Выброс углекислого газа — основа человеческой цивилизации?

Новая работа объясняет давнюю загадку: почему человек изобрел земледелие, основу своей цивилизации? В земледелии первоначально не было преимуществ, зато множество недостатков. Непонятно также, почему переход к нему совершили только десять тысяч лет назад, хотя вид Homo sapiens существует уже треть миллиона лет. Ответ может быть неожиданным: возможно, ранее возникновение нашей цивилизации было невозможно из-за другого состава атмосферы древней Земли. Попробуем разобраться, что именно позволило человечеству стать цивилизованным.

Смена образа жизни с охотничьего на цивилизованный сначала казалась бессмысленной. Такая смена могла случиться только при изменениях в атмосфере Земли.

С момента возникновения рода Homo более двух миллионов лет люди занимались охотой и собирательством. Это был эффективный способ выживания. Кости предков, живших на Русской равнине два десятка тысяч лет назад, демонстрируют крепкие костяки с следами развитого мышечного рельефа.

Все реконструкции утверждают, что человек палеолита по силе мышц и крепости костей сравнивался со спортсменом-профессионалом, не шахматистом. Ему был присущ на 5-10% больший объем мозга, чем у нашего современного среднего человека. Антропологи полагают, что причиной этому являлось более активное использование этой головой из-за отсутствия специализации.

Кроманёнец обладал хорошим питанием, что подтверждается костями и мышечной массой олимпийского уровня. Для развития такого уровня требовалась достаточная пища. Мозг потребляет до 20% всей энергии организма, а при активном использовании расходует её даже больше, чем мышцы.

Археологические данные свидетельствуют, что еда доставалась нашим предкам двадцать — тридцать тысяч лет назад, несмотря на жестокий ледниковый период. скармливали своим собакам оленину, а сами предпочиталиМамонтятина. Подобные предпочтения в еде указывали на благосостояние.

Что замыслили первые земледельцы, стремясь сократить потребление с помощью увеличения трудовой нагрузки?

С переходом людей к земледелию возникли серьёзные проблемы. Кости первых земледельцев свидетельствуют о рахите — болезнь, вызванная неполноценным питанием и приводящая к искривлению костей конечностей и грудной клетки, а также множеству других заболеваний.

Череп ребёнка с признаками рахита, рисунок XIX века.

Резко падаетВ палеолите мужчина из Европы, до появления земледелия, имел рост около 1,79 метра. 67 килограммК концу ледникового периода средний рост мужчины в Европе составлял 1,66 метра (средний вес 62 килограмма). вернулсяЛишь к XX веку, спустя 15 тысячелетий, это стало возможным. Ранее рацион не обеспечивал такой возможности. Мышечная структура ухудшается, медленно. сокращается и средний объем мозга.

В наше время исследования этнографов подтверждают это. вездеВ новую и современную эпоху переход людей от охоты и собирательства к земледелию приводит к снижению роста и ухудшению здоровья.

Поскольку первые земледельцы появились не в местах с наибольшей урожайностью культурных растений, а там, где урожайность древнейших видов возделываемых растений была невелика, это понятно. Банан дает наибольший урожай (более 200 центнеров на гектар), маниок (кассава) — тоже до 200 центнеров на гектар, кукуруза (в зависимости от сорта и климата — более 50 центнеров). Такое же значение имеют показатели у таро.

У первых земледельцев не было современного банана и прочего; у них не было даже несовременного. Жители Ближнего Востока возделывали злаки, жители Дальнего – другие (рис). В первые века урожайность была чрезвычайно низкой: зачастую считаные центнеры на гектар (если вычесть посевной материал). Чтобы прожить с такого урожая, одному человеку нужен был не менее гектара земли, и работать приходилось очень интенсивно.

Поэтому, по расчетамДаже если не учитывать потребность в еде полученной путем охоты, а представить культуру до земледелия, живущую только собирательством, то извлечение калорий из диких растений окажется более эффективным, чем их возделывание.

Да, урожайность с одного участка будет меньше, но у первобытных людей не было проблемы с недостатком мест: население планеты было небольшим. А то, что не приходилось обрабатывать землю, серьезно экономило силы, поэтому по затратам времени и энергии собирательство… было эффективнее раннего земледелия.

И сегодня для земледельцев, использующих культуры, выведенные селекционерами прошлых веков, возделывание их без минеральных удобрений и сельхозтехники остается малопродуктивным занятием. На Филиппинах живет народ аэта, часть из которых занимается фермерством, а часть — сбором даров природы и охотой.

Так вот, фермеры, по последним данным, работают 30 часов в неделю, а вот их неземледельческие собратья — лишьДве группы характеризуются схожим материальным благополучием и количеством потребляемых калорий. Различие наблюдается в составе питания: земледельцы первой группы потребляют меньшее количество белков и углеводов по сравнению со второй группой.

Ситуация с мужчинами хуже для женщин. До перехода к земледелию у женщин не было смысла в тяжелом труде. Убить зверя им сложнее мужчин, а отстоять добычу от других претендентов (таких как огромные волки, львы, гиены и т.п.) еще труднее. Поэтому в охоте они не участвовали, а собирательство не требовало много времени по той причине, что основой рациона охотника остается животная пища, а не растительная.

Переход к земледелию существенно изменил распределение обязанностей: работа копалкой вполне посильна женщинам. Патриархальная модель семьи с мужчиной-земледельцем появилась позднее, после распространения тягловых животных, и не во всех регионах. Вновь обратимся к аэта. Если у их мужчин в неделю при переходе к земледелию вместо 40 часов свободного времени суток… сталоВместо почти сорока часов у женщин теперь тридцать. всего 20.

Абигайль Пейдж является одним из авторов работы по этапу А. задается вопросомВ чём причина согласия людей на переход к сельскому хозяйству? Ответ на этот вопрос оказывается весьма сложным. Классики марксизма-ленинизма, ни один из которых лично не владел мотыгой и не занимался земледелием, считали производительное хозяйство более эффективным, чем присваивающее. Однако реальность, как мы выяснили ранее, была иной.

Все ликвидированы, время для вегетарианства.

Одна гипотеза объясняет это тем, что по каким-то причинам животных для охоты стало меньше. Таяние ледников или избыточная охота древних людей могли привести к их исчезновению, заставив перейти к земледелию из-за нехватки мяса. У этой гипотезы есть слабости.

Рисунок охоты на мамонта прост до безобразия.

Потепление климата обычно ведет к увеличению биомассы животных на каждый квадратный километр. В обычных тропических зонах биомасса наземных млекопитающих на единицу площади значительно превосходит тундру или тайгу. Амурская Маньчжурия – яркий пример: там тигров на квадратный километр больше, чем на российской стороне Амура.

Понимать тигров можно: в России у них попросту меньше пищи, особенно зимой. В Благовещенске средняя годовая температура плюс 1,6 (не намного выше Мурманска), а в близком китайском Цицикаре — плюс 3,5, уже лучше Вологды. На китайском берегу реки значительно больше травоядных, и даже тигры, которые летом живут в России (и числятся в наших заповедниках), зимой переходят на юг, чтобы как-то выжить.

В-вторых, сомнительно, что древние люди уничтожили всех зверей, на которых могли охотиться в ледниковый период. Человек тогда был частью природы: если добычи не было, то приходилось искать другое место или голодать. Но голодающие люди в естественных условиях имеют низкую рождаемость и низкую выживаемость детей.

Одна из причин, по которой жители Африки столетиями сосуществуют с слонами, буйволами, носорогами и прочими крупными животными, однако не уничтожают их, состоит в следующем: первобытные охотники, имевшие более слабую экипировку по сравнению с африканскими охотниками последних веков (у которых уже были наконечники копий из стали), смогли вывести мегафауну из существования, в то время как охотники Африки этого не сделали.

«У общества, где нет собственности, нет будущего»

Гипотеза «просто кончилось мясо» имеет множество недостатков. Сторонники второй теории, называемой «собственность», например, Сэмюэль Боулз — утверждаютПереход к земледелию произошел из-за того, что людям не хотелось терять то, что уже накопили.

Первые центры возникновения цивилизации находилисьПоблизости от жилищ состоятельных людей находятся места, где обитают животные и произрастают дико растущие растения. накапливалиВ строениях, похожих на небольшие амбары, хранились большие запасы. В один момент зверей стали появляться меньше обычного, и перед людьми встал выбор: оставить склады с припасами и искать зверя вдали или же начать сеять, поскольку собиратели наблюдали за растениями.

По мере развития земледельческих цивилизаций, хранилища становились всё больше. Хранилище хараппской цивилизации имеет размеры 45 на 45 метров / ©harappa.com.

Эта гипотеза кажется убедительной, однако её нельзя проверить. О реальном поведении людей, живших 10-12 тысяч лет назад, источников очень мало.

В науке существуют идеи, позволяющие теоретически проверить механизм такого перехода, основываясь на этнографических наблюдениях последних столетий. В них нет подтверждения гипотезе о собственности, но есть следы, указывающие на другие корни земледелия — и всей нашей цивилизации.

Причины возникновения цивилизации не имели рационального основания?

Раннее земледелие трудоемко и дает меньший урожай, чем собирательство. Но хранение собранного с земли проще. Мясо можно сушить или засолить, но вяленое и соленое менее вкусны свежему, да и витаминов в нем практически нет (время разрушает их).

Зерна риса или пшеницы в простых сосудах могут сохраняться годами, как это делали уже в древности. Первые известные города земледельцев имели хранилища для зерна. Значит, земледелец мог накапливать запасы. Но зачем? Ведь он не сможет съесть больше, чем ему нужно?

С теоретической точки зрения — да. Однако человек устроен таким образом, что основные побудители его действий – даже когда ему кажется, что это вполне логично – в действительности иррациональны и не подчиняются прямому контролю разума.

Земледельцы аэта трудятся по 30 часов в неделю, охотники-собиратели — около 20 часов. Мы же работаем до 40 часов в неделю. Несмотря на то, что наша производительность выше, чем у общества аэта, целый ряд исследований утверждает: земледельцы более довольны жизнью, чем жители мегаполиса. Еще большую удовлетворенность жизни демонстрируют те, кто пока не перешел к земледелию.

Изображение этнической группы аэтов, 1885 год.

Задавать вопрос стоит не как Абигайль («Почему вообще люди согласились на переход к сельскому хозяйству?»), а, например, так: «Почему вообще люди вместо двадцати часов труда первобытных охотников-собирателей соглашаются работать по тридцати часам, как земледельцы, а потом и по сорока часам, как жители больших городов сегодня?»

Люди – социальные приматы. Человеку свойственно уделять большое внимание своему положению в обществе. значительную часть жизни человек тратит на демонстрацию окружающим своего превосходства: силы, щедрости, интеллекта над «средним». Молодой охотник, чаще добывающий пищу, будет привлекать больше девушек и чувствовать себя лучше по сравнению с другими мужчинами. Возможно, он никогда не осознает это в полной мере, но сравнение себя с другими в его социальной группе постоянно оказывает большое и часто решающее влияние на его поведение.

В вопросе самопрезентации в социальной среде выбор очевиден: новенький Айфон вместо Хуавея, Tesla Model 3 вместо Nissan Leaf — современное общество предлагает множество способов заявить о превосходстве на любой кошелёк.

Если бы вернуться на десятки тысяч лет назад, то что предстояло сделать? Сразиться с мамонтом, что под силу далеко не каждому мужчине, да и часто это происходило группой. В одиночку выделиться сложно. Пойти добыть медвежью шкуру, продемонстрировав таким образом отмороженную храбрость без особой пользы? Молодые люди того времени так поступали – но при этом могли погибнуть (археология знает такие случаи).

В общем, положение дел тяжелое: ни смартфонов, ни электромобилей, а продемонстрировать превосходство перед другими сложно, либо чрезвычайно трудно (если поборешься в живописи с единственным художником племени), либо и крайне сложно, и опасно — например, добывая шкуру медведя и другие награды для всех.

Остаётся ли развивать физическую форму и боевые навыки охотника? Однако это, по существу, продвинутый и сложный вид спорта. В всяком спорте рано или поздно у человека появляется предел, за которым тренироваться нужно чрезвычайно усиленно, а нам лень.

Некоторые люди проявляли себя в изобретательстве и декоративно-прикладных искусствах. Например, один представитель денисовых людей создал скоростной сверлильный станок и пятьдесят тысяч лет назад на нём изготовил украшение, которое сегодня не стыдился бы какой-либо ювелир с современным оборудованием. Но это талант, а талант — не у всех есть, в отличие от потребности в социальном позиционировании, которая есть у каждого, даже если о ней сознательно ничего не знает.

Поврежденный фрагмент старого браслета демонстрирует разницу цветов при искусственном и естественном освещении: внизу он кажется черным, а сверху — темно-зеленым, как на солнце. Сохранная версия имела отверстие посередине для шнурка, который крепил маленькое каменное кольцо.

По мнению сторонников третьей гипотезы о причинах перехода к земледелию, накопление ресурсов могло стать возможным. перевернулаДревний мир десять-двенадцать тысяч лет назад позволял работать неустанно, накапливая запасы, потребность которых в личных целях отсутствовала. устраиваютсяПраздники для родственников состояли либо из продуктов сельского хозяйства, либо, при наличии излишков и одомашненных животных, готовых поедать всё лишнее, использовались продукты от разведения домашнего скота.

Сельское хозяйство превратилось в сердце всей общественной структуры. «бигмэнов»Люди с властью, которые не унаследовали свои позиции, зачастую повышают свой статус в обществе, даря подарки кому-либо. В свою очередь, получатели подарков чувствуют обязательство перед «бигмэном» и часто становятся его последователями.

В центре подобной системы на Новой Гвинее… мокаСуществовал обычай дарить свиней. Тот, кто приносил больше и тяжелых свиней, имел более высокий социальный статус. Со временем накопление избытка, не нужного “бигмэну”, стало продвинутым способом утверждения своего положения в обществе. Этнографы обозначаютСистемы, подобные «экономике престижа» и «престижным экономикам».

После этого к обороне подтягивались другие аспекты жизни цивилизованного общества. Хранилища с зерном и скот требовали защиты. Для этого строили стены (Иерихон), за которыми находились жилые постройки и амбары, а также место для скота. «Бигмэны» вскоре желали не только социального веса, но и осязаемых признаков своего положения – заказывали ремесленникам все более дорогие украшения. Затем они стали выдавать зерно в долг нуждающимся, получая в лице последних зависимых людей и… вот результат! Возникают общества типа древнего Междуречья, приближающиеся к эпохе Хаммурапи.

Почему земледелие возникло так поздно

Недавно антропологи утверждали, что достоверно человек современного типа существует 40 тысяч лет, а более ранние находки считались «подвидами». Но строгих критериев для этих подвидов не существует и, вероятно, не будет — о чём свидетельствуют данные палеогенетики. Сегодня в антропологии всё чаще говорят: не было человека гейдельбергского и неандертальца, а был лишь неандерталец ранний и поздний, генетически бесшовные, один вид. Точно так же нет никакого «человека идалту» и «современного облика»: люди… жившие 0,33 миллиона лет в Марокко и сегодняшние — один вид.

Хотя признание научно обосновано, оно создает проблему. Если человечество существует по крайней мере три миллиона лет, а неандертальцы — еще дольше, то почему переход к земледелию произошел так поздно и не стал основой для цивилизации? Почему мы столько времени тратили на охоту и собирательство — пусть и легкие, но не дававшие возможности «расти над собой» сотни тысяч лет подряд?

Похоже, этот пункт современная наука постигла наиболее полно. Quaternary Science ReviewsописанИсследователи провели эксперимент с кислицей козьею, эндемиком Южной Африки, изучая съедобную для человека массу растения при разных уровнях СО2: 227, 285, 320 и 390 частей на миллион. Уровень в 320 части на миллион приблизительно соответствует середине XX века, в 285 — доиндустриальному периоду (до 1750 года), а 227 превышает уровень в 180 частей на миллион, характерный для ледникового периода. Все эти уровни ниже современного (410 частей на миллион).

Подземная часть кислицы козьей обладает наибольшей энергетической ценностью.
Коллекционеры Южной Африки употребляют ее клубни с древности и по настоящее время. При концентрации СО2, как в ледниковом периоде, эти клубни вырастают в пять раз меньше, чем при современном уровне СО2, и вдвое меньше, чем при доиндустриальном уровне углекислого газа в воздухе.

При содержании 227 частей на миллион масса съедобных частей растения, игравшего важную роль в жизни южноафриканских племен собирателей и охотников, была на 80% меньше, чем при 390 частях на миллион. В экспериментах участвовали женщины из местных племен собирателей. Изготовленный человеком расход биомассы этих растений, ценностью в 2000 калорий, естественно, разнится в зависимости от уровня СО2, при котором росли растения.

При современной концентрации углекислого газа затраченное время на накопление биомассы, достаточной для получения 2000 калорий, было наименьшим. 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.

Четырех основных сельскохозяйственных злаков древности в серии лабораторных экспериментов показаны тремя цветами водных режимов. Коричневый — мало воды, зеленый — больше, синий — много. По вертикали — биомасса этих культур. Справа — 750 частей на миллион СО2 (такой последний раз был десятки миллионов лет назад). В центре — примерно нынешний уровень. Слева — уровень СО2 времен ледникового периода. Видно, что при “ледниковом” уровне СО2 биомасса настолько мала, что заниматься земледелием объективно нет смысла.

Значение всего этого? В начале рассказа мы отметили: охотники и собиратели имели много свободного времени, потому что работали в два раза меньше нас, людей современных индустриальных обществ. Поэтому у них была возможность проводить эксперименты с ранним земледелием, накапливать урожай, который не могли съесть сами, но могли разделить во время пира для повышения социального статуса.

Даже имея такое изобилие времени, которого нет у современных людей, охотники-собиратели… не смоглиЯ бы перешёл на земледелие как основу хозяйства только тогда, когда оно потребовало бы на полтора раза больше трудозатрат, чем у людей начала голоцена. Так как резкий спад роста первых земледельцев говорит о том, что оно не обеспечивало их достаточным количеством калорий и белков.

Даже при снижении эффективности в полтора раза стремление к выгодному социальному статусу не заставило бы людей заниматься земледелием, потому что в «малоуглеродном» воздухе ледникового периода, даже на теплом экваторе, чистое земледелие могло привести адептов к голодной смерти.

Вулканический углекислый газ поднимается с морского дна. Чем выше температура воды, тем меньше газа она способна удерживать в виде пузырьков. По этой причине конец последнего оледенения резко поднял уровень CO2 в атмосфере и сделал земледелие хоть немного осмысленным.

Группа авторов приходит к выводу, что переход к сельскому хозяйству был возможен только благодаря увеличению содержания CO2 в атмосфере с 180 до 240 (на начальном этапе) и 280 (впоследствии) частей на миллион. Это увеличение произошло вследствие глобального потепления после окончания последнего ледникового периода. Известно, что при повышении температуры растворимость газов в воде… падаетУглекислота из океана проникла в атмосферу, увеличив её концентрацию.

Переход человечества к земледелию был невозможен до окончания последнего ледникового периода. В прошлые межледниковья, например микулинское (120-110 тысяч лет назад), возможно, земледелие практиковалось, но затем его пришлось оставить из-за трудностей выживания при наступлении новой ледниковой эпохи.

Ледниковый период завершился 15 тысяч лет назад, а современные температуры установились лишь 10-12 тысяч лет назад. Тем не менее, температура играет второстепенную роль: даже в тропиках при содержании СО2 180 частей на миллион земледелие не имело большого значения.

Такая ситуация получается забавная: современная человеческая цивилизация не только повысила содержание углекислого газа в атмосфере до уровня миллионолетней давности, но и сама стала бы невозможна без подъема его от ледниковых минимумов. Может быть, стоило назвать антропоцен карбоноценом? Влияние человечества на планету не смогло бы достичь нынешнего уровня без цивилизации, а та могла бы и не возникнуть без всплеска уровня СО2 в атмосфере Земли.