. Первые распространенные каменные орудия труда, так называемая олдувайская технология, восходит ко времени около 2,6 миллиона лет назад, и ее применяли и более поздние виды Australopithecus, а также H. habilis и H. erectus. Округлые камешки из реки служили для раскалывания костей или орехов на плоском камне-наковальне. Чтобы заострить край, с гальки скалывали слои-отщепы, и таким камнем можно было отрезать или отскабливать мясо убитой добычи или обрабатывать дерево[29].
Переворот в технологии каменного века произошел 1,7 миллиона лет назад, когда H. erectus унаследовал олдувайские орудия и усовершенствовал их, создав ашельскую культуру. Ашельские орудия сделаны более тщательно с них скалывали кусочки все меньше и меньше, так что получались более симметричные и тонкие ручные топоры грушевидной формы. Такова была общепринятая технология на протяжении практически всей человеческой истории. Следующий прорыв обеспечила мустьерская технология, которую применяли неандертальцы и анатомически современные люди в ледниковый период. Здесь камень (так называемое ядрище) тщательно подготавливали и обстукивали по краю, после чего ловко откалывали последний большой плоский отщеп. Целью был именно этот снятый отщеп: тонкий заостренный обломок служил прекрасным ножом либо шел на наконечник копья или стрелы[30].
Эти каменные инструменты, как и деревянные древки копий, позволили гомининам стать прекрасными грозными охотниками, и для этого им не пришлось отращивать большие зубы или когти на собственном теле, как остальным хищникам. Палки и камни служили нам искусственными зубами и когтями, с их помощью мы охотились ради пропитания или защищались, держась на безопасном расстоянии от добычи и хищников, чтобы свести к минимуму риск травмы.
Перемены формы тела и стиля жизни дополняли друг друга. Люди научились лучше бегать и приобрели сложные когнитивные навыки, что наряду с применением орудий труда и контролем над огнем дало им возможность лучше охотиться и обеспечило рацион с большой долей мяса, необходимый для работы крупного мозга. Это, в свою очередь, позволило нам развить более сложные социальные взаимодействия и наладить кооперацию, создать культуру, научиться решать задачи, а главное, пожалуй, говорить[31].