Человек и климат

Этот материал − отрывки из первой главы будущей книги «Смоленские тайны: за семью печатями». Глава напрямую не связана с общей темой книги. Она посвящена влиянию климата Земли на человека и среду его обитания. На первый взгляд, рассмотренные ниже процессы, казалось бы, не связаны с историей развития цивилизаций в первые два тысячелетия новой эры. Но это только на первый взгляд. Ледники, о которых идет речь в этой главе, сыграли важную роль в эволюции всего живого на Земле, включая человека. Последние ледники в процессе их формирования и таяния фактически создали современный ландшафт и своеобразные природные ресурсы северной и северо-восточной Европы, включая Смоленскую область, все северо-западные регионы. Бассейн Днепра был сформирован ледниками, а процессы, связанные с потеплением климата в последнем межледниковом периоде − голоцене − во многом определяли перемещение людей по этой территории и повлияли, в конечном итоге, на формирование этносов и рождение государств.

Эта глава носит эксклюзивный, авторский характер. Здесь впервые приводятся результаты анализа влияния ледников на эволюцию человека, на миграции первобытного человека, а также приведены гипотезы роста средней температуры нашей планеты, Всемирного потопа (пока библейского) и гибели Атлантиды (пока «платоновской»).  Как известно, средняя температура Земли составляет примерно 14 градусов по Цельсию, и, согласно более чем 100-летним измерениям, она постепенно растет.

Мы сегодня живем в четвертичном периоде или антропогене, поскольку он связан с деятельностью человека. По сравнению с возрастом нашей планеты четвертичный период совсем ничтожный отрезок времени − всего 1,8 млн. лет. Но в этот короткий промежуток времени совершились такие явления, как образование Балтийского моря, отделение островов Великобритании от Европы и отделение Северной Америки от Азии. В этот период неоднократно нарушалась и возобновлялась связь через проливы между Аральским, Каспийским, Черным и Средиземным морями.

Климат Земли в целом и в отдельных ее областях зависит от температуры, которая в свою очередь связана с глобальными космическими, тектоническими и геотермальными процессами. Эти процессы с определенной периодичностью вызывают вначале похолодание, потом − образование ледников, а затем − потепление, когда происходит таяние ледников и наступает период глобального потепления (межледниковье).  

К снижению температуры и образованию ледников приводит, прежде всего, ослабление солнечного излучения, в том числе, в случае его ослабления, вызванного самой атмосферой. Причины периодичности, с которой последние 450 тысяч лет появляются ледники, наука объяснить пока не может. В процессе похолодания в первую очередь изменяется растительность. На прилегающих к леднику территориях, представленных возвышенными равнинами, свободными от ледникового покрова, формировались арктические пустыни с промерзшими грунтами. Такой территорией в плейстоцене (Днепровское оледенение) стала северная часть Среднерусской возвышенности. Граница вечной мерзлоты доходила до современных Днепропетровска и Вологды.

Эволюция человека. По мере роста и движения ледников в разные периоды жизни Земли, растительный и животный мир также двигался, отступая под его натиском, приспосабливаясь и видоизменяясь. На отдаленных территориях образовывались тундра и степи. Там, где до ледникового периода были тропические леса, образовывались саванны. Менялся животный мир. Одни животные следовали за привычными растениями, удаляясь от ледника, другие приспосабливались к новым условиям и видоизменялись.

Во время потепления процесс происходил в обратном направлении. По мере отступления ледника на освобождавшихся территориях сначала появлялись насекомые, потом птицы, появлялись растения, а вслед за ними – животные. Главное, к чему привел глобальный периодический процесс, – к исчезновению одних видов животных и растений и появлению новых видов и подвидов. Можно утверждать с большой степенью вероятности, что ледниковые эпохи активизируют эволюцию в растительном и животном мире.

 Можно также предположить, что «ледниковая эволюция» − главный фактор появления человека. Если проследить за изменениями климата в течение 1−2 млн. лет, то именно ледники, а точнее, два последних ледниковых периода, послужили толчком  к появлению вначале homo erectus, а потом и homo sapiens − человека разумного.

Мной была исследована известная тепловая модель – график средней глобальной температуры за 542 млн. лет. Анализ говорит о том, что уже 33 млн. лет температурный тренд имеет тенденцию к снижению глобальной земной температуры. Интерес вызывает точка перехода температуры через условную температурную границу. Если 1,8 млн. лет тому назад во все эпохи было теплее, чем сейчас, то после этой границы − становится холодней. Многие ученые − сторонники эволюционной теории − именно этот период − около 1,5 − 2 млн. лет − считают периодом эволюционного развития человека, правда, не связывая это с ледниками. Homo antecessor (человек предшественник) жил на территории современной Европы  1,2 млн. − 800 тыс. лет назад. 

Возможно, глобальное и длительное похолодание активизировало эволюцию и способствовало прогрессу человекообразных приматов – австралопитеков («южная обезьяна», пер.).  Исчезновение в Африке на длительное время тропических лесов и образование саванн изменило жизнь приматов. Австралопитеки – семейство приматов, обладавших признаками прямого хождения и антропоидными чертами в строении черепа. Их хронологический период (как рода) определяется от 4,2 до 1,8 млн. лет назад. Судя по данным палеонтологии, род австралопитеков начал развиваться в Восточной Африке, впоследствии эволюционировав, распространился по всей Африке.

Австралопитеки сыграли значительную роль в эволюции человека. Человек разумный, ведет свой род от австралопитеков, отделившихся от общего с австралопитеками корня примерно 3 млн. лет назад. Австралопитеки были первыми гоминидами, обладающими набором специфичных белков, кодирующихся геном  (дупликация 3,4 млн. лет назад называется SRGAP2B, дупликация 2,4 млн. лет назад, дупликация ~1 млн. лет назад − SRGAP2D). Эти гены отвечают за увеличение длины и активность нейронов в мозге. Род Homo (человек) произошел от одного из видов австралопитека в результате эволюции в период от 1,8 млн. лет назад, т.е. от начала глобального похолодания, до примерно 1 млн. лет назад.

Последние 450 тыс. лет ледники, по времени, преобладали над межледниковьем. На рис. 1 приведен график изменения климата за последние 450 тыс. лет в центре Восточно-Европейской равнины.

За это время было 5 ледников, и сегодня мы находимся в 5-м межледниковье − голоцене. Последний Валдайский ледниковый период закончился 12 тыс. лет назад. Температура июля в последний ледниковый период в центре Восточно-Европейской равнины колебалась и была в среднем ниже на 6 градусов современной, а в январе – ниже современной в пределах от 8 до 24 градусов. Предыдущие межледниковые периоды имели продолжительность от 15-ти до 20-ти тысяч лет, когда максимальная температура в июле была близка к сегодняшней, а января – примерно на 8 градусов выше.

О глобальном росте средней температуры. Анализ ледниковых периодов позволяет не только найти их связь с процессами эволюции, но и сделать некоторые прогнозы, которые расходятся с современными теориями. Так,а большинство ученых и утверждает, что глобальный рост средней  температуры в последнее время связан с повышением содержания в атмосфере Земли углекислого газа, а оно в свою очередь обусловлено сжиганием органического топлива. Но так ли уж однозначен этот вывод? 100−200 лет назад мы не сжигали столько органического топлива, как сейчас, но средняя температура росла всё это время. За последние 100 лет средняя температура планеты увеличилась на 0,74 градуса. Если ничего не изменится, то через 1000 лет она увеличится на 7 градусов. Человечество при этом столкнется с серьезными проблемами, вызванными таянием ледников. Правда, рано или поздно, температура вновь начнет снижаться, предвещая образование

нового ледникового периода. Стратегия человечества будет зависеть от того, какую причину оно поставит на первое место в «борьбе» с потеплением..

Характер любого ледникового периода указывает на то, что в процессе таяния ледника и в межледниковом периоде температура постепенно повышается, достигает максимума, а затем начинает снижаться, переходит «нулевую» черту, приводя к образованию нового ледника. Мы сегодня не знаем причин, по которым развиваются глобальные тепловые процессы, не зависящие от человека.  Но попробуем сделать прогноз на примере Микулинского межледниковья, которое длилось 20−30 тысяч лет. В то время январские температуры вначале росли до уровней, превышающих современный уровень на 8−10 градусов, а затем температура падала, приводя в конечном итоге к новому леднику. Можно предположить, что и в нашем случае температура, как января, так и июля повышаются в течение 10 до 15 тысяч лет (до середины межледниковья).

Если мы сегодня не достигли середины, т.е. пика, то температура января, как наиболее важная в процессе потепления, какое-то время будет повышаться, и только, достигнув максимума, начнет снижаться. Какой она будет к концу этого срока? Возможно, когда температура января возрастет на 8−10 градусов по сравнению с сегодняшней, снежного покрова в зимний период не будет не только в центре Восточно-Европейской равнины, но и за Полярным кругом. Сегодня арктическая пустыня лежит на севере от полуострова Рыбачий до Ямала. Там в течение года в среднем температура держится в пределах от −10 до 0 градусов. Если январская температура возрастет даже на 8 градусов, а температура июля на 2−4 градуса, то арктическая пустыня исчезнет. Свидетельством этого процесса служит медленное, но неуклонное таяние  «вечной мерзлоты».

И еще об одном заблуждении хочется поговорить, поскольку оно может выработать ложную стратегию действий человечества на дальнюю перспективу. Если потепление связывают с углекислым газом, то «борьба» с ним очевидна и примитивна: меньше сжигать и больше сажать «зеленых» растений, которые за счет фотосинтеза служат источником кислорода. При этом у большинства людей сложилось мнение, что леса − основной поставщик кислорода в атмосферу. На самом деле это не так. Главные производители кислорода действительно растения, но, в основном те, которые «живут» в океанах, морях, реках и различных водоемах. Океан − основной источник кислорода и аккумулирует 80% от всего его объёма. А когда большая часть воды превратиться в лёд, каким будет состав атмосферы? С другой стороны, древесина на 70% состоит из холоцеллюлозы, молекулярный состав которой содержит углерод. Вот почему, чем больше деревьев, тем меньше углекислого газа, который идет на «строительство» дерева.

Миграции. Согласно исследованию ученых из Университета Претории, опубликованному в журнале «Nature» в 2019 году, место происхождения предка человека современного вида − территория нынешней Ботсваны, влажные равнины в бассейне Замбези на стыке с пустыней Калахари. Люди появились в этом регионе около 200 тыс. лет назад, а 130 тыс. лет назад предположительно под влиянием изменения климата расселились оттуда на север Африки. Если связать это процесс с ледником, то можно найти этому объяснение. В этот период начинает интенсивно таять Днепровский ледник (130 тыс. лет назад), температура повышалась и примерно через 5 тысяч лет достигла максимальных значений. Но межледниковье продолжалось недолго, и 110 тыс. лет назад начал образовываться новый ледник.

Ученые предположили (без объяснения причин), что 60 тыс. − 40 тыс. лет назад люди мигрировали в Азию и оттуда в Европу (40 тыс. лет назад), Австралию и Америку (35 тыс. −15 тыс. лет назад). Чем была вызвана эта миграция? Ответа не этот вопрос пока нет, но можно сделать некоторые предположения, связанные с ледниками. Центром последнего, Валдайского оледенения, которое началось примерно 115 тысяч лет назад, в Европе была территория, которая включала Скандинавию, Ботнический залив, Финляндию и Карелию с Кольским полуостровом. Наступающие льды покрывали все новые и новые территории, оттесняя обитавших там животных и растения. Огромный ледник то несколько сокращался, то снова разрастался к югу, в том числе на Русскую равнину. Граница Валдайского ледового щита проходила в северо-восточном направлении и в максимуме по разным оценкам достигали Смоленска, Москвы, Костромы. Затем на территории Архангельской области граница круто поворачивала на север к Белому и Баренцеву морям.

По мере движения ледник и ледниковая пустыня начал вытеснять растительный и животный мир на юг и восток. Образовались тундра и степи. Животные, представляющие интерес для человека (в первую очередь − это северный олень) начинают концентрироваться на территориях, с одной стороны ограниченных ледниковой пустыней, с другой стороны горами Кавказа и Карпатами. Зона лесов в предгорьях могла образовать своеобразный зеленый коридор широтного направления – с Востока на Запад, где наиболее всего начинает концентрироваться животный и растительный мир 40  тысяч лет назад. В этом коридоре по направлению в Европу могла проходить миграция людей из Азии и Кавказа.

В  период Валдайского ледника с 50 до 30 тысяч лет назад происходит заметное потепление: температура января повышалась в сторону положительных значений примерно на 6 градусов. Это, безусловно, привело к частичному отступлению ледника и расширению зоны лесов к северу от Карпат, а таяние ледника − к увеличению стока Днепра. Пока доказанным можно считать только то, что путь вдоль Днепра и Прикарпатья был известен людям с древнейших времен. На этих территориях обнаружены сотни стоянок древних людей.

По мнению большинства ученых, миграция австралопитеков в Европу происходила по так называемому Дунайскому коридору. На это указывают стоянки древнего человека вдоль Дуная. Но путь из Азии и Кавказа 30−35 тысяч лет назад проходил, видимо, и по Днепру, и по Прикарпатью. Анализ миграционных процессов с учетом влияния ледника может в корне изменить представление о том, как австралопитеки  заселяли  Европу, и на одно из первых мест может выйти коридор, проложенный ими по территории современной Украины, а также сухопутный маршрут из Африки на Пиренейский полуостров.

Само русло Днепра было сформировано ледниками. В период Московского оледенения Большая часть Смоленской области была во власти ледника. Московский ледник фактически сформировал верховье Днепра и рек, которые в него впадают. Окончательное оформление бассейна Днепра произошло во время формирования Валдайского ледника и в процессе его таяния, включая образование ложбин, озовых гряд (валов), полос зандров (пологих, волнистых равнин, расположенных перед внешним краем конечных морен), водоемов и торфяников. Бассейн Днепра был расположен по южной границе ледникового панциря и поэтому Днепр по Смоленской области сегодня течет преимущественно с востока на запад. Западная граница Валдайского ледника, проходила по границе современной Смоленской области (Гранки, Рудня) и Тверской области. Она и определила положение русла Днепра − с Востока на Запад. Западнее Смоленска, примерно на 100 километров (в районе Орши, Беларусь), современный Днепр резко меняет направление движения – с западного на южное.

Фотогалерея