Текст книги "Кто мы? 50 тысяч лет истории русской земли. От первых кроманьонцев до славян"

Глава 9. Алтайский человек

Посмотрим на карту, где показан регион обитания неандертальцев. Это Западная и Центральная Европа, Ближний Восток, Средняя Азия. Недавно нашли еще стоянки на Северном Урале и на Алтае. А остальная, большая часть Евразии: Китай, Индия, Сибирь, Дальний Восток, Юговосточная Азия. Кто жил там до прихода человека современного типа? Неужели никто? Конечно жили. Не могли не жить. Климат там был не хуже, чем в Европе, а в большинстве мест и лучше. А там, где хороший климат, люди обязательно будут жить, и археологи это подтверждают.

Недавно на территории России был обнаружен неизвестный науке новый вид древнего человека, который поставил ученых перед необходимостью пересмотреть некоторые моменты истории появления человечества на Земле.

Неизвестного науке древнего человека нашли во время раскопок хорошо известной ученым Денисовой пещеры, что находится в четырех километрах от деревни Черный Ануй на самой границе Алтайского края и Республики Алтай. Название пещера получила по имени отшельника Дионисия, 200 лет назад основавшего под землей свой скит. Раньше в этой пещере обитали и древние люди, оставившие на каменных сводах замысловатые рисунки. В результате полевых исследований на Алтае за последнюю четверть века на девяти пещерных стоянках и более 10 стоянках открытого типа выделено свыше 70 культуросодержащих горизонтов, относящихся к раннему, среднему и верхнему палеолиту. К хронологическому диапазону 100—30 тыс. лет назад относится около 60 культуросодержащих горизонтов, в разной степени насыщенных археологическим и палеонтологическим материалом. Во всех среднепалеолитических горизонтах прослеживается непрерывная эволюция каменной индустрии.

Особенно важное значение имеют материалы из культурных горизонтов 18—12, относящихся к хронологическому интервалу 90—50 тыс. лет назад. Но что особенно важно: это вещи, в общем, того же уровня, что имел человек нашего биологического типа. Ярким подтверждением «современного» поведения населения Горного Алтая 50—40 тыс. лет назад являются костяная индустрия (иглы, шилья, основы для составных орудий) и предметы неутилитарного назначения из кости, камня, раковин (бусы, подвески и т.д.). Неожиданной находкой оказался фрагмент браслета из камня, при оформлении которого использовалось несколько технических приемов: шлифование, полировка, пиление и сверление, то есть все те технологические приемы, которые, как считалось ранее, стали применяться только 10—15 тысяч лет назад. Это просто потрясающе!

Получается, что эти люди в некоторых вопросах обработки камня на много опередили кроманьонцев.

Однако, как выяснилось, к предкам современного человека эти мастера палеолита не имели никакого отношения. В 2008 году среди черепков и обломков каменных орудий археологи нашли и останки древнего человека, из которых удалось выделить ДНК и восстановить его облик. Анализы проводились в Институте эволюционной антропологии им. Макса Планка в Лейпциге. И вот академический мир вздрогнул: как выяснилось, останки принадлежали девочке возраста пяти-семи лет, которая, в свою очередь, принадлежала к ранее неизвестному виду человека. Неофициально этот вид уже назвали Homo altaiensis, то есть «человек алтайский» или, по-другому, «денисовский человек» по названию пещеры.

Исследования немцев показали, что структура ДНК девочки имеет 385 отличий от нашей, в то время как с неандертальцами нас разделяют только 202 «пункта» в ДНК. То есть, в то время на нашей планете одновременно обитали сразу три вида первобытного человека: неандертальцы, кроманьонцы и «алтайцы». Некоторые ученые считают, – четыре, – еще и синьдуньский (китайский).

В Европе жил неандерталец, в Сибири – Алтайский человек, древние люди жили везде, а теперь не живут. Теперь везде живут только люди современного типа. Значит, то, что происходило в Европе с неандертальцами, происходило по всей земле. Прямые предки современного человека уничтожили всех своих конкурентов по всему миру, кроме небольшого количества женщин, ставших их женами.

Но не только с неандертальцем пришлось бороться кроманьонцу в Европе в то время. Холод и лёд – вот враги не менее страшные. Приближалась самая холодная стадия Вюрмерского оледенения.

Раздел 3.
Изменение климата

История человечества тесно связана с климатом Земли. Если климат стабилен, то природа, животные и люди приспосабливается к нему. Изменение климата – основная причина человеческих бедствий. Изменение климата – это изменение привычных условий существования для людей, животных, растений. Как следствие – неурожаи, исчезновение кормовой базы животных, исчезновение самих животных, затем голод, болезни, смерть. Это основная причина массовых переселений племен и народов с целью перебраться в более подходящие для жизни места. Переселение это захват территории одного племени другим, сопровождающийся столкновениями, а часто и войнами на истребление.

Изменение климата. Ледники. Ледниковые периоды. Всемирное похолодание. Глобальное потепление. Что это? Откуда все это берется, каковы причины. На эти вопросы я хочу ответить в этом разделе.

Начнем с ледников.

Глава 1. Ледники

Для ясности дадим несколько определений.

Ледниковый период это относительно длительный этап геологической истории Земли, в течение которого на фоне общего относительного похолодания климата многократно чередовались очень холодные отрезки времени (ледниковые эпохи), когда возникали крупные материковые оледенения, и отрезки времени с более тёплым климатом (межледниковья), когда значительная часть материковых льдов стаивала. Внутри отдельной ледниковой эпохи иногда выделяются стадиалы – периоды (стадии) более холодного климата и интерстадиалы – периоды более мягкого климата.

В течение последних миллионов лет климат на Земле регулярно колебался между холодными и теплыми периодами (оледенениями и межледниковьями). В фазе оледенения значительную часть континентов в северном полушарии занимали огромные ледниковые щиты, а в межледниковьях они таяли или отступали в приполярные области. Сейчас мы живем в довольно кратковременный (по геологическим меркам) период межледниковья, хотя еще 20 тыс. лет назад был максимум оледенения.

Из-за чего в принципе происходят ледниковые периоды, климатологи понимают – из-за остывания Земли и изменения потока солнечного света, падающего на Землю. А из-за чего меняется поток солнечного, света падающий на землю? Одна из причин – изменение параметров земной орбиты.

Ледниковые периоды происходили следующим образом. Последние миллионы лет Земля постепенно остывала и примерно 2,7 млн лет назад остыла до такой степени, что в полярных широтах Северного полушария, как в Евразии, так и в Северной Америке, стали образовываться отдельные массивные ледники.

Ранее одного миллиона лет назад межледниковые оттепели происходили примерно каждые 40—41 тыс. лет. Однако по мере дальнейшего постепенного остывания планеты, либо по какой-то другой причине, континентальные ледники объединились и около одного млн. лет назад стали настолько массивными, что могли пережить даже некоторые оттепели. Заставить ледники отступить (а значит, начать новое межледниковье) могло лишь совместное действие нескольких факторов, которое происходило реже, чем 40 тыс. лет, примерно раз в 100 с небольшим тыс. лет. Кроме того, заметно усилилась амплитуда климатических колебаний, то есть разница температуры между холодным и теплым периодами. Скорость смены глобальных похолоданий и потеплений не оставалась всё это время постоянной.

Анализ содержания дейтерия в колонке льда, взятой на куполе «С» в Антарктиде, позволил детально восстановить ход температуры за 800 тысяч лет. Измерения изотопного состава воды, периода образования льда, свидетельствуют о температуре, которая была в момент его формирования. Существует достаточно простая зависимость – чем больше в составе воды изотопов кислорода -18 и дейтерия, тем теплее, чем их меньше – тем холоднее.

За это время было восемь периодов потепления, чередующихся с более продолжительными холодными периодами.

Рис. 15. Графики изменения количества изотопов кислорода-18 и дейтерия в составе воды, а следовательно и температуры, за последние 800 тысяч лет

За последние 400 тыс. лет сто тысячелетняя цикличность оледенений стала прослеживаться еще более четко.

Глава 2. Циклы Миланковича

Идея о том, что чередование глобальных похолоданий и потеплений может быть связано с циклическими изменениями параметров земной орбиты, высказал ещё в 1920-годы сербский исследователь Милутин Миланкович (Milutin Milanković).

В соответствии с законом всемирного тяготения Ньютона (а также первым из законов Кеплера, описывающим траектории движения планет Солнечной системы), каждая планета вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите. Кроме того, согласно закону сохранения момента импульса, если Земля вращается вокруг своей оси, то направление этой оси в пространстве должно оставаться неизменным. Но в реальной Солнечной системе Земля вращается вокруг Солнца не одна. На нее действует притяжение Луны и других планет, и это притяжение оказывает хоть и слабое, но очень важное влияние и на земную орбиту, и на вращение Земли. Это влияние выражается трояко:

Прецессия. На самом деле земная ось не повернута всегда в одном и том же направлении – она медленно движется по круговому конусу. Этот эффект называется «прецессия». На нем основано действие гироскопа. (Вспомните детский волчок. Волчок – это тоже гироскоп). Когда гироскоп приходит в движение, он быстро вращается вокруг своей оси, при этом сама ось описывает конус. С земной осью происходит то же самое, причем период полного оборота составляет 25 920 лет (обычно округляют до 26 тыс. лет). Сейчас Земля наклонена так, что в январе северное полушарие, где расположена основная часть суши, отвернуто от Солнца. Через 13 тысяч лет ситуация изменится на противоположную: в январе северное полушарие будет повернуто к Солнцу, и январь станет в северном полушарии самым теплым месяцем.

Нутация. В дополнение к медленной прецессии Земли незначительно колеблется и угол наклона земной оси (эти колебания и называются «нутацией»). Сейчас ось наклонена на 23° 27′ к плоскости земной орбиты. Каждую 41 тысячу лет под влиянием не только Луны, но и Юпитера (далекой, но массивной планеты) угол наклона уменьшается до 22° и затем вновь возрастает до 23° с лишним.

Изменение формы орбиты. Из-за притяжения других планет с течением времени меняется и форма земной орбиты. От эллипса, вытянутого в одном направлении, она превращается в круг, затем – в эллипс, вытянутый в направлении, перпендикулярном исходному, затем – снова в круг и т. д. Этот цикл длится примерно 93 тысячи лет.

Миланкович пришел к выводу, что каждый из этих факторов влияет на количество солнечного света, полученного разными областями Земли. Например, прецессия земной оси влияет на характер зим и лет в северном полушарии (я обращаю особое внимание на северное полушарие, так как там расположена основная часть суши, и, следовательно, там находится основная часть и человечества и ледников).

Миланкович понял, что с течением времени климат Земли меняется. Если количество солнечного света, которое получает северное полушарие, уменьшается, то снег с каждым годом будет все дольше оставаться на поверхности. А поскольку снег хорошо отражает свет, увеличившаяся снежная поверхность будет отражать больше солнечного света, и это приведет к дальнейшему охлаждению Земли. Значит, следующей зимой выпадет еще больше снега, еще больше увеличится площадь снежного покрова, будет отражаться еще больше солнечного света и т. д. С течением времени накопится много снега, и ледники двинутся на юг. Земля вступит в ледниковый период. В конце этого цикла, когда в северное полушарие начнет поступать больше солнечной энергии, произойдут обратные изменения – в некоторых местах лед растает, обнажатся участки почвы, хорошо поглощающей свет, Земля нагреется, и всё те же три фактора изменчивости вращения Земли приведут к тому, что ледник отступит.

Миланкович считал, что на климат на Земле оказывают влияние эти три цикла, каждый из которых связан с определенным астрономическим эффектом. Когда они усиливают друг друга, можно ожидать потепления и наступления межледниковья. Однако в течении большей части времени эти три фактора действуют в разных направлениях и их влияние не суммируется, так что климат находится в своем обычном состоянии – холодной стадии. Когда все эти факторы действуют в сторону похолодания, наступает максимум оледенения. Это явление не раз повторялось в истории планеты.

Теперь эти циклы называются «Циклы Миланковича».

Рис. 16. Милутин Миланкович (Milutin Milanković), 1879—1958

Сербский климатолог. Родился в г. Даль (Dalj, ныне Хорватия), получил образование в Вене и стал работать инженером-строителем. В 1904 году поступил в Белградский университет, где прошла вся его научная жизнь. Во время Первой мировой войны попал в плен в Будапеште, но благодаря венгерским коллегам продолжал свои исследования.

Глава 3. Прецессия

Остановимся подробнее на прецессии.

Еще во II веке до н.э. греческий астроном Гиппарх обнаружил, что точка весеннего равноденствия медленно перемещается относительно звезд навстречу годичному движению Солнца. Благодаря тому, что равноденствие наступает раньше, чем Солнце совершает полный оборот по эклиптике, явление получило название предварения равноденствий, или прецессии.

Земная ось, она же ось мира, медленно движется описывая конус. Сейчас угол между осью конуса, который совпадает с перпендикуляром к плоскости эклиптики, и осью Земли составляет 23 градуса и 27 минут, округленно 23,5 градуса.

Рис. 17. Угол между осью конуса и осью земли

Обычно про прецессию вспоминают, когда говорят об астрологии. Если мысленно продлить земную ось, то ее конец будет очерчивать на звездном небе круг, проходя через все зодиакальные созвездия.

Рис. 18. Круг, описываемый продленной земной осью на звездном небе, и время, через которое она будет там проходить

Изменение положения северного полюса мира относительно звезд. Числами указаны годы н.э. В наше время, около +2000 года н.э., земная ось направлена на Полярную звезду, входящую в созвездие Малой медведицы.

Период прецессии Земли, или его еще называют Звездный год, равен 25920 лет. За это время земная ось проходит весь зодиакальный круг, а каждый из 12 знаков зодиака – проходит за 2160 лет (25920/12=2160). В настоящее время направление земной оси проецируется на зодиакальный знак Рыбы и в скором времени должно переместиться в зодиакальный знак Водолей. Поэтому считается, что должна завершиться Эпоха Рыб, или иначе сказать Эра Рыб, и должна начаться Эпоха, или Эра, Водолея. Но нас прецессия интересует по другой причине.

Полярный круг

Широта равная градусу прецессии, в настоящее время около 23,5, называется полярным кругом. Чем так примечательна эта широта, что ей дали личное наименование? Есть северный полярный круг и южный полярный круг. Зона севернее северного полярного круга и южнее южного называется заполярье. В заполярье существуют полярный день и полярная ночь. Когда земля на своей годовой орбите повернута под углом прецессии северным полюсом к Солнцу, в северном заполярье, некоторое время в течении года, полярный день. Это значит, что как бы земля не поворачивалась в своем суточном вращении, там все равно будет видно солнце, будет день. Дни сливаются один с другим. Чем ближе к полюсу, тем больше дней сольется. На самом полюсе сольется половина дней в году и полярный день будет длиться полгода. На границе заполярья, на полярном круге сольется минимум дней, то есть 2, – это 21 и 22 июня (это самые длинные дни в году в других широтах). В это время на южном полюсе, все наоборот, там полярная ночь. Через полгода картина зеркально изменится.

Глава 4. Последствия прецессии

Посмотрим, к чему приводит прецессия, без учета остальных факторов, влияющих на климат. Сейчас земная ось наклонена так, что в июле солнце освещает в большей степени северное полушарие, а южное как бы находится в тени, и самый жаркий месяц сейчас в северном полушарии, июль. Через половину прецессионного периода, примерно через 13 тысяч лет, земная ось повернется так, что самым жарким месяцем станет январь. Казалось бы, ну что тут такого? Сейчас июль самый жаркий месяц, а через 13 тыс. лет он будет самым холодным, как кстати уже и было 13 тыс. лет назад. Да, все правильно, сама по себе прецессия не была бы страшна, если бы форма орбиты Земли была бы круглой. Но орбита Земли имеет форму слегка вытянутого эллипса. Ближе всего к солнцу она подходит в начале января, когда в Северном полушарии царит зима, дальше всего отходит в начале июля, когда у нас лето. Разница в удалении Земли от Солнца между январём и июлем составляет около 5 млн. км.

Если сейчас в северном полушарии холод зимы (января, из-за наклона земной оси) частично компенсируется теплом из-за близости январской орбиты к солнцу (рис. 1), то 13 тыс. лет назад в начале января Земля, как и сейчас, была ближе всего к солнцу, да еще и ось вращения была повернута так, это январь был самый жаркий месяц (рис. 2). Поэтому эти два «теплых» фактора суммировались и лето (январь) было значительно жарче, чем сейчас лето. Зимой два «холодных» фактора суммировались, и зима была значительно холоднее чем сейчас зима. Был значительно больший перепад температур между летом и зимой.

Рис. 19. Расположение Земли относительно Солнца сейчас (рис. 1) и через 13 тысяч лет (рис. 2)

Получается, что за каждый период в 26 тыс. лет, а точнее 25920 лет, (скоро вы поймете, почему я уточняю период прецессии) температура в одной точке Земли меняется от более теплой к более холодной, а потом опять к более теплой. Если эти изменения выразить в градусах, то они покажутся не столь большими, но реально они оказывают очень значительное влияние на климат в данной местности. Вспомним хотя бы, что 6 тыс. лет назад, на территории современной пустыни Сахара были тенистые леса, реки и озера. В некоторых оазисах, расположенных за сотни и тысячи километров от современных рек, до сих пор живут крокодилы. Через несколько тысяч лет, когда ось Земли под влиянием прецессии займет нужное положение и климат в Сахаре станет влажным, потомки этих крокодилов встретятся со своими собратьями, которые смогут приплыть к ним по вновь появившимся рекам.

Изменение климата находится в нелинейной зависимости от изменения температуры.

Повторюсь, в нелинейной зависимости. Это очень важно.

Например, общее повышение температуры на Земле может привести к понижению температуры в отдельных районах. В качестве примера возьмем Европу. Климат Европы в значительной степени зависит от Гольфстрима.

Гольфстрим (Gulf Stream – в переводе с английского, поток из залива) – тёплое поверхностное течение (рис. 1), несёт около 150 млн м³ воды в секунду из Мексиканского залива в Северную Атлантику и достигает берегов Западной Европы, где меняет своё название на Северо-Атлантическое течение. Для сравнения: самая полноводная река в мире, Амазонка, несёт в океан воды в 8000 раз меньше, чем Гольфстрим. Гольфстрим смягчает климат северо-запада Европы и остывает с приближением к полюсу. Из названия – поток из залива, можно подумать, что вода нагревается в Мексиканском заливе, это не совсем так. Тёплую воду для Гольфстрима приносят пассаты – ветры, дующие на запад в экваториальных широтах. Тёплое экваториальное течение, движется вдоль экватора от Африки и нагревается во все время всего движения. У берегов Америки оно разбивается на два: в северном полушарии идёт на север (Гольфстрим), в южном полушарии – на юг (Бразильское).

Что же гонит Гольфстрим на север и куда в Северной Атлантике исчезает такое огромное количество воды? Ответ простой: вода у берегов Гренландии остывает и уходит на дно, а потом с холодным глубинным течением возвращается к экватору, всплывает, нагревается Солнцем и опять с Гольфстримом несётся к Гренландии.

Рис. 20. Плотность воды зависит не только от температуры, но и от её солёности

Обратим внимание на то, что около берегов Гренландии солёность воды, а значит, её плотность резко увеличиваются. Происходит это потому, что даже в июле температура воздуха в Гренландии не поднимается выше минус 20°С. В результате весь год у берегов Гренландии океанская вода замерзает и превращается в лёд. Так как лёд не содержит соли, то во время его образования в лед превращается только пресная вода, а соль остается в океане, и её концентрация сильно увеличивается. Вода под гренландским льдом очень солёная, значит тяжёлая. Кроме того, вода становится тяжелее из-за охлаждения. Поэтому она опускается на дно, а на образовавшееся «пустое» место у берегов Гренландии поступает лёгкая вода Гольфстрима. Опускающиеся на дно солёные и холодные воды образуют в нескольких сотнях километрах к югу от Гренландии водовороты диаметром 10—15 км, которые хорошо видны из космоса и были отмечены на многих древних морских картах.

Гольфстрим делает климат в Западной Европе очень мягким, и зимняя температура, например, в Лиссабоне, никогда не опускается ниже +10° С, хотя в Нью-Йорке, находящемся на той же широте, но вдалеке от Гольфстрима, температура зимой часто опускается ниже 0 °С.

Дальнейшее повышение температуры нашей планеты может растопить льды Гренландии, что уменьшит охлаждаемость теплых вод Гольфстрима и уменьшит солёность воды у её берегов. Уменьшение количества воды, превращающейся в лед, и таяние льдов сильно опреснит воду, что, в свою очередь, лишит Гольфстрим силы, толкающей его на север. Повышение общей температуры Земли приведет к понижению температуры в Европе. Начнутся более суровые зимы, засухи летом, неурожаи и, как следствие, войны. И этот процесс уже идёт. В последние годы соленость вод Северного Ледовитого океана достигла критической отметки. Количество талой воды с Гренландских ледников, которое раньше было минимальным, стало сопоставимо с количеством вод, поступающих от сибирских рек, впадающих в океан. Сейчас сила Гольфстрима уже уменьшилась и если ничего не изменится, то не далёк тот день, когда он совсем остановится и в Европе станет значительно холоднее. Утешает то, что этот процесс развивается постепенно и у человечества есть время к нему подготовиться.

Пример с Гольфстримом и Европой это один частный случай. А какие катастрофы происходили и еще произойдут из-за изменения климата, вызванного прецессией? Недаром есть предположение, что об этом нас предупреждает библия.