Александр Березин. Всплеск углекислого газа — отец человеческой цивилизации?

Переход от охоты к цивилизованному образу жизни на первый взгляд не имел никакого смысла. Более того, он не смог бы произойти если бы не… перемены в самом воздухе нашей планеты / ©Golden Cosmos
Люди занимались охотой и собирательством с возникновения рода Homo — более двух миллионов лет. Это был хороший и практичный способ выживания. Взглянем на кости наших предков, живших на Русской равнине два десятка тысяч лет назад: у них очень крепкие костяки, на которых есть следы отличного мышечного рельефа.

Все реконструкции говорят, что палеолитический европеец по силе мышц и крепости костей был на уровне современного спортсмена-профессионала — причем не шахматиста. Попутно он имел на 5-10% больший объем мозга, чем наш среднестатистический современник. И антропологи склонны видеть причину в том, что он этой головой активнее пользовался (в силу отсутствия специализации).

Из всего этого следует, что средний кроманьонец отлично питался. Кости и мышцы олимпийского уровня без достаточной пищи не появятся. Мозг требует до 20% всей энергии, расходуемой организмом, то есть, если им пользоваться, он на единицу веса пожирает ее даже охотнее, чем мышцы.

То, что еды нашим предкам 20-30 тысяч лет назад хватало — несмотря на суровейший ледниковый период, — видно из археологических данных. Люди скармливали своим собакам оленину, а сами предпочитали мамонтятину. Те, кто демонстрировали такую разборчивость в выборе мяса, явно не голодали.

Больше работать, чтобы меньше есть: в чем был хитрый план первых земледельцев?

А вот как только люди перешли к земледелию, начались проблемы — и серьезные. Кости первых земледельцев несут следы рахита — крайне неприятной болезни, вызванной плохим питанием и ведущей к искривлению костей конечностей и грудной клетки, а также целому букету дальнейших проблем.

Скелет ребенка, страдавшего от рахита, зарисовка, XIX век / ©Wikimedia Commons

Резко падает рост: палеолитический европеец-мужчина (до земледелия) ростом был примерно 1,69 метра (средний вес 67 килограмм), неолитический (после) — сразу 1,66 метра (средний вес 62 килограмма). К уровню конца ледникового периода средний рост мужчины в Европе вернулся только в XX веке, через 15 тысяч лет. Раньше качество питания этого просто не позволяло. Хуже становится мышечный рельеф, постепенно сокращается и средний объем мозга.

Кстати, современные этнографические наблюдения показывают то же самое: везде, где в новое и новейшее время люди переходят от охоты и собирательства к земледелию, их рост падает, а здоровье ухудшается.

Почему? Ответ довольно очевиден: первые земледельцы появились не там, где выращивание культурных растений дает максимальную урожайность, а там, где, честно сказать, урожайность древнейших видов возделываемых растений мала. Наибольшую урожайность дает банан (более 200 центнеров на гектар), маниок (кассава, тоже до 200 центнеров на гектар), кукуруза (в зависимости от сорта и климата — более 50 центнеров). Близкие показатели — у таро.

Но у первых земледельцев не было современного банана и прочего. Да и несовременного не было: они жили на Ближнем Востоке, где выращивали злаки, или на Дальнем, где, опять же, выращивали злаки, только другие (рис). В первые века возделывания их урожайность была до смешного низкой: зачастую считаные центнеры на гектар (если вычесть посевной материал). Чтобы с этого жить, одному человеку требуется не менее гектара, а работать на нем придется очень интенсивно.

Поэтому, по расчетам ученых, даже если оставить в стороне охоту и представить себе доземледельческую культуру, живущую одним собирательством, то и тогда отдача на одну вложенную калорию на сборе дикорастущих растений будет выше, чем при преднамеренном выращивании тех же растений.

Да, урожайность с единицы площади станет ниже, но у первобытных людей не было проблемы нехватки площадей: население планеты было ничтожно. А вот тот факт, что не приходилось копать землю, серьезно экономил энергию, поэтому в плане затрат времени и сил собирательство было эффективнее раннего земледелия.

Даже сегодня, когда к услугам земледельцев культуры, давно выведенные селекционерами прошлого, возделывание их — без вноса минеральных удобрений и применения сельхозтехники — остается крайне непроизводительным занятием. На Филиппинах живет народ аэта, часть из которого фермеры, а часть — собиратели и охотники.

Так вот, фермеры, по последним данным, работают 30 часов в неделю, а вот их неземледельческие собратья — лишь 20 часов. Материальный достаток и число потребляемых калорий у той и другой группы практически неразличимы (впрочем, соотношение белков и углеводов иное: у земледельцев первых — меньше, у вторых — больше).

И это картина по мужчинам, для женщин все еще хуже. Дело в том, что до перехода к земледелию у женщин вообще не было смысла в тяжелой работе. Убить зверя им намного сложнее, чем мужчинам, а еще сложнее отстоять добычу от других претендентов типа огромных (больше современных) волков, львов, гиен и тому подобных животных. Поэтому в охоте они банально не участвовали, а собирательство не могло отнимать много времени по той простой причине, что основой рациона охотника остается животная пища, а не растительная.

Переход к земледелию резко изменил баланс усилий: работа палкой-копалкой вполне по силам женщине (привычная нам патриархальная модель семьи с мужчиной-пахарем появляется очень поздно, после распространения тягловых животных, и не на всех континентах). Вернемся к тем же аэта. Если у их мужчин свободного светлого времени суток в неделю при переходе к земледелию вместо 40 часов стало 30, то у женщин аэта вместо почти 40 часов их теперь всего 20.

Один из авторов работы по аэта Абигайль Пейдж задается вопросом: «Почему вообще люди согласились на переход к сельскому хозяйству?» Ответ на него, на самом деле, очень сложен. Это только у классиков марксизма-ленинизма, ни один из которых сам не держал в руках палку-копалку, производящее хозяйство по определению эффективнее присваивающего. А в жизни, как мы выяснили выше, все было совсем не так. Так в чем же дело?

«Мы всех убили, пора переходить на растительную пищу»

Первая гипотеза, которая пытается это объяснить, упирает на то, что по каким-то причинам кругом стало меньше животных, на которых можно было охотиться. То ли таяние ледников, то ли избыточная охота самих древних людей привела к их гибели, отчего пришлось перейти к земледелию — мяса стало банально не хватать. У этой гипотезы есть узкие места, и их много.

Достаточно наивное изображение охоты на мамонта / ©Wikimedia Commons

Во-первых, обычно потепление климата сопровождается ростом биомассы зверей на квадратный километр. В типичных тропиках биомасса наземных млекопитающих на квадратный километр в разы и десятки раз выше, чем в тундре или тайге. Да что там тропики: на китайской стороне Амура, в Маньчжурии, тигров на квадратный километр в разы выше, чем на российской.

И тигров можно понять: в России у них банально меньше еды, особенно зимой. В Благовещенске, например, среднегодовая температура плюс 1,6 (не сильно выше Мурманска), а близком китайском Цицикаре — плюс 3,5, уже лучше Вологды. Естественно, на китайском берегу реки намного больше травоядных, и даже те тигры, что летом живут в России (и числятся в наших заповедниках), зимой идут на юг, потому что жить как-то надо.

Во-вторых, сомнительно, что древние люди взяли и выкосили всех тех зверей, на которых могли охотиться в ледниковый период. Как? Человек тогда был частью природы в прямом смысле этого слова: если он выбил слишком много зверя в одном месте, то должен был идти туда, где добыча еще есть, или голодать. Но голодающие люди в естественных условиях имеют низкую рождаемость и низкую выживаемость детей.

Это одна из причин, по которой африканцы сотни тысяч лет живут на одной земле со слонами, буйволами, носорогами и другими крупными зверями, но не могут их уничтожить. Почему первобытные охотники, заведомо хуже вооруженные в сравнении с африканскими охотниками последних веков (у которых уже есть стальные наконечники копий), могли выбить мегафауну, а охотники Африки — нет?

«У общества, где нет собственности, нет будущего»

Слабых мест у гипотезы «просто кончилось мясо» так много, что мы даже не будем продолжать. Лучше обратимся ко второй теории, имя которой «собственность». Ее сторонники — например, Сэмюэль Боулз — утверждают, что переход к земледелию состоялся, потому что людям было жаль бросать нажитое добро.

Первые центры возникновения цивилизации находились близ богатых зверем и дикорастущими растениями мест и накапливали значительные запасы в строениях, напоминающих небольшие амбары. Однажды звери начинали появляться в этом месте меньше обычного, и перед людьми стоял выбор: бросать кладовые с запасами и искать зверя вдали или же начать сеять, благо наблюдения за растениями у собирателей это позволяли.

По мере развития земледельческих цивилизаций их кладовые разрастались. Фундамент этого зернохранилища хараппской цивилизации имеет размеры 45 на 45 метров / ©harappa.com

Эта гипотеза выглядит более здравой, но есть проблема: она непроверяемая. Мы не знаем, как было на самом деле, ведь о поведении людей 10-12 тысяч лет мало что говорится в источниках.

Однако есть в науке и идеи, позволяющие в теории проверить, как именно мог осуществляться такой переход — на основании этнографических наблюдений последних 100 лет. В них нет подтверждений гипотезе собственности, но есть следы, указывающие на совсем другие корни земледелия — и нашей цивилизации в целом.

«Будь круче»: цивилизация возникла по иррациональным причинам?

Раннее земледелие в самом деле требует больше труда и дает меньше отдачи, чем собирательство. Но и сохранить нажитое этим трудом становится намного реальнее. Мясо можно вялить, можно солить, но и вяленое и соленое мясо по вкусовым качествам хуже недавно добытого, а еще оно практически не содержит витаминов (те в нем распадаются со временем).

Зерна риса или пшеницы в простейших сосудах могут храниться годами, и так достоверно делали уже в древности. Первые же известные города земледельцев содержат хранилища для зерна. Это означает, что земледелец может копить. Спрашивается, зачем? Он же не сможет съесть больше, чем у него есть, верно?

Теоретически — да. Но человек так устроен, что ключевые мотивы его поведения — даже если ему самому оно кажется вполне рациональным — на самом деле, иррациональны и не находятся под прямым контролем разума.

Вернемся к цифрам выше: земледельцы аэта в поте лица работают по 30 часов в неделю, охотники-собиратели — без напряжения часов 20, а сколько же работаем мы? Многие — аж по 40 часов в неделю. И это несмотря на то, что производительность труда у нас повыше, чем в обществе аэта. Неудивительно, что целый ряд исследований утверждает: те, кто занимаются примитивным земледелием, показывают большую удовлетворенность жизнью, чем жители современного мегаполиса. А те, кто еще не перешел к земледелию — еще более высокую.

Люди народа аэта, рисунок 1885 года / ©Wikimedia Commons

Правильный вопрос будет звучать не как у Абигайль («Почему вообще люди согласились на переход к сельскому хозяйству?»), а, например, так: «Почему вообще люди вместо 20 часов первобытных охотников-собирателей соглашаются работать по 30 часов, как земледельцы, а потом и по 40 часов, как жители больших городов сегодня?»

Один из самых вероятных ответов на этот вопрос такой: люди — вид приматов, вид социальный. У нас принято уделять огромное внимание социальному позиционированию. Человек проводит значительную часть своей жизни, занимаясь тем, что доказывает окружающим, что он сильнее, щедрее, умнее «среднего». Молодой первобытный охотник, который чаще приносит добычу, будет больше привлекать девушек или, например, лучше себя чувствовать в сравнении с остальными мужчинами. Он может этого никогда даже не осознавать во всей четкости, но в реальности сравнения себя и других в его социальной группе будет постоянно оказывать большое и — зачастую — определяющее влияние на его поведение.

Сейчас вопрос «Как лучше проявить себя в социальном позиционировании?» решается предельно просто. Айфон поновее вместо хуавея, Tesla Model 3 вместо Nissan Leaf — в современном обществе средства показать «я круче» представлены в предельно широком ассортименте, на любой вкус и кошелек.

Быстро отмотаем на десятки тысяч лет назад. Что мы имеем на выбор? Мамонта бьет любой нормальный мужчина, к тому же часто дело это групповое, не всегда можно выделиться. Пойти добыть медвежью шкуру, показав тем самым отмороженную храбрость без особой практической пользы? Молодые люди той эпохи и такое делали — но при этом можно было натурально погибнуть (археологии известны такие случаи).

В общем, ситуация тяжелая: ни айфонов, ни электромобилей, а показать, что ты круче других, или сверхсложно (если решишь соревноваться в живописи с единственным живописцем племени), или и сверхсложно, и опасно — если, например, добывать шкуру медведя и другие призы для не только лишь всех.

Что же остается? Поднимать физические данные и навыки охотника? Но это, по сути, продвинутый и сложный спорт. А во всяком спорте у человека рано или поздно находится потолок, дальше которого тренироваться надо уже крайне интенсивно, а нам лень.

Отдельные граждане ударялись в изобретательство и изящные искусства. Некий денисовец, например, изобрел скоростной сверлильный станок и порядка 50 тысяч лет назад сделал на нем украшение, которого и сегодня не постыдился бы любой ювелир с современным оборудованием. Но, опять же, это талант, а талант есть не у всех — в отличие от потребности в социальном позиционировании, которая присутствует у каждого, даже если он об этом сознательно ничего не знает.

Обломок древнего браслета (слева, внизу при искусственном освещении он кажется черным, вверху темно-зеленый, каким кажется на открытом солнце). Целая версия браслета имела отверстие по центру, через которое был продет шнурок, крепивший маленькое каменное кольцо / ©altai3d.ru

По мысли сторонников третьей гипотезы о причинах перехода к земледелию, возможность накопления буквально перевернула древний мир десять-двенадцать тысяч лет тому назад. Теперь можно было не отдыхать по 40 часов в неделю, а вместо этого ударно вкалывать, копя запасы, которые лично себе было особо не съесть. Затем на их основе устраиваются пиры для соплеменников — либо с продуктами земледелия, либо, если их в избытке и есть домашние животные, готовые съесть лишнее — с использованием мяса домашних животных.

Так сельское хозяйство стало центром целой общественной системы «бигмэнов» — влиятельных людей, зачастую не имеющих наследственного статуса, но укрепляющих свое положение в обществе дарами тем или иным людям, в ответ испытывающим чувство долга к «бигмэну» и часто становящимся его сторонниками.

В Новой Гвинее в центре такой системы лежала мока — обычай обмениваться свиньями в дар. Тот, кто приносил больше свиней большего веса, имел более высокий социальный статус. В итоге накопление «прибавочного продукта» — такого, который вроде бы не нужен “бигмэну” — стало продвинутым средством социального позиционирования. Этнографы обозначают такие системы как «экономики престижа» или «престижные экономики».

Вслед за этим начали подтягиваться другие стороны жизни цивилизованного общества. Зернохранилища и скот надо охранять. На этот случай строят стены (Иерихон), за которыми находятся жилища и амбары и за которые можно загнать скот. “Бигмэны” вскоре начинают желать не только социального веса, но и видимых знаков своего статуса — и заказывают ремесленникам все более дорогие украшения. Затем они начинают давать зерно уже в долг тому, кто в нем нуждался, получая в его лице зависимого человека и… вуаля! Мы имеем общества типа древнего Междуречья, ближе к эпохе Хаммурапи.

Почему земледелие возникло так поздно

Еще недавно антропологи старались говорить, что достоверно человек современного типа существует 40 тысяч лет, а более ранние находки — это какие-то «подвиды». Но научно строгих критериев таких подвидов нет и, видимо, не будет — что подтверждают и палеогенетические данные. Поэтому сегодня в антропологии все чаще прямо говорят: не было человека гейдельбергского и неандертальца, а был неандерталец ранний и поздний, а генетически они «бесшовны» — один вид. Точно так же нет никакого «человека идалту» и «современного облика»: люди жившие 0,33 миллиона лет в Марокко и сегодняшние — один вид.

Это признание, при всей его научной корректности, порождало проблему. Если мы, люди, существуем треть миллиона лет минимум, а неандертальцы — еще дольше, то почему мы так поздно перешли к земледелию, а то породило нашу цивилизацию? Почему мы так долго теряли время, занимаясь охотой и собирательством — пусть и легкими, но, как и любой легкий путь, не дававшими нам «расти над собой» сотни тысяч лет подряд?

Кажется, это пункт, который современная наука смогла понять полнее всего. В Quaternary Science Reviews описан интересный эксперимент. Исследователи взяли эндемик Южной Африки — кислицу козью — и посмотрели, какова будет съедобная для человека масса у этого растения при разном уровне СО2: 227, 285, 320 и 390 частей на миллион. Все эти уровни ниже современного (410 частей на миллион). 320 примерно соответствует середине XX века, 285 примерно равен доиндустриальному (до 1750 года), а 227 ненамного выше 180 частей на миллион — именно столько углекислого газа было в воздухе времен ледникового периода.

Подземная часть кислицы козьей наиболее энергетически ценная. Ее клубни собиратели Южной Африки употребляют в пищу с глубокой древности и до наших дней. При концентрации СО2 как в ледниковом периоде клубни эти вырастают в пять раз меньшими, чем при современном уровне СО2 и в пару раз меньше, чем при доиндустриальном уровне углекислого газа в воздухе / ©Wikimedia Commons

Оказалось, при 227 частях на миллион масса съедобных частей этого растения, игравшего важную роль в жизни южноафриканских племен собирателей и охотников, была на 80% меньше, чем при 390 частях на миллион. В экспериментах участвовали местные женщины из племен собирателей. Обнаружилось, что добыча съедобной для человека биомассы этих растений ценностью в 2000 калорий занимает, естественно, разное время в зависимости от того, при каком уровне СО2 их вырастили.

При современной концентрации углекислого газа времени на сбор биомассы, достаточной для получения 2000 калорий уходило менее всего. А вот при уровне, близком к ледниковому периоду, — в два раза дольше. При доиндустриальном уровне СО2 — почти в полтора раза меньше, чем при уровне ледниковых времен. Авторы подчеркивают, что подобные же результаты должны наблюдаться практически для всех растений типа C3 — то есть фактически для всех основных злаков, на которых исторически выросла нынешняя человеческая цивилизация.

Тремя цветами показаны водные режимы для четырех основных сельскохозяйственных злаков древности в серии лабораторных экспериментов. Коричневый показывает опыты, где воды они получали мало, зеленый, что больше, синий — что много. По вертикали: биомасса этих культур. Слева — уровень СО2 времен ледникового периода. В центре — примерно нынешний. Справа — 750 частей на миллион, такой последний раз был десятки миллионов лет назад. Легко видеть, что биомасса при “ледниковом” уровне СО2 настолько мала, что заниматься земледелием объективно нет смысла / ©Wikimedia Commons

Что все это означает? В начале нашего текста мы пояснили: охотники и собиратели имели немало свободного временем — благо работали вдвое меньше нас, современных людей в индустриальных обществах. Поэтому они могли потратить его на эксперименты с ранним земледелием, накопление полученного при этом продукта, который не могли съесть сами, зато могли раздать при организации пира ради подъема социального статуса.

Но даже при таком избытке времени, которого у современных людей нет, охотники-собиратели не смогли бы перейти на земледелие как на основу своего хозяйства, если бы оно требовало в полтора раза с лишним больше трудозатрат, чем в реальной истории людей начала голоцена. Потому что если рост первых земледельцев резко упал, значит, земледелие обделяло их калориями и белками.

При сокращении его эффективности в полтора раза даже такая большая сила, как стремление к выгодному социальному позиционированию, не смогла бы заставить людей броситься пахать и сеять. По той простой причине, что в «малоуглеродном» воздухе ледникового периода — даже на теплом экваторе — чистое земледелие могло бы довести его адептов до реальной смерти от голода.

Вулканический СО2 поднимается с морского дна. Чем выше температура воды, тем меньше углекислого газа она может удержать в виде пузырьков. Поэтому конец последнего оледенения резко поднял уровень СO2 в атмосфере и сделал земледелие хотя бы минимально осмысленным / ©Pasquale Vassallo, Stazione Zoologica, Anton Dohrn

Из этого ряд авторов делают вывод: сам факт перехода к сельскому хозяйству стал возможен только и исключительно в результате роста содержания СО2 в воздухе с 180 до 240 (вначале) и 280 (впоследствии) частей на миллион. Роста, который случился из-за глобального потепления, по окончании последнего ледникового периода. Как известно, при росте температуры воды растворимость газов в ней падает — и углекислый газ из океана попал в атмосферу, повысив свою концентрацию в ней.

То есть человечество физически не могло перейти к земледелию ранее, чем после конца ледникового периода. И если и делало это в прошлые межледниковья — например, микулинское, 120-110 тысяч лет назад, — то потом должно было бросить эту привычку, поскольку выжить с ней после наступления новой ледниковой эпохи было бы затруднительно.

Ледниковый период кончился 15 тысяч лет назад, а температуры достигли современных не ранее 10-12 тысяч лет назад. Однако температуры здесь все же второстепенны: даже в тропиках при 180 частях СО2 на миллион земледелие не имело особого смысла / ©СВ

Все это создает забавную ситуацию. Получается, современная человеческая цивилизация не просто нарастила содержание углекислого газа в атмосфере до уровней миллионолетней давности, но и сама была бы невозможна без подъема этого уровня от его ледниковых минимумов. Быть может, антропоцен стоило бы называть карбоноценом? Ведь антропогенное влияние на планету не смогло бы достичь современного уровня без цивилизации, а та могла и не возникнуть без всплеска уровня СО2 в атмосфере Земли.

Источник

Другие публикации по этой теме: Алекс А. Алмистов. «Лошадиные» Кроманьонцы севера Русской Равнины: древнейшая стоянка Заозерье

• Ключевые слова: цивилизац,человеческ,газ,углекисл,всплеск