Читать онлайн книгу «Конец мегафауны: Увлекательная жизнь и загадочная гибель мамонтов, саблезубых тигров и гигантских ленивцев» автора Росс Макфи
Конец мегафауны: Увлекательная жизнь и загадочная гибель мамонтов, саблезубых тигров и гигантских ленивцев
Росс Макфи
Палеонтолог Росс Макфи стремится раскрыть тайну вымираний последних 50 000 лет, затронувших главным образом самых крупных животных Земли. Среди них – гигантские ленивцы, мастодонты, мамонты, шерстистые носороги и другие представители мегафауны. Автор рассматривает как классические гипотезы их вымирания – в результате изменения климата и истребления людьми, так и новые: нарушение пищевых сетей, гиперэпидемии и вторжение в атмосферу Земли небесного тела 12 900 лет назад. Это позволяет связать воедино множество палеонтологических и археологических данных, в том числе полученных в результате новейших исследований. В завершение Макфи рассуждает о возможности восстановления мегафауны, рассказывает об успехах синтетической биологии и генной инженерии – в частности о попытках возродить шерстистого мамонта.
Росс Макфи
Конец мегафауны: Увлекательная жизнь и загадочная гибель мамонтов, саблезубых тигров и гигантских ленивцев
Знак информационной продукции (Федеральный закон № 436-ФЗ от 29.12.2010 г.)
Переводчики: Павел Купцов, Мария Багоцкая
Научный редактор: Александр Аверьянов, д-р биол. наук
Редактор: Валентина Бологова
Издатель: Павел Подкосов
Руководитель проекта: Мария Ведюшкина
Художественное оформление и макет: Юрий Буга
Корректоры: Татьяна Мёдингер, Ольга Петрова
Верстка: Андрей Фоминов
Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.
Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.
© Ross D. E. MacPhee, 2019
© Illustrations by Peter Schouten, 2019
© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2025
* * *
Посвящается Клэр,
которая неизменно ко всему относилась с пониманием
Саблезубая кошка (Smilodon fatalis), обитавшая в континентальной части Америки
Глиптодон (Glyptodon clavipes) из Южной Америки. Птицы – рыжий печник, сидящий на панцире (Furnarius rufus), и белошейный ибис (Theristicus caudatus) – относятся к видам, дожившим до наших дней
Мы оказались в совершенно уникальном времени в истории Земли. Мы живем в зоологически обедненном мире, из которого недавно исчезли все самые огромные, самые свирепые, самые необыкновенные животные… И все же внезапное вымирание такого большого числа крупных млекопитающих – и не в одном месте, а на половине поверхности земного шара – это, несомненно, удивительный факт, которому вряд ли уделяли достаточное внимание.
АЛЬФРЕД РАССЕЛ УОЛЛЕС.
Географическое распределение животных (1876)
Предисловие
Утраты недавнего прошлого
Наряду с такими актуальными на сегодняшний день проблемами окружающей среды, как загрязнение океана, исчезновение лесов, изменение климата, уязвимость многих биологических видов, распространение опасных инфекций, «пластиковый апокалипсис» и многое другое, вымиранию видов уделяется большое внимание. Мы все глубже осознаем, что создали и продолжаем создавать условия, при которых виды вымирают задолго до окончания отведенного им срока. Несколько поколений назад люди хуже понимали многие вещи, в том числе долгую историю разрушения окружающей среды в результате их собственной деятельности, потому что необходимые для этого факты были либо недоступны, трудны для понимания и интерпретации, либо казались не имеющими отношения к их насущным проблемам. В цифровую эпоху уже невозможно говорить о незнании или отсутствии легкодоступной информации. И хотя получение более полных сведений о влиянии человека на природу может вызывать все большее отчаяние, знания – это и противоядие от него, поскольку являются необходимой основой для осознанных действий.
В связи с этим часто утверждают, что история взаимодействия человека с живой природой в прошлом должна рассказать нам, чего стоит ожидать в будущем. Однако для этого нужно задавать правильные вопросы не только о том, что происходило в прежние времена, но и как это происходило.
Чтобы это сделать, нам необходимо обратиться к исследованиям на стыке археологии и палеонтологии, в которых представители этих двух наук вместе пытаются описать и объяснить прошлое во всей его сложности и многообразии. В книге «Конец мегафауны» рассматривается загадочное исчезновение на Земле в основном в доисторическое, хотя и относительно недавнее, время значительной части крупных позвоночных, а также их более мелких родственников. На отдельных территориях такие вымирания, по-видимому, происходили очень быстро, хотя в масштабах земного шара понадобилось несколько десятков тысяч лет для завершения этого процесса, если он вообще был завершен.
В научно-популярной литературе обычно либо утверждают, что причина этих вымираний установлена, либо весьма поверхностно обсуждают разные предположения. В этой книге используется другая тактика и внимание сосредоточено на том, каким образом исследователи, изучающие эти загадочные вымирания, пытались найти им объяснение. Мы рассмотрим как сильные стороны их аргументов, так и недостатки, потому что настоящая наука и работа настоящих ученых заключаются в поисках проблем и их решений. Чтобы обсуждение получилось содержательным, придется ввести некоторые специфические понятия, но я постараюсь сделать это в увлекательной форме. Поскольку я не могу рассказать обо всех научных исследованиях, имеющих отношение к этой теме, я выбрал из них те, которые кажутся мне наиболее интересными.
Большинство палеонтологов работают с событиями далекого прошлого, в котором интервалы времени измеряются миллионами лет. Я же изучаю события, с геологической точки зрения произошедшие почти вчера. Вымирания, описанные в этой книге, называют позднечетвертичными, вымираниями ледникового периода, позднеплейстоцен-голоценовыми, антропоценовыми, вымираниями мегафауны и современными вымираниями, исходя из того, когда именно они происходили и какие их аспекты рассматриваются. (Значение незнакомых терминов, приведенных здесь и далее, вы найдете в глоссарии в конце книги.) Смысл перечисленных названий в той или иной степени совпадает, но имеет чуть разные оттенки, в зависимости от того, кто их использует. В результате читатель может запутаться. Хотя я буду время от времени использовать некоторые из этих названий, я предпочитаю словосочетание «вымирания недавнего времени», чтобы охватить все вымирания позвоночных, независимо от причин, происходившие в течение последних примерно 50 000 лет. Понятие «недавнее время» удобно тем, что не ограничено формальными названиями временных периодов, которые используют ученые, и при этом включает в себя все соответствующие временные промежутки.
Однако «недавнее время» не более однородно, чем любой другой период в истории Земли, поэтому я постараюсь не скатываться к чрезмерному обобщению. По всему ходу повествования я буду различать совсем недавние потери, произошедшие в середине голоцена или позже (в течение последних 5000 лет), и те, которые случились значительно раньше. Ученые в целом согласны, что вымирания в совсем недавнее время были в основном вызваны антропогенными причинами (то есть влиянием человека), даже если непонятно, какое именно сочетание факторов – таких как интродукция чужеродных видов, ухудшение состояния окружающей среды, или еще что-либо – привело к вымиранию конкретного вида. Хотя я не игнорирую эти совсем недавние вымирания, в основном происходившие на островах, но собираюсь обсудить в первую очередь более ранние, в понимании причин которых нет единого мнения. По сравнению с поздними вымираниями, причины более ранних потерь гораздо менее определенные, доказательства этих причин не такие убедительные, и, соответственно, здесь намного больше простора для рассуждений.
Я решил в основном сосредоточиться на тех местах, где работал сам, поскольку и эти места, и их историю знаю лучше. Я добавил и те вымирания, которые происходили в других условиях, – отмечу, что для рассмотрения мне пришлось выбрать лишь некоторые из них, но в любом случае я самостоятельно оценивал имеющиеся доказательства и выводы. По той же причине я уделил основное внимание тому, что произошло с млекопитающими, так как изучаю именно эту группу, хотя птиц и рептилий вымирания, разумеется, тоже затронули и про них надо упомянуть.
Мир вымершей мегафауны – это, конечно, потерянный мир, но он не очень сильно отличается от сегодняшнего, и можно надеяться, что нам удастся понять, как эти огромные животные выглядели и как они жили. Необычайно реалистичные и прекрасно выполненные иллюстрации Питера Шаутена открывают для нас окно в этот мир, позволяя увидеть его во всем удивительном разнообразии. Подписи к иллюстрациям рассказывают о животных как о реальных живых существах и не похожи на унылые записи в увесистом журнале учета недавних вымираний. Карты, схемы и восхитительные карандашные рисунки Патрисии Уинн позволяют получить обобщенное представление об этих важнейших событиях, которые гораздо легче объяснить с помощью изображений, а не слов. Очень немногие вымершие животные имеют широко известные названия; но, конечно, биологи и палеонтологи используют научные (латинские) названия, которых неспециалист никогда не слышал. Я стараюсь по возможности избегать их в тексте, хотя для полноты картины они необходимы и приводятся главным образом в подписях к иллюстрациям.
Любая осмысленная научная дискуссия должна происходить по определенным правилам. Для меня одним из таких правил является то, что все обоснованные точки зрения, имеющие отношение к теме, должны быть выслушаны, особенно если они касаются доказательств или теоретических вопросов, серьезно затрагивающих другие точки зрения. В этой книге мне гораздо интереснее рассматривать все нюансы различных теорий, которые мы будем обсуждать, а не пытаться прийти к окончательному выводу, например, что вымирания в недавнем времени, без сомнения, были вызваны чрезмерной охотой человека, или изменением климата, или падениями метеоритов, или болезнями, или каким-либо сочетанием этих факторов, или вообще не связаны ни с чем из перечисленного. Однако я понимаю, что в конечном итоге читатели надеются узнать, какая точка зрения победила и смогла лучше других объяснить имеющиеся факты. К этому мы еще придем, но начнем с рассмотрения имеющихся данных.
ИЛЛ. 1.1. ТЫСЯЧУ ЛЕТ НАЗАД НА ЮГЕ МАДАГАСКАРА. МАДАГАСКАРСКИЙ ЭПИОРНИС (Aepyornis maximus) идет мимо пары кошачьих лемуров (Lemur catta – вид, сохранившийся до наших дней). Птица весила, возможно, до 230 кг, а ее яйца были до 1 м в окружности. Не полностью окаменевшие остатки эпиорниса и его близкого родственника мюллерорниса (Mullerornis) (см. илл. 4.8) встречаются часто, следовательно, эти птицы были, вероятно, достаточно многочисленны. Некоторые пляжи на Мадагаскаре усеяны осколками скорлупы их яиц, это определенно означает, что эти птицы там гнездились. Возможно, эпиорнисы прожили достаточно долго, чтобы их образ, хоть и в очень искаженной форме, лег в основу легенды о птице Рух – сказку об этом диковинном существе Марко Поло привез в Европу в начале XIV в.
1
Большой размер
Конечно, размер – понятие относительное. Обычно в биологии размер тела описывают с точки зрения сходства и различия с другими видами той же группы. Например, размер фораминифер – одноклеточных созданий, которые обитают в океане и питаются органическими частицами, опускающимися сверху через толщу воды, – чаще всего составляет 1 мм. Однако некоторые виды могут достигать в длину 20 см. В их микромире такой относительно огромный размер соответствует мегафауне. Именно к такой категории и причисляют их исследователи, изучающие эти виды. В мире человеческого масштаба к мегафауне относят крупнейших из ныне живущих млекопитающих – слонов и синих китов, но возникают вопросы, тесно связанные с их эволюцией: почему эти животные такие, какие они есть, и всегда ли они были такими?
Чтобы ответить на эти вопросы, сначала нужно понять, что мегафауна с биологической точки зрения это не просто животные, обладающие большой массой[1 - В исследованиях четвертичного вымирания понятие «мегафауна» традиционно используется для видов животных с массой более 44 кг. Хотя против такого универсального подхода можно выдвинуть ряд возражений, это исторически оправданно и такое определение будет использоваться и далее в этой книге.]. Большой размер тела связан с рядом физиологических и поведенческих особенностей организма, которые необязательно такие же, как у их более мелких родственников. Кроме того, как мы увидим далее, размер тела у представителей тех или иных видов может меняться очень быстро, как уменьшаясь, так и увеличиваясь, особенно в условиях жизни на островах. Можно привести несколько простых примеров: среди наземных млекопитающих большой размер может быть полезен травоядным животным (вспомните коров), потому что переваривание растительной пищи обычно длительный энергозатратный процесс, который будет более эффективным, если одновременно перерабатывать большое количество пищи. С другой стороны, животные маленьких размеров, например многие грызуны, могут успешно питаться мелким, богатым энергией кормом, таким как зерна, семена, камедь или насекомые, а крупные животные либо не могут потреблять такую еду, либо делают это с меньшей эффективностью. Естественно, у всего есть обратная сторона: крупные животные могут добиться успеха при большем разнообразии условий, зато у мелких, как правило, за один цикл размножения рождается больше потомков. У крупных существ обычно больше продолжительность жизни, ну и так далее.
Таким образом, получается, что быть большим может оказаться такой же хорошей эволюционной стратегией, как и быть очень маленьким или иметь любой промежуточный размер, – все зависит от обстоятельств. И практически во всех ситуациях, о которых мы знаем по палеонтологической летописи, большой размер тела не связан с повышенной скоростью появления и исчезновения вида. В среднем в любой момент времени в прошлом крупные животные вымирали не чаще, чем мелкие, и большинство массовых вымираний затрагивало животных всех размеров. Однако у этого правила есть некоторые исключения, и именно их мы будем здесь рассматривать.
В любом обсуждении, касающемся палеонтологических тем, обязательно фигурирует время и временные периоды. Я попытался использовать как можно меньше научных терминов, но некоторые из них необходимы. В таблице 1 представлена упрощенная версия геохронологической шкалы, показывающая, как взаимосвязаны основные временные интервалы, упоминаемые в этой книге. Соответствующие определения можно найти в глоссарии.
ТАБЛИЦА 1. НАЗВАНИЯ ПЕРИОДОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЭТОЙ КНИГЕ[2 - Высота ячеек не соответствует временно?му масштабу. Четвертичному периоду предшествует плиоцен (начавшийся 5,3 млн и закончившийся 2,6 млн лет назад).]
РИС. 1.1. ХОБОТНЫЕ ЛЕДНИКОВОГО ПЕРИОДА: мамонт Колумба (Mammuthus columbi) слева и американский мастодонт (Mammut americanum) справа – два знаменитых представителя мегафауны Северной Америки.
Американский музей естественной истории в Нью-Йорке известен во всем мире своими палеонтологическими залами с коллекцией позвоночных животных. История жизни позвоночных прослеживается там с момента их появления и почти до настоящего времени с помощью самых что ни на есть прямых доказательств – ископаемых находок. Посетители, естественно, хотят увидеть динозавров, но там представлено и много других вымерших животных, в том числе в крыле Лилы Ачисон Уоллес имеется экспозиция «Млекопитающие и их вымершие родственники». Как и в других залах с ископаемыми, здесь демонстрируются скелеты исчезнувших животных, поразительно многочисленные и разнообразные. Но особенность этих скелетов в том, что многие виды кажутся вполне знакомыми, и не только благодаря частому появлению в художественном и документальном кино и мультфильмах, но и потому что у них есть достаточно близкие, ныне живущие родственники. Они выглядят так, по крайней мере некоторые из них, как будто могли бы жить где-то на земле и сейчас. Мы собираемся остановиться тут на некоторое время, потому что в этих залах представлено именно то, о чем рассказывается в данной книге.
МАМОНТ В МЕНЮ
Когда люди слышат, что я палеонтолог, специалист по четвертичному периоду и работаю в Сибири и Юконе[3 - Любителям экзотической пищи, как и всем остальным, будет интересно прочитать о том, действительно ли мясо мамонта подавали на стол в Клубе исследователей в Нью-Йорке, как гласит городская легенда (на самом деле – нет): см. MacDonald (2016).], мне иногда задают довольно неожиданные вопросы, например:
ВОПРОС: «ВЫ КОГДА-НИБУДЬ НАХОДИЛИ МУМИФИЦИРОВАННОГО МАМОНТА?»
МОЙ ОТВЕТ: «ДА, НАХОДИЛ».
СЛЕДУЮЩИЙ ВОПРОС: «А ВЫ ЕГО ЕЛИ?»
Независимо от того, отвечаю я «да» или «нет», дальше всегда следует резкий вздох и неизбежный вопрос: «И каков он на вкус?» или «А почему не стали?»
По правде говоря, я никогда не ел «мяса»[1 - В замороженных трупах мамонтов мясо сохраняется в виде жировоска, который совершенно несъедобен. – Прим. науч. ред.] ни мамонта, ни какого-либо другого зверя, найденного в замерзшей почве тундры. Причину проще всего объяснить, задав встречный вопрос: «А вы бы съели раздавленного оленя, которого видели на обочине шоссе на прошлой неделе?» Предполагаю, что большинство моих читателей ответит «нет» на том простом основании, что любое животное, встреченное в таком виде, никоим образом не может быть хорошей пищей. Я видел черепа мамонтов, переполненные личинками плейстоценовых мух и жуков, которые, очевидно, оказались не так привередливы в еде, как я. Так происходила утилизация отходов в четвертичный период, и это было очень полезно для экосистемы того времени.
Что бы вам ни показывали в кино, мумифицированные животные в тундре не были мгновенно заморожены или внезапно накрыты подступившим льдом. Нет, они просто умерли по какой-то причине и разлагались там, когда их накрыло перемещающимися массами осадочных пород, чтобы затем, много тысяч лет спустя, их обнаружили люди или собаки.
Когда мамонты только были описаны, часто утверждалось, что их туши сохранились свежими, как хорошо замороженная говядина или конина, однако после выкапывания они обычно начинали ужасно пахнуть и казались аппетитными только собакам. При попытке в 1866 г. изобразить мамонта Адамса, каким он был при жизни (рис. 5.3), уши у него получились слишком большие, бивни были изогнуты неправильно, а длинный «ирокез», идущий по спине животного, – вообще чистая выдумка. Эти ошибки были исправлены, когда появилось подлинно научное исследование мумий из многолетней мерзлоты.
РИС. 1.2. ГИГАНТСКИЙ ЛЕНИВЕЦ (Lestodon armatus). Южная Америка.
Рассмотрим пару скелетов, привлекающих внимание своими размерами, в одном крыле музея – это мамонт Колумба и американский мастодонт (рис. 1.1)[4 - Мамонт Колумба (Mammuthus columbi) и шерстистый мамонт обычно рассматриваются как два разных вида, хотя благодаря недавно полученным генетическим данным выяснилось, что они были способны к гибридизации (Enk et al., 2016). В любом случае обе разновидности мамонтов, по-видимому, вымерли примерно в одно время, 13 000–12 000 лет назад, за исключением небольших уцелевших популяций.]. Оба совершенно определенно относятся к хоботным, то есть имеют слоноподобную форму тела, хотя их последний общий предок жил примерно 25 млн лет назад. На материковой части Северной Америки популяции мамонтов и мастодонтов все еще обитали 12 000 лет назад, но примерно через 1000 лет все они вымерли. На островах несколько групп шерстистых мамонтов продолжали бороться за существование, но 4200 лет назад исчезли и они. В истории человечества в это время был расцвет Среднего царства в Древнем Египте и цивилизации Караль в доколумбовом Перу. Люди, разумеется, выжили, азиатские и африканские слоны тоже. А эти великолепные животные – нет. Почему?
В другом месте зала мы видим представителей неполнозубых, на сегодняшний день это почти исключительно южноамериканская группа, к которой относятся живущие и сейчас броненосцы, ленивцы и муравьеды, а также их вымершие близкие родственники. Самый крупный из ныне живущих неполнозубых – гигантский муравьед (Myrmecophaga tridactyla), вес которого может достигать 40 кг, но еще 13 000–12 000 лет назад некоторые неполнозубые Северной и Южной Америки, по-видимому, весили до 2000–4000 кг. Среди них был гигантский ленивец (Lestodon) (рис. 1.2), травоядный и, вероятно, безобидный зверь, невзирая на наличие огромных когтей и устрашающий вид. Его ближайшие, живущие ныне родственники – двупалый и трехпалый ленивцы (Choloepus и Bradypus), и ни один из них не весит более 5 кг. Они выжили, лестодон – нет. Почему?
Как можно побывать в плейстоцене и не взглянуть, хотя бы издали, на давно вымершего гиперхищника? Никто не сравнится грозностью вида с саблезубой кошкой Smilodon fatalis (рис. 1.3). Телосложением и мощью похожие на львов, но вооруженные непомерно массивными, подобными кинжалу клыками, саблезубые кошки существенно отличались от крупных хищников, доживших до наших дней. Спустя полтора столетия после первого описания саблезубых кошек ученые продолжают недоумевать, каким образом такие зубы использовались для охоты. Однако эти огромные клыки, вероятно, выполняли какую-то полезную функцию, поскольку похожее приспособление появилось в процессе эволюции у нескольких не связанных между собой хищных млекопитающих. Но если эта конструкция была такой удачной, то почему мы ее не видим сегодня?
РИС. 1.3. САБЛЕЗУБАЯ КОШКА (Smilodon fatalis). Северная и Южная Америка.
Помимо этих хорошо известных гигантов есть множество животных четвертичного периода, знакомых только специалистам, например свирепый на вид, но, по-видимому, совершенно безобидный гигантский коаловый лемур (рис. 1.4). Были также нелетающие птицы в три раза крупнее страуса, другие крупные лемуры размером с горилл и ящерицы весом в полтонны (илл. 1.1, 2.1 и 2.2 соответственно). Эти удивительные существа процветали в своей родной среде в течение сотен тысяч лет и более, не претерпев каких-либо угрожающих потерь. Но примерно 50 000 лет назад то там, то тут, а затем и повсюду на планете с видами крупных животных начало что-то происходить. В зависимости от обстоятельств они иногда исчезали по отдельности, иногда – большими группами. Другие виды тоже пострадали, но именно утраты среди животных, имевших большой размер тела, особенно бросаются в глаза. Размер должен был иметь значение, поскольку их более мелкие родственники в основном пережили это массовое вымирание, и они до сих пор с нами.
Так почему же произошло это вымирание мегафауны?
Коротко, но по сути, можно было бы сказать, что на этот вопрос нет удовлетворительного ответа – пока нет, то есть не существует общепринятого мнения среди тех, кто, как и я, занимается его рассмотрением с научной точки зрения. То, что эти события происходили не так давно, еще не означает, что их проще трактовать или что связанные с ними данные легче поддаются анализу, чем более древние. Хотя мы очень многое знаем про этих вымерших животных, при объяснении их гибели мы продолжаем опираться на интуицию, предположения, намеки, признаки, вероятности и непроработанные до конца идеи. Некоторые исследователи считают, что у них есть ответ, хотя бы в отношении некоторых вымерших видов, другие сомневаются. Спор продолжается, по мере того как находятся новые зацепки, а тупиковые направления забрасываются или пересматриваются с учетом новых доказательств. Это прекрасное время для палеонтологов, специализирующихся на четвертичном периоде!
РИС. 1.4. ГИГАНТСКИЙ КОАЛОВЫЙ ЛЕМУР (Megaladapis [Peloriadapis] edwardsi). Мадагаскар.
ИЛЛ. 2.1. ГИГАНТСКИЙ ЛЕМУР АРХЕОИНДРИ (Archaeoindris fontoynonti) был крупнейшим приматом Мадагаскара. Он мог весить до 160 кг, примерно как крупный самец гориллы. Остатков этого тяжеловесного животного найдено мало, поэтому многие подробности его образа жизни остаются неясными. Хотя у археоиндри были длинные руки, как и у его родственника меньшего размера – палеопропитека (см. илл. 7.6), остается неясным, вел ли он активный древесный образ жизни. Если да, то он мог «ходить» по деревьям, осторожно одну за другой переставляя конечности, как это делают современные орангутаны, причем по той же причине – несмотря на длинные руки и хватательный тип кисти, эти животные слишком массивны для быстрого передвижения на весу. Справа – сохранившийся до наших дней серый лемур (Hapalemur griseus), его вес весьма скромен – 2,5 кг.
2
«Это внезапное вымирание»
Вопрос о причине
Мир, в котором мы живем сегодня, – его география, климат, живая природа и мы сами – все это формировалось и многократно изменялось на протяжении последних 2,6 млн лет (табл. 1). Это был мир мегафауны четвертичного периода (см. илл. 2.1–2.4), «самые огромные, самые свирепые и самые необыкновенные» представители которой в итоге таинственным образом исчезли, о чем и писал современник и собрат-ученый Чарльза Дарвина эволюционист Альфред Рассел Уоллес (его слова послужили эпиграфом к данной книге). Если сравнить исчезновение этой группы животных с другими крупными вымираниями, то можно обнаружить несколько странных особенностей.
Во-первых, необычное распределение во времени и пространстве. Вымирание происходило на большинстве континентов и на многих островах, но в каждом месте в свое время. Некоторые события были масштабнее других, но не было единовременной катастрофы по всей планете, как это случалось во время массовых вымираний в более далеком прошлом. В некоторых случаях исчезновение видов происходило очень быстро, всего за несколько десятилетий или столетий. В других случаях скорость вымирания была непостоянной или вымирание просто продолжалось слишком долго без очевидных причин. Важно отметить, что в любых случаях, где бы и когда бы ни происходило такое вымирание, его масштабы были намного выше фонового уровня. Фоновый уровень вымирания обусловлен очень медленным, абсолютно естественным процессом убывания отдельных видов, подобно тому как умирают отдельные особи, когда приходит их срок.
Во-вторых, пострадали исключительно наземные позвоночные – по крайней мере, мы так считаем. Морские позвоночные в значительной степени избегали вымирания вплоть до последних 500 лет – следовательно, фактор, приведший к уничтожению наземных животных, не распространялся на морских обитателей. Почти не известны жертвы среди беспозвоночных в этот период, однако еще неясно, так ли это или мы просто недостаточно внимательны к судьбе тех, кто не так обаятелен и лишен внутреннего скелета.
В-третьих, здесь опять любопытную роль играет размер. Одна из самых странных особенностей вымирания, происходившего в недавнем времени, заключается в том, что серьезнее всего пострадали виды, представители которых отличались наиболее крупными размерами (рис. 2.1). По этой причине часто используют термин «вымирание мегафауны», хотя пострадали не все крупные виды и там, где происходило это вымирание, в той или иной степени были затронуты и виды некрупных существ. У меня нет возражений против такого названия, так же как и против того, что пятое великое массовое вымирание (мел-палеогеновое) часто называют «вымиранием динозавров» несмотря на то, что нептичьи динозавры были лишь небольшой частью видов, исчезнувших 66 млн лет назад[5 - Идея, что в каждом массовом вымирании есть свои победители и свои проигравшие, изложена в статье: Jablonski (2001).]. В недавнее время размер животного имел большое значение: по этому показателю можно было предсказать, кто из фауны планеты выживет, а кто нет. В действительности не размеры как таковые, а общие физиологические особенности крупных млекопитающих, такие как низкий темп размножения и долгое созревание, делают их при определенных обстоятельствах подверженными угрозе вымирания[6 - Johnson (2002).]. Но в любом случае «вымирание редко размножающихся» звучит не так эффектно, как «вымирание мегафауны», поэтому я и дальше будут придерживаться привычного названия.
РИС. 2.1. ИСЧЕЗНУВШИЕ (И ИСЧЕЗАЮЩИЕ) ГИГАНТЫ. В течение последних 50 000 лет крупные млекопитающие жили на планете практически повсеместно, в том числе на многих островах, однако большинство из них к настоящему времени уже вымерло. Наиболее типичные примеры крупных вымерших животных изображены на карте ареалов в виде белых силуэтов. За исключением ныне живущих носорогов и слонов (закрашенные силуэты), все действительно крупные или очень крупные млекопитающие (весом более 2000 кг) полностью исчезли.
Конечно, некоторые крупные наземные позвоночные живут и сейчас, вспомните, например, слонов, страусов и комодских варанов. Но по сравнению с тем, что было 50 000 лет назад (а именно с этого момента я веду отсчет «недавнего времени»), осталось не так много крупных животных. Например, сейчас в Северной Америке есть около 10 видов, которые можно отнести к мегафауне, до вымирания их было по меньшей мере еще 30[7 - Число вымерших видов в большой степени зависит от того, что считать видом. Я в этом вопросе консервативен.]. Аналогичные крупномасштабные потери подобных видов произошли в Южной Америке и Австралии, но, что удивительно, не в Африке и не в Южной Азии, где потери были меньше, а кроме того, они были разделены значительными интервалами. Картина вымирания в Евразии представляет собой нечто среднее между этими двумя крайностями. Лишь на немногих океанических (удаленных от материка) островах обитали когда-то действительно крупные млекопитающие и птицы. Никто из этих гигантов не выжил, хотя несколько больших островных рептилий (в основном крокодилы и черепахи) сумели кое-где сохраниться.
ИЛЛ. 2.2. ОГРОМНЫЙ ВАРАН МЕГАЛАНИЯ (Varanus [Megalania] priscus) атакует валлаби (50 000 лет назад; территория современных Наракуртских пещер в Южной Австралии; см. также илл. 7.4). Мегалания – крупнейшая из известных ящериц четвертичного периода. Ее более мелкий родственник, хищный комодский варан (Varanus komodoensis), обитающий на острове Флорес и соседних островах, – самый крупный из ныне живущих ящериц. Окаменелостей мегалании найдено очень мало, фактически нет даже ее полного скелета. Это обычная ситуация для хищников, занимающих вершину пищевой пирамиды, по естественным причинам их не может быть много. Однако мы знаем достаточно, чтобы вполне обоснованно судить о ее размерах. Предположительно, мегалания в среднем была длиной 5–6 м и весила 300–500 кг. Для сравнения: взрослый комодский варан весит всего 70–90 кг.
Таковы основные закономерности вымирания недавнего времени, и они нуждаются в объяснении. Попытки найти такое объяснение были предприняты сторонниками двух совершенно разных научных направлений. Одни считают главной движущей силой вымирания изменение климата, другие – разрушительную деятельность человечества во всех ее проявлениях. Как мы увидим, в аргументах и тех и других есть множество нюансов, но имеются и принципиальные различия, на которые надо сразу обратить особое внимание. Сторонникам версии изменения климата свойственно отрицать важную роль человечества, они рассматривают вымирания недавнего времени (особенно на континентах) как печальные последствия сложившихся природных событий. Сторонники человеческого воздействия не учитывают изменений в окружающей среде, даже самых значительных, считая, что климат почти никак не повлиял на большинство потерь, которые были связаны с хищническим истреблением живых существ всеми доступными человеку средствами. Из этого следует, что, если бы не разрушительная деятельность человека, на планете могли бы сейчас сохраниться сотни видов, у которых мы отняли право на существование (см. ниже). Помимо этих основных точек зрения существует также множество промежуточных или смешанных представлений, а кроме того – совершенно новые подходы, которые, как мы увидим, опираются на другие факторы.
НАСКОЛЬКО БЫСТРО МОЖЕТ ИСЧЕЗНУТЬ ВИД?
Конечно, нет никакого правила, с какой скоростью может сокращаться численность популяции. Тем не менее печальный рекорд самого быстрого исчезновения среди тех видов позвоночных, численность популяций которых изначально была очень высокой, принадлежит странствующему голубю (Ectopistes migratorius). От буквально миллиардов особей в XIX в. его численность сократилась до нуля в XX в. И хотя существует множество гипотез, объясняющих стремительное вымирание этого вида, самая обоснованная из них – чрезмерная охота[8 - Существуют серьезные разногласия по вопросу, испытывала ли популяция странствующих голубей резкие колебания численности и генетического разнообразия в период, предшествовавший их исчезновению, или нет. По данным Мюррея с соавторами (Murray et al. 2017), несмотря на стабильно большой размер популяции этих птиц, она была недостаточно генетически разнообразна по эволюционным причинам. Это могло усугубить вред, нанесенный чрезмерной охотой в XIX в., потому что у вида не хватило генетических ресурсов, чтобы справиться с тем уровнем истребления, с которым он столкнулся. Согласно этой точке зрения, крах был неизбежен. Отсюда урок: большой и стабильный размер популяции не всегда защищает от вымирания.].
ОСЕНЬ 1813 г.
1 115 136 000
Столько странствующих голубей в одной стае наблюдал в тот год Джон Джеймс Одюбон во время однодневного путешествия по реке Огайо[9 - Audubon (1832, 1:322).].
ОСЕНЬ 1913 г.
1
Количество живых особей, про которых было точно известно в том году. Последний странствующий голубь умер год спустя.
Марта – последний известный странствующий голубь. Она умерла в зоопарке Цинциннати 1 сентября 1914 г. Научный иллюстратор Патрисия Уинн в 2014 г. в честь столетия со смерти Марты сделала этот портрет. Сейчас останки птицы покоятся в коллекции Смитсоновского института.
Аргументы сторонников изменения климата сводятся к тому, что природа оборачивается против самой себя, равнодушно уничтожая живых существ, как неловкий ребенок ломает игрушки, и затем, не обращая на это внимания, движется дальше. Люди, оказавшись в месте, где происходила массовая гибель, были простыми свидетелями или даже жертвами, но никак не главной причиной. Природа и люди меняются ролями, а ситуация выворачивается наизнанку, если поместить человека на место действующей силы. Именно мы превращаемся в легкомысленного ребенка, убивающего всех подряд в вечном саду природы. И все же между этими двумя полюсами объяснений лежит очевидная пропасть, полная неопределенности. Почему вообще происходили вымирания видов в недавнее время? Почему так трудно установить причинно-следственные связи? Какие уроки можно (и можно ли) извлечь из вымираний недавнего времени, чтобы предотвратить будущие потери?
ИЛЛ. 2.3. БОЛЬШЕРОГИЙ ОЛЕНЬ (Megaloceros giganteus) был размером с лося и в основном известен своими огромными рогами. Хотя его часто называют ирландским лосем, в плейстоцене этот вид имел огромный ареал от Западной Европы до Китая. Какое-то время вид избегал полной гибели – по меньшей мере одна популяция на Урале в России сохранялась долго после конца плейстоцена (до 7700 лет назад). Окончательное исчезновение большерогого оленя связывают с изменением климата, которое привело к постепенному вымиранию этого вида, хотя доказательств, подтверждающих эту точку зрения, как обычно, недостаточно. Большерогий олень питался разнообразным растительным кормом, включая разнотравье и полукустарники, а также ощипывал молодые побеги с деревьев, если в местах его обитания были леса. Птица, выискивающая еду там, где олень повредил растительный покров, – это сохранившийся до наших дней обыкновенный фазан (Phasianus colchicus).
Гипотеза, но еще не ответ
В 1970-е гг. я учился в магистратуре университета провинции Альберта и тогда познакомился со смелой гипотезой, о которой с тех пор много думал, хотя большую часть своей научной работы посвятил другим темам. Идея состояла в том, что вымирания недавнего времени, по своим причинам, возможно, являются уникальными в истории планеты. Когда эта идея изложена сухим и точным научным языком, она выглядит не очень революционной, но на самом деле это не так. Вымирание – процесс естественный, и, соответственно, предполагается, что у него есть абсолютно естественные причины. Конкретные факторы, такие как столкновение с небесным телом, кислородное истощение океана, интенсивная вулканическая деятельность, вызвавшие массовые вымирания в далеком прошлом, могут ужасать своим масштабом, но в конечном счете они проистекают из действия тех же самых процессов, которым Земля была подвержена с самого начала своего образования, – обычных процессов, но в своем крайнем проявлении.
У Пола Мартина было другое объяснение самых недавних вымираний, и именно оно не давало мне покоя.
Начиная с 1960-х гг. Мартин в своих авторитетных научных статьях и сборниках трудов утверждал, что вымирания в недавнем прошлом по своему механизму не имеют ничего общего с вымираниями в древности, потому что они бы не произошли именно так, как произошли, если бы мы сами, представители вида Homo sapiens, не запустили Армагеддон для мегафауны[10 - Полное изложение взглядов Мартина можно найти в его последней книге (Martin, 2005).]. Он обратил внимание, что, когда группы людей, подобных нам, начали распространяться по самым дальним уголками планеты, они постоянно сталкивались с видами животных, которые никогда раньше не видели человека. Эти животные сначала не осознавали, что неуклюжие, медлительные, прежде не встречавшиеся им прямоходящие «двуногие существа без перьев», бросающие голодные взгляды в их сторону, представляют смертельную опасность.
Мартин смело связал «наивность» добычи, как это называется среди ученых, и открывающиеся в связи с этим возможности. Даже если новоприбывшие люди и не были охотниками на крупных животных, они в одночасье стали таковыми, как только почувствовали, что могут в огромных количествах активно добывать бестолковую мегафауну и, как обычно делают люди, извлекать из этого пользу, увеличивая свою численность. Мартин утверждал, что вследствие чрезмерной охоты (перепромысла) или чрезмерного истребления (в сущности, эти два понятия означают одно и то же, только первое указывает на процесс, а второе – на результат) потери были настолько велики, что у видов, попавших в поле зрения охотников, не было никаких шансов восстановиться после изначально нанесенного урона. И хотя ученый допускал, что у разных вымираний, произошедших в разное время, были свои отличительные особенности, он решительно настаивал на том, что во всех этих случаях действовали общие факторы, из-за которых первые же встречи этих животных с людьми приводили к столь печальному результату.
ИЛЛ. 2.4. ГИГАНТСКИЙ КОРОТКОМОРДЫЙ МЕДВЕДЬ (Pararctotherium pamparum), бродящий по пампасам на юге Южной Америки в конце плейстоцена. Крупные экземпляры могли весить до 1500–1700 кг, то есть почти в три раза больше, чем самые крупные белые медведи. Короткомордые медведи жили и в Северной, и в Южной Америке (см. илл. 11.4). Все они вымерли, кроме очкового медведя (Tremarctos ornatus) относительно небольшого размера (100 кг), который обитает в основном в горах Южной Америки. Гигантские медведи, как и их современные родичи, не были исключительно хищниками, они питались разнообразным кормом. В конце плейстоцена южноамериканские травяные степи были распространены гораздо шире, чем сейчас, и там было суше и холоднее (рис. 3.5). Глиптодон (вымерший родственник трехпоясных броненосцев) с заметно уплощенным панцирем – это Sclerocalyptus heusseri, а ламы – представители вымершего вида Hemiauchenia paradoxa; и те и другие, по-видимому, предпочитали полузасушливые условия.
По словам Мартина, еще одно подтверждение причастности людей к этим вымираниям заключается в том, что виды крупных животных пострадали значительно больше, чем мелких. Например, в конце плейстоцена в Северной и Южной Америке суммарно исчезло около сотни видов, к трем четвертям из них относились животные тяжелее 100 кг. То же случилось и с птицами, в том числе и хищными, а также с некоторыми рептилиями. Примерно в это же время к списку потерь добавился еще десяток видов действительно крупных животных в Северной Евразии, а немного ранее – в Австралии. То же самое происходило и на островах по всему миру, когда люди наконец добирались до них, хотя здесь потери могли быть еще более серьезными – вымирали виды животных любых размеров[2 - Мелких животных на островах, как правило, добивали крысы, привезенные человеком. – Прим. науч. ред.], вплоть до полного исчезновения всего животного мира острова.
Общие потери по всему миру точно не известны, многое зависит от личных представлений о том, что считать видом и как определять границы вида в природе. Однако я думаю, что наиболее правдоподобной оценкой будет 750–1000 видов позвоночных животных, если учитывать все потери за последние 50 000 лет[11 - Чтобы ознакомиться с недавней оценкой мировых потерь среди всех групп наземных позвоночных, см. список в работах: Turvey (2009a) и особенно Sandom et al. (2014).]. Несомненно, есть еще множество недавно вымерших видов, которые пока официально не признаны или лежат неизученные в музейных хранилищах в ожидании соответствующего исследования. По мнению Мартина, многократное повторение исчезновения вида именно после появления первых людей, в независимости от его приспособленности, климата или других условий окружающей среды, делает концепцию чрезмерного истребления такой убедительной. При этом нет необходимости считать, что люди непосредственно уничтожили все вымершие виды. Например, на крупных хищников или птиц-падальщиков могло пагубно повлиять резкое сокращение количества их собственной добычи, такой как, например, крупные стадные копытные, которых массово уничтожали охотящиеся на них люди.
Рассуждения Мартина мне кажутся интересными, хотя их правдоподобность сложно оценить. Я не возвращался к теме вымирания недавнего времени, пока не стал организовывать собственные экспедиции на Мадагаскар и в Вест-Индию (Антильские острова) и, наконец, в Сибирь и на север Канады. Это было связано с проведением раскопок и сбором ископаемых остатков бывших обитателей этих мест. При этом я обнаружил свидетельства того, о чем говорил Мартин, – вымершие виды, которые внезапно исчезли в самое недавнее время. Ни тогда, ни сейчас я не мог понять, что же случилось на самом деле. Произошли ли эти невероятные потери вследствие чрезмерной охоты, как считал Мартин, или это была экологическая катастрофа, вызванная иными силами, как полагают другие, или же случилось что-то еще, что трудно даже представить? Может ли идея Мартина быть верной? Чтобы правильно ответить на подобные вопросы, в следующих главах мы кратко рассмотрим некоторые из наиболее существенных изменений, которые произошли с нашим миром в недавнее время.
ИЛЛ. 3.1. ГИГАНТСКИЙ ЛЕНИВЕЦ ЛЕСТОДОН (Lestodon armatus). Некоторые виды ленивцев, например лестодоны, масса которых достигала 2000 кг, появились достаточно поздно, возможно, потому, что только в конце кайнозоя открылся доступ к подходящим для них экологическим нишам. Как бы то ни было, в благоприятную эпоху плейстоцена разные виды гигантских ленивцев смогли освоить территорию от Юкона до Огненной Земли и от сухих травянистых равнин до Анд. Вряд ли ленивцы такого размера могли бы жить в плотном густом лесу. Лестодон был распространен на территории Южного конуса, но его окаменелые остатки находят и в Венесуэле, поэтому можно предположить, что ареал этого огромного животного иногда мог охватывать б?льшую часть континента. Лестодон, без сомнения, питался грубой растительной пищей, однако у него были приспособления, которые не встречались у других южноамериканских травоядных, – например, мощные когти и способность вставать на задние лапы, что позволяло доставать пищу в радиусе двух метров отовсюду, куда он мог дотянуться. Он мог есть как корни, клубни и траву, так и листья и плоды деревьев. Птица, выискивающая на нем эктопаразитов, – сохранившийся до наших дней гладкоклювый ани (Crotophaga ani).
3
Мир до нас
Климат и климатические изменения позднего четвертичного периода
Климат очень сильно влияет на естественный отбор и поэтому играет важнейшую роль в формировании биоразнообразия Земли. Но если климатические изменения рассматриваются в качестве причины вымираний, возникает следующий вопрос: так как климат постоянно находится в динамике, то насколько же колоссальными должны быть изменения, чтобы вызвать гибель видов, тем более многих одновременно? На самом деле на этот вопрос очень трудно ответить, потому что для этого необходимо учесть почти безграничное число переменных. Давайте рассмотрим некоторые, наиболее понятные.
Во-первых, надо учитывать, что четвертичный период, по сравнению с другими периодами кайнозоя (геологической эры, которая длится последние 66 млн лет), был относительно холодным. Плиоцен (5,3–2,6 млн лет назад) – эпоха, непосредственно предшествующая плейстоцену, – был заметно теплее[12 - Funder et al. (2001).]. Арктические и бореальные леса с преобладанием хвойных деревьев простирались до северной части Гренландии и Канадского Арктического архипелага, которые в то время не были покрыты льдом. Затем, около 3,3 млн лет назад, изменилось что-то, существенно влияющее на климат Земли, и появилась выраженная тенденция к похолоданию. Было выдвинуто множество предположений о причинах такой перестройки[13 - Эта тема слишком сложна, чтобы разбирать ее здесь. Весьма доступное описание циклов Миланковича можно найти в «Википедии» (https://en.wikipedia.org/wiki/Milankovitch_cycles (https://en.wikipedia.org/wiki/Milankovitch_cycles)).]: изменение основных течений термохалинной циркуляции в связи с полным закрытием Панамского перешейка, снижение выбросов парниковых газов, влияние длительных периодических изменений положения и ориентации Земли относительно Солнца (циклы Миланковича), а также возможные комбинации этих факторов или других, пока еще не изученных. В позднем плиоцене в Северном полушарии граница льда заходила глубоко в Северную Америку, Гренландию и Евразию. Через несколько сотен тысяч лет температурная тенденция сменилась, и Земля нагрелась за длительный межледниковый интервал, чтобы затем, спустя тысячелетия, снова погрузиться в очередной ледниковый период. Так все и продолжалось во время эпохи плейстоцена, когда периоды похолодания сменялись потеплением и наоборот, вплоть до теплой эпохи голоцена, в которую мы живем сейчас. Однако, хотя эти периоды и чередовались, они различались и по продолжительности, и по сложившимся условиям. В целом лучше всего представлять себе изменения климата во временном интервале, который мы рассматриваем (поздний четвертичный период, его последние 130 000 лет), как езду на гигантских американских горках со спусками и подъемами, где-то плавными, а где-то резкими и, безусловно, мучительными для тех, кто не был к этому готов (рис. 3.1, 3.2 и 3.6).
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «Литрес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию (https://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=71212321) на Литрес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
notes
Сноски
1
В замороженных трупах мамонтов мясо сохраняется в виде жировоска, который совершенно несъедобен. – Прим. науч. ред.
2
Мелких животных на островах, как правило, добивали крысы, привезенные человеком. – Прим. науч. ред.
Комментарии
1
В исследованиях четвертичного вымирания понятие «мегафауна» традиционно используется для видов животных с массой более 44 кг. Хотя против такого универсального подхода можно выдвинуть ряд возражений, это исторически оправданно и такое определение будет использоваться и далее в этой книге.
2
Высота ячеек не соответствует временно?му масштабу. Четвертичному периоду предшествует плиоцен (начавшийся 5,3 млн и закончившийся 2,6 млн лет назад).
3
Любителям экзотической пищи, как и всем остальным, будет интересно прочитать о том, действительно ли мясо мамонта подавали на стол в Клубе исследователей в Нью-Йорке, как гласит городская легенда (на самом деле – нет): см. MacDonald (2016).
4
Мамонт Колумба (Mammuthus columbi) и шерстистый мамонт обычно рассматриваются как два разных вида, хотя благодаря недавно полученным генетическим данным выяснилось, что они были способны к гибридизации (Enk et al., 2016). В любом случае обе разновидности мамонтов, по-видимому, вымерли примерно в одно время, 13 000–12 000 лет назад, за исключением небольших уцелевших популяций.
5
Идея, что в каждом массовом вымирании есть свои победители и свои проигравшие, изложена в статье: Jablonski (2001).
6
Johnson (2002).
7
Число вымерших видов в большой степени зависит от того, что считать видом. Я в этом вопросе консервативен.
8
Существуют серьезные разногласия по вопросу, испытывала ли популяция странствующих голубей резкие колебания численности и генетического разнообразия в период, предшествовавший их исчезновению, или нет. По данным Мюррея с соавторами (Murray et al. 2017), несмотря на стабильно большой размер популяции этих птиц, она была недостаточно генетически разнообразна по эволюционным причинам. Это могло усугубить вред, нанесенный чрезмерной охотой в XIX в., потому что у вида не хватило генетических ресурсов, чтобы справиться с тем уровнем истребления, с которым он столкнулся. Согласно этой точке зрения, крах был неизбежен. Отсюда урок: большой и стабильный размер популяции не всегда защищает от вымирания.
9
Audubon (1832, 1:322).
10
Полное изложение взглядов Мартина можно найти в его последней книге (Martin, 2005).
11
Чтобы ознакомиться с недавней оценкой мировых потерь среди всех групп наземных позвоночных, см. список в работах: Turvey (2009a) и особенно Sandom et al. (2014).
12
Funder et al. (2001).
13
Эта тема слишком сложна, чтобы разбирать ее здесь. Весьма доступное описание циклов Миланковича можно найти в «Википедии» (https://en.wikipedia.org/wiki/Milankovitch_cycles (https://en.wikipedia.org/wiki/Milankovitch_cycles)).
Росс Макфи
Палеонтолог Росс Макфи стремится раскрыть тайну вымираний последних 50 000 лет, затронувших главным образом самых крупных животных Земли. Среди них – гигантские ленивцы, мастодонты, мамонты, шерстистые носороги и другие представители мегафауны. Автор рассматривает как классические гипотезы их вымирания – в результате изменения климата и истребления людьми, так и новые: нарушение пищевых сетей, гиперэпидемии и вторжение в атмосферу Земли небесного тела 12 900 лет назад. Это позволяет связать воедино множество палеонтологических и археологических данных, в том числе полученных в результате новейших исследований. В завершение Макфи рассуждает о возможности восстановления мегафауны, рассказывает об успехах синтетической биологии и генной инженерии – в частности о попытках возродить шерстистого мамонта.
Росс Макфи
Конец мегафауны: Увлекательная жизнь и загадочная гибель мамонтов, саблезубых тигров и гигантских ленивцев
Знак информационной продукции (Федеральный закон № 436-ФЗ от 29.12.2010 г.)
Переводчики: Павел Купцов, Мария Багоцкая
Научный редактор: Александр Аверьянов, д-р биол. наук
Редактор: Валентина Бологова
Издатель: Павел Подкосов
Руководитель проекта: Мария Ведюшкина
Художественное оформление и макет: Юрий Буга
Корректоры: Татьяна Мёдингер, Ольга Петрова
Верстка: Андрей Фоминов
Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.
Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.
© Ross D. E. MacPhee, 2019
© Illustrations by Peter Schouten, 2019
© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2025
* * *
Посвящается Клэр,
которая неизменно ко всему относилась с пониманием
Саблезубая кошка (Smilodon fatalis), обитавшая в континентальной части Америки
Глиптодон (Glyptodon clavipes) из Южной Америки. Птицы – рыжий печник, сидящий на панцире (Furnarius rufus), и белошейный ибис (Theristicus caudatus) – относятся к видам, дожившим до наших дней
Мы оказались в совершенно уникальном времени в истории Земли. Мы живем в зоологически обедненном мире, из которого недавно исчезли все самые огромные, самые свирепые, самые необыкновенные животные… И все же внезапное вымирание такого большого числа крупных млекопитающих – и не в одном месте, а на половине поверхности земного шара – это, несомненно, удивительный факт, которому вряд ли уделяли достаточное внимание.
АЛЬФРЕД РАССЕЛ УОЛЛЕС.
Географическое распределение животных (1876)
Предисловие
Утраты недавнего прошлого
Наряду с такими актуальными на сегодняшний день проблемами окружающей среды, как загрязнение океана, исчезновение лесов, изменение климата, уязвимость многих биологических видов, распространение опасных инфекций, «пластиковый апокалипсис» и многое другое, вымиранию видов уделяется большое внимание. Мы все глубже осознаем, что создали и продолжаем создавать условия, при которых виды вымирают задолго до окончания отведенного им срока. Несколько поколений назад люди хуже понимали многие вещи, в том числе долгую историю разрушения окружающей среды в результате их собственной деятельности, потому что необходимые для этого факты были либо недоступны, трудны для понимания и интерпретации, либо казались не имеющими отношения к их насущным проблемам. В цифровую эпоху уже невозможно говорить о незнании или отсутствии легкодоступной информации. И хотя получение более полных сведений о влиянии человека на природу может вызывать все большее отчаяние, знания – это и противоядие от него, поскольку являются необходимой основой для осознанных действий.
В связи с этим часто утверждают, что история взаимодействия человека с живой природой в прошлом должна рассказать нам, чего стоит ожидать в будущем. Однако для этого нужно задавать правильные вопросы не только о том, что происходило в прежние времена, но и как это происходило.
Чтобы это сделать, нам необходимо обратиться к исследованиям на стыке археологии и палеонтологии, в которых представители этих двух наук вместе пытаются описать и объяснить прошлое во всей его сложности и многообразии. В книге «Конец мегафауны» рассматривается загадочное исчезновение на Земле в основном в доисторическое, хотя и относительно недавнее, время значительной части крупных позвоночных, а также их более мелких родственников. На отдельных территориях такие вымирания, по-видимому, происходили очень быстро, хотя в масштабах земного шара понадобилось несколько десятков тысяч лет для завершения этого процесса, если он вообще был завершен.
В научно-популярной литературе обычно либо утверждают, что причина этих вымираний установлена, либо весьма поверхностно обсуждают разные предположения. В этой книге используется другая тактика и внимание сосредоточено на том, каким образом исследователи, изучающие эти загадочные вымирания, пытались найти им объяснение. Мы рассмотрим как сильные стороны их аргументов, так и недостатки, потому что настоящая наука и работа настоящих ученых заключаются в поисках проблем и их решений. Чтобы обсуждение получилось содержательным, придется ввести некоторые специфические понятия, но я постараюсь сделать это в увлекательной форме. Поскольку я не могу рассказать обо всех научных исследованиях, имеющих отношение к этой теме, я выбрал из них те, которые кажутся мне наиболее интересными.
Большинство палеонтологов работают с событиями далекого прошлого, в котором интервалы времени измеряются миллионами лет. Я же изучаю события, с геологической точки зрения произошедшие почти вчера. Вымирания, описанные в этой книге, называют позднечетвертичными, вымираниями ледникового периода, позднеплейстоцен-голоценовыми, антропоценовыми, вымираниями мегафауны и современными вымираниями, исходя из того, когда именно они происходили и какие их аспекты рассматриваются. (Значение незнакомых терминов, приведенных здесь и далее, вы найдете в глоссарии в конце книги.) Смысл перечисленных названий в той или иной степени совпадает, но имеет чуть разные оттенки, в зависимости от того, кто их использует. В результате читатель может запутаться. Хотя я буду время от времени использовать некоторые из этих названий, я предпочитаю словосочетание «вымирания недавнего времени», чтобы охватить все вымирания позвоночных, независимо от причин, происходившие в течение последних примерно 50 000 лет. Понятие «недавнее время» удобно тем, что не ограничено формальными названиями временных периодов, которые используют ученые, и при этом включает в себя все соответствующие временные промежутки.
Однако «недавнее время» не более однородно, чем любой другой период в истории Земли, поэтому я постараюсь не скатываться к чрезмерному обобщению. По всему ходу повествования я буду различать совсем недавние потери, произошедшие в середине голоцена или позже (в течение последних 5000 лет), и те, которые случились значительно раньше. Ученые в целом согласны, что вымирания в совсем недавнее время были в основном вызваны антропогенными причинами (то есть влиянием человека), даже если непонятно, какое именно сочетание факторов – таких как интродукция чужеродных видов, ухудшение состояния окружающей среды, или еще что-либо – привело к вымиранию конкретного вида. Хотя я не игнорирую эти совсем недавние вымирания, в основном происходившие на островах, но собираюсь обсудить в первую очередь более ранние, в понимании причин которых нет единого мнения. По сравнению с поздними вымираниями, причины более ранних потерь гораздо менее определенные, доказательства этих причин не такие убедительные, и, соответственно, здесь намного больше простора для рассуждений.
Я решил в основном сосредоточиться на тех местах, где работал сам, поскольку и эти места, и их историю знаю лучше. Я добавил и те вымирания, которые происходили в других условиях, – отмечу, что для рассмотрения мне пришлось выбрать лишь некоторые из них, но в любом случае я самостоятельно оценивал имеющиеся доказательства и выводы. По той же причине я уделил основное внимание тому, что произошло с млекопитающими, так как изучаю именно эту группу, хотя птиц и рептилий вымирания, разумеется, тоже затронули и про них надо упомянуть.
Мир вымершей мегафауны – это, конечно, потерянный мир, но он не очень сильно отличается от сегодняшнего, и можно надеяться, что нам удастся понять, как эти огромные животные выглядели и как они жили. Необычайно реалистичные и прекрасно выполненные иллюстрации Питера Шаутена открывают для нас окно в этот мир, позволяя увидеть его во всем удивительном разнообразии. Подписи к иллюстрациям рассказывают о животных как о реальных живых существах и не похожи на унылые записи в увесистом журнале учета недавних вымираний. Карты, схемы и восхитительные карандашные рисунки Патрисии Уинн позволяют получить обобщенное представление об этих важнейших событиях, которые гораздо легче объяснить с помощью изображений, а не слов. Очень немногие вымершие животные имеют широко известные названия; но, конечно, биологи и палеонтологи используют научные (латинские) названия, которых неспециалист никогда не слышал. Я стараюсь по возможности избегать их в тексте, хотя для полноты картины они необходимы и приводятся главным образом в подписях к иллюстрациям.
Любая осмысленная научная дискуссия должна происходить по определенным правилам. Для меня одним из таких правил является то, что все обоснованные точки зрения, имеющие отношение к теме, должны быть выслушаны, особенно если они касаются доказательств или теоретических вопросов, серьезно затрагивающих другие точки зрения. В этой книге мне гораздо интереснее рассматривать все нюансы различных теорий, которые мы будем обсуждать, а не пытаться прийти к окончательному выводу, например, что вымирания в недавнем времени, без сомнения, были вызваны чрезмерной охотой человека, или изменением климата, или падениями метеоритов, или болезнями, или каким-либо сочетанием этих факторов, или вообще не связаны ни с чем из перечисленного. Однако я понимаю, что в конечном итоге читатели надеются узнать, какая точка зрения победила и смогла лучше других объяснить имеющиеся факты. К этому мы еще придем, но начнем с рассмотрения имеющихся данных.
ИЛЛ. 1.1. ТЫСЯЧУ ЛЕТ НАЗАД НА ЮГЕ МАДАГАСКАРА. МАДАГАСКАРСКИЙ ЭПИОРНИС (Aepyornis maximus) идет мимо пары кошачьих лемуров (Lemur catta – вид, сохранившийся до наших дней). Птица весила, возможно, до 230 кг, а ее яйца были до 1 м в окружности. Не полностью окаменевшие остатки эпиорниса и его близкого родственника мюллерорниса (Mullerornis) (см. илл. 4.8) встречаются часто, следовательно, эти птицы были, вероятно, достаточно многочисленны. Некоторые пляжи на Мадагаскаре усеяны осколками скорлупы их яиц, это определенно означает, что эти птицы там гнездились. Возможно, эпиорнисы прожили достаточно долго, чтобы их образ, хоть и в очень искаженной форме, лег в основу легенды о птице Рух – сказку об этом диковинном существе Марко Поло привез в Европу в начале XIV в.
1
Большой размер
Конечно, размер – понятие относительное. Обычно в биологии размер тела описывают с точки зрения сходства и различия с другими видами той же группы. Например, размер фораминифер – одноклеточных созданий, которые обитают в океане и питаются органическими частицами, опускающимися сверху через толщу воды, – чаще всего составляет 1 мм. Однако некоторые виды могут достигать в длину 20 см. В их микромире такой относительно огромный размер соответствует мегафауне. Именно к такой категории и причисляют их исследователи, изучающие эти виды. В мире человеческого масштаба к мегафауне относят крупнейших из ныне живущих млекопитающих – слонов и синих китов, но возникают вопросы, тесно связанные с их эволюцией: почему эти животные такие, какие они есть, и всегда ли они были такими?
Чтобы ответить на эти вопросы, сначала нужно понять, что мегафауна с биологической точки зрения это не просто животные, обладающие большой массой[1 - В исследованиях четвертичного вымирания понятие «мегафауна» традиционно используется для видов животных с массой более 44 кг. Хотя против такого универсального подхода можно выдвинуть ряд возражений, это исторически оправданно и такое определение будет использоваться и далее в этой книге.]. Большой размер тела связан с рядом физиологических и поведенческих особенностей организма, которые необязательно такие же, как у их более мелких родственников. Кроме того, как мы увидим далее, размер тела у представителей тех или иных видов может меняться очень быстро, как уменьшаясь, так и увеличиваясь, особенно в условиях жизни на островах. Можно привести несколько простых примеров: среди наземных млекопитающих большой размер может быть полезен травоядным животным (вспомните коров), потому что переваривание растительной пищи обычно длительный энергозатратный процесс, который будет более эффективным, если одновременно перерабатывать большое количество пищи. С другой стороны, животные маленьких размеров, например многие грызуны, могут успешно питаться мелким, богатым энергией кормом, таким как зерна, семена, камедь или насекомые, а крупные животные либо не могут потреблять такую еду, либо делают это с меньшей эффективностью. Естественно, у всего есть обратная сторона: крупные животные могут добиться успеха при большем разнообразии условий, зато у мелких, как правило, за один цикл размножения рождается больше потомков. У крупных существ обычно больше продолжительность жизни, ну и так далее.
Таким образом, получается, что быть большим может оказаться такой же хорошей эволюционной стратегией, как и быть очень маленьким или иметь любой промежуточный размер, – все зависит от обстоятельств. И практически во всех ситуациях, о которых мы знаем по палеонтологической летописи, большой размер тела не связан с повышенной скоростью появления и исчезновения вида. В среднем в любой момент времени в прошлом крупные животные вымирали не чаще, чем мелкие, и большинство массовых вымираний затрагивало животных всех размеров. Однако у этого правила есть некоторые исключения, и именно их мы будем здесь рассматривать.
В любом обсуждении, касающемся палеонтологических тем, обязательно фигурирует время и временные периоды. Я попытался использовать как можно меньше научных терминов, но некоторые из них необходимы. В таблице 1 представлена упрощенная версия геохронологической шкалы, показывающая, как взаимосвязаны основные временные интервалы, упоминаемые в этой книге. Соответствующие определения можно найти в глоссарии.
ТАБЛИЦА 1. НАЗВАНИЯ ПЕРИОДОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЭТОЙ КНИГЕ[2 - Высота ячеек не соответствует временно?му масштабу. Четвертичному периоду предшествует плиоцен (начавшийся 5,3 млн и закончившийся 2,6 млн лет назад).]
РИС. 1.1. ХОБОТНЫЕ ЛЕДНИКОВОГО ПЕРИОДА: мамонт Колумба (Mammuthus columbi) слева и американский мастодонт (Mammut americanum) справа – два знаменитых представителя мегафауны Северной Америки.
Американский музей естественной истории в Нью-Йорке известен во всем мире своими палеонтологическими залами с коллекцией позвоночных животных. История жизни позвоночных прослеживается там с момента их появления и почти до настоящего времени с помощью самых что ни на есть прямых доказательств – ископаемых находок. Посетители, естественно, хотят увидеть динозавров, но там представлено и много других вымерших животных, в том числе в крыле Лилы Ачисон Уоллес имеется экспозиция «Млекопитающие и их вымершие родственники». Как и в других залах с ископаемыми, здесь демонстрируются скелеты исчезнувших животных, поразительно многочисленные и разнообразные. Но особенность этих скелетов в том, что многие виды кажутся вполне знакомыми, и не только благодаря частому появлению в художественном и документальном кино и мультфильмах, но и потому что у них есть достаточно близкие, ныне живущие родственники. Они выглядят так, по крайней мере некоторые из них, как будто могли бы жить где-то на земле и сейчас. Мы собираемся остановиться тут на некоторое время, потому что в этих залах представлено именно то, о чем рассказывается в данной книге.
МАМОНТ В МЕНЮ
Когда люди слышат, что я палеонтолог, специалист по четвертичному периоду и работаю в Сибири и Юконе[3 - Любителям экзотической пищи, как и всем остальным, будет интересно прочитать о том, действительно ли мясо мамонта подавали на стол в Клубе исследователей в Нью-Йорке, как гласит городская легенда (на самом деле – нет): см. MacDonald (2016).], мне иногда задают довольно неожиданные вопросы, например:
ВОПРОС: «ВЫ КОГДА-НИБУДЬ НАХОДИЛИ МУМИФИЦИРОВАННОГО МАМОНТА?»
МОЙ ОТВЕТ: «ДА, НАХОДИЛ».
СЛЕДУЮЩИЙ ВОПРОС: «А ВЫ ЕГО ЕЛИ?»
Независимо от того, отвечаю я «да» или «нет», дальше всегда следует резкий вздох и неизбежный вопрос: «И каков он на вкус?» или «А почему не стали?»
По правде говоря, я никогда не ел «мяса»[1 - В замороженных трупах мамонтов мясо сохраняется в виде жировоска, который совершенно несъедобен. – Прим. науч. ред.] ни мамонта, ни какого-либо другого зверя, найденного в замерзшей почве тундры. Причину проще всего объяснить, задав встречный вопрос: «А вы бы съели раздавленного оленя, которого видели на обочине шоссе на прошлой неделе?» Предполагаю, что большинство моих читателей ответит «нет» на том простом основании, что любое животное, встреченное в таком виде, никоим образом не может быть хорошей пищей. Я видел черепа мамонтов, переполненные личинками плейстоценовых мух и жуков, которые, очевидно, оказались не так привередливы в еде, как я. Так происходила утилизация отходов в четвертичный период, и это было очень полезно для экосистемы того времени.
Что бы вам ни показывали в кино, мумифицированные животные в тундре не были мгновенно заморожены или внезапно накрыты подступившим льдом. Нет, они просто умерли по какой-то причине и разлагались там, когда их накрыло перемещающимися массами осадочных пород, чтобы затем, много тысяч лет спустя, их обнаружили люди или собаки.
Когда мамонты только были описаны, часто утверждалось, что их туши сохранились свежими, как хорошо замороженная говядина или конина, однако после выкапывания они обычно начинали ужасно пахнуть и казались аппетитными только собакам. При попытке в 1866 г. изобразить мамонта Адамса, каким он был при жизни (рис. 5.3), уши у него получились слишком большие, бивни были изогнуты неправильно, а длинный «ирокез», идущий по спине животного, – вообще чистая выдумка. Эти ошибки были исправлены, когда появилось подлинно научное исследование мумий из многолетней мерзлоты.
РИС. 1.2. ГИГАНТСКИЙ ЛЕНИВЕЦ (Lestodon armatus). Южная Америка.
Рассмотрим пару скелетов, привлекающих внимание своими размерами, в одном крыле музея – это мамонт Колумба и американский мастодонт (рис. 1.1)[4 - Мамонт Колумба (Mammuthus columbi) и шерстистый мамонт обычно рассматриваются как два разных вида, хотя благодаря недавно полученным генетическим данным выяснилось, что они были способны к гибридизации (Enk et al., 2016). В любом случае обе разновидности мамонтов, по-видимому, вымерли примерно в одно время, 13 000–12 000 лет назад, за исключением небольших уцелевших популяций.]. Оба совершенно определенно относятся к хоботным, то есть имеют слоноподобную форму тела, хотя их последний общий предок жил примерно 25 млн лет назад. На материковой части Северной Америки популяции мамонтов и мастодонтов все еще обитали 12 000 лет назад, но примерно через 1000 лет все они вымерли. На островах несколько групп шерстистых мамонтов продолжали бороться за существование, но 4200 лет назад исчезли и они. В истории человечества в это время был расцвет Среднего царства в Древнем Египте и цивилизации Караль в доколумбовом Перу. Люди, разумеется, выжили, азиатские и африканские слоны тоже. А эти великолепные животные – нет. Почему?
В другом месте зала мы видим представителей неполнозубых, на сегодняшний день это почти исключительно южноамериканская группа, к которой относятся живущие и сейчас броненосцы, ленивцы и муравьеды, а также их вымершие близкие родственники. Самый крупный из ныне живущих неполнозубых – гигантский муравьед (Myrmecophaga tridactyla), вес которого может достигать 40 кг, но еще 13 000–12 000 лет назад некоторые неполнозубые Северной и Южной Америки, по-видимому, весили до 2000–4000 кг. Среди них был гигантский ленивец (Lestodon) (рис. 1.2), травоядный и, вероятно, безобидный зверь, невзирая на наличие огромных когтей и устрашающий вид. Его ближайшие, живущие ныне родственники – двупалый и трехпалый ленивцы (Choloepus и Bradypus), и ни один из них не весит более 5 кг. Они выжили, лестодон – нет. Почему?
Как можно побывать в плейстоцене и не взглянуть, хотя бы издали, на давно вымершего гиперхищника? Никто не сравнится грозностью вида с саблезубой кошкой Smilodon fatalis (рис. 1.3). Телосложением и мощью похожие на львов, но вооруженные непомерно массивными, подобными кинжалу клыками, саблезубые кошки существенно отличались от крупных хищников, доживших до наших дней. Спустя полтора столетия после первого описания саблезубых кошек ученые продолжают недоумевать, каким образом такие зубы использовались для охоты. Однако эти огромные клыки, вероятно, выполняли какую-то полезную функцию, поскольку похожее приспособление появилось в процессе эволюции у нескольких не связанных между собой хищных млекопитающих. Но если эта конструкция была такой удачной, то почему мы ее не видим сегодня?
РИС. 1.3. САБЛЕЗУБАЯ КОШКА (Smilodon fatalis). Северная и Южная Америка.
Помимо этих хорошо известных гигантов есть множество животных четвертичного периода, знакомых только специалистам, например свирепый на вид, но, по-видимому, совершенно безобидный гигантский коаловый лемур (рис. 1.4). Были также нелетающие птицы в три раза крупнее страуса, другие крупные лемуры размером с горилл и ящерицы весом в полтонны (илл. 1.1, 2.1 и 2.2 соответственно). Эти удивительные существа процветали в своей родной среде в течение сотен тысяч лет и более, не претерпев каких-либо угрожающих потерь. Но примерно 50 000 лет назад то там, то тут, а затем и повсюду на планете с видами крупных животных начало что-то происходить. В зависимости от обстоятельств они иногда исчезали по отдельности, иногда – большими группами. Другие виды тоже пострадали, но именно утраты среди животных, имевших большой размер тела, особенно бросаются в глаза. Размер должен был иметь значение, поскольку их более мелкие родственники в основном пережили это массовое вымирание, и они до сих пор с нами.
Так почему же произошло это вымирание мегафауны?
Коротко, но по сути, можно было бы сказать, что на этот вопрос нет удовлетворительного ответа – пока нет, то есть не существует общепринятого мнения среди тех, кто, как и я, занимается его рассмотрением с научной точки зрения. То, что эти события происходили не так давно, еще не означает, что их проще трактовать или что связанные с ними данные легче поддаются анализу, чем более древние. Хотя мы очень многое знаем про этих вымерших животных, при объяснении их гибели мы продолжаем опираться на интуицию, предположения, намеки, признаки, вероятности и непроработанные до конца идеи. Некоторые исследователи считают, что у них есть ответ, хотя бы в отношении некоторых вымерших видов, другие сомневаются. Спор продолжается, по мере того как находятся новые зацепки, а тупиковые направления забрасываются или пересматриваются с учетом новых доказательств. Это прекрасное время для палеонтологов, специализирующихся на четвертичном периоде!
РИС. 1.4. ГИГАНТСКИЙ КОАЛОВЫЙ ЛЕМУР (Megaladapis [Peloriadapis] edwardsi). Мадагаскар.
ИЛЛ. 2.1. ГИГАНТСКИЙ ЛЕМУР АРХЕОИНДРИ (Archaeoindris fontoynonti) был крупнейшим приматом Мадагаскара. Он мог весить до 160 кг, примерно как крупный самец гориллы. Остатков этого тяжеловесного животного найдено мало, поэтому многие подробности его образа жизни остаются неясными. Хотя у археоиндри были длинные руки, как и у его родственника меньшего размера – палеопропитека (см. илл. 7.6), остается неясным, вел ли он активный древесный образ жизни. Если да, то он мог «ходить» по деревьям, осторожно одну за другой переставляя конечности, как это делают современные орангутаны, причем по той же причине – несмотря на длинные руки и хватательный тип кисти, эти животные слишком массивны для быстрого передвижения на весу. Справа – сохранившийся до наших дней серый лемур (Hapalemur griseus), его вес весьма скромен – 2,5 кг.
2
«Это внезапное вымирание»
Вопрос о причине
Мир, в котором мы живем сегодня, – его география, климат, живая природа и мы сами – все это формировалось и многократно изменялось на протяжении последних 2,6 млн лет (табл. 1). Это был мир мегафауны четвертичного периода (см. илл. 2.1–2.4), «самые огромные, самые свирепые и самые необыкновенные» представители которой в итоге таинственным образом исчезли, о чем и писал современник и собрат-ученый Чарльза Дарвина эволюционист Альфред Рассел Уоллес (его слова послужили эпиграфом к данной книге). Если сравнить исчезновение этой группы животных с другими крупными вымираниями, то можно обнаружить несколько странных особенностей.
Во-первых, необычное распределение во времени и пространстве. Вымирание происходило на большинстве континентов и на многих островах, но в каждом месте в свое время. Некоторые события были масштабнее других, но не было единовременной катастрофы по всей планете, как это случалось во время массовых вымираний в более далеком прошлом. В некоторых случаях исчезновение видов происходило очень быстро, всего за несколько десятилетий или столетий. В других случаях скорость вымирания была непостоянной или вымирание просто продолжалось слишком долго без очевидных причин. Важно отметить, что в любых случаях, где бы и когда бы ни происходило такое вымирание, его масштабы были намного выше фонового уровня. Фоновый уровень вымирания обусловлен очень медленным, абсолютно естественным процессом убывания отдельных видов, подобно тому как умирают отдельные особи, когда приходит их срок.
Во-вторых, пострадали исключительно наземные позвоночные – по крайней мере, мы так считаем. Морские позвоночные в значительной степени избегали вымирания вплоть до последних 500 лет – следовательно, фактор, приведший к уничтожению наземных животных, не распространялся на морских обитателей. Почти не известны жертвы среди беспозвоночных в этот период, однако еще неясно, так ли это или мы просто недостаточно внимательны к судьбе тех, кто не так обаятелен и лишен внутреннего скелета.
В-третьих, здесь опять любопытную роль играет размер. Одна из самых странных особенностей вымирания, происходившего в недавнем времени, заключается в том, что серьезнее всего пострадали виды, представители которых отличались наиболее крупными размерами (рис. 2.1). По этой причине часто используют термин «вымирание мегафауны», хотя пострадали не все крупные виды и там, где происходило это вымирание, в той или иной степени были затронуты и виды некрупных существ. У меня нет возражений против такого названия, так же как и против того, что пятое великое массовое вымирание (мел-палеогеновое) часто называют «вымиранием динозавров» несмотря на то, что нептичьи динозавры были лишь небольшой частью видов, исчезнувших 66 млн лет назад[5 - Идея, что в каждом массовом вымирании есть свои победители и свои проигравшие, изложена в статье: Jablonski (2001).]. В недавнее время размер животного имел большое значение: по этому показателю можно было предсказать, кто из фауны планеты выживет, а кто нет. В действительности не размеры как таковые, а общие физиологические особенности крупных млекопитающих, такие как низкий темп размножения и долгое созревание, делают их при определенных обстоятельствах подверженными угрозе вымирания[6 - Johnson (2002).]. Но в любом случае «вымирание редко размножающихся» звучит не так эффектно, как «вымирание мегафауны», поэтому я и дальше будут придерживаться привычного названия.
РИС. 2.1. ИСЧЕЗНУВШИЕ (И ИСЧЕЗАЮЩИЕ) ГИГАНТЫ. В течение последних 50 000 лет крупные млекопитающие жили на планете практически повсеместно, в том числе на многих островах, однако большинство из них к настоящему времени уже вымерло. Наиболее типичные примеры крупных вымерших животных изображены на карте ареалов в виде белых силуэтов. За исключением ныне живущих носорогов и слонов (закрашенные силуэты), все действительно крупные или очень крупные млекопитающие (весом более 2000 кг) полностью исчезли.
Конечно, некоторые крупные наземные позвоночные живут и сейчас, вспомните, например, слонов, страусов и комодских варанов. Но по сравнению с тем, что было 50 000 лет назад (а именно с этого момента я веду отсчет «недавнего времени»), осталось не так много крупных животных. Например, сейчас в Северной Америке есть около 10 видов, которые можно отнести к мегафауне, до вымирания их было по меньшей мере еще 30[7 - Число вымерших видов в большой степени зависит от того, что считать видом. Я в этом вопросе консервативен.]. Аналогичные крупномасштабные потери подобных видов произошли в Южной Америке и Австралии, но, что удивительно, не в Африке и не в Южной Азии, где потери были меньше, а кроме того, они были разделены значительными интервалами. Картина вымирания в Евразии представляет собой нечто среднее между этими двумя крайностями. Лишь на немногих океанических (удаленных от материка) островах обитали когда-то действительно крупные млекопитающие и птицы. Никто из этих гигантов не выжил, хотя несколько больших островных рептилий (в основном крокодилы и черепахи) сумели кое-где сохраниться.
ИЛЛ. 2.2. ОГРОМНЫЙ ВАРАН МЕГАЛАНИЯ (Varanus [Megalania] priscus) атакует валлаби (50 000 лет назад; территория современных Наракуртских пещер в Южной Австралии; см. также илл. 7.4). Мегалания – крупнейшая из известных ящериц четвертичного периода. Ее более мелкий родственник, хищный комодский варан (Varanus komodoensis), обитающий на острове Флорес и соседних островах, – самый крупный из ныне живущих ящериц. Окаменелостей мегалании найдено очень мало, фактически нет даже ее полного скелета. Это обычная ситуация для хищников, занимающих вершину пищевой пирамиды, по естественным причинам их не может быть много. Однако мы знаем достаточно, чтобы вполне обоснованно судить о ее размерах. Предположительно, мегалания в среднем была длиной 5–6 м и весила 300–500 кг. Для сравнения: взрослый комодский варан весит всего 70–90 кг.
Таковы основные закономерности вымирания недавнего времени, и они нуждаются в объяснении. Попытки найти такое объяснение были предприняты сторонниками двух совершенно разных научных направлений. Одни считают главной движущей силой вымирания изменение климата, другие – разрушительную деятельность человечества во всех ее проявлениях. Как мы увидим, в аргументах и тех и других есть множество нюансов, но имеются и принципиальные различия, на которые надо сразу обратить особое внимание. Сторонникам версии изменения климата свойственно отрицать важную роль человечества, они рассматривают вымирания недавнего времени (особенно на континентах) как печальные последствия сложившихся природных событий. Сторонники человеческого воздействия не учитывают изменений в окружающей среде, даже самых значительных, считая, что климат почти никак не повлиял на большинство потерь, которые были связаны с хищническим истреблением живых существ всеми доступными человеку средствами. Из этого следует, что, если бы не разрушительная деятельность человека, на планете могли бы сейчас сохраниться сотни видов, у которых мы отняли право на существование (см. ниже). Помимо этих основных точек зрения существует также множество промежуточных или смешанных представлений, а кроме того – совершенно новые подходы, которые, как мы увидим, опираются на другие факторы.
НАСКОЛЬКО БЫСТРО МОЖЕТ ИСЧЕЗНУТЬ ВИД?
Конечно, нет никакого правила, с какой скоростью может сокращаться численность популяции. Тем не менее печальный рекорд самого быстрого исчезновения среди тех видов позвоночных, численность популяций которых изначально была очень высокой, принадлежит странствующему голубю (Ectopistes migratorius). От буквально миллиардов особей в XIX в. его численность сократилась до нуля в XX в. И хотя существует множество гипотез, объясняющих стремительное вымирание этого вида, самая обоснованная из них – чрезмерная охота[8 - Существуют серьезные разногласия по вопросу, испытывала ли популяция странствующих голубей резкие колебания численности и генетического разнообразия в период, предшествовавший их исчезновению, или нет. По данным Мюррея с соавторами (Murray et al. 2017), несмотря на стабильно большой размер популяции этих птиц, она была недостаточно генетически разнообразна по эволюционным причинам. Это могло усугубить вред, нанесенный чрезмерной охотой в XIX в., потому что у вида не хватило генетических ресурсов, чтобы справиться с тем уровнем истребления, с которым он столкнулся. Согласно этой точке зрения, крах был неизбежен. Отсюда урок: большой и стабильный размер популяции не всегда защищает от вымирания.].
ОСЕНЬ 1813 г.
1 115 136 000
Столько странствующих голубей в одной стае наблюдал в тот год Джон Джеймс Одюбон во время однодневного путешествия по реке Огайо[9 - Audubon (1832, 1:322).].
ОСЕНЬ 1913 г.
1
Количество живых особей, про которых было точно известно в том году. Последний странствующий голубь умер год спустя.
Марта – последний известный странствующий голубь. Она умерла в зоопарке Цинциннати 1 сентября 1914 г. Научный иллюстратор Патрисия Уинн в 2014 г. в честь столетия со смерти Марты сделала этот портрет. Сейчас останки птицы покоятся в коллекции Смитсоновского института.
Аргументы сторонников изменения климата сводятся к тому, что природа оборачивается против самой себя, равнодушно уничтожая живых существ, как неловкий ребенок ломает игрушки, и затем, не обращая на это внимания, движется дальше. Люди, оказавшись в месте, где происходила массовая гибель, были простыми свидетелями или даже жертвами, но никак не главной причиной. Природа и люди меняются ролями, а ситуация выворачивается наизнанку, если поместить человека на место действующей силы. Именно мы превращаемся в легкомысленного ребенка, убивающего всех подряд в вечном саду природы. И все же между этими двумя полюсами объяснений лежит очевидная пропасть, полная неопределенности. Почему вообще происходили вымирания видов в недавнее время? Почему так трудно установить причинно-следственные связи? Какие уроки можно (и можно ли) извлечь из вымираний недавнего времени, чтобы предотвратить будущие потери?
ИЛЛ. 2.3. БОЛЬШЕРОГИЙ ОЛЕНЬ (Megaloceros giganteus) был размером с лося и в основном известен своими огромными рогами. Хотя его часто называют ирландским лосем, в плейстоцене этот вид имел огромный ареал от Западной Европы до Китая. Какое-то время вид избегал полной гибели – по меньшей мере одна популяция на Урале в России сохранялась долго после конца плейстоцена (до 7700 лет назад). Окончательное исчезновение большерогого оленя связывают с изменением климата, которое привело к постепенному вымиранию этого вида, хотя доказательств, подтверждающих эту точку зрения, как обычно, недостаточно. Большерогий олень питался разнообразным растительным кормом, включая разнотравье и полукустарники, а также ощипывал молодые побеги с деревьев, если в местах его обитания были леса. Птица, выискивающая еду там, где олень повредил растительный покров, – это сохранившийся до наших дней обыкновенный фазан (Phasianus colchicus).
Гипотеза, но еще не ответ
В 1970-е гг. я учился в магистратуре университета провинции Альберта и тогда познакомился со смелой гипотезой, о которой с тех пор много думал, хотя большую часть своей научной работы посвятил другим темам. Идея состояла в том, что вымирания недавнего времени, по своим причинам, возможно, являются уникальными в истории планеты. Когда эта идея изложена сухим и точным научным языком, она выглядит не очень революционной, но на самом деле это не так. Вымирание – процесс естественный, и, соответственно, предполагается, что у него есть абсолютно естественные причины. Конкретные факторы, такие как столкновение с небесным телом, кислородное истощение океана, интенсивная вулканическая деятельность, вызвавшие массовые вымирания в далеком прошлом, могут ужасать своим масштабом, но в конечном счете они проистекают из действия тех же самых процессов, которым Земля была подвержена с самого начала своего образования, – обычных процессов, но в своем крайнем проявлении.
У Пола Мартина было другое объяснение самых недавних вымираний, и именно оно не давало мне покоя.
Начиная с 1960-х гг. Мартин в своих авторитетных научных статьях и сборниках трудов утверждал, что вымирания в недавнем прошлом по своему механизму не имеют ничего общего с вымираниями в древности, потому что они бы не произошли именно так, как произошли, если бы мы сами, представители вида Homo sapiens, не запустили Армагеддон для мегафауны[10 - Полное изложение взглядов Мартина можно найти в его последней книге (Martin, 2005).]. Он обратил внимание, что, когда группы людей, подобных нам, начали распространяться по самым дальним уголками планеты, они постоянно сталкивались с видами животных, которые никогда раньше не видели человека. Эти животные сначала не осознавали, что неуклюжие, медлительные, прежде не встречавшиеся им прямоходящие «двуногие существа без перьев», бросающие голодные взгляды в их сторону, представляют смертельную опасность.
Мартин смело связал «наивность» добычи, как это называется среди ученых, и открывающиеся в связи с этим возможности. Даже если новоприбывшие люди и не были охотниками на крупных животных, они в одночасье стали таковыми, как только почувствовали, что могут в огромных количествах активно добывать бестолковую мегафауну и, как обычно делают люди, извлекать из этого пользу, увеличивая свою численность. Мартин утверждал, что вследствие чрезмерной охоты (перепромысла) или чрезмерного истребления (в сущности, эти два понятия означают одно и то же, только первое указывает на процесс, а второе – на результат) потери были настолько велики, что у видов, попавших в поле зрения охотников, не было никаких шансов восстановиться после изначально нанесенного урона. И хотя ученый допускал, что у разных вымираний, произошедших в разное время, были свои отличительные особенности, он решительно настаивал на том, что во всех этих случаях действовали общие факторы, из-за которых первые же встречи этих животных с людьми приводили к столь печальному результату.
ИЛЛ. 2.4. ГИГАНТСКИЙ КОРОТКОМОРДЫЙ МЕДВЕДЬ (Pararctotherium pamparum), бродящий по пампасам на юге Южной Америки в конце плейстоцена. Крупные экземпляры могли весить до 1500–1700 кг, то есть почти в три раза больше, чем самые крупные белые медведи. Короткомордые медведи жили и в Северной, и в Южной Америке (см. илл. 11.4). Все они вымерли, кроме очкового медведя (Tremarctos ornatus) относительно небольшого размера (100 кг), который обитает в основном в горах Южной Америки. Гигантские медведи, как и их современные родичи, не были исключительно хищниками, они питались разнообразным кормом. В конце плейстоцена южноамериканские травяные степи были распространены гораздо шире, чем сейчас, и там было суше и холоднее (рис. 3.5). Глиптодон (вымерший родственник трехпоясных броненосцев) с заметно уплощенным панцирем – это Sclerocalyptus heusseri, а ламы – представители вымершего вида Hemiauchenia paradoxa; и те и другие, по-видимому, предпочитали полузасушливые условия.
По словам Мартина, еще одно подтверждение причастности людей к этим вымираниям заключается в том, что виды крупных животных пострадали значительно больше, чем мелких. Например, в конце плейстоцена в Северной и Южной Америке суммарно исчезло около сотни видов, к трем четвертям из них относились животные тяжелее 100 кг. То же случилось и с птицами, в том числе и хищными, а также с некоторыми рептилиями. Примерно в это же время к списку потерь добавился еще десяток видов действительно крупных животных в Северной Евразии, а немного ранее – в Австралии. То же самое происходило и на островах по всему миру, когда люди наконец добирались до них, хотя здесь потери могли быть еще более серьезными – вымирали виды животных любых размеров[2 - Мелких животных на островах, как правило, добивали крысы, привезенные человеком. – Прим. науч. ред.], вплоть до полного исчезновения всего животного мира острова.
Общие потери по всему миру точно не известны, многое зависит от личных представлений о том, что считать видом и как определять границы вида в природе. Однако я думаю, что наиболее правдоподобной оценкой будет 750–1000 видов позвоночных животных, если учитывать все потери за последние 50 000 лет[11 - Чтобы ознакомиться с недавней оценкой мировых потерь среди всех групп наземных позвоночных, см. список в работах: Turvey (2009a) и особенно Sandom et al. (2014).]. Несомненно, есть еще множество недавно вымерших видов, которые пока официально не признаны или лежат неизученные в музейных хранилищах в ожидании соответствующего исследования. По мнению Мартина, многократное повторение исчезновения вида именно после появления первых людей, в независимости от его приспособленности, климата или других условий окружающей среды, делает концепцию чрезмерного истребления такой убедительной. При этом нет необходимости считать, что люди непосредственно уничтожили все вымершие виды. Например, на крупных хищников или птиц-падальщиков могло пагубно повлиять резкое сокращение количества их собственной добычи, такой как, например, крупные стадные копытные, которых массово уничтожали охотящиеся на них люди.
Рассуждения Мартина мне кажутся интересными, хотя их правдоподобность сложно оценить. Я не возвращался к теме вымирания недавнего времени, пока не стал организовывать собственные экспедиции на Мадагаскар и в Вест-Индию (Антильские острова) и, наконец, в Сибирь и на север Канады. Это было связано с проведением раскопок и сбором ископаемых остатков бывших обитателей этих мест. При этом я обнаружил свидетельства того, о чем говорил Мартин, – вымершие виды, которые внезапно исчезли в самое недавнее время. Ни тогда, ни сейчас я не мог понять, что же случилось на самом деле. Произошли ли эти невероятные потери вследствие чрезмерной охоты, как считал Мартин, или это была экологическая катастрофа, вызванная иными силами, как полагают другие, или же случилось что-то еще, что трудно даже представить? Может ли идея Мартина быть верной? Чтобы правильно ответить на подобные вопросы, в следующих главах мы кратко рассмотрим некоторые из наиболее существенных изменений, которые произошли с нашим миром в недавнее время.
ИЛЛ. 3.1. ГИГАНТСКИЙ ЛЕНИВЕЦ ЛЕСТОДОН (Lestodon armatus). Некоторые виды ленивцев, например лестодоны, масса которых достигала 2000 кг, появились достаточно поздно, возможно, потому, что только в конце кайнозоя открылся доступ к подходящим для них экологическим нишам. Как бы то ни было, в благоприятную эпоху плейстоцена разные виды гигантских ленивцев смогли освоить территорию от Юкона до Огненной Земли и от сухих травянистых равнин до Анд. Вряд ли ленивцы такого размера могли бы жить в плотном густом лесу. Лестодон был распространен на территории Южного конуса, но его окаменелые остатки находят и в Венесуэле, поэтому можно предположить, что ареал этого огромного животного иногда мог охватывать б?льшую часть континента. Лестодон, без сомнения, питался грубой растительной пищей, однако у него были приспособления, которые не встречались у других южноамериканских травоядных, – например, мощные когти и способность вставать на задние лапы, что позволяло доставать пищу в радиусе двух метров отовсюду, куда он мог дотянуться. Он мог есть как корни, клубни и траву, так и листья и плоды деревьев. Птица, выискивающая на нем эктопаразитов, – сохранившийся до наших дней гладкоклювый ани (Crotophaga ani).
3
Мир до нас
Климат и климатические изменения позднего четвертичного периода
Климат очень сильно влияет на естественный отбор и поэтому играет важнейшую роль в формировании биоразнообразия Земли. Но если климатические изменения рассматриваются в качестве причины вымираний, возникает следующий вопрос: так как климат постоянно находится в динамике, то насколько же колоссальными должны быть изменения, чтобы вызвать гибель видов, тем более многих одновременно? На самом деле на этот вопрос очень трудно ответить, потому что для этого необходимо учесть почти безграничное число переменных. Давайте рассмотрим некоторые, наиболее понятные.
Во-первых, надо учитывать, что четвертичный период, по сравнению с другими периодами кайнозоя (геологической эры, которая длится последние 66 млн лет), был относительно холодным. Плиоцен (5,3–2,6 млн лет назад) – эпоха, непосредственно предшествующая плейстоцену, – был заметно теплее[12 - Funder et al. (2001).]. Арктические и бореальные леса с преобладанием хвойных деревьев простирались до северной части Гренландии и Канадского Арктического архипелага, которые в то время не были покрыты льдом. Затем, около 3,3 млн лет назад, изменилось что-то, существенно влияющее на климат Земли, и появилась выраженная тенденция к похолоданию. Было выдвинуто множество предположений о причинах такой перестройки[13 - Эта тема слишком сложна, чтобы разбирать ее здесь. Весьма доступное описание циклов Миланковича можно найти в «Википедии» (https://en.wikipedia.org/wiki/Milankovitch_cycles (https://en.wikipedia.org/wiki/Milankovitch_cycles)).]: изменение основных течений термохалинной циркуляции в связи с полным закрытием Панамского перешейка, снижение выбросов парниковых газов, влияние длительных периодических изменений положения и ориентации Земли относительно Солнца (циклы Миланковича), а также возможные комбинации этих факторов или других, пока еще не изученных. В позднем плиоцене в Северном полушарии граница льда заходила глубоко в Северную Америку, Гренландию и Евразию. Через несколько сотен тысяч лет температурная тенденция сменилась, и Земля нагрелась за длительный межледниковый интервал, чтобы затем, спустя тысячелетия, снова погрузиться в очередной ледниковый период. Так все и продолжалось во время эпохи плейстоцена, когда периоды похолодания сменялись потеплением и наоборот, вплоть до теплой эпохи голоцена, в которую мы живем сейчас. Однако, хотя эти периоды и чередовались, они различались и по продолжительности, и по сложившимся условиям. В целом лучше всего представлять себе изменения климата во временном интервале, который мы рассматриваем (поздний четвертичный период, его последние 130 000 лет), как езду на гигантских американских горках со спусками и подъемами, где-то плавными, а где-то резкими и, безусловно, мучительными для тех, кто не был к этому готов (рис. 3.1, 3.2 и 3.6).
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «Литрес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию (https://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=71212321) на Литрес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
notes
Сноски
1
В замороженных трупах мамонтов мясо сохраняется в виде жировоска, который совершенно несъедобен. – Прим. науч. ред.
2
Мелких животных на островах, как правило, добивали крысы, привезенные человеком. – Прим. науч. ред.
Комментарии
1
В исследованиях четвертичного вымирания понятие «мегафауна» традиционно используется для видов животных с массой более 44 кг. Хотя против такого универсального подхода можно выдвинуть ряд возражений, это исторически оправданно и такое определение будет использоваться и далее в этой книге.
2
Высота ячеек не соответствует временно?му масштабу. Четвертичному периоду предшествует плиоцен (начавшийся 5,3 млн и закончившийся 2,6 млн лет назад).
3
Любителям экзотической пищи, как и всем остальным, будет интересно прочитать о том, действительно ли мясо мамонта подавали на стол в Клубе исследователей в Нью-Йорке, как гласит городская легенда (на самом деле – нет): см. MacDonald (2016).
4
Мамонт Колумба (Mammuthus columbi) и шерстистый мамонт обычно рассматриваются как два разных вида, хотя благодаря недавно полученным генетическим данным выяснилось, что они были способны к гибридизации (Enk et al., 2016). В любом случае обе разновидности мамонтов, по-видимому, вымерли примерно в одно время, 13 000–12 000 лет назад, за исключением небольших уцелевших популяций.
5
Идея, что в каждом массовом вымирании есть свои победители и свои проигравшие, изложена в статье: Jablonski (2001).
6
Johnson (2002).
7
Число вымерших видов в большой степени зависит от того, что считать видом. Я в этом вопросе консервативен.
8
Существуют серьезные разногласия по вопросу, испытывала ли популяция странствующих голубей резкие колебания численности и генетического разнообразия в период, предшествовавший их исчезновению, или нет. По данным Мюррея с соавторами (Murray et al. 2017), несмотря на стабильно большой размер популяции этих птиц, она была недостаточно генетически разнообразна по эволюционным причинам. Это могло усугубить вред, нанесенный чрезмерной охотой в XIX в., потому что у вида не хватило генетических ресурсов, чтобы справиться с тем уровнем истребления, с которым он столкнулся. Согласно этой точке зрения, крах был неизбежен. Отсюда урок: большой и стабильный размер популяции не всегда защищает от вымирания.
9
Audubon (1832, 1:322).
10
Полное изложение взглядов Мартина можно найти в его последней книге (Martin, 2005).
11
Чтобы ознакомиться с недавней оценкой мировых потерь среди всех групп наземных позвоночных, см. список в работах: Turvey (2009a) и особенно Sandom et al. (2014).
12
Funder et al. (2001).
13
Эта тема слишком сложна, чтобы разбирать ее здесь. Весьма доступное описание циклов Миланковича можно найти в «Википедии» (https://en.wikipedia.org/wiki/Milankovitch_cycles (https://en.wikipedia.org/wiki/Milankovitch_cycles)).