Прогресс в Европе, или Человекообразные обезьяны в дубовых лесах
Как это часто случалось в истории эволюции живых существ, начало второго этапа развития человекообразных обезьян (между 14 и 7 миллионами лет до нашей эры) ознаменовалось климатическими изменениями. Примерно 14 миллионов лет назад период климатического оптимума миоцена подошел к концу и восточная часть Антарктики полностью покрылась льдом. С одной стороны, вокруг Южного полюса образовалось постоянное течение, которое поднимало на поверхность холодные глубинные воды[34]. Эти потоки холодной воды могли поглощать из воздуха углекислый газ в больших объемах. С другой стороны, огромные количества парниковых газов абсорбировались горными породами в процессе выветривания[35].
В результате содержание углекислого газа в атмосфере значительно сократилось, и вместе с тем на длительное время снизилась температура воздуха. В то время количество воды в ледниках даже превышало сегодняшние показатели приблизительно на 20 %. Для глобального климата и экосистемы это имело далекоидущие последствия: в среднем на планете стало на 5 °C холоднее, а уровень моря понизился на 50 метров. На поверхности оказались обширные регионы вдоль береговой линии континентов, которые раньше были покрыты водой. Между Африкой, Аравийским полуостровом и Евразией теперь возник постоянный сухопутный коридор.
Многие млекопитающие – среди них и человекообразные обезьяны – активно пользовались этими обстоятельствами, чтобы переселиться на север. И в этот раз человекообразным обезьянам удалось на долгое время там обосноваться. Они настолько в этом преуспели, что совсем скоро заселили значительную часть Евразии, простиравшуюся от Пиренейского полуострова до [современного] Китая. Во многих лесах они быстро стали властителями деревьев. Поэтому не столь ошибочно было бы утверждать, что в то время Земля была планетой обезьян. Покорение человекообразными обезьянами северных широт стало чрезвычайно важным событием в процессе человеческого развития. Если бы они не дошли до Евразии, то, возможно, и не было бы никакой эволюции человека, потому что в таком случае им не нужно было бы приспосабливаться к новой среде обитания и изменения, лежавшие в основе этой эволюции, так бы и не произошли.
Dryopithecus fontani Эдуарда Ларте – «обезьяна из дубового леса», найденная во Франции, – принадлежал к одному из первых родов человекообразных обезьян, которые на долгое время обосновались в Европе и продолжили там свое развитие. Находка Ларте представляла собой лишь начало целой серии окаменелых останков человекообразных обезьян, обнаруженных на территории Европы. Дриопитек весил приблизительно 20–40 килограммов и по размерам был меньше шимпанзе. Найденные кости и зубы позволяют сделать вывод о том, что человекообразные обезьяны этого рода жили преимущественно на деревьях и питались их мягкой листвой. По мнению ученых, на землю они спускались очень редко. «Лицом» они были похожи на горилл, однако у дриопитеков оно было значительно меньше[36]. Объем мозга у них составлял от 280 до 350 см3, что лишь немногим уступает среднестатистическому объему мозга современных шимпанзе (400 см3)[37].
На сегодняшний день, кроме дриопитека, нам известны еще 11 родов человекообразных обезьян из Европы и девять из Азии. Они были обнаружены в таких странах, как Пакистан, Китай, Мьянма, Таиланд, Франция, Италия, Испания, Греция, Болгария, Турция, Австрия, Германия, Словакия и Венгрия. Многие из этих находок обладают отличительными чертами, свидетельствующими о высокой степени развития. Так, многочисленные окаменелые останки, которые с конца 1960-х годов находили на золотом прииске в венгерском городе Рудабанья, позволяют воссоздать облик человекообразной обезьяны, обладавшей таким же объемом мозга, как и сегодняшние шимпанзе. Однако она была значительно миниатюрнее и весила меньше. Ее имя – Rudapithecus hungaricus (рудапитек венгерский). Учитывая, что соотношение объема мозга и массы тела дает приблизительное представление об умственных способностях животного, можно предположить, что рудапитек был даже смышленее современных человекообразных обезьян (по названию человека, конечно же). А это, в свою очередь, говорит о более развитых моделях коммуникационного и социального поведения.
В 2004–2009 годах местечко Валле-Пенеде на северо-востоке Испании, совсем недалеко от Барселоны, провоцировало целую серию громких заголовков в газетах всего мира. Особенно большое количество находок было сделано в Кан-Мата – свалке, куда свозятся отходы из каталонской столицы. Были перекопаны миллионы кубометров земли, и в конце концов были обнаружены тысячи окаменелых останков[38], среди которых нашли три рода человекообразных обезьян (дриопитек, анойяпитек и пиеролапитек), относящихся к среднему этапу эволюции этих животных[39].
Состояние региона 10 млн лет назад и находки человекообразных обезьян
Запасы жира на голодное время
В то время в обширных регионах Европы и Азии разновидности тропических деревьев уступили место таким листопадным деревьям, как дуб или бук. Исчезли и многие теплолюбивые виды животных, например крокодилы, змееголовые рыбы и хамелеоны. Непривычная растительность Евразии стала для человекообразных обезьян серьезным испытанием, ведь в отличие от Африки фрукты здесь росли лишь в определенное время года. Кроме того, в их новой северной среде обитания зимой значительно сокращалось количество солнечного света и дни становились заметно короче[40]. Эти факторы также оказали непосредственное влияние на доступность и разнообразие пищи. Появление почек и листьев на деревьях в северных широтах зависит не столько от температуры воздуха, сколько от количества солнечного света. Весной, когда дни становятся длиннее, растения начинают давать побеги, а осенью, когда продолжительность дня сокращается, листва опадает. Как результат, в те времена, когда зимой температура хоть и была достаточно высокой, но света было меньше, на большинстве деревьев не только не росли новые листья, но и опадали старые, не появлялись и новые фрукты. Для животных, обитавших на деревьях и питавшихся листвой и фруктами, как, например, человекообразные обезьяны, подобная смена времен года представляла собой проблему, от решения которой зависело их выживание.
Кроме того, в таких лесах в отличие от тропических полог состоял не из трех ярусов высотой от 10 до 50 метров, а всего из одного, и располагался он достаточно низко. Одной из причин для этого послужило меньшее содержание водяного пара в атмосфере, характерное для большей части года. Поэтому в северных широтах среда обитания [человекообразных обезьян] была значительно суше, чем вблизи экватора. Кроме того, деревья росли не так близко друг к другу, да и в общей сложности леса занимали меньшую площадь. Как же, несмотря на это, евразийским человекообразным обезьянам удалось настолько хорошо приспособиться к новой окружающей среде, что они даже пережили эпоху расцвета?
Возможный и при этом правдоподобный ответ на этот вопрос ученые получили благодаря молекулярно-биологическим исследованиям. Очевидно, около 15 миллионов лет назад у человекообразных обезьян произошла генетическая мутация, изменившая белковый обмен[41]. В результате этого их организм перестал выделять фермент под названием уриказа, который у большинства млекопитающих отвечает за расщепление мочевой кислоты и ее вывод из организма вместе с мочой. В отсутствие этого фермента мочевая кислота выводится хуже и скапливается в крови. Это оказывает значительное воздействие на состояние здоровья и функциональную способность организма, потому что при повышенных показателях мочевой кислоты в крови фруктоза, то есть плодовый сахар, активнее преобразуется в жир, который в форме жировых клеток откладывается в печени и на различных тканях. Мы, люди, унаследовали эту мутацию от предшествовавших нам человекообразных обезьян. И по-видимому, из-за этого наследства многие люди сегодня страдают такими болезнями цивилизации, как подагра, диабет, ожирение, гипертония и болезни сердечно-сосудистой системы[42].
Тем не менее для доисторических человекообразных обезьян, заселивших территорию Евразии, подобное изменение обмена веществ представляло собой значительное преимущество. Хоть им и впредь пришлось от двух до четырех месяцев в год в зависимости от региона выживать без свежей листвы, фруктов и орехов, теперь они могли выживать сначала за счет жировых запасов и лучше пережидали голодные времена[43]. Кроме того, мочевая кислота стабилизирует кровяное давление, поэтому виды, подвергшиеся этой генной мутации, могли даже во время длительного голодания без особых трудностей поддерживать прежний уровень активности, при этом не истощая слишком быстро свои силы. Впоследствии эти человекообразные обезьяны, которые приспособились к условиям жизни в северных землях и тем самым представляли собой более продвинутую ступень эволюции, заселили огромные области в Евразии. Самое позднее 12,5 миллиона лет назад они разделились на два подсемейства: понгинов и гомининов.
Понгины (что означает «подобные орангутанам») заселили прежде всего обширные территории на востоке, от Турции до Китая. К ним принадлежат как современные орангутаны, так и их вымершие предки. В процессе дальнейшего развития человека они, однако, никакой роли не сыграли, хотя раньше некоторые ученые и придерживались иного мнения.
По-другому обстоит дело с гомининами – человекоподобными. В эту группу входят люди и современные крупные обезьяны, обитающие в Африке, а также их вымершие предки, которые жили в западной части Евразии[44]. Сюда же относятся и различные виды дриопитека.
Во время этой срединной стадии эволюции человекообразных обезьян гоминины заселили прежде всего территорию современной Европы. Уже тогда у представителей этого подсемейства произошли изменения в строении тела, которые позднее будут повсеместно наблюдаться у более развитых человекообразных обезьян. Они научились разгибать локтевой сустав, и руки у них стали длиннее. Увеличился обхват грудной клетки, лопатки переместились на спину. Для сохранения равновесия на ветках деревьев им уже не надо было держать туловище исключительно в горизонтальном положении, и иногда они могли выпрямлять его.
Огромная лаборатория по развитию человекообразных обезьян
Вследствие этих изменений гоминины смогли продолжить процесс своего развития на пути к новому виду. Вместо того чтобы и по земле, и по деревьям передвигаться на четырех ногах, как первые человекообразные обезьяны из Африки, представители более развитых видов перепрыгивали с ветки на ветку, держась за них одними руками. Так из проворных древолазов они превратились в прыгунов. Запястья у них стали подвижнее, а благодаря более сильным мышцам на руках они смогли быстрее и ловче карабкаться по стволу деревьев на самую верхушку. Строение их кистей и ступней также претерпело изменения. Кисти приобрели слегка изогнутую форму, за счет чего гоминины могли лучше хвататься за ветки и висеть на них, не затрачивая много сил (даже на одной руке). Голеностопный сустав стал подвижным и мог сильно сгибаться – идеально, чтобы полностью опираться на ствол дерева. Большие пальцы на ногах у них были таких размеров и так хорошо отводились в сторону, что за толстые ветки обезьяны могли хвататься и нижними конечностями.
Соотношение геологических эпох и значимых родов гоминоидов
Благодаря этим особенностям гоминины могли взбираться на самую верхушку деревьев. В качестве вознаграждения там их ожидали сытные фрукты, до которых раньше они не могли добраться, потому что те росли на тонких кончиках веток. За счет того, что у этих человекообразных обезьян передние конечности были длиннее задних, даже при ходьбе на четырех ногах позвоночник у них находился в относительно выпрямленном состоянии. Это можно наблюдать и на примере современных орангутанов, которые при ходьбе опираются на кулаки, или шимпанзе и горилл, опирающихся на костяшки пальцев. Из-за того, что пальцы у них изогнуты, при ходьбе они не могут касаться земли ладонями.
Если учесть, как долго в общей сложности длится процесс эволюции, то на осуществление этих радикальных преобразований потребовался относительно короткий промежуток времени. Такое может случаться, например, когда животным нужно приспосабливаться к стремительно меняющимся условиям обитания и занимать новые ниши. Как раз в подобной ситуации находились человекообразные обезьяны в период между 14 и 7 миллионами лет до нашей эры. С глобальной точки зрения, климат тогда стал несколько суше и холоднее, однако в зависимости от отдельных регионов и временных отрезков были и исключения. В то время как все большая часть севера Африки превращалась в саванны и пустыни, в Европе ситуация была значительно сложнее. Здесь количество осадков периодически составляло лишь половину от сегодняшних показателей. Как следствие, появились обширные засушливые регионы с меньшей площадью лесов. Пустынные области заняли, например, значительную часть современной Испании. Тем временем было и два влажно-теплых периода: первый – в промежутке между 11 и 9,7 миллиона лет до нашей эры и второй – в промежутке между 9,3 и 8,7 миллиона лет до нашей эры. На какое-то время количество лесов сократилось и появились открытые, похожие на саванны пространства, а затем вновь распространились густые леса. За относительно короткий период растениям и животным нужно было приспособиться к подобному чередованию климатических условий.
Влажные и теплые промежуточные периоды характеризовались крайне высоким количеством осадков, которые до трех раз могли превышать сегодняшнюю норму. Температура по большей части находилась на уровне субтропиков или тропиков при среднегодовом показателе +20 °C. Такого душного климата, словно в прачечной, сегодня в средних широтах больше нигде нет. Возможно, объясняется это следующим образом: за счет действия тектонических сил Южная и Северная Америка приблизились друг другу, и – в результате временного закрытия Панамского перешейка – между ними возник сухопутный мост, которого раньше не существовало[45]. Теперь поверхностные течения из Южной Атлантики больше не попадали в Тихий океан, а изменили направление своего движения на север. Так в ходе процесса развития Земли возникло течение Гольфстрим, переносившее массы теплой воды в Северную Атлантику. Высвобождение скрытой теплоты испарения [Verdunstungswärme] и значительные различия в атмосферном давлении между Исландией и Азорскими островами были причиной мощных восточных ветров и ливневых дождей в Европе.
Благодаря огромным количествам дождевых осадков во время этих влажно-теплых периодов в Европе образовались крупные речные системы, например Рейн и Дунай, а также обширные озера. Кроме того, в результате столкновения африканской и европейской континентальных плит выросли такие горные системы, как Альпы, Пиренеи и Карпаты. За счет наличия различных высотных поясов на них сформировалось большое количество зон с разными жизненными условиями. В ответ на это растениям и животным пришлось искать новые эволюционные решения.
Сложно сказать, почему во время срединной фазы своей эволюции, разворачивавшейся на территории Европы, человекообразные обезьяны особенно успешно перенесли произошедшие изменения и необычайно быстро достигли следующих стадий развития. Возможно, это объясняется разнообразием окружающей среды, более обильными запасами воды или же более эффективными преобразованиями на генетическом уровне. Так или иначе, бесспорным остается тот факт, что до настоящего момента в Африке не было обнаружено окаменелостей настолько развитых человекообразных обезьян, хотя многие исследователи активно их искали.
По этой причине канадский антрополог Дэвид Беган, как никто другой из его предшественников изучивший вопрос эволюции человекообразных обезьян, считает маловероятным, что в эпоху миоцена, то есть приблизительно в промежутке между 23 и 5 миллионами лет до нашей эры, подобные человекообразные обезьяны обитали на территории Африки и Евразии. Подводя итог многолетним исследованиям, Беган пишет в своей книге The Real Planet of the Apes, что «предок африканских человекообразных обезьян и человека на самом деле появился в Европе, а не в Африке»[46]. В период между 14 и 7 миллионами лет назад Европа была своего рода огромной лабораторией, в которой человекообразные обезьяны совершили огромный прорыв в своем развитии. А затем они снова вернулись в Африку, когда климатические условия там снова стали более благоприятными для жизни, в то время как в Европе они, напротив, ухудшились.
Несмотря на то что многие события и процессы тех времен нам все еще неизвестны, предположение Бегана, скорее всего, верно. Целый ряд невероятных находок, которые в последние годы мне и моим помощникам удалось сделать в Германии, проливают еще немного света на этот вопрос. В следующей главе, перед тем как мы перейдем к третьей и последней фазе развития человекообразных обезьян, мне бы хотелось рассказать эту историю.