Происхождение. Как Земля создала нас - Льюис Дартнелл Страница 12

Последним и решающим геологическим фактором, создавшим современные условия морозильника, было формирование Панамского перешейка. Эта узкая полоска суши, соединяющая Северную и Южную Америку, также появилась в результате столкновения континентов: субдукция плит сначала создала цепочку вулканических островов, а затем подняла морское дно выше уровня воды. Проход между Тихим и Атлантическим океаном закрылся 2,8 миллиона лет назад [83], и в итоге экваториальное течение свернуло к югу и примкнуло к Гольфстриму, которое доставляет теплую воду к суше вокруг Северной Атлантики. Приток теплой воды несколько замедлил оледенение севера, однако воздух стал влажнее из-за испарений, а следовательно, зимой выпадало больше снега, что поспособствовало росту ледниковых щитов в Северном полушарии [84].

Формирующиеся ледяные шапки – сначала на Южном полюсе, затем на Северном – способствовали дальнейшему остыванию планеты, поскольку их белоснежная поверхность отражала в космос больше солнечных лучей: этот «эффект снежка» ученые называют петлей обратной связи. Остывающие моря удерживали больше углекислого газа из атмосферы, поэтому его уровень в воздухе продолжал снижаться, что ослабляло согревающий парниковый эффект [85].

Появление гор и их дальнейшее выветривание, приведшее с снижению уровня углекислого газа в воздухе, тектоника плит, изолировавшая Антарктиду на Южном полюсе и сформировавшая Панамский канал, который изменил закономерности циркуляции океанических вод, а также дрейф континентов, сосредоточивший всю остальную массу суши в одном полушарии, – все эти факторы в сочетании подтолкнули нас в сторону морозильника. Остывание нашей планеты до такой степени, чтобы на Северном полюсе 2,6 миллиона лет назад сформировались толстые льды, стало переломным моментом, после которого климат в целом утратил стабильность. Теперь всякий раз, когда циклы Миланковича приводили к легкому охлаждению Северного полюса, ледяная шапка разрасталась и накрывала Европу, Азию и Северную Америку, а на этих крупных массивах суши на севере создавались все условия, чтобы толстые покровы льда не таяли и сохранялись. Даже небольшой прирост площади белого льда усиливал отражение солнечных лучей, что вызывало дальнейшее похолодание, отчего процесс становился неконтролируемым: ледниковые щиты разрастались еще сильнее и накрывали еще больше океанских вод, что приводило к падению уровня моря.

Уверенная тенденция к похолоданию на планете в последние 55 миллионов лет кайнозойской эры оказала глубочайшее воздействие на нашу Землю и на нашу эволюцию. Как мы видели в предыдущей главе, оттого, что стало суше и холоднее, в Восточной Африке стало меньше лесов, их вытеснили травянистые пустоши, что поспособствовало эволюции гоминин. А быстрые колебания озер-усилителей рифтовой долины, вынудившие нас, как биологический вид, стать умнее и гибче, были связаны с ритмом прецессионного цикла Миланковича.

Примерно 100 000 лет назад условия на планете начали стабилизироваться. Наклон земной оси привел к тому, что лето в Северном полушарии совпадало с моментом, когда Земля находилась дальше всего от Солнца на эллиптической орбите, а значит, северное лето стало еще прохладнее. Лед после каждой зимы не успевал растаять и накапливался. Северные ледниковые щиты росли и наползали на юг – и Земля вступила в очередной ледниковый период.

А теперь поговорим о том, как последний ледниковый период и вызванное им падение уровня моря создали для нас прекрасные условия для распространения по всему миру. Все мы – дети Африки, но мы решили не оставаться в своей колыбели.

Около 60 000 лет назад наши предки начали понемногу покидать Африку и рассеиваться по соседним континентам. Какими именно маршрутами мы расселялись по планете и в какой именно момент оказывались на новых местах, трудно установить, поскольку ископаемые свидетельства очень фрагментарны и по ним зачастую трудно сказать, которая ветвь гоминин их оставила. Поэтому наши знания о распространении человечества в первую очередь основаны на изучении генетических особенностей первобытных племен, сохранившихся на Земле. Анализ ДНК и оценка частотности накопления мутаций в генетическом коде позволяют нам понять, как давно разные популяции разошлись друг с другом. Составление карты генетических вариаций по всему миру дает нам возможность узнать, когда люди появились в тех или иных регионах, и уже исходя из этого рассчитать древние миграционные пути.

В этой детективной работе нам особенно помогают два вида ДНК. В каждой клетке нашего организма есть крошечные органеллы митохондрии, которые управляют биохимическими реакциями, снабжающими организм энергией. Митохондрия – «энергетическая станция» клетки, и в них есть своя собственная кольцевая ДНК. При зачатии мы унаследовали только митохондрии материнской яйцеклетки, но не митохондрии отцовского сперматозоида, поскольку митохондриальная ДНК передается строго по материнской линии, от матери к дочери. Анализ генетики митохондриальной ДНК и вычисление времени, за которое разные популяции разошлись друг с другом, позволяют нам проследить, в какой момент они еще были вместе, и дойти до той конкретной женщины, жившей в глубоком прошлом, от которой произошли все, кто живет сегодня на планете. Нашу последнюю общую прародительницу по материнской линии прозвали «Митохондриальная Ева», и она жила в Африке примерно 150 000 лет назад. А если рассматривать Y-хромосому, которая передается от отца к сыну, можно дойти до нашего последнего мужчины-прародителя, которого прозвали «Y-хромосомный Адам». Датировать корень этого генетического древа сложнее, здесь больше неопределенности, но считается, что наш общий предок-мужчина жил 150 000–200 000 лет назад.

Это не означает, что тогда на свете жили только одна женщина и один мужчина, и, разумеется, не предполагает, что наши последние общие предки были знакомы: они жили в разное время и в разных местах (в этом смысле библейские имена могут вызвать ненужные ассоциации). Митохондриальная Ева (и аналогично Y-хромосомный Адам) сыграла такую важную роль в нашей жизни лишь потому, что у нее были дочери, у которых тоже были дочери – и так по прямой линии до всех ныне живущих людей, а другие ветви генеалогического древа по воле случая отмерли или не породили детей женского пола.

Самое поразительное открытие, которое принесли глобальные генетические исследования, – удивительная однородность человеческой расы. При всех поверхностных региональных различиях в цвете кожи и волос или форме черепа генетическое разнообразие среди 7,5 миллиарда человек, населяющих сегодня планету, на удивление мало [86]. В сущности, две группы шимпанзе, живущие на разных берегах какой-нибудь центральноафриканской реки, отличаются друг от друга с точки зрения генетики сильнее, чем люди с разных концов света [87]. Больше всего генетического разнообразия среди африканцев, поэтому даже если бы мы не находили никаких окаменелых костей и могли бы ориентироваться только на ДНК современного человека, все равно было бы очевидно, что Африка – наша родина и все мы расселились оттуда. Более того, генетические исследования показывают, что человечество во всем мире состоит из потомков одного исхода из Африки, а не нескольких волн миграции, и, вероятно, нашими предками были всего несколько тысяч древних мигрантов [88].