Хенрик Свенсмарк - Леденящие звезды. Новая теория глобальных изменений климата

• Название: Леденящие звезды. Новая теория глобальных изменений климата
• Автор: Хенрик Свенсмарк
• Издательство: Ломоносовъ
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2011
• ISBN: 978-5-91678-093-2

Как образуются облака? Оказывается, «виновники» этого процесса — космические лучи. А от облачного покрова зависит температура нашей планеты. Больше космических лучей — на Земле холоднее. Потоки заряженных частиц из космоса уменьшаются — планета теплеет. Так все просто? Нет, конечно же, не просто; картина куда более сложная и… захватывающая!

В своей книге, впервые выходящей на русском языке, датский физик Хенрик Свенсмарк и английский писатель, популяризатор науки Найджел Колдер объясняют, каким образом наше родное Солнце и далекие галактики участвуют в формировании погоды над нашими головами.

---

В кернах, поднятых на других буровых площадках, ближе к побережью Западной Африки и у берегов Аравийского полуострова к востоку от Африки, можно видеть, что нанесенная ветром пыль фигурирует и в более ранние периоды. Это неудивительно: некоторые пустыни существовали даже тогда, когда мир был теплым. Однако начиная с момента, удаленного от нас на 2,8 миллиона лет, пиковые значения пылевых наносов возрастают, а ритм колебаний количества пыли замедляется. Питер Деменокал из Наземной обсерватории Ламонт-Доэрти близ Нью-Йорка изучал опустынивание Африки, исследуя пыль на морском дне. Свой первый доклад он сделал еще в 1995 году, но и после этого ученый продолжил свои поиски и сравнил океанские данные с результатами исследований окаменелостей, найденных на африканской суше. Он не скрывал своих мотивов: «Мы занимаемся этими изысканиями в надежде доказать, что изменения климата играли важную роль в происхождении человека»[86].

Все меньше осадков выпадало в Африке. Площади, занимаемые лесами, сокращались, и человекообразным обезьянам стало труднее отыскивать плоды смоковниц и прочую растительную пищу. На открывшихся пространствах обнаружилось много крупной дичи, однако челюсти приматов были плохо приспособлены к пережевыванию мяса. В сущности, как раз перемены климата и побудили предшественников человека вооружиться каменными орудиями с острыми краями, чтобы разрезать жесткое сырое мясо, доступное в африканских угодьях.

Рубила и новые жевательные мышцы

В 2000-м и 2001 годах были найдены ископаемые кости человекоподобных существ, умевших быстро передвигаться на двух ногах. Возраст находок определили в 6 миллионов лет. Это сильно озадачило исследователей, ведущих упорный поиск предков современного человека. Археологи стали находить похожие окаменелости в самых разных местах — в Кении, в Эфиопии, даже в Чаде, что было совершенно неожиданным, — и это породило горячие споры о том, где же все-таки возник человек, какую из современных стран следует считать его родиной. К сожалению, этот международный конкурс «Мисс Ева» показал лишь то, что умение встать на задние конечности еще не дает гарантии дальнейшего развития.

Различные виды первых обезьянолюдей, с любовным тщанием описанных палеонтологами, подготавливались природой несколько миллионов лет. По сравнению с их собратьями, обычными обезьянами, обезьянолюдей было совсем немного. Размер их мозга был маленький, поведение и питание оставались такими же, как и у обезьян. Если бы вы повстречали одного из этих двуногих, созданных в экспериментальной лаборатории матушки-природы, вы посчитали бы его всего лишь длинноногим шимпанзе.

Бассейн эфиопской реки Омо знаменит тем, что там найдены останки предчеловека и раннего человека. Данные об ископаемых животных, найденных там же, сообщают, что некогда в этом регионе росли обширные леса. Деревья начали потихоньку исчезать 3,5 миллиона лет назад. Когда мир значительно охладел, а это случилось 2,8 миллиона лет назад, число животных, приспособившихся к жизни на травянистых, кустарниковых равнинах, стало стремительно расти, и за какие-нибудь четыреста тысяч лет они превзошли численностью обитателей лесов. Именно в тот период человеческие существа сделали свой первый шаг к успеху.

Жизнь в целом приноравливалась к новым возможностям, открывшимся вместе с разрастанием африканских пастбищ. Грандиозное количество новых видов антилоп привлекало больших кошек и других потенциальных мясоедов. Но строение челюстей у обезьян и обезьяноподобных людей обрекало их на вегетарианский образ жизни. Чтобы есть сырое мясо, вам нужны либо острые клыки, либо острые режущие инструменты.

Самые древние доказательства человеческих навыков — это каменные орудия, обнаруженные в Эфиопии в 1990-е годы. Некоторым из них почти 2,6 миллиона лет. В бассейне реки Када Гоно многие орудия найдены вместе с отколотыми фрагментами, словно бы там было нечто вроде мастерских по производству инструментов для разделки животных. Каждое законченное орудие — так называемое рубило — представляло собой кусок камня с острой гранью. Делали их из небольших, размером с кулак, галек, вытащенных из местной речки. Для придания камню нужной формы требовались твердая рука и верный глаз. Неподалеку от Када Гоно, в отложениях Боури, были обнаружены кости животных с весьма необычными повреждениями, доказывающими, что древние люди использовали рубила, чтобы срезать с костей мясо и извлекать костный мозг. Ведущий эфиопский исследователь доисторических орудий, палеоантрополог Силеши Семау, работающий в университете Индианы, подчеркивал важность этого открытия в докладе, сделанном в 2000 году:

«Применение обработанных камней было технологическим прорывом, позволившим нашим предкам более эффективно использовать доступные пищевые ресурсы, к числу которых относились высокопитательное мясо и костный мозг животных. Обломки костей с надрезами, найденные в отложениях Боури, явным образом свидетельствуют о том, что мясо входило в рацион гоминидов позднего плиоцена 2,5 миллиона лет назад»[87].

Похожие рубила, но датируемые более поздним временем, ассоциируются с останками, которые, по общему мнению, считаются уже вполне человеческими. Речь идет о костях Homo habilis — человека умелого, которые в 1960 году раскопал в Танзании Джонатан Лики. Есть предположение, что эти первые люди питались, главным образом, подъедая добычу, оставленную другими хищниками. Около двух миллионов лет назад человек умелый сосуществовал с человеком рудольфским (Homo rudolfensis), персоной более значительной, хотя бы в силу своих размеров.

Почему же мозг человека достиг больших размеров, чем мозг человекообразных обезьян? В 2004 году ученые-медики, занимавшиеся исследованием мышечной дистрофии, сообщили об одном генетическом изменении, которое вполне могло инициировать рост мозга. Группа ученых под руководством Ханселла Стедмана из университета Пенсильвании идентифицировала общий для всех обезьян и приматов ген, получивший обозначение myhl6, который отвечает за толщину и силу волокон жевательной мышцы. Эта наиболее мощная из всех мышц жевательного аппарата словно бы сдавливает череп и ограничивает его рост.

Каждый живущий сегодня человек имеет мутированную форму этого гена, за счет чего его жевательные мышцы меньше, чем у приматов. Более слабые челюсти означают более плоское лицо, более мелкие зубы и более округлый череп. По мнению Стедмана, мутация дала мозгу человека возможность роста. С помощью генетических методов ученые решили определить, когда произошло это изменение, и получили ответ: приблизительно 2,4 миллиона лет назад.

Генетическая датировка недостаточно точна, чтобы сделать однозначный вывод относительно того, кто сотворил первейшие инструменты. По одному сценарию, это были обезьянолюди, жившие в те времена в Эфиопии, — они получили название австралопитеков гархи (Australopithecii garhi). Генетическая мутация могла в них закрепиться, потому что эти создания с маленьким мозгом уже имели рубила и могли выжить даже со слабыми челюстями. По другой версии, сначала произошло изменение челюстей, а затем более умные люди придумали рубила, хотя останки человека умелого или человека рудольфского датируются тем же временем, что и древнейшие найденные рубила.

Вот такой была эта удивительная последовательность событий — от наступления льда на севере до изменений жевательных мышц у приматов в Африке несколько сотен тысячелетий спустя. Понятно, почему поиск причины похолодания стал такой сложной задачей. И когда ученые обнаружили, что в дело вмешалась сверхновая, оказавшаяся слишком близко к Земле, — это добавило и ажиотажа, и противоречий.

Липучка для звездных атомов

Следы сверхновой были найдены на дне Тихого океана в виде редких, необычайно тяжелых атомов железа. В конкрециях нашей, земной металлической руды, усеивающих дно океана, они сохранились как чужеродные сувениры. В 1870-е годы английские океанографы, работавшие на борту корабля Ее величества «Челленджер», обнаружили в глубинах моря железо-марганцевые отложения — они либо выстилают дно плоской коркой, либо лежат в виде округлых желваков. Сто лет спустя вокруг этих отложений поднялась большая шумиха: посыпались предложения организовать их добычу для извлечения марганца, столь нужного промышленности.

В 1976 году немецкое исследовательское судно «Вальдивия» подняло с глубокого тихоокеанского дна образцы конкреций. В то время никто даже представить себе не мог, что железо-марганцевые отложения действуют подобно липкой бумаге, к которой приклеиваются прилетевшие со звезд атомы, и, следовательно, они сохраняют для нас хронологию событий, происходивших в далеком космосе. Но оказалось, что это именно так, когда в конце 1990-х команда, возглавляемая Гюнтером Коршинеком из Мюнхенского технологического университета, стала искать доказательства того, что за последние несколько миллионов лет по соседству с нами существовала хоть одна сверхновая звезда.