Мир вокруг них

Мир вокруг них

Для начала несколько слов о погоде. О том, какой она была во времена неандертальцев и как удалось об этом узнать. Откуда, в частности, стало известно, что климат Европы в те далёкие времена был суров и переменчив? И можно ли эту — слишком уж общую — характеристику как-то развернуть, наполнить подробностями, конкретными деталями?

Для реконструкции природной обстановки минувших эпох используются самые разные методы и материалы. О климате и ландшафтах плейстоцена очень многое можно узнать, изучая ископаемые зёрна пыльцы растений, кости животных, формы рельефа земной поверхности, характер чередования и структуру геологических напластований, химический состав ископаемых почв и т. д. Например, по пыльце, сохраняющейся в погребённом состоянии на протяжении сотен тысяч лет, можно определить, каков был характер и состав растительности в том или ином регионе в тот или иной период. Эти данные, в свою очередь, могут много сказать о климате, поскольку каждый вид трав, кустарников и деревьев требует определённой температуры и влажности. У животных также всегда были и есть свои климатические и ландшафтные предпочтения, и знание их не менее полезно для палеоклиматических реконструкций, чем знание «привычек» растений. Находка, скажем, костей песца и северного оленя в древнем слое где-нибудь в верховьях Дуная или в среднем течении Дона — это явное свидетельство того, что здесь некогда было намного холоднее, чем сейчас, и что зона тундры заходила в соответствующий период далеко на юг.

Особенно большое значение для палеогеографических реконструкций приобрёл в последние десятилетия метод, основанный на анализе изотопного состава раковин некоторых морских микроорганизмов (фораминифер), хорошо сохраняющихся в ископаемом состоянии. С помощью глубоководного бурения получают колонки донных отложений, накапливавшихся сотни тысяч лет, а затем сравнивают соотношение концентрации стабильных (т. е. нерадиоактивных) изотопов кислорода ¹⁸O и ¹⁶O у фораминифер из разных слоёв. Поскольку первый из этих изотопов тяжелее второго, и содержащие его молекулы воды испаряются медленнее, то его роль в построении раковин (или доля в составе раковин) была неодинакова в холодные и тёплые эпохи. Во время оледенений, когда огромные массы испарившейся влаги не возвращались обратно в мировой океан, а оказывались «запертыми» в ледниках, концентрация ¹⁸O в морской воде увеличивалась, тогда как в периоды межледниковий она, наоборот, уменьшалась. Таким образом, по изменению соотношения ¹⁸O/¹⁶O можно проследить общий ход колебаний температуры на протяжении длительных периодов времени. Выделенные таким образом эпохи истории климата называют кислородно-изотопными стадиями или морскими изотопными стадиями (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Общая направленность колебаний климата в среднем и верхнем плейстоцене, т. е. в период после проникновения людей в Европу. Цифрами от 1 до 19 пронумерованы кислородно-изотопные стадии (чётные номера соответствуют похолоданиям, нечётные — потеплениям), показаны также их хронологические рамки

Кроме колонок глубоководных отложений, аналогичным же образом анализируют изотопный состав ледниковых кернов из Гренландии или Антарктиды, а в районах, удалённых от моря и ледников, информацию об изменениях климата можно «считать» с пещерных сталагмитов. Последний метод особенно широко применяется в Западной и Центральной Европе. Его использование возможно благодаря тому, что в глубине некоторых пещер сохранились сталагмиты, сформировавшиеся ещё в плейстоцене, многие десятки тысяч лет назад. Сталагмиты растут очень долго, причём скорость их роста, а также и содержание определённых изотопов углерода (¹³C) и кислорода (¹⁸O) в разных слоях этих натёчных образований зависят от температуры и влажности в районе пещеры. Поскольку же кальцит, слагающий тело сталагмита, хорошо поддаётся датировке торий-урановым методом, то, работая с этим материалом, можно не только получить подробную температурную кривую для нескольких (иногда нескольких десятков) тысяч лет, но и с высокой степенью надёжности определить возраст разных сегментов этой кривой[83].

Имеющиеся данные убедительно свидетельствуют о том, что в течение последних миллионов лет климат постепенно становился всё холодней и суше. Правда, процесс похолодания и иссушения не был непрерывным, и холодные периоды чередовались с потеплениями, но общая тенденция к понижению температуры просматривается вполне явственно. Особенно чётко она обозначилась в среднем и позднем плейстоцене. Почти на всём протяжении двух этих эпох, охватывающих семьсот с лишним тысяч лет, климат в Европе и других частях света был намного более суровым, чем сегодня. Лишь на пике потеплений, соответствующих кислородно-изотопным стадиям 5e и 11, среднегодовая температура поднималась несколько выше современных значений, но суммарная продолжительность этих оптимумов составляет не более 3 % общей продолжительности названного отрезка времени.

Поскольку, как уже говорилось, в холодные периоды огромное количество влаги уходило из атмосферы в ледники, в низких широтах, как правило, климат в это время становился суше. Когда же ледники на севере начинали таять, на юге происходило увлажнение — выпадало больше осадков, реки становились полноводней, поднимался уровень воды в озёрах и морях. Изменения климата, естественно, отражались на характере растительности и составе животного мира разных регионов, а это, в свою очередь, самым непосредственным образом сказывалось на жизни людей. Кроме того, значительное воздействие на древние человеческие популяции могли оказывать различные тектонические события, извержения вулканов, а также связанные с климатом колебания уровня мирового океана, имевшие следствием образование сухопутных перемычек между континентами и островами или, наоборот, появление изолирующих водных барьеров. В периоды наиболее сильных похолоданий уровень моря мог падать до 120 м ниже современных отметок, что приводило к существенным изменениям в очертаниях суши: некоторые острова (например, Британские) становились полуостровами, а полуостровные территории (например, Крым) сливались с «большой землёй».

Эпоха существования классических неандертальцев, как мы уже знаем, приходится на конец среднего и первую половину позднего плейстоцена. На протяжении этого времени имели место многократные и притом весьма значительные по амплитуде и скорости перепады температуры и влажности, объединяемые в климатические циклы продолжительностью от нескольких сотен до нескольких тысяч лет каждый. По именам впервые выделивших и описавших их исследователей — датчанина В. Дансгарда и швейцарца Г. Эшгера — они получили название циклов или событий Дансгарда–Эшгера (Dansgaard–Oeschger events). Для периода последнего оледенения (или, как ещё говорят, ледниковья)[84], которое в Западной и Центральной Европе обычно называют вюрмским или вислинским, а в европейской России валдайским, выделяют 24 таких цикла (рис. 4.2). Это оледенение длилось около 100 тысяч лет от конца эемского (микулинского) межледниковья (примерно 110 тыс. лет назад) и до начала современной геологической эпохи, именуемой голоценом (примерно 12 тыс. лет назад)[85].

Рис. 4.2. Колебания температуры в позднем плейстоцене и голоцене. Числа внизу обозначают время (тыс. лет назад), а цифрами вверху обозначены циклы Дансгарда–Эшгера (источник: Hofreiter and Stewart 2009)

Эемский климатический оптимум, т. е. тёплый пик последнего межледниковья, продолжался примерно от 130 до 115 тыс. лет назад. Среднегодовые температуры в это время были примерно на 1–2 °C выше, чем сейчас, и на 5–15 °C выше, чем в период предшествовавшего заальского оледенения, которым закончился средний плейстоцен[86]. В эеме бо?льшую часть равнинной Европы, включая юг нынешних Британских островов, покрывали широколиственные леса, а в них вместе с зубрами, оленями, лосями, кабанами и медведями жили такие экзотические животные как носорог, слон и даже гиппопотам. Затем наступило похолодание, в северных районах распространились открытые субарктические ландшафты, а леса, состоявшие преимущественно из сосны и берёзы, сохранились лишь в долинах или даже только поймах рек. Ареалы теплолюбивых животных отступили на юг, место благородных оленей заняли северные, место южных слонов — мамонты. Правда, в последующий период, именуемый брёрупским интерстадиалом, опять произошло повышение температуры и влажности, и границы ландшафтных зон несколько сдвинулись на север, но примерно 90 тыс. лет назад началось новое ухудшение климата, ещё более сильное и продолжительное, чем предыдущее. В северной части Европы древесная растительность исчезла даже в речных поймах, а на открытых пространствах свирепствовали холодные ветры, которым сопутствовали пылевые бури. Частичный возврат к межледниковым условиям имел место во время интерстадиала одераде (примерно от 85 до 75 тыс. лет назад), более тёплого, чем брёруп, однако и наступившее затем похолодание тоже превзошло по своим масштабам все предшествовавшие. Не случайно период от конца одераде и до начала голоцена, т. е. всю вторую половину позднего плейстоцена, часто называют пленигляциалом, что буквально означает «полное ледниковье». Его подразделяют на ранний пленигляциал, интерпленигляциал и поздний пленигляциал, широко известный также как «эпоха последнего ледникового максимума». Хронологически эти подразделения соответствуют кислородно-изотопным стадиям 4, 3 и 2.

Рис. 4.3. Колебания температуры во второй половине позднего плейстоцена: а — изотопная кривая, построенная по результатам анализа раковин фораминифер (планктона) из глубоководных кернов, взятых у побережья Португалии; б — изотопная кривая, построенная по кернам из гренландских ледников. Горизонтальные отрезки под нижней кривой соответствуют эпизодам Хайнриха 1–6 (источник: Roucoux et al. 2005)

Особенно высокими частота и амплитуда климатических колебаний были, судя по всему, в середине позднего плейстоцена. На изотопные стадии 4 и 3, охватывающие период примерно от 71 до 24 тыс. лет назад, приходится 17 циклов Дансгарда–Эшгера (с 19-го по 3-й). Они включают в себя относительно тёплые межстадиалы длительностью от 500 до 2000 лет, разделённые холодными и более короткими стадиалами. Во время самых тёплых позднеплейстоценовых межстадиалов средняя температура была лишь на 1–2° меньше местных голоценовых температур, а иногда, возможно, и сравнивалась с ними, тогда как при наиболее суровых похолоданиях она опускалась намного ниже современной нормы, приближаясь к значениям, установленным для последнего ледникового максимума. При этом, однако, относительно тёплые эпизоды длились дольше холодных (тысячи и сотни лет, соответственно), и переходы от холода к теплу происходили быстрее, чем переходы от тепла к холоду (рис. 4.3).

Наиболее сильные похолодания тоже имеют своё название — они известны как эпизоды или события Хайнриха (Heinrich events). Во время таких похолоданий огромные массы льда под воздействием собственной тяжести и/или иных, не очень пока хорошо понятных факторов, отрывались от лаврентийского щита у берегов Северной Америки и начинали дрейфовать на восток. Их следы в виде прослоев обломочного материала, образовывавшихся по мере таяния айсбергов, хорошо прослеживаются в морских отложениях Атлантического океана. В периоды, соответствующие эпизодам Хайнриха, среднегодовая температура в Европе опускалась намного ниже современных значений, границы ландшафтных зон сдвигались с севера далеко на юг, и там, где сейчас произрастают хвойные или даже смешанные леса, распространялись тундры. Например, как показал изотопный анализ сталагмитов из пещеры Виллар, в период примерно от 49 до 48 тыс. лет назад, т. е. на пике похолодания, известного как эпизод Хайнриха 5, среднегодовая температура на юго-западе Франции была приблизительно на 10 °C ниже, чем сейчас (в наши дни она составляет здесь 12°), а значит, зимой в этом районе обычным делом были сильные и длительные заморозки[87]. Это подтверждают и результаты более ранних климатических реконструкций по ископаемым фаунам грызунов. В частности, температурная кривая, полученная для французской пещеры Жиньи, опускается в соответствующий период до 0°, а для расположенной севернее немецкой пещеры Кематенхёле до ?2°, что в обоих случаях ниже современной нормы на те же 10° (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Среднегодовая температура в разных частях Европы на разных стадиях позднего плейстоцена, реконструированная на основании анализа фауны грызунов. Арабскими цифрами на графике и карте обозначены местонахождения Ля Шенеля (1), Жиньи (2), Кематенхёле (3), Карлуково (4), Бачо Киро (5). Стрелки и римские цифры справа от графика показывают современную среднегодовую температуру в центральной Болгарии (I), восточной Франции (II) и южной Германии (III). Источник: Hern?ndez Fern?ndez 2006

Накапливающиеся в последние годы данные говорят о том, что картина, выявленная по ледниковым и глубоководным кернам с севера Атлантики, отражает динамику изменений позднеплейстоценового климата не только в этом регионе, но и во многих других частях света. Материалы, подтверждающие это, были получены в итоге изучения лёссов Восточной Азии, сталагмитов из пещер юга Западной Европы, морских отложений тропических и субтропических районов Индийского и Тихого океанов, ледников Южной и Северной Америки, а также Новой Зеландии[88]. Таким образом, циклы Дансгарда–Эшгера и эпизоды Хайнриха можно, видимо, рассматривать как климатические события, имеющие глобальное значение. Тем не менее из этого совсем не следует, что соответствующие им похолодания и потепления проявлялись повсюду одинаково. Так, в северном полушарии переход от холодного максимума одного цикла к тёплому максимуму другого происходил обычно быстро, в течение нескольких десятков лет, тогда как последующее понижение температуры растягивалось на значительно более долгое время. В низкоширотных же районах, напротив, потепление происходило медленно, и амплитуда температурных колебаний была меньше. Если говорить только о неандертальском ареале, то и здесь природные условия были далеко не однородными. В его южной части — на Ближнем Востоке, Балканах, Пиренейском полуострове и т. д. — климат оставался сравнительно мягким даже в периоды, соответствующие эпизодам Хайнриха, когда значительная часть континентальной Европы становилась малопригодной или вовсе непригодной для постоянного обитания человека.

Помимо ритмических колебаний температуры и влажности, действие которых сказывалось постепенно, большое влияние на географию и экологию человеческих популяций в рассматриваемый период могли оказывать разовые события катастрофического характера, обусловленные, например, тектоническими процессами, или падением на Землю небесных тел. Правда, столкновений с особо крупными метеоритами или астероидами нашей планете в позднем плейстоцене, видимо, удалось избежать, но вот тектонические «удары» она переживала, и не раз. Чего стоит одно только извержение вулкана Тоба на Суматре! Оно произошло примерно 73–74 тыс. лет назад, став одним из самых крупных известных нам извержений в истории Земли и самым крупным в четвертичном периоде. Из жерла Тобы было выброшено не менее 2000 км³ лавы, потоки которой покрыли территорию в несколько десятков тысяч квадратных километров, и около 800 000 км³ пепла, осевшего затем толстым (от 10 см до нескольких метров) слоем на суше и океанском дне от Аравийского до Южно-Китайского моря[89]. По мнению многих исследователей, это извержение повлекло за собой так называемую «вулканическую зиму» — очень резкое похолодание, затянувшееся на несколько лет[90]. Особенно чувствительно оно могло отразиться на жизни обитателей и без того холодного северного полушария. Согласно некоторым расчётам, в районах, лежащих между 30 и 70 параллелями, среднегодовая температура в это время понизилась сразу на 10–15°. Кстати, не исключено, что одним из отдалённых последствий этой «вулканической зимы», нежданно-негаданно пришедшей в Европу с жаркой Суматры, стало переселение части неандертальцев на Ближний Восток, где их присутствие впервые достоверно фиксируется как раз около 70 тыс. лет назад (см. главу 9).

Не меньшую роль в истории обитателей Европы могло сыграть и другое вулканическое извержение, произошедшее примерно через 30 тыс. лет после Тобы, т. е. около 40 тыс. лет назад. Его называют кампанским игнимбритовым, по месту, где оно случилось (Кампанья) и по составу выброшенной породы (игнимбрит). По некоторым оценкам, в первые два-три года после этого извержения среднегодовая температура на западе Европы могла упасть сразу на 3–4° и затем оставаться намного ниже температуры предшествующего периода ещё десятки, а то и сотни лет[91]. Возможно, отражением этого на палеоклиматической кривой является холодный пик эпизода Хайнриха 4.

В общем, так или иначе, с вулканами и метеоритами или без них, а природные условия на родине неандертальцев были явно не слишком ласковыми и к тому же весьма переменчивыми, да притом ещё и менялись-то они всё больше в худшую сторону. Для вида, предки которого совсем ещё недавно, всего каких-то 600 или 700 тыс. лет назад, жили в тропиках и не подозревали о существовании таких вещей, как холод, зима, снег и лёд, эти условия представляли серьёзный вызов.