Точка на поверхности Земли, на которую солнечные лучи падают отвесно, описывает синусоиду по земной поверхности, проходящую через экватор от 23°26′ 22» северной широты (тропик Рака, см. рис. 17–6 на вклейке) летом в Северном полушарии до той же южной широты (тропи Козерога), когда в Северном полушарии зима. За исключением редких катастроф, количество солнечного света, попадающего на каждый участок земной поверхности, существенно не изменилось со времени возникновения жизни на нашей планете примерно 3,8 миллиарда лет назад (Haywood, 2000, с. 13), но миграции с одной широты на другую изменяют количество солнечного света, получаемое популяцией.
Среднегодовое количество солнечного света уменьшается при удалении от экватора (что при движении на север в Евразии вызывает снижение средней температуры примерно на 0,5 °C на каждые 100 км). Более существенным является то, что при движении от экватора к полюсам разница между летней и зимней температурами возрастает до максимума, а затем вновь уменьшается. В температурных зонах с максимальным различием температур пища появляется в изобилии в конце сезона вегетации, но зимой пригодные в пищу растения найти трудно, хотя стада крупных травоядных животных могут там и оставаться.
В истории Земли происходили катастрофические изменения климата, как то ледниковые периоды, столкновения с кометами и гигантские извержения вулканов [58 - Ход эволюции человечества изменяли и иные катастрофы, помимо климатических. Современным примером является мутация «делеция дельта 32» гена рецептора CCR5, встречающаяся у части северных европейцев и помогшая им выжить при эпидемии бубонной чумы в Средние века, унесшей жизни сотен тысяч человек. В наше время это обеспечивает некоторую защиту от СПИДа (Guilherme, 2002).]. Большинство из них происходило задолго до появления людей, и некоторые затрагивали лишь небольшие площади. Крупных катастроф, вызванных столкновениями с кометами или астероидами, за время существования человечества не происходило, но оледенения, подъемы и понижения уровня морей влияли на ареалы распространения наших предков.
Гора Тоба, или Тоби, как ее ласково называют местные жители – это вулкан на острове Суматра в Индонезии. Сегодня он миролюбив и не проявляет наклонности к уничтожению планеты, но 73 тысячи лет назад он представлял собой разъяренное чудовище, выбросившее в небо 2800 км магмы вместе с миллионами тонн ядовитых сернистых газов и пепла, затмивших небо в северных широтах. Толщина слоя пепла, выпавшего по всему северо-западу Индии, достигла местами до 5,5 м (Savino, 2007). Анализ ледовых кернов показал, что средняя температура в Гренландии упала тогда на 16 °C примерно за шесть лет. Так как Тоба расположен всего в трех градусах к северу от экватора, количество энергии, достигающее Земли и обеспечивающее ее согревание и фотосинтез, резко снизилось. Наступившая в результате этого «вулканическая зима» уничтожала растительность, потом травоядных животных, а затем хищников и человека. Влияние извержения было наиболее серьезным в северных широтах, где зимы и так затрудняли выживание, но на Африку Тоба не оказал значительного влияния. Некоторые из людей, пострадавших от извержения Тоба, могли лучше, чем другие, справляться с его последствиями, так что Тоба не только уничтожал людей, он изменил геном выживших популяций, как мы это увидим в Главе 20.
Было два ледниковых периода, повлиявших на эволюцию современного человека, вместе именуемых Вюрмским оледенением. Первый ледниковый период начался примерно 73 000 лет назад после извержения вулкана Тоба и длился примерно до 55 000 лет назад. Хотя возникновение ледниковых периодов связывают с изменениями орбиты Земли (Hayes, 1976), весьма вероятно, что Тоба спровоцировал ледниковый период или усугубил его тем, что увеличил альбедо – отражение солнечного света обратно в космос от поверхности снега и льда. Температура снизилась, и снег оставался на поверхности земли дольше, пока совсем не переставал таять, превращаясь в мощные ледники, накрывавшие землю и медленно двигавшиеся на юг, стирая большинство свидетельств обитания там человека. Вся поверхность земли к северу от Индии и большая часть Западной Азии к северу от Кавказских гор находилась под слоем льда, но некоторые центральные районы Китая оставались свободными, давая преимущество обитателям Восточной Азии в сравнении с европейцами. Воды океанов испарялись и выпадали в виде снега, не возвращаясь обратно, из-за чего уровень моря понизился, береговая линия расширилась и образовались сухопутные переходы между континентами и бывшими островами. В Африке, однако, материкового оледенения не было [59 - Возникли лишь ограниченные по площади ледники вокруг гор Килиманджаро и Кения (Hasterath, S., The Glaciers of Equatorial East Africa, 1984).], и даже вблизи самой южной оконечности Африки происходили только «умеренные флуктуации климата» (Howells, 1959, с. 120), хотя и была засуха.
Наступление холодного воздуха и льдов с севера заставляло жителей Европы и Западной Азии двигаться далеко на юг (в меньшей степени в Восточной Азии), без сомнения вступая в конфликты с жившими там людьми. Численность населения в Евразии резко снизилась [60 - «Бедность артефактов в лессовых отложениях равнин Центральной Азии указывает на то, что большая часть этих равнин была безлюдна в период от 73 000 до 55 000 лет назад» (Hoffecker 2002, с. 19).], и давление отбора в сторону адаптации к холоду было очень жестким (Ambrose, 1998). Те обитатели Евразии, что были лучше адаптированы к холодному климату, мигрировали в меньшей степени, понесли меньшие потери и передали потомству свои аллели, обеспечивающие ему признаки, ответственные за адаптацию к холоду.
Когда вновь потеплело, ледники стали таять и уровень морей повысился. Берингов пролив вновь отделил Северную Америку от Азии. Побережья и низменные районы были затоплены, свидетельства обитания там человека были уничтожены, а возвышенные участки суши вновь стали изолированными островами. Жители Евразии последовали за отступающими льдами на Север, вновь увеличили свою численность и повторно колонизировали Евразию.
Второй ледниковый период длился примерно от 30 000 до 12 000 лет назад. Он был более суровым, но оказал меньшее влияние на физическую эволюцию человека, потому что к этому времени люди эволюционировали культурно (например, научились изготавливать одежду, строить убежища и т. п.) и были лучше приспособлены к борьбе с холодом. Уровень морей снова упал на 130 м ниже нынешнего, что позволило обитателям Евразии легко проникать в Северную Америку, Австралию [61 - Но даже при наинизшем уровне океана между Австралией и Азией оставалось около 50 км открытого океанского пространства (Sykes, 2001, с. 285).], Японию и Африку. Отделяющий Англию от материка пролив Ла-Манш был сушей, и можно было свободно пройти из Франции в Англию и в Ирландию (Sykes, 2001, с. 9). Хотя оба ледниковых периода резко снизили численность населения Евразии, при повышении температуры народонаселение существенно умножилось, а появление земледелия примерно 12 000 лет назад вызвало еще больший рост населения.
Рисунок 5-1
На рисунке 5–1 показаны объемы льда на Земле за последние 450 000 лет. Обратите внимание, что примерно от 120 000 до 10 000 лет назад было гораздо холоднее, чем сейчас; пики первого и второго ледникового периодов отмечены стрелками.
