Вымершие люди: почему неандертальцы погибли, а мы — выжили
Шрифт:
Успешное извлечение ДНК из окаменелых останков неандертальцев открыло еще одно окно в прошлое, и поиск генетических доказательств скрещивания нашел новое русло [319] . Пока что результаты, хотя и не исключающие возможности генетического обмена в целом, недвусмысленно свидетельствуют против этой теории. Гены неандертальцев, судя по всему, демонстрируют, что они не скрещивались с предками [320] . Если мы добавим к этому очевидному доказательству тот факт, что укоренившиеся анатомические различия между неандертальцами и предками были различимы уже на стадии эмбриона и сохранялись на протяжении всего развития [321] , шансы на доживание жизнеспособных гибридов до репродуктивного возраста кажутся весьма незначительными.
319
M. Krings et al., ‘Neandertal DNA Sequences and the Origin of Modern Humans’, Cell 90(1997): 19–30; M. Krings et al., ‘DNA Sequence of the mitochondrial Hypervariable Region II from the Neandertal Type Specimen, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96(1999): 5581–5; I. V. Ovchinnikov et al., ‘Molecular Analysis of Neanderthal DNA from the Northern Caucasus’, Nature 404(2000): 490–3; D. Caramelli et al., ‘Evidence for a Genetic Discontinuity between Neandertals and 24,000-Year-Old Anatomically Modern Europeans’, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100(2003): 6593–7; C. Lalueza-Fox et al., ‘Neandertal Evolutionary Genetics; Mitochondrial DNA Data from the Iberian Peninsula’, Mol. Biol. Evol. 22(2005): 1077–81; R. E. Green et al., ‘Analysis of One Million Base Pairs of Neanderthal DNA’, Nature 444(2006): 330–6; J. P. Noonan et al., ‘Sequencing and Analysis of Neanderthal Genomic DNA, Science 314(2006): 1113–18.
320
D. Serre et al., ‘No Evidence of Neandertal mtDNA Contribution to Early Modern Humans’, PLoS Biol. 2(2004): e57; M. Currat and L. Excoffier, ‘Modern Humans Did Not Admix with Neanderthals during Their Range Expansion into Europe’, PLoS Biol. 2(2004): e421.
321
M. Ponce de Leon and C. Zollikofer, ‘Neanderthal Cranial Ontogeny and Its Implications for Late Hominid Diversity’, Nature 412(2001): 534–8.
Имеющиеся в нашем распоряжении анатомические, генетические и эволюционные данные в сочетании с экологической картиной человеческих популяций, рассеянных по земле, по-видимому, указывают на отсутствие какого-либо существенного генетического смешения между неандертальцами и предками. Если же смешение имело место, имеющиеся у нас сегодня данные поддерживают гипотезу о том, что неандертальцы не внесли существенного вклада в наш генофонд. В любом случае мы видели, что люди, которые добрались до Европы в то время, когда там было еще достаточное количество неандертальцев, оставили мало следов своего генетического состава среди современных европейцев. И у нас все равно остаются вопросы. Некоторые предки (возможно, также протопредки?) и неандертальцы могли скрещиваться, но следы этого скрещивания могли потеряться после того, как неандертальцы исчезли полностью, а первые предки — почти полностью. Чтобы понять, что случилось с этими людьми, нам нужно продвинуться вперед и остановиться на периоде позднее 30 тысяч лет назад. Но сначала мы навестим последних неандертальцев.
Глава седьмая
Африка в Европе — средиземноморский Серенгети
Галерея пробковых дубов вырисовывалась на фоне пастельного неба в то время, как солнце красным шаром поднималось над низким и далеким горизонтом. Рыжие блики на воде искрились на фоне темных камышей. Ночной хор лягушек спел на бис и отправился спать, прежде чем первые голодные коршуны воспарили в небо в поисках завтрака. Хриплые крики, доносившиеся из чащи дубов, говорили о начале нового дня в этом огромном месте гнездовья цапель, известном как Ла Пахарера. С восходом яркого светила над болотами голоса становились более резкими. На самой высокой ветке самого высокого дерева безмятежно сидел властелин здешних мест — испанский могильник. Такими мне запомнились дебри национального парка Доньяна на юго-западе Испании [322] . Натуралист викторианской эпохи Абель Чапман очень верно описал этот отдаленный уголок как кусочек Африки в Европе. Но почему я вообще упоминаю этот райский сад в книге об эволюции человека и наших кузенов — неандертальцев?
322
С. Finlayson, Al-Andalus: How Nature Has Shaped History (Malaga: Santana Books, 2007).
Сцену, которую я привел, мог бы запросто наблюдать неандерталец 30 тысяч лет назад. И это не романтические причуды моего воображения. Это утверждение основано на убедительных археологических доказательствах, найденных в течение семнадцати лет в пещерах Гибралтарской скалы. Именно здесь последние на планете неандертальцы доживали свой век по крайней мере на 2 тысячи лет дольше, чем где бы то ни было [323] . Эти пещеры сохранили уникальный архив информации [324] и позволили получить наиболее четкую и точную картину ландшафта территорий неандертальцев. Свидетельства включают пыльцу, древесный уголь от костров неандертальцев, останки животных, которых они ели, и инструменты, которыми они пользовались. Все это вместе формирует уникальную и впечатляющую мозаику. Доньяна — на сегодняшний день самый подходящий аналог того ландшафта, если вам нравится представлять его как изображение на коробке от нашей головоломки. Это был прибрежный песчаный ландшафт, что вовсе не делает его стерильным или негостеприимным. Напротив, лоскутное одеяло из местообитаний, которые неандертальцы наблюдали вокруг своих пещер в Гибралтаре, было, как и сегодняшняя Доньяна, богатой экосистемой, в которой обитали многие виды растений и животных [325] . Я начну эту главу с того, что нарисую картину неандертальского пейзажа.
323
C. Finlayson et al., ‘Late Survival of Neanderthals at the Southernmost Extreme of Europe’, Nature 443(2006): 850–3.
324
G. Finlayson et aL ‘Caves as Archives of Ecological and Climatic Changes in the Pleistocene — The Case of Gorham’s Cave, Gibraltar’, Quat. Int. 181(2008): 55–63.
325
G. Finlayson, ‘Climate, Vegetation and Biodiversity — A Multiscale Study of the South of the Iberian Peninsula’, PhD thesis, University of Anglia Ruskin, Cambridge, 2006.
Рисунок 11. Гибралтарская скала и, возле ее основания, пещера Горама, где жили последние неандертальцы (вторая большая пещера слева). Верхнее изображение показывает сегодняшний уровень моря, нижнее представляет время, когда неандертальцы жили в пещере, а уровень моря расположен на 120 метров ниже нынешнего и был открыт огромный шельф, где неандертальцы добывали пищу. Фото: Клайв Финлейсон; реконструкция: Стюарт Финлейсон
Пещера Горама — наш основной, но не единственный источник информации — похожа на огромный многослойный торт (рис. 11). Массивная пещера, напоминающая собор, находится у подножия высокого утеса, возвышающегося на 426 метров над голубыми водами Средиземного моря. Это одна из целого ряда пещер, в которых жили неандертальцы, своего рода «город неандертальцев» в самой южной части Европы, смотрящей на Африку, расположенную на другой стороне узкого Гибралтарского пролива [326] . Лишь на Ближнем Востоке неандертальцы жили южнее. Внутреннее пространство пещеры не огромно: она заполнена тем, что на первый взгляд кажется песком. Песок, безусловно, главная составляющая внутреннего наполнения пещеры, но он смешан с гуано летучих мышей, отходами жизнедеятельности неандертальцев, упавшими сталактитами и всем остальным, что могло здесь накопиться за тысячелетия. Толщина этого слоя составляет 18 метров. В основании — самые старые предметы, датируемые последним межледниковьем, около 125 тысяч лет назад. Поднимаясь вверх, мы продвигаемся вперед во времени. Сначала, 28–24 тысяч лет назад, встречаются последние неандертальцы, а около 20 тысяч лет назад — первые предки, затем мы видим окончание ледникового периода 10 тысяч лет назад, а выше — исторические слои [327] .
326
Мой хороший друг и коллега Дуг Ларсон из Гуэльфского университета в Канаде воскликнул: «Боже мой, это город неандертальцев», — когда впервые увидел цепочку пещер Гибралтара.
327
Радиоуглеродное датирование указывает на период продолжительностью 5,5 тысяч лет между последними неандертальцами и первыми предками. Калибровка этих данных от радиоуглеродных до календарных лет определяет время пребывания последних неандертальцев 28–29 тысяч лет назад, а первых предков — 21–22 тысячи лет назад, а период, когда пещера пустовала, составляет 6–8 тысяч лет. Исторические слои пещеры Горама начинаются в VIII веке до нашей эры (финикийский) и заканчиваются в XIV веке нашей эры (мусульманский).
Многие из окаменелостей растений и животных, выявленных на разных уровнях, могут быть отличными индикаторами климата. Такие растительные находки, как оливковое дерево, сосна пиния и мастиковое дерево, свидетельствуют о теплом средиземноморском климате. Среди животных интересна балканская черепаха, которой требуется среднегодовая температура около 14 °C, чтобы из ее яиц могло вылупляться потомство, и она не терпит осадков свыше 700 миллиметров в год. В качестве индикаторов нам пригодились многие виды. Объединив информацию о климатических предпочтениях каждого из них, мы можем с некоторой уверенностью сказать, какими были климатические условия за пределами пещеры, когда эти животные там обитали. Ошеломляющий вывод, к которому мы пришли: то, что почти все время в течение последних 125 тысяч лет климат за пределами пещеры был почти таким же, как и сегодня. Порой он становился немного прохладнее и засушливее, а иногда делался более влажным, но в целом изменения оказались несущественными [328] . Эти результаты чрезвычайно важны, если мы вспомним о быстрых и сильных изменениях климата, которые, как мы видели в предыдущей главе, обрушились на север Евразии, особенно позднее 50 тысяч лет назад. Похоже, отдаленного юго-западного района Европы почти не коснулись перемены. Этот вывод был подтвержден полным отсутствием каких-либо тундростепных млекопитающих, широко распространенных на севере. Никакие шерстистые мамонты, шерстистые носороги, северные олени, овцебыки, степные зубры, сайгаки, пещерные медведи или песцы в этих широтах никогда не встречались. Это и вправду был другой мир, кусочек Африки в Европе, как подсказал Чапман.
328
Среднегодовые температуры сегодняшнего климата составляют 17–19 °C, а годовое количество осадков 600–1000 мм. В течение всего последнего ледникового цикла годовые температуры колебались от 13 до 19 °C, а годовое количество осадков — от 350 до 1000 мм. Finlayson, ‘Climate, Vegetation and Biodiversity’.
Окаменелости растений и животных также дают нам очень четкие описания видов местообитаний за пределами пещеры. Более десяти лет мы с моей женой Джеральдиной разъезжали по всему Пиренейскому полуострову и изъездили его вдоль и поперек с одной лишь целью. Мы отбирали образцы богатого разнообразия местообитаний Пиренейского полуострова: от ледяных вершин Пиренеев до теплых средиземноморских лесов юго-запада, от влажных лесов Кантабрии на северо-западе до пустыни Табернас на юго-востоке [329] . Мы делали остановки в определенных местах и описывали характер растительности в пределах гектара. Наши показатели включали виды растений, которые мы находили, и структуру среды обитания [330] .
329
Там же.
330
1 гектар = 100 x 100 метров. Структура среды обитания предполагает трехмерное расположение объектов в пространстве. И благодаря измерению деревьев, кустарников и травяного покрова, а также высоты и плотности насаждений возможно численное описание среды обитания.
Так мы описали тысячу участков, что дало нам фантастическую базу данных. Во время нашей работы нетрудно было замечать птиц, поэтому в свой каталог мы добавили оценки численности каждого вида, наблюдаемого на каждом участке. Мы могли определить, например, среду обитания конкретной птицы, а также пределы ее экологической толерантности сегодня. Поскольку большинство из этих видов эволюционировали до ледниковых периодов и их пережили, их анатомия сформировалась давно, чтобы соответствовать конкретным местообитаниям и типам питания. Поэтому наша логика была такой: если мы нашли в пещере окаменелые останки птицы, то это должно указывать на то, что за пределами пещеры существовала конкретная среда обитания. Если затем мы находили второй вид с похожими требованиями к среде обитания, наша уверенность возрастала. Чем больше видов с похожими требованиями мы находили, тем увереннее становился наш прогноз.
Затем мы отдельно рассмотрели растения. Пробковые дубы отличались от каменных дубов, которые, в свою очередь, отличались от приморских сосен. Каждый из видов разработал определенную структуру среды обитания. Так что если у нас был ряд птиц и растений, которые указывали на очень похожие местообитания, мы могли быть уверены, что этот особый вид местообитания существовал за пределами пещеры в то время, когда там появлялись окаменелости. Если на том же уровне в пещере находились также свидетельства деятельности неандертальцев, это должно было означать, что идентифицированная нами среда обитания существовала в то время, когда неандертальцы жили в пещере. Так мы могли начать разговор об окружающей среде времен неандертальцев. А сравнивая уровни, представляющие разные временные интервалы, мы могли наблюдать, какие изменения происходили с окружающей средой.
В общем, мы обнаружили, что неандертальцы, жившие в «городе неандертальцев», использовали мозаику местообитаний за пределами пещеры, почти идентичную той, которую мы видели в Доньяне. Там были песчаные дюны, двигавшиеся за счет сильных ветров и поглощавшие растительность или заключавшие ее в «корралес» [331] . Там была лесистая саванна из пиний, пробковых дубов и можжевельников; там были заросли более плотной растительности, особенно вблизи ручьев, где ивы и камыши образовывали непроходимые водные джунгли. Встречались там и сезонные озера и бассейны, как и сегодня в Доньяне, — уровень грунтовых вод был близок к поверхности земли. Эти озера привлекали множество видов уток и других водоплавающих птиц, останки которых мы находим в пещерах. Были там и многочисленные лягушки, жабы, тритоны и водоплавающие черепахи, которые выбирались наружу для размножения весной, когда уровень воды и теплая температура делали жизнь здесь привлекательной. Смерть, вероятно, приходила, как и сегодня, во время летних засух, когда жизнь замедлялась. По иронии, неандертальцам должно было быть хуже не тогда, когда было холодно, а когда было жарко и сухо. Недостаток пресной воды мог сильно ограничивать их деятельность.
331
В Доньяне так называемый корралес — это участки пиниевого редколесья, окруженные перемещающимися песчаными дюнами. В конечном итоге их полностью засыпает песком, и они умирают. Новые пинии сеют семена и растут там, где дюны неактивны, и образуются новые леса. Они, в свою очередь, будут засыпаны песками, когда ветер поменяется и принесет дюны в их сторону. Система пиниево-песчаных дюн Доньяны очень динамична.
За пределами пещер у неандертальцев были не только травянистые саванны и сезонные водно-болотные угодья, но и высокие скалы Гибралтара, где они могли охотиться на горных козлов, а также побережье. Большую часть последних 100 тысяч лет жизни неандертальцев на Гибралтаре уровень моря был намного ниже, чем сегодня. Причина заключается в том, что глобальные температуры тоже были ниже, чем сейчас, и больше воды было сконцентрировано на полюсах в форме льда. Прибрежный шельф у пещеры Горама очень мелкий, а при понижении уровня моря на 80–120 метров, что, вероятно, было нормой, когда там жили неандертальцы, огромные территории, которые сейчас являются дном Средиземного моря, открывались. Побережье могло находиться на расстоянии до пяти километров от пещеры, тогда как сегодня море и пещеры разделяет лишь небольшой пляж. Именно на этой огромной территории, которая теперь оказалась под водой, неандертальцы и охотились. Многие из пещер вдоль этого побережья были затоплены поднявшимся до их уровня морем во время последнего глобального потепления 10 тысяч лет назад; некоторые из них оказались полностью под водой, а все следы неандертальцев были смыты. Нам повезло, что некоторые из пещер, такие как пещера Горама, остались нетронутыми морем, и это позволило нам заглянуть в затерянный мир средиземноморских неандертальцев.