Главной причиной поздне-четвертичного вымирания были люди, а не климат
Ученые давно спорят о том, что было главной причиной массового вымирания крупных животных в конце плейстоцена – начале голоцена: первобытные охотники или изменения климата (книга 1, глава 6). В последние годы чаша весов явно склоняется в сторону антропогенного фактора.
До недавних пор исследования в этой области носили, как правило, частный характер, то есть опирались на данные по отдельным регионам или отдельным группам животных, а немногочисленные попытки глобального анализа имели низкое пространственно-временное разрешение. Но в последние годы ситуация стала меняться в связи с накоплением детальных данных и по распространению позднечетвертичных млекопитающих, и по климатическим изменениям, и по истории расселения человеческих популяций.
В 2014 году исследователи из Орхусского университета в Дании проанализировали данные по всем видам млекопитающих с массой тела 10 килограмм и более на всех континентах за период от 132 тыс. лет назад (что соответствует началу предпоследнего, рисс-вюрмского, межледниковья) до 1 тыс. лет назад (Sandom et al., 2014). Данные анализировались отдельно по регионам, большинство из которых соответствует современным странам (самые крупные страны были разделены на несколько регионов). Для каждого региона было подсчитано абсолютное число и процентная доля видов, исчезнувших за исследуемый период.
Уровень вымирания в каждом регионе сопоставлялся с данными по климату и по истории заселения региона представителями рода Homo. Амплитуда климатических изменений оценивалась по разности среднегодовых температур между ледниковым максимумом, который был примерно 21 тыс. лет назад, и современностью (мы живем в теплую межледниковую эпоху) опять же по отдельности для каждого региона. Кроме того, было подсчитано изменение количества осадков при смене ледниковых и межледниковых эпох. В ходе моделирования учитывалась не только амплитуда, но и скорость климатических изменений, а также ряд дополнительных факторов, таких как рельеф местности (теоретически на равнине климатические изменения должны сильнее влиять на биоразнообразие, чем в гористой местности, потому что в горах животные могут мигрировать вверх-вниз, подлаживаясь к колебаниям температуры, а на равнине эта опция отсутствует). Впрочем, как выяснилось, учет (или неучет) подобных тонкостей мало влияет на результаты.
По своей демографической истории все регионы были разделены на пять групп:
1) “Прародина человечества” – Африка к югу от Сахары. Здесь крупные звери имели больше всего времени, чтобы постепенно приспособиться к двуногим хищникам. У них на эту коэволюцию были миллионы лет. Ну а те виды, которые приспособиться не сумели, вымерли задолго до позднечетвертичной эпохи (см. раздел “Вымирание африканских хищников последние два миллиона лет направлялось эволюцией гоминид, а не климатом” в главе 1).
2) Регионы, заселенные древними Homo (эректусами) в ходе первой волны расселения людей за пределами Африки. Здесь у мегафауны тоже было достаточно времени для коэволюции, а наиболее уязвимые виды тоже вымерли до рассматриваемого интервала времени.
3) Регионы, заселенные представителями второй волны выходцев из Африки – неандертальцами и денисовцами.
4) Регионы Северной Евразии, где древние Homo вроде бы не жили и где не было эндемичных видов крупных млекопитающих. Все виды, что там водились, могли встречаться с древними Homo в южных частях своих ареалов.
5) Регионы, которые впервые были заселены людьми современного типа с их чрезвычайно эффективными приемами охоты на крупного зверя и оружием. Там у крупных млекопитающих не было возможности постепенно адаптироваться к новому беспощадному хищнику.
В общей сложности ученые насчитали 177 видов крупных млекопитающих, вымерших в интервале от 132 до 1 тыс. лет назад либо полностью, либо на одном из континентов (18 видов вымерло в Африке, 38 – в Азии, 26 – в Австралазии, 19 – в Европе, 43 – в Северной Америке, 62 – в Южной Америке). Самое интенсивное вымирание (как по абсолютному числу видов, так и по процентной доле) происходило на юге Южной Америки, на юго-востоке Северной Америки, в Европе и Австралии. Минимальный уровень вымирания отмечен в Африке к югу от Сахары и в Южной Азии.
Статистический анализ показал, что объяснить наблюдаемую географическую структуру вымираний одними лишь климатическими изменениями невозможно. В глобальном масштабе обнаруживается лишь слабая связь между амплитудой климатических изменений и уровнем вымирания. Причем эта связь достоверна только для Евразии и только для данных по температуре (но не по осадкам), а на остальных континентах вообще никакой корреляции между климатом и вымиранием не прослеживается. Например, в Южной Америке, где уровень вымирания был максимален, климат менялся вообще незначительно. В целом климат может объяснить лишь 20 % региональных различий по уровню вымирания. Гораздо большей предсказательной силой обладают модели, основанные на истории заселения регионов людьми (такие модели объясняют до 64 % различий). Наименьший уровень вымирания характерен для прародины человечества – Африки, промежуточный – для регионов, постепенно заселявшихся древними Homo, наибольший – для областей, где первопоселенцами были сапиенсы. Модели, комбинирующие историко-демографические факторы с климатическими, предсказывают уровень вымирания лишь ненамного лучше, чем чисто демографические, причем это улучшение заметно опять-таки только для Евразии.
Таким образом, имеется сильная зависимость между интенсивностью позднечетвертичного вымирания и продолжительностью периода коэволюции людей и крупных млекопитающих. Чем позже появились в регионе люди, тем более жестокому вымиранию подверглась мегафауна в позднем плейстоцене и голоцене. Пожалуй, еще важнее вывод об отсутствии значимой корреляции между уровнем вымирания и величиной климатических изменений на всех континентах, кроме Евразии (да и там корреляция слаба).
В статье приведено несколько показательных примеров. Так, многие вымершие южноамериканские крупные растительноядные, например гигантский ленивец Eremotherium laurillardi, представитель хоботных Stegomastodon waringi и представитель местных копытных Toxodon platensis, при необходимости легко переходили с одной диеты на другую (таких животных называют трофическими генералистами). Поэтому при смене ландшафтов они должны были просто изменить спектр питания. Их вымирание трудно объяснить чередованием влажных и засушливых периодов, как это пытались сделать некоторые исследователи. Тем более что эти климатические флуктуации в Южной Америке были уж точно не сильнее, чем в Африке, где уровень вымирания был гораздо ниже. В некоторых районах Северной и Южной Америки за рассматриваемый период не только не произошло существенных климатических изменений, но и растительность осталась практически такой же, как 130 тыс. лет назад. Однако крупные животные там все равно вымерли: и трофические генералисты, и травоядные, и хищники, охотившиеся на них. Например, в Калифорнии, где господствующие растительные комплексы за 130 тыс. лет почти не изменились, вымер 21 вид (53 %) крупных зверей. Среди них – многие виды, чьи предпочитаемые кормовые растения растут в изобилии по сей день, так что о подрыве кормовой базы говорить не приходится. Это относится, например, к мастодонту Mammut americanum, питавшемуся ветвями болотного кипариса, которого и сейчас сколько угодно в местах, где жил этот вымерший гигант. Вымерли растительноядные ленивцы Nothrotheriops shastensis, вымерли родственники современных вилорогов Capromeryx minor, вымер и ужасный волк, Canis dirus.
Полученные результаты – весомый аргумент в пользу антропогенного объяснения позднечетвертичных вымираний. Приходится признать, что характерное для последних веков и тысячелетий крайне низкое разнообразие или полное отсутствие крупных млекопитающих на большей части суши – вовсе не “естественное” состояние вещей, а прямой результат истребления мегафауны нашими предками. Исследователи подчеркивают (и с ними трудно не согласиться), что данный факт необходимо учитывать при планировании мероприятий по сохранению и восстановлению природных экосистем.
К сходным выводам привело ученых и другое масштабное исследование, основанное на совершенно ином подходе и других данных.
Важным косвенным аргументом против антропогенной версии позднечетвертичного вымирания, затронувшего в основном крупных животных, считается тот факт, что крупные животные вообще более уязвимы, поскольку их популяции имеют низкую численность. Так что различные природные катаклизмы, в том числе климатические, по идее, должны приводить к избирательному вымиранию крупных зверей. Результат будет выглядеть точно так же, как и при избирательной охоте, нацеленной на крупную дичь, ведь именно такую и предпочитали, скорее всего, первобытные охотники[14].
Если позднечетвертичное вымирание не связано с деятельностью человека, то мы вправе ожидать, что крупные виды млекопитающих вымирали чаще, чем мелкие, не только в конце четвертичного периода, но и в другие, более древние эпохи. В том числе и когда никаких людей еще в помине не было (а климат-то менялся в кайнозое многократно).
Можно проверить, насколько разнятся скорости вымирания мелких и крупных животных в течение кайнозоя, обратив особое внимание (естественно!) на поздний плейстоцен, когда сапиенсы начали хозяйничать повсюду. Такую проверку провели в 2018 году ученые из четырех американских университетов (Smith F. A. et al., 2018).
Исследователи проанализировали данные по пространственно-временному распространению всех видов нелетающих наземных кайнозойских млекопитающих, по которым есть достаточно точные датировки первых и последних находок. Таких видов набралось 2786. Для разных временных интервалов оценивалась скорость вымирания видов в зависимости от массы тела. Кайнозой поделили на отрезки длительностью в один миллион лет, и для каждого отрезка рассчитали степень избирательности вымирания в зависимости от размера животных.