Природа четвертичного периода

 

В течение плейстоцена  в субарктическом поясе северного  полушария обитала довольно разнообразная  фауна млекопитающих, многие из которых  в голоцене вымерли. В тундре, лесотундре и в так называемых холодных степях паслись мамонты, шерстистые носороги, гигантский и северный олень, мускусный  бык, песец, лемминг и различные  грызуны.

 

Фауна умеренного пояса состояла из настоящего слона, носорога Мерка, бизона, гиппопотама, медведя, волка, саблезубой кошки, рыси, а в Северной Америке  кроме перечисленных обитал мастодонт. В лесостепной и степной зонах  состав фауны существенно менялся, здесь широким распространением пользовались лошади, бизоны, антилопы, лоси и многочисленные грызуны.

 

Большое разнообразие имели  млекопитающие тропического и экваториального  поясов. В зависимости от ландшафтных  условий сложился саванный и лесной тип фауны.

 

В плейстоцене обитали  животные, которые были известны в  плиоцене в более северных областях, — это гиппопотамы, мастодонты, саблезубые тигры, носороги, олени, антилопы, зебры  и т.д.

 

Довольно интересна эволюция хоботных в течение плиоцена и  плейстоцена. Настоящие слоны появились  в конце неогена. Их остатки обнаружены в ряде районов Евразии, Северной Америки и Африки. Столь обширный ареал объясняется высокой миграционной способностью слонов. Например, в поисках  пищи и при наступлении неблагоприятных  условий африканские слоны совершают  суточные переходы до 100 км, при этом для них не служат преградой глубокие реки, озера или высокие горы. В плейстоцене слоны расселились  на обширных территориях и приспособились к обитанию в самых различных  климатических условиях от тропических  саванн до субарктической тундры. Это  привело к возникновению различных  экологических типов — от мамонтов до настоящих слонов.

 

В течение четвертичного  периода происходила интенсивная  эволюция высших представителей обезьян  и человека. Вплоть до позднего плейстоцена  остатки древних людей (гоминид) были представлены немногочисленными  находками, сделанными в Африке, Азии и Европе.

 

Наиболее древними представителями  семейства гоминид к которому относится и вид современного человека, являются австралопитеки. Обнаруженные остатки австралопитека (зубы нижние челюсти) в районе озера Рудольф  в Южной Эфиопии имеют возраст  от 4 до 3 млн. лет. Внешне череп австралопитека сходен с черепом крупной обезьяны, но емкость его мозговой коробки  была около 600 см3, а это меньше, чем  у современных людей (средний  объем равен 1200 см3). Эти существа тем не менее по осанке и даже походке мало отличались от нынешних людей. Жили австралопитеки на открытых пространствах тропического пояса, в лесных саваннах. Каков же был  уровень их развития? По-видимому, примитивный, так как до настоящего времени  отсутствуют факты о возможности  изготовления ими орудий и использования  огня.

 

На некоторых древнейших стоянках в Южной Африке (Кромдрай, Сварткрапс) были обнаружены черепа обезьяноподобных людей. Череп у них более массивный, чем у австралопитеков. Эти существа имели плоское лицо и низкий лоб. Судя по строению зубов, они были вегетарианцами. Эти гоминиды получили название парантропов, и их возраст условно отнесен  к началу плейстоцена.

 

На рубеже плиоцена и плейстоцена  австралопитеки и близкие к ним  формы вымерли и на смену пришли «древнейшие люди», известные под  названием архантропы. К ним относятся  питекантропы, гейдельбергский человек, синантропы. Череп питекантропа был  уплощен вверх, отличался низким лбом, выступающими челюстями и надбровными  дугами. Средняя емкость мозговой коробки составляла 860 см3, а максимальная — не более 1000 см3. Слои, вмещающие  остатки питекантропов, были определены как среднеплейстоценовые.

 

Архантропы изготовляли  из песчаников, кварца и вулканических  пород разнообразные орудия, применяли  огонь, основным их занятием была охота. Так, например, в местах их стоянок  обнаружены многочисленные кости оленей, пещерных медведей, буйволов, слонов и  т. д.

 

После архантропов вплоть до середины последнего оледенения существовали палеоантропы. Они были представлены неандертальцами и близкими к  ним формами. С верхнего палеолита  получили распространение живущие  ныне неоантропы — Homo sapiens.

 

Жизнь древнейших людей тесно  переплеталась с окружающей их природой. Основная масса людей обитала  в условиях с благоприятным климатом. При наступлении похолодания, по мере наступания в низкие широты ледников, они мигрировали в области  в области с субтропическим и  тропическим климатом в поисках  пищи и тепла.

 

 

Послеледниковое (голоценовое) потепление

 

Последнее вюрмское оледенение закончилось недавно и около 14 тыс. лет назад наступило потепление, сопровождаемое деградацией ледниковых щитов в Европе и Северной Америке.

 

Как свидетельствуют результаты изучения изотопного состава кислорода  в ледяной колонке Антарктиды, за последние 20 тыс. лет наиболее сильное  потепление (климатический оптимум) произошло между 15-м и 11-м тысячелетиями, и его величина оценивается в 5°. Однако потепление не было одноактным процессом, а осуществлялось постепенно и периодически сменялось кратковременным  похолоданием. Это выражалось в многократном колебании уровня Мирового океана, уровня снеговой линии, наступании и  отступании ледников и т. д.

 

Во время климатического оптимума в северном полушарии происходили  заметные изменения природной среды. Особенно сильно они проявились в  умеренных и высоких широтах. На южном краю Скандинавского ледника  в это время располагалась  серия мелких ледниковых озер, на месте  которых по мере отступания ледника  образовалось Балтийское озеро. Его  уровень был непостоянным и колебался  в пределах десятков метров. Одновременно с этим изменялась соленость вод  от слабо-засолоненной до пресной и  постоянно менялись связи с открытым океаном. Во время снижения уровня Балтийского  озера в результате сокращения притока  пресной воды со Скандинавского ледникового  щита, но высокого стояния Мирового океана, морские воды проникали в  озеро, а это приводило к повышению  его солености. После таяния Скандинавского ледника из-за отсутствия притока  пресных вод уровень Балтики  вновь опустился. Однако таяние приполярных  ледниковых щитов, ледников Гренландии и Антарктиды продолжалось. Это в  свою очередь вызывало сильный подъем уровня Мирового океана и поступление  морских вод в Балтийскую котловину. Около 8 тыс. лет назад соленость  в Балтике достигла 15‰, а температура  воды была намного выше, чем в  настоящее время. После регрессии, которая началась около 4,5 тыс. лет  назад, Балтика стала принимать  современные очертания.

 

В течение голоценовой  эпохи Балтика оказывала огромное климатическое воздействие на северо-западные и северные территории Европы. Особенно увеличивалась ее роль, когда осуществлялось соединение Балтики с теплым океаном. Высокая теплоотдача и влажность  способствовали смягчению климата  и давали возможность развитию на его берегах влаго- и теплолюбивых широколиственных лесов.

 

На протяжении всего климатического оптимума в Арктическом бассейне температура воды была на несколько  градусов выше современной. Это благоприятствовало расселению на север относительно теплолюбивой  фауны и перемещению в том  же направлении растительных сообществ.

 

Многие моллюски, в настоящее  время  известные только у берегов  Исландии и Кольского полуострова  или  Южной Гренландии, во время  климатического оптимума прекрасно  развивались у берегов Шпицбергена, Земли Франца-Иосифа, Новой Земли, где летом отсутствовали ледяные  покровы.

 

Остатки растительности, произраставшей во время климатического оптимума на Шпицбергене, северном побережье Сибири, в Гренландии и на о-ве Элсмир, дают основание предполагать, что Арктический  бассейн в основном был свободен ото льда. Образованный за зиму лед  довольно быстро стаивал в летние месяцы.

 

На многих островах, расположенных  в приполярных районах, росли  леса. Так, в Исландии были распространены березовые  и березово-буковые  леса. Северное побережье Норвегии, Шетландские и Фарерские острова  и многие острова Канадского Арктического архипелага покрывали листопадные  леса. Об относительно высокой среднегодовой  температуре свидетельствует характер лесной растительности Западной Европы. По сравнению с современной эпохой области произрастания лесов  были смещены к северу на 3-5 °.

 

В связи с высокими среднегодовыми температурами в Евразии, а они  более чем на 2° превышали современные, сильно повысился уровень снеговой линии, площадь ледников уменьшилась, и многие из них на Кавказе, Памире и в Альпах полностью исчезли.

 

Многочисленные оценки климата, основанные главным образом на палеоботанических  и археологических данных, позволяют  считать, что в это время в  Европе было в среднем на 2—3°  теплее, чем в настоящее время. Однако в Северо-Восточной Европе зимы были очень снежными, хотя и  не столь холодными как ныне.

 

Более высокие температуры, примерно на 3-4° выше, чем в настоящее  время, были свойственны континентальным  областям Северной Азии. Растительные зоны здесь были смещены к северу. Практически полностью отсутствовала  тундра, а вместо горных тундр располагались  различные кустарниковые ассоциации. Ландшафтно-климатические условия  благоприятствовали миграции и развитию многих животных, неизвестных в этих районах в настоящее время. Так, на  Новосибирских островах, по сообщению  акад. Л. С. Берга, был обнаружен череп  тигра. Тигры, как известно, в настоящее  время живут только в уссуррийской тайге, хотя еще в начале XX в. они  были известны и в Якутской тайге.

 

Во время климатического оптимума исчезли леднковые щиты в Северной Америке и сильно сократилась  их площадь в Гренландии. В связи  с  потеплением лесная растительность в Северной Америке продвинулась к северу на 4—5°.

 

Следы сильного потепления обнаружены и на многих территориях южного полушария, в том числе и в Антарктиде. По данным Г. Флона, среднегодовая температура  во время климатического оптимума в  Антарктиде увеличилась на 2—3°. Поэтому  в водах, омывающих Огненную Землю, Антарктиду, Южную Африку и Австралию, обитали более теплолюбивые организмы  чем живущие здесь в настоящее  время.

 

В течение климатического оптимума сильно преобразились природные  условия даже в тропических и  экваториальных областях. Им было свойственно  не только простое повышение температур, но и значительное изменение характера  увлажнения. На это указывают изменившиеся ареалы обитания многих животных и  растений.

 

Уровень африканских озер 8—9 тыс. лет назад был выше современного. Это, а также наличие многочисленных следов обводнения в современной  аридной зоне, произрастание здесь  влаголюбивой растительности служат неопровержимым доказательством существования  на обширных территориях высокой  влажности.

 

В ныне засушливых областях Азии в период климатического оптимума существовал жаркий влажный климат. В Индии и Пакистане количество атмосферных осадков почти в  четыре раза превышало современный  уровень и неоднократно происходили  катастрофические разливы рек.

 

Климатический оптимум завершился небольшим по интенсивности похолоданием, которое произошло 4—3 тыс. лет назад. В это время несколько увеличились  площади ледников, на суше возросли контрасты зимних и летних температур, снизилась среднегодовая температура, а ландшафтно-климатические области  отступили в сторону экватора.

 

 

Изменение климата в историческую эпоху

 

После похолодания, длившегося около 2 тыс. лет, в начале нового летоисчисления вновь наступила относительно теплая эпоха, которая в истории и  климатологии известна под названием  эпохи викингов. Именно в это время, в конце I и в начале II тысячелетия  н.э., выходцы из Скандинавии, именуемые  викингами, совершали далекие путешествия, открывали и осваивали новые  земли. Сведения о путешествиях викингов, укладе их жизни, природных условиях передают древнескандинавские сказания (саги).

 

Столь успешной миграции людей  и освоению ими новых земель способствовало значительное потепление климата, охватившее многие районы земного шара. Отсутствие мощного льда в Северной Атлантике  благоприятствовало плаванию. На маленьких  суденышках, подчас подчиняя свою судьбу воле волн и ветра, викинги совершали  далекие и продолжительные путешествия. Около 700 г. н. э. ирландские монахи открыли  Фарерские острова и обосновали там поселение. Почти через 100 лет  острова были захвачены норвежскими  викингами.

 

Позднее викинги открыли  Исландию, а в 875 г. достигли Гренландии.

 

В начале XI в. они высадились на берегу Северной Америки и основали там  поселение. Между  Гренландией   и   Северной Америкой имелось  регулярное сообщение. Считается, что  таким образом викинги освоили  о-в Баффинова Земля, п-ов Лабрадор и о-в Ньюфаундленд. Эти предположения  недавно были подтверждены находками  остатков древних поселений в  Ньюфаундленде и Гренландии. В  настоящее время поселения викингов в Гренландии погребены под мощной толщей льда.

 

Во всех  исландских сагах, где говорится о путешествиях викингов, нет упоминаний о ледяных  препятствиях. Следовательно, морские  льды отсутствовали и плавание между  Исландией и Гренландией совершалось  регулярно.

 

Поселенцы в Гренландии занимались скотоводством, в то время как  в настоящее время значительная часть этого острова покрыта  ледяным панцирем, а его жители в основном занимаются добычей морского зверя и рыболовством. Викинги  плавали и в северо-восточном  направлении. Они неоднократно огибали  Скандинавию, открыли Шпицберген и, возможно, даже достигли устья р. Северной Двины. Потепление климата в IX—XI вв. в Европе сопровождалось уменьшением  влажности. Однако оно было не таким  интенсивным, как в период климатического оптимума; среднегодовые температуры  повысились лишь на 1—2°.

 

В раннем средневековье в  результате потепления улучшилась ледовая  обстановка в Арктике. Во многих районах  произрастали несвойственные настоящему времени растения. Так, в Северной Америке на берегах р. Св. Лаврентия  в это время отмечалось обилие винограда, в Китае в районе р. Хуанхэ выращивали мандарины и апельсины,  в Японии повсеместно наблюдалось  очень раннее цветение сакуры.

 

В областях современного аридного климата было влажно. Полноводнее  были реки бассейнов Средиземноморья  и Ближнего Востока, уровень озер, в том числе и уровень африканского озера Чад, был намного выше, чем  в современную эпоху. Это потепление длилось примерно около 500—600 лет  и его часто называют малым  климатическим оптимумом.

 

Наступившее похолодание  носит название малого ледникового  периода. Оно началось в XIII—XIV вв. и  завершилось в конце XIX в. Серия  кратковременных, но сильных похолоданий  сменилась потеплениями. Во время  похолоданий температуры снижались  по сравнению с современными на 1,5—2°. О природных условиях этого довольно длительного периода человеческой истории свидетельствуют многочисленные летописи и другие письменные источники.

 

Для   времени  похолодания  важным показателем климата, растительности и животных суши, является состояние  горных ледников. Однако они часто  реагируют на изменения климата  не сразу, а с некоторым опозданием.