Взаимосвязь истории природы и истории общества

Воздействие древнего человека на экосистемы Земли

В. И. Вернадский считал человечество продолжателем дела всех живых организмов: задерживать и перерабатывать солнечную энергию, переводить ее в сложные формы. Такова, можно сказать, космическая функция человечества. Заключительный этап в истории биосферы — человечество стало решающим фактором преобразования природы. Сама идея о превращении человека в решающий фактор преобразования биосферы получила признание еще до В. И. Вернадского. Но он впервые показал закономерность этого процесса, связав его с предшествующей эволюцией биосферы, а усиление воздействия человека на природу — с техническим процессом.

По мнению большинства ученых, ископаемые приматы эпохи олигоцена дали несколько линий приматов, в том числе и человекообразных обезьян. Костные останки этих гоминид были найдены в олигоценовых слоях Файюмского оазиса в Египте. Время обитания предков человекообразных (род Kamoyapithecus) — 24—27 млн. лет назад. Находки в Олдовайском ущелье вблизи оз. Танганьики в восточной Африке позволяют оценить возраст наиболее древнего предка современного человека в 2 млн лет. К тому же времени относится начало изготовления примитивных каменных орудий. 700 тыс. лет назад, в эпоху крупного и длительного оледенения, охватившего южные районы умеренной зоны и даже некоторые районы субтропиков, появились древние настоящие люди — питекантропы Явы, Китая, Восточной и Северной Африки и юга Восточной Европы и Палестины.

200—60 млн лет назад в северной части Западной Евразии, в Европе и на Переднем Востоке обитал неандерталец Homo neandertalensis — близкий родственник современного человека. Согласно археологическим данным неандертальцы занимались охотой на крупных животных, знали одежду, домостроение, начатки искусства. Человек современного типа Homo sapiens появился в Африке 200—180 тыс. лет назад (А. М. Буровский, 2011).

Около 200 тыс. лет назад человек начал использовать огонь, возникающий от молний, самовозгорания торфа и других причин, а около 50 тысячелетий назад люди научились сами добывать огонь.

Анализ характера и масштабов воздействия человека на природу в древнейшие времена осложнен из-за неточностей определения возраста произошедших явлений и недостатка информации. Чрезвычайно сложно выяснить причины изменений природной среды, разделяя их на естественные и антропогенные; разными причинами подчас вызываются сходные перестройки экосистем.

Воздействие ранних цивилизаций на экосистемы Земли — это и избирательный характер уничтожения животных, и пирогенное влияние, и сведение лесов. Наиболее часто высказывается мнение о том, что человек с древних времен, когда он был еще собирателем и охотником, находился в более или менее органическом единстве с окружающей природой, почти не влиял на ее жизнь и полностью зависел от нее. В последующем он все более выходил из-под этой власти, постоянно нарушая былую гармонию общества и природы.

Действительно, интенсивность преобразований природы человеком последовательно возрастала. Наряду с этим сокращалась длительность этапов общественного и технического развития. Так, древний каменный век — ранний палеолит — длился сотни тысячелетий, поздний палеолит — несколько десятков тысячелетий, неолит — тысячелетия. Однако не следует забывать, что даже небольшие по силе воздействия, продолжающиеся длительное время, могут повлечь очень существенные последствия.

Один из самых ранних хозяйственных типов в истории человечества складывается из охоты на медведя и крупных копытных (лось, дикая лошадь, благородный олень, косуля, тур и др.), рыбной ловли, добычи водоплавающей птицы, сбора насекомых, съедобных моллюсков, растительной пищи (ягод, плодов, семян, желудей, корневищ, лесных и водяных орехов и т. д.). Группы охотников-собирателей вели полуоседлый образ жизни. Ранненеолитовые поселения, как и позднемезолитовые, имеют культурные слои малых мощностей и размеров (50—200 м²), свидетельствующие о недолговременном существовании и о немногочисленности их обитателей, ведущих подвижный образ жизни. Анализ археологических материалов показывает, что численность групп охотников-собирателей достигала 20—25 человек. Каждая группа занимала обширную площадь, размеры которой зависели в первую очередь от наличия объектов охоты и съедобных растений. Средний показатель плотности населения для охотников-собирателей принимают за 0,05 чел./км². Общая численность населения Земли в мезолите (10 тыс. лет назад) была около 3,5 млн человек, а к концу мезолита (6 тыс. лет назад) достигала, по мнению разных ученых, от 10 до 26,5 млн человек.

По некоторым данным, первобытный охотник тратил на добывание пищи в среднем 2—4 ч в день. О духовной жизни и относительном материальном благополучии его свидетельствуют великолепные наскальные рисунки, оставленные в разных районах мира. Районы с теплым и влажным климатом, богатые жизнью характеризовались большей плотностью обитания человека. На стоянках древних людей обнаружены каменные орудия труда и кости животных, использовавшиеся для выполнения 30—40 функций. Проявлялась узкая специализация племен, охотившихся почти исключительно или на мамонтов, или на северных оленей, или на диких слонов, или на бизонов.

Огонь — универсальное оружие охоты — использовался уже сто и более тысячелетий назад, что имело далеко идущие экологические последствия. Вполне приемлемой представляется гипотеза о том, что за вымирание некоторых видов фауны раннего плейстоцена, происходящее в результате разрушения среды обитания и источников питания, отвечает бесконтрольное использование огня, а не истребление человеком этих животных при помощи ручного оружия.

Первобытные общества охотников-собирателей соответствовали экосистемам, в которых они жили и являлись их частью наподобие других всеядных животных. Главное экологическое различие между людьми и другими видами животных состояло в использовании огня. Этот источник энергии дополнял энергию, потребляемую через пищу и необходимую для поддержания обмена веществ. Рассчитали, что для существования одного человека в среднем палеолите требовалось около 2,1 • 10⁴кДж (5 тыс. ккал) в сутки. Они складывались из 1,3 • 10⁴ кДж (3 тыс. ккал), получаемых с питанием, и 0,8 • 10⁴ кДж, что давал очаг, с помощью которого готовилась пища и обогревалось жилье. В нижнем палеолите, до того как человек стал использовать огонь и когда численность населения Земли не превышала 10—20 тыс. человек, годовое суммарное потребление энергии находилось в пределах (4,6 • 10⁷) — (8,8 • 10⁷) кДж. В начале среднего палеолита численность жителей планеты достигла 200—300 тыс. и суммарное количество потребляемой всеми людьми энергии составляло (1,6—2,3) • 10⁹ кДж/год. В верхнем палеолите, когда на планете проживало около 1 млн человек, количество потребляемой энергии увеличилось до 9,2 • 10⁹ кДж/год. Следовательно, уже в верхнем палеолите использование огня в хозяйственных целях и рост численности жителей привели к увеличению энергопотребления на планете по сравнению с начальным этапом становления человечества в 100 раз (по Б. Б. Прохорову, 1994). Подобный энергетический баланс первобытного общества не мог нанести существенного удара среде, хотя локальные нарушения природных комплексов могли быть достаточно заметными. Использование огня приводило к лесным и степным пожарам. Отходы жизнедеятельности охотников-собирателей быстро утилизировались природой, так как они, во-первых, были невелики по объему, во-вторых, распределялись по большим территориям из-за кочевого или полукочевого образа жизни. Ориентировочные расчеты показывают, что общее годовое количество нечистот от группы в 20 человек, равное примерно 10 т, рассеивалось по территории площадью около 400 км². Прочие отходы охотников составляли органические остатки пищи и одежды из шкур, а также каменные сколы, образующиеся при изготовлении каменных орудий. Иными словами, охотниками-собирателями в природную среду не привносилось ничего для нее чужеродного. Продолжительность их жизни составляла в среднем 26 лет.

Более достоверно можно судить о взаимодействии с природой людей среднего палеолита — неандертальцев. Неандертальцы обладали большой физической силой, их небольшие группы могли справляться с крупными и свирепыми животными суровой эпохи позднего оледенения. Появление ледниковых покровов в северном полушарии сопровождалось значительными изменениями границ природных зон, перестройкой экосистем. Неандертальцы были охотниками и, возможно, собирателями (о собирательстве свидетельств очень мало). Предположения об экологическом давлении приходится делать очень осторожно. Возможность такого давления определяется очень тонкой регуляцией природных экосистем. Происходит сопряженное изменение численности хищников и жертв, представителей разных трофических уровней питания. Появление таких крупных и умелых хищников, как неандерталец, должно было сказаться на численности и распространении целого ряда крупных млекопитающих. «Выедая один пищевой пласт», человек переключался на другой. Влияние человека — прямое (преимущественно охота) и косвенное (огонь) — сказывалось прежде всего в крупных речных долинах, на морских и озерных побережьях. Более или менее нетронутыми оставались Америка, Австралия, крупные и мелкие незаселенные острова.

Неандертальцу суждено было пережить мощную волну похолоданий, первую фазу валдайского оледенения. Затем последовало общее потепление климата — в промежутке между двумя стадиями похолодания. Неандертальцы сравнительно быстро исчезли, на смену пришли люди современного вида — кроманьонцы. Мягкий климат благоприятствовал их расселению. Эпоху кроманьонских охотников, собирателей, рыболовов, еще не знавших металлов, называют поздним палеолитом (около 40 тысячелетий назад). Его формирование шло быстро — завершилось в течение нескольких тысячелетий, никаких других всепланетных природных явлений в этот период не отмечено.

В эпоху кроманьонцев произошло небывалое в природе явление — распространение одного вида живых организмов практически на всей обитаемой суше, во всех зонах. Кроманьонцы заселили Америку, Австралию, проникли в Субарктику. Ни один вид не имел такого распространения, не говоря уж о способности влиять на несколько трофических уровней экосистем (хищные и травоядные животные).

Расселению человека способствовало оледенение: вода на суше в виде ледниковых покровов, уровень Мирового океана понизился на десятки метров, Британские, Японские, Зондские и другие острова были частью континентов, Северо-Восточная Азия и Северо-Западная Америка соединялись широким перешейком. Кроманьонцы по суше перешли в Америку. Они овладели навигацией, осваивая Австралию и Океанию. Для некоторых видов животных, ряда экосистем впоследствии это оказалось весьма существенным фактором. Люди употребляют новые виды рыб и птиц в невиданной прежде степени. В мир пришла техника (выжигание угля, обжиг гончарных изделий, обработка каменных орудий, оружия, приспособлений из костей, рогов животных и т. д.).

Оценить масштабы влияния кроманьонцев на природу в позднем палеолите можно лишь косвенно (Америка, Австралия, Океания). Наступает новый этап развития человечества и биосферы.

За последние десятки миллионов лет в Новом Свете произошло, пожалуй, только одно крупное и катастрофически быстрое вымирание млекопитающих. Американские палеонтологи И. Мартин и П. Мерингер, теограф и геолог Р. Флинт считают, что заключительная фаза последнего оледенения сопровождалась обогащением видового состава фауны. Несмотря на морозный климат и гигантские ледники, в Америку из Евразии перекочевали несколько родов крупных млекопитающих (овцебык, сайга и др.). Общее потепление климата и таяние ледников благоприятствовали повышению продуктивности экосистем. Численность животных должна была возрасти. Но случилось нечто противоположное. За период 2 тыс. лет вскоре после прихода сюда человека исчезает несколько десятков родов (30 видов) животных. Влияние человека не коснулось растений, беспозвоночных, морских позвоночных. Большинство видов исчезло внезапно между 11 тыс. и 8 тыс. лет, вымирание мамонта в районе Скалистых гор и Высоких равнин произошло примерно 11 тыс. лет назад. Анализ пыльцы и спор растений показывает, что 10 тыс. лет назад растительность была сходна с современной. Никаких климатических и геологических катастроф не было. Исчезли верблюды, лошади, ленивцы, мускусные быки, винторогие антилопы, отдельные виды кошек, оленей, два вида мамонтов — скорее всего это результат активной охоты первобытного человека. Увеличение размера крупных животных, достигнутое в ходе эволюции, снизило в той или иной степени риск нападений хищников. С исключением этого важного фактора уменьшения численности вида сделало возможным и целесообразным заметное сокращение рождаемости. Когда человек верхнего палеолита начал охоту на этих животных, они стали вымирать вследствие низкой рождаемости. Животные Нового Света оказались беззащитными перед человеком, погибали от пожаров, из-за нарушения экологического равновесия (хищники при уничтожении травоядных). Исчезли либо самые «доступные» при охоте, либо самые ценные виды животных. Мелкие млекопитающие совсем не пострадали. Сохранились бизон и северный олень: подвижный бизон выжил за счет расширения человеком степей и лесостепей (огонь уменьшил площадь лесов), оленя хранил суровый климат. Примерно в то же время во многих других крупных регионах исчез целый ряд крупных многочисленных млекопитающих ледникового периода. Благоприятные условия для охоты по сравнению со странами Европы и Азии, где дикие животные соприкасались с человеком на протяжении сотен тысяч лет и выработали различные способы защиты от преследований, определили быстрый прирост и заселение человеком всей Америки.

В научных трудах была обоснована и другая модель перестройки ландшафтных комплексов суши на рубеже плейстоцена и голоцена. На протяжении всего плейстоцена во всех климатических поясах растительность никогда не имела столь резко выраженной зональной структуры, как в голоцене. Границы растительных зон были гораздо более размытыми, леса имели парковый облик и т. д. Во всех климатических зонах мозаичность фитоценозов была, по-видимому, выше, чем в голоцене. Некомпенсированному вымиранию крупных животных — фитофагов на рубеже плейстоцена и голоцена предшествовал период активного совершенствования охотничьих орудий. Увеличение численности населения в палеолите, совершенствование орудий и техники специализированной охоты на крупных травоядных животных привели к тому, что численность их популяций стала снижаться на всех материках 15—20 тыс. лет назад. К рубежу плейстоцена и голоцена численность «ключевых фитофагов», в том числе мамонтов, шерстистых носорогов, гигантских ленивцев Южной Америки и др., катастрофически снизилась. На большей части территории континентов они исчезли, а на остальной уже не могли исполнять роль эдификаторов растительных сообществ из-за низкой численности. В отсутствие «ключевых фитофагов» стали формироваться ценозы намного менее мозаичные. Возникла хорошо знакомая нам система ландшафтных фитоценозов с четко выраженной зональной структурой. Это привело к глубокой перестройке фаунистических комплексов, для многих представителей которых не оказалось места в новой структуре биоценозов. Часть животных, наиболее тесно связанных с мозаичностью ранее существующих биоценозов, вымерли, другие сохранились лишь в той части своих прежних ареалов, где условия существования остались достаточно приемлемыми для них.

Особенно глубокие изменения претерпели фаунистические комплексы тех зон, где этот процесс обострился из-за резких изменений климата. Единый плейстоценовый комплекс «мамонтовой фауны» Евразии фактически перестал существовать. Отдельные его представители сохранились в разных климатических зонах — от арктических пустынь до пустынь Средней Азии и Монголии, но в настоящее время области их распространения не только не перекрываются, но и даже не контактируют друг с другом. В Евразии за считанные тысячелетия вымерло 20% родов и до 40% видов крупных млекопитающих. Массовое уничтожение мамонтов подтверждают археологические данные. От Франции до Мальты и Восточной Сибири в холодной степи хорошо известен единственный тип стационарных жилищ плейстоцена — жилища из костей мамонта. Общее количество таких жилищ превысило несколько тысяч. На Украине были обнаружены жилища из костей мамонтов, на сооружение одного жилища использовали до 30—40 особей, взрослых и детенышей, в том числе, еще не родившихся (А. М. Буровский, 2010).

Гибель основных видов охотничьих животных и коренное изменение облика ландшафтов потребовали полной перестройки хозяйственного уклада. В мезолите основой существования стали относительно малоспециализированная охота практически на все виды доступных животных, рыболовство, собирательство.

Другую причину гибели крупных млекопитающих видят в резком контрастном изменении климата. Быстрая деградация вечной мерзлоты, смена экологических условий не позволили животным приспособиться к новым условиям. Даже в этом случае участие человека в гибели млекопитающих не вызывает сомнений.

Влияние человека каменного века можно наглядно проследить на изменении природы Тасмании и Австралии (Р. К. Баландин, 2004). По археологическим находкам территория острова Тасмания была заселена около 30 тыс. лет назад при опускании уровня океана в эпоху оледенения. Тасманцы занимались охотой, рыболовством, собирательством. Они использовали огонь с целью увеличения площади открытых пространств и диких пастбищ, тем самым перестраивали свои ландшафты. Влажные леса уступили место кустарникам, саванам, степной и болотной растительности. Рост населения был ограничен экологической зависимостью в системе «хищник—жертва», постепенно появились признаки упадка материальной культуры.

В Австралии охотничьи племена постоянно кочевали. Каждая группа ежегодно выжигала около 100 км² лесов, саванн, степей — целенаправленно или невольно. Тысячи таких групп могли за 30 тысячелетий десятки раз выжечь растительность всего континента. Создавались огромные пирогенные территории, что в долговременной перспективе вело к обеднению биоресурсов, опустыниванию. Процесс обострялся в периоды засух. Леса — хорошие стабилизаторы почвенной влаги, их уничтожение вызывало большую потерю воды, иссушение и эрозию почв. Разрежение растительного покрова сначала благоприятствовало увеличению численности крупных животных. Однако через века и тысячелетия, когда земли эродировали, для людей наступили трудные времена. В истории аборигенов после подъема материальной культуры наметился явный регресс, приблизительно тогда, когда были уничтожены крупные сумчатые континента. К 8—6 тысячелетиям назад саванна на западе Австралии и во внутренних областях превратилась в пустыню. Вымирание австралийской мегафауны носило некомпенсированный характер: все вымершие виды никто не заместил (А. Буровский, 2010).

Растительноядные гиганты при всех типах климата создавали и поддерживали высокопродуктивные пастбищные экосистемы. С их гибелью фатально изменялись экосистемы и наступали вторичные вымирания множества других видов (П. В. Пучков, 2010).

Считают, что окончание культуры палеолита в Европе, возможно, было результатом неразрешимого противоречия между созданной человеком верхнего палеолита техникой массовой охоты на крупных животных, обеспечившей временное изобилие пищи и сделавшей возможным увеличение численности населения, и ограниченностью природных ресурсов для этой охоты, которые через некоторый период времени оказались исчерпанными. Причины этих экологических нарушений заключаются в необычайно высокой скорости эволюции человека по сравнению со скоростью эволюции преследуемых им животных. Переход к мезолиту имел болезненный характер для первобытного общества и сопровождался временным сокращением численности населения. Такое заключение согласуется с результатами ряда археологических исследований (Р. К. Баландин, 2004).

Средиземноморье было очагом формирования кроманьонцев и длительного хозяйствования первобытных охотников и собирателей. Средиземноморье 10—20 тысячелетий назад было покрыто почти сплошными густыми лесами. В пору мезолита началось активное уничтожение лесов — не столько вырубками, сколько преднамеренными и непреднамеренными пожарами. Расчлененный рельеф территории, лишенный древесной растительности, способствовал эрозии почв, появляются деградированные ландшафты. Нарушается водный режим территории: разливы рек и наводнения после дождей сменяются безводием русел и недостатком воды в периоды засух.

В Африке на территориях пустынь, полупустынь и сухих степей когда-то жили люди. Остатки животных и растений, русла былых водоемов свидетельствуют о том, что земли не испытывали острого дефицита воды. Считается, что под действием ледников средиземноморская растительность была оттеснена на юг — в Сахару. Озеро Чад занимало площадь в 8 раз больше современной. Со времени появления кроманьонцев в Африке не было экологических ниш, не занятых человеком (кроме, может быть, глубинных районов влажных лесов). Учитывая активность человека, вряд ли можно сомневаться в серьезных изменениях экосистем. Наибольший урон приносили пожары. Разрушился почвенный покров, понизился уровень грунтовых вод, пришли в движение пески. Пирогенное воздействие, конечно, вызывало необратимые изменения неустойчивых лесных экосистем в условиях субаридных климатов.

Колебания численности хищников и жертв — известная экологическая модель. В этом отношении человек оказался особым компонентом экосистем. Уничтожая крупных млекопитающих, он избегал вымирания, ему не нужно было изменяться биологически, приспосабливаясь к новому «пищевому пласту», достаточно было выработать соответствующую технологию. Он переключался на добычу мелких и юрких зверей, птиц, рыб, собирал растения. Однако постепенно создаются предпосылки для кризиса охотничьего хозяйства, присваивающего животные ресурсы без достаточного возобновления.