Понимание истоков рода Homo и заполнение деталями его последующей эволюции – бесконечный квест, поскольку находки отодвигают старые маркеры и усложняют картину, ученые открывают новые виды, которые не соответствуют существующей иерархии (Trinkaus 2005; Reynolds and Gallagher 2012). На 2015 год старейшими, надежно датированными гомининами остаются Ardipithecus ramidus (4,4 миллиона лет назад, найден в 1994 году) и Australopithecus anamensis (4,1–5,2 миллиона лет назад, найден в 1967 году). Значимым дополнением 2015 года был Australopithecus deyirimeda (3,3–3,5 миллиона лет назад) из Эфиопии (Hayle-Selassie et al. 2015). Последовательность более молодых гоминин включает Australopithecus afarensis (найден в 1974 году в Лаэтоли, Танзания, и в Хадаре, Эфиопия), Homo habilis (обнаружен в 1960 году в Танзании) и Homo erecrus (появился 1,8 миллиона лет назад, множество находок в Африке, Азии и Европе, самые молодые датируются 250 тысячами лет назад).
Повторный анализ первых костей Homo sapiens, найденных Ричардом Лики в Эфиопии в 1967 году – показал датировку порядка 190 тысяч лет назад (McDougall, Brown, and Fleagle 2005). Наши прямые предки добывали пищу охотой и собирательством, и только 10 тысяч лет назад отдельные маленькие группы начали переходить к оседлому образу жизни, базой которого стали одомашненные растения и животные. Это значит, что миллионы лет стратегии добывании пищи гоминин не отличались от стратегий наших примитивных предков, но сейчас у нас есть изотопные доказательства из Восточной Африки, что около 3,5 миллиона лет назад рацион гоминин начал отличаться от рациона сохранившихся человекообразных обезьян. Исследователи (Sponheimer and co-workers 2013) обнаружили, что с этого времени несколько таксонов гоминин начали вводить в свой рацион пищу, обогащенную изотопом 13С (произведенную в результате С4-метаболизма), и поэтому состав изотопов углерода у них в организме сильно отличался от такового у африканских млекопитающих. Опора на растения С4 таким образом имеет древнее происхождение, в современном сельском хозяйстве есть два С4-растения: кукуруза и сахарный тростник, и они характеризуются более высокими средними урожаями, чем любой другой вид, дающий нам зерно или сахар.
Первым эволюционным достижением, которое в конечном итоге привело к появлению нашего вида, было не увеличение мозга, не изготовление орудий, а прямохождение, структурно очень маловероятное, но имеющее огромные адаптационные последствия. Начало появления этого признака можно проследить до эпохи примерно в 7 миллионов лет назад (Johanson 2006). Люди – единственные млекопитающие, для которых перемещение на двух ногах является нормой (другие приматы делают это лишь иногда), и поэтому прямохождение можно рассматривать как важнейший эволюционный прорыв, который и сделал нас в конечном итоге людьми. Хотя прямохождение – в сущности последовательность прерванных падений – нестабильно и неуклюже: «Человеческая походка – очень рискованная штуковина. Без точнейшего расчета времени человек просто упадет на лицо; фактически каждый шаг, который он делает, не более чем качание на краю катастрофы» (Napier 1970, 165). Непременно стоит отметить, что из-за прямохождения повышается риск мышечно-скелетных травм, с возрастом кости становятся хрупкими, менее плотными, возникает остеопороз (Latimer 2005).
Много вариантов ответа было предложено на простой вопрос, почему мы ходим на двух ногах, и большинство из них, как показано в недавней работе (Johanson 2006), выглядят совершенно неубедительными. Попытка распрямиться, чтобы запугивать хищников, не имела бы эффекта в случае с дикими собаками, гепардами или гиенами, которые не боятся более крупных млекопитающих. Попытка распрямиться, чтобы иметь лучший обзор в высокой траве только привлекла бы внимание тех же хищников; добраться до фруктов на низких ветвях можно было, не отказываясь от быстрого перемещения на четырех конечностях; а охлаждение тела легко достигается отдыхом в тени и добычей провизии в утренние и вечерние часы, когда прохладно. Различия в общих затратах энергии могут служить наилучшим объяснением (Lovejoy 1988). Гоминины, как и почти все млекопитающие, тратят большую часть энергии при воспроизведении, кормежке и обеспечении безопасности, и прямохождение помогает выполнять все эти функции.
Как изложил это исследователь (Johanson 2006, 2): «Естественный отбор не может создать вид поведения вроде прямохождения, но он может содействовать отбору этого вида поведения после того, как он появился». Если рассматривать проблему в более узком смысле, то совершенно не очевидно, что прямохождение предложило значительные биомеханические преимущества, чтобы обеспечить его отбор просто на основе затрат энергии на передвижение (Richmond et al. 2001). Хотя ученые (Sockol, Raichlen, and Pontzer 2007), измерив затраты энергии при передвижении шимпанзе и взрослого человека, нашли, что человеческая ходьба обходится в 75 % энергии от той, что расходуется при перемещении шимпанзе на двух или четырех конечностях. Разница возникает благодаря биомеханическим отличиям в анатомии и способе перемещения, и прежде всего – более вытянутому бедру и более длинным задним конечностям человека.
С прямохождения начался каскад значительных эволюционных изменений (Kingdon 2003, Meldrum and Hilton 2004). Оно освободило руки гоминин, чтобы держать оружие или переносить пищу к месту постоянного жительства, а не съедать ее на месте. Но в первую очередь оно было необходимо, чтобы развивалась координация кистей и появилась возможность использовать инструменты. Исследователи (Hashimoto and co-workers 2013) сделали вывод, что адаптации, обеспечившие освоение инструментов, развивались независимо от тех, которые требовались для человеческого прямохождения, поскольку и у людей, и у обезьян каждый палец руки представлен отдельно в первичной сенсомоторной области мозга, точно так же как сами пальцы разделены между собой. Поэтому возможно использовать каждую фалангу в сложных движениях, которые требуются при освоении инструментов. Но без прямохождения было бы невозможно использовать туловище в качестве опоры для рычага руки при изготовлении орудий и их применении. Прямохождение также освободило рот и зубы для развития более сложной системы звуковых сигналов, предшественницы языка (Aiello 1996). При этом понадобился более крупный мозг, энергетические потребности которого в конечном итоге в три раза превысили потребности мозга шимпанзе и составили до одной шестой общего базового метаболизма (Foley and Lee 1991; Lewin 2004). Средний коэффициент энцефализации (актуальная/ожидаемая масса мозга для заданной массы тела) составляет 2–3,5 в случае приматов и ранних гоминин, а для человека – несколько выше 6. Три миллиона лет назад Australopithecus afarensis имел мозг объемом менее чем 500 см3, полтора миллиона лет назад объем мозга удвоился у Homo erectus, а затем вырос еще примерно на 50 % у Homo sapiens (Leonard, Snodgrass, and Robertson 2007).
Более высокий коэффициент энцефализации был критически важен для роста социальной сложности (которая повысила шансы на выживание и поставила гоминин особняком среди прочих млекопитающих) и тесно связан с изменениями потребляемой пищи. Особые энергетические потребности мозга, грубо, в 16 раз больше, чем у скелетных мускулов, мозг человека расходует 20–25 % от метаболической энергии в состоянии покоя, в отличие от 8-10 % в случае других приматов и всего лишь 3–5% для остальных млекопитающих (Holliday 1986; Leonard et al. 2003). Единственный способ ужиться с таким большим мозгом, поддерживая ту же скорость метаболизма (человеческий метаболизм в состоянии покоя не выше, чем у других млекопитающих сравнимой массы) состоял в снижении массы других метаболически затратных тканей. Айелло и Уилер (Aiello and Wheeler 1995) доказывали, что уменьшение размера пищеварительного тракта было лучшим выбором, поскольку масса кишечника (в отличие от массы сердца или почек) может варьироваться в значительной степени в зависимости от рациона питания.
Различные исследователи (Fish and Lockwood 2003; Leonard, Snodgrass and Robertson 2007; Hublin and Richards 2009) подтвердили, что качество пищи и масса мозга имеют значительную позитивную корреляцию у приматов, и улучшения питания гоминин, включение в рацион мяса, поддерживают более крупный мозг, высокие энергетические затраты которого таким образом компенсируются за счет уменьшения кишечного тракта (Brauen et al. 2010). В то время как у существующих в наше время приматов, помимо человека, более 45 % массы кишок приходится на толстый кишечник и только 14–29 % на тонкий кишечник, у людей эти пропорции обратны: более 56 % приходится на тонкий кишечник и только 17–25 % на толстый.
Это явственное указание на адаптацию к более качественным видам пищи с высокой плотностью энергии (мясо, орехи), которые перевариваются в тонком кишечнике. Увеличение количества потребляемого мяса помогает объяснить выигрыш человека в массе тела и в росте, а также уменьшение челюстей и зубов (McHenry and Cofling 2000; Aiello and Wells 2002). Но более высокая доля потребления мяса не могла изменить энергетический базис эволюционирующих гоминин: чтобы обеспечить себя пищей, они должны были полагаться только на собственные мускулы и простейшие стратегии при собирательстве, поедании падали, охоте и рыболовстве.
Отследить происхождение первых инструментов из дерева (палки и дубинки) невозможно, поскольку лишь артефакты этого рода, сохранившиеся в бескислородной среде, чаще всего в болотах, дожили до нашего времени. Однако разрушение мало коснулось камней, которые использовались для изготовления простейших инструментов, и новые находки всё отодвигают назад дату появления первых орудий, сделанных человеком. Несколько десятилетий почти все соглашались, что вероятная датировка подобных объектов – 2,5 миллиона лет назад. Изготовленные из булыжников, сравнительно маленькие и простые олдувайские каменные топоры (ядро и заостренный край), рубила и отщепы облегчали задачу разделки туш животных и расщепления костей (de la Torre 2011). Но позднейшие находки в Ломекви в Западной Туркане, Кения, отодвинули дату появления старейших орудий из камня до 3,3 миллиона лет назад (Harmand et al. 2015).
Около полутора миллионов лет назад гоминины начали изготавливать отщепы большего размера, чтобы делать двусторонние ручные топоры, копья и ножи ашельской (1,2–0,1 миллиона лет назад) культуры. Зачистка одного ядра позволяла получить меньше 20 см острых режущих краев, но умельцы того времени изготавливали самые разные ручные инструменты из камня (рис. 2.1). Деревянные копья были очень нужны при охоте на крупных животных. В 1948 году почти целое копье обнаружили внутри скелета слона в Германии и датировали последним межледниковым периодом (115–125 тысяч лет назад), а в 1996 году метательные копья, найденные в лигнитовом карьере в Шёнингене, датировали 400–380 тысячами лет назад (Thieme 1997). Каменные же наконечники, насаженные на деревянные копья, имеют датировку около 300 тысяч лет назад.
Но новые открытия в Южной Африке отодвинули дату появления многокомпонентных орудий как минимум на двести тысяч лет (Wilkins and co-workers 2012). Исследователи пришли к выводу, что каменные наконечники из Кату Пан сделаны около 500 тысяч лет назад и что их прикрепляли к деревянным копьям. Настоящее длинное метательное оружие эволюционировало в Африке между 90 и 70 тысяч лет назад (Rhodes and Churchill 2009). Другие недавние открытия в Южной Африке показали, что значительные технические усовершенствования – производство маленьких лезвий (микролитов), главным образом из нагретого камня, для использования в составных орудиях – имели место уже 71 тысячу лет назад (Brown et al. 2012). Более крупные составные орудия получили широкое распространение только около 25 тысяч лет назад (граветтская культура в Европе) с появлением сложных тесал и топоров и с развитием более эффективной технологии отщепывания кремня, давшей множество остроконечных орудий: гарпуны, иглы, пилы. Горшечное дело и изготовление предметов из тканых волокон (одежда, сети, корзины) тоже появились в это время.
Рисунок 2.1. Каменные инструменты ашельской культуры, первые изготовленные Homo ergaster, формировались путем удаления каменных отщепов, после чего получались специализированные режущие лезвия (Corbis)
При мадленской культуре (между 17 и 12 тысяч лет назад; названа по имени пещеры Ла Мадлен в Южной Франции, где были обнаружены инструменты) производилось до 12 метров микролезвий из единственного камня, и эксперименты с их современными аналогами (насаженными на копья) показали их пользу в охоте (Petillon et al. 2011). Копье с каменным наконечником стало еще более мощным оружием после изобретения копьеметалок в позднем палеолите. Использование принципа рычага удвоило скорость полета оружия и уменьшило необходимость слишком приближаться к цели. Стрелы с каменными наконечниками распространили эти преимущества еще дальше и обеспечили большую точность.
Мы никогда не узнаем дату, когда огонь впервые начали использовать для обогрева и приготовления пищи: на открытом месте любые релевантные доказательства существования кострищ быстро исчезали по естественным причинам, а в обитаемых пещерах их ликвидировали за поколения повторного использования. Самые ранние данные, на которые мы можем полагаться, понемногу отодвигаются в прошлое: Гудсблом (Goudsblom 1992) называл цифру в 250 тысяч лет назад, но уже дюжиной лет позже фигурировали 790 тысяч лет назад (Goren-Inbar and coworkers 2004), в то время как окаменелости предполагают, что употребление приготовленной пищи имело место уже 1,9 миллиона лет назад. Но безо всяких сомнений, в верхнем палеолите (30–20 тысяч лет назад), когда Homo sapiens sapiens занял в Европе место неандертальцев, использование огня было широко распространено (Bar-Yosef 2002; Karkanas et al. 2007).
Приготовление пищи всегда рассматривалось как важный элемент человеческой эволюции, но некоторые исследователи (Wrangham 2009) считают, что оно оказало «чудовищное» влияние на наших предков. Оно очень сильно расширило список доступной пищи, и кроме того, его освоение повлекло за собой многочисленные физические изменения (включая уменьшение зубов и объема пищеварительного тракта), а также трансформацию поведения (необходимость охранять запасы еды, что обеспечило возникновение защитных связей между мужчинами и женщинами). И в конечном итоге все это привело к комплексной социализации, оседлой жизни и «самоодомашниванию». Всю пищу в доисторические времена готовили на открытом огне, мясо вешали над костром, закапывали в угли, клали на раскаленные камни, заворачивали в шкуры, обмазывали глиной или помещали в кожаные сосуды вместе с водой и раскаленными камнями. Поскольку способов и методов обращения с пищей много, то невозможно определить типичную эффективность конверсии топлива. Эксперименты показывают, что 2-10 % энергии дерева превращается в полезное тепло, и правдоподобные предположения оценивают годовое потребление дерева максимум в 100–150 кг/г. на человека (примечание 2.1).
Примечание 2.1. Потребление дерева при приготовлении мяса на открытом огне
Реалистические предположения при определении вероятного максимума потребления дерева при приготовлении мяса на открытом огне во время позднего палеолита следующие (Smil 2013а): среднее дневное поступление энергии – около 10 МДж на человека (адекватно для взрослых, выше, чем в среднем для популяции), в котором доля мяса 80 % (8 МДж); плотность энергии пищи для трупов животных – 8-10 МДж/кг (типично для мамонтов, в общем 5–6 МДж/кг для крупных копытных); средняя температура окружающей среды 20 °C в теплом и 10 °C в холодном климатах; температура готовки мяса – 80 °C (77° достаточно для хорошо прожаренного мяса); теплоемкость мяса примерно 3 кДж/кг°С; эффективность готовки на открытом пламени всего 5 %; средняя плотность энергии сухой древесины – 15 МДж/кг. Эти числа предполагают среднее дневное потребление около 1 кг мяса мамонта (и около 1,5 кг мяса крупных копытных) на человека и дневную потребность около 4–6 МДж дерева. Общее годовое потребление будет 1,5–2,2 ГДж или 100–150 кг (частично свежей, частично сухой) древесины. Для 200 тыс. человек, живших на Земле 20 тысяч лет назад, глобальная потребность составляла 20–30 тысяч тонн, пренебрежимо малая доля (порядка 8-10 знака после запятой) от всей древесной фитомассы планеты.
Помимо обогрева и приготовления пищи огонь использовали в качестве инженерного инструмента: анатомически современные люди нагревали камни, чтобы они лучше раскалывались, как минимум 164 тысячи лет назад (Brown et al. 2009). Некоторые исследователи (Mellars 2006) предполагают, что существуют доказательства контролируемого выжигания растительности в Южной Африке уже 55 тысяч лет назад. Выжигание леса как инструмент управления окружающей средой охотниками-собирателями раннего голоцена могло помогать в охоте (обеспечивая рост свежей зелени, привлекающей животных, и заодно создавая лучшую видимость), облегчать передвижение или процесс сбора древесных плодов (Mason 2000).
Большое разнообразие археологических находок в пространстве и времени препятствует каким-либо простым обобщениям по поводу энергетического баланса доисторических сообществ. Описания первых контактов с дожившими до нашего времени охотниками-собирателями и их антропологическое изучение дают нам только шаткие аналогии. Информация о группах, проживших в экстремальной окружающей среде достаточно долго, чтобы оказаться объектом изучения современной науки, может быть лишь с оговорками распространена на сообщества доисторической эпохи, развивавшиеся в иных климатических условиях, имевшие более изобильные ресурсы. Более того, многие изученные общины охотников-собирателей уже изменились под влиянием длительных контактов с людьми иного культурного уровня (Headland and Reid 1989; Fitzhugh and Habu 2002). Но отсутствие типичной схемы поиска пищи не мешает нам опознать набор биохимических императивов, управляющих энергетическими потоками и определяющих поведение групп, живущих охотой и собирательством.
Самые достоверные собрания надежных доказательств показывают, что средняя плотность населения современных обществ охотников-собирателей – отражающая различие среды обитания, навыки и техники добывания пищи – варьируется в пределах трех порядков (Murdock 1967; Kelly 1983; Lee and Daily 1999; Marlowe 2005). Минимум составляет меньше 1 человека на 100 км2, максимум – несколько сотен человек на 100 км2, со средним значением в 25 человек на 100 км2 для 340 изученных культур. Слишком низкая плотность, чтобы поддерживать более сложные общества с возросшей функциональной специализацией и социальной стратификацией. Средние значения плотности охотников-собирателей были ниже, чем средняя плотность травоядных со сравнимой массой, способных переваривать изобильную целлюлозную фитомассу. Аллометрические уравнения предсказывают значение около 5 млекопитающих весом около 50 кг на квадратный километр, при этом плотность шимпанзе составляет 1,3–2,4 животных на километр, а плотность охотников-собирателей XX века была ниже одного человека на километр в теплом климате и 0,4 в Новом Свете (Marlowe 2005; Smil 2013а). Плотность популяции была значительно выше для групп, комбинировавших собирание имевшихся в изобилии растений с охотой (хорошо изученные образцы включают группы в постледниковой Европе и, в относительно недавнее время, на Мексиканском нагорье) и для прибрежных общин, зависящих в основном от морских видов (с хорошо документированными археологическими находками в балтийском регионе и недавними антропологическими исследованиями на северо-западе Тихого океана).
Собирание моллюсков, рыбная ловля, прибрежная охота на морских млекопитающих поддерживали наиболее высокую плотность охотников-собирателей, и подобная практика вела к появлению полупостоянных и даже постоянных поселений. Прибрежные деревни северо-запада Тихого океана с их большими домами и организованной совместной охотой на морских млекопитающих выглядели исключительными по уровню оседлости. Подобные значительные вариации плотности были не просто функцией от потоков биосферной энергии: значения не уменьшались по направлению к полюсам, и не увеличивались по направлению к экватору (в пропорции к более высокой фотосинтетической продуктивности), и не соотносились с общей массой животных как объектов охоты. Вариации определялись переменными экосистемы, сравнительной зависимостью от растительной и животной пищи, использованием сезонных запасов. Как и большинство приматов помимо человека, все охотники-собиратели были всеядными, но убийство более крупных животных оказалось главным энергетическим вызовом, поскольку его целью становился куда меньший по объему резервуар съедобных веществ, чем содержалось в растениях для собирательства: естественное последствие уменьшения энергии, переносимой между трофическими уровнями.
Травоядные потребляют только 1–2% от полезной первичной продуктивности в листопадных умеренных лесах и до 50–60 % на некоторых тропических лугах, за среднюю величину можно взять 5-10 % (Smil 2013а). В целом меньше чем 30 % от потребленной фитомассы переваривается; большая ее часть тратится зря, только 1–2% от нее в случае птиц и млекопитающих становится зоомассой. В результате травоядные, на которых чаще всего охотятся, заключают в себе менее процента энергии, изначально запасенной в фитомассе экосистемы, где они обитают. Это объясняет, почему охотники предпочитают убивать животных, которые сочетают сравнительно большую массу тела с высокой продуктивностью и плотностью популяции: дикая свинья (90 кг), олень и антилопа (25-500 кг) были общей целью охотников.
Там, где подобные животные были сравнительно широко распространены, например в тропических или умеренных лесах и на лугах, охота представлялась более благодарным делом, но в противоположность общему мнению по поводу изобилия видов животных, тропические леса находятся в самом низу списка экосистем, благоприятных для охотников. Большая часть животных, обитающих в такой среде – древесные, питающиеся листвой и фруктами (обезьяны, птицы), они активны и слабо достижимы в кронах деревьев (а многие еще и ночные), и охота на них обещает низкую энергоотдачу. Обнаружено (Sillitoe 2002), что и собирательство, и охота в тропических дождевых лесах нагорий Папуа Новой Гвинеи очень затратны и живущие там люди расходуют в четыре раза больше энергии на охоту, чем получают с пищей. Очевидно, что при такой низкой энергоотдаче охота не может стать первоочередным способом добывания пищи (отрицательную энергоотдачу можно объяснить только необходимостью в животном белке), и поэтому для обеспечения достаточного количества пищи требовались те или иные формы кочевого земледелия.
Ученые считали (Bailey and co-workers 1989), что однозначных этнографических сообщений об охотниках-собирателях, живущих в тропических лесах без какой-либо опоры на одомашненных животных и на растения, не существовало. Позже это мнение изменилось (Bailey and Headland 1991), когда поступили археологические доказательства из Малайзии, что изобилие диких свиней и саговых пальм допускает некоторые исключения. Собирательство часто было удивительно неблагодарным как в изобильных видами тропиках, так и в умеренных лесах. Эти экосистемы содержат большую часть фитомассы планеты, но она заключена чаще всего в тканях высоких древесных стволов, целлюлозу и лигнин из которых человек не в состоянии переварить (Smil 2013а). Богатые энергией фрукты и семена составляют малую долю от общей массы растений и часто недоступны в высоких кронах; семена обычно защищены твердой скорлупой и требуют энергозатратного процесса очистки перед употреблением. Собирательство в тропических лесах также требует долгого поиска: большое разнообразие видов означает, что деревья или лозы одного вида расположены друг от друга на большом расстоянии (рис. 2.2). Сбор бразильского ореха может быть прекрасным примером подобной ситуации (примечание 2.2).
По контрасту с часто неудачной охотой в тропических и умеренных лесах травянистые равнины или лесостепь предлагают прекрасные возможности для собирательства и охоты. В этих экосистемах содержится куда меньше энергии на единицу площади, чем в густом лесу, но большая ее доля присутствует в форме легко собираемых и высокопитательных семян и фруктов или сконцентрирована в скоплениях крахмалистых листьев и клубней. Высокая плотность энергии (до 25 МДж/кг) делает орехи в особенности полезными, и некоторые из них, такие как желуди или лесной орех, очень легко собирать. И, в отличие от лесных, многие животные, пасущиеся на травянистых равнинах, вырастают до значительного размера, часто передвигаются большими стадами и поэтому обещают значительную отдачу на энергию, инвестированную в охоту.
Рисунок 2.2. Тропический дождевой лес может похвастаться изобилием населяющих его видов, но сравнительно беден растениями, которые могут поддерживать большие популяции охотников-собирателей. На фотографии – кроны джунглей в Ла-Фортуна, Коста-Рика (Corbis)
Примечание 2.2. Сбор бразильского ореха
Бразильский орех благодаря высокому содержанию липидов (66 %) характеризуется энергией в 27 МДж/кг (сравните с примерно 15 МДж/кг для злаковых культур), в нем около 14 % белка, он также является источником натрия, магния, кальция, фосфора и даже селена (Nutrition Value 2015). Сбор этих орехов одновременно сложен и опасен. Bertolletia excels вырастает до 50 метров, и отдельные деревья стоят далеко друг от друга. От 8 до 24 орехов собраны в тяжелые (до 2 кг) капсулы, покрытые эндокарпом подобно кокосу. Собиратели орехов должны правильно выбирать время сбора: слишком рано, и «стручки» останутся недоступными на вершинах деревьев, так что придется идти еще раз; слишком поздно, и агути (Dasyprocta punctata), крупные грызуны и единственные животные, способные добраться до мякоти орехов, съедят их прямо на месте или спрячут в собственных кладовых (Haugaasen et al. 2010).
Гоминины могли добывать мясо в степях и лесостепях даже безо всякого оружия, действуя как падальщики, или как несравненные загонщики, или как коварные строители ловушек. Учитывая, что физические возможности первых людей не впечатляли, а эффективное оружие отсутствовало, наиболее вероятно, что наши предки и в самом деле были скорее падальщиками, чем охотниками (Blumenschine and Cavallo 1992; Pobiner 2015). Крупные хищники – львы, леопарды, саблезубые кошки – нередко оставляли после себя частично объеденные тела травоядных. Это мясо, или по меньшей мере питательный костный мозг, могло доставаться нашим предкам, а не их конкурентам в виде грифов, гиен и других падальщиков.
Но есть точка зрения (Dominguez-Rodrigo 2002), согласно которой сбор падали не мог дать достаточное количество мяса, и что только охота на травянистых пространствах могла обеспечить нужный объем белка. В любом случае, прямохождение человека и его «умение» потеть сильнее любого другого млекопитающего давало ранним людям возможность преследовать и загонять до полного изнеможения даже самых быстрых травоядных (примечание 2.3).
Некоторые исследователи (Carrier 1984) считают, что выдающаяся скорость рассеивания тепла человеком обеспечила ему важное эволюционное преимущество, которое отлично послужило нашим предкам, когда они заняли новую нишу – дневного, высокотемпературного хищника. Свойство обильно потеть, а значит, активно работать при высоких температурах осталось и у человеческих популяций, которые мигрировали в зоны холодного климата: не обнаружено значительной разницы в плотности мерокринных желез у населения различных температурных зон (Taylor 2006). Обитатели средних и высоких широт могут потеть точно так же, как аборигены тропических областей, после краткого периода акклиматизации.
Примечание 2.3. Бег и рассеивание тепла у людей
Все четвероногие имеют оптимальные скорости для разных видов передвижения, например шаг, рысь и галоп у лошадей. Энергетические затраты бега человека относительно высоки по сравнению с затратами на бег млекопитающих сравнимой массы, но в отличие от них, у человека объем затрат прямо не связан со скоростью бега, если она между 2 и 6 м/с (Carrier 1984; Bramble and Lieberman 2004). Прямохождение и эффективное рассеивание тепла объясняют этот подвиг. Вентиляция четвероногих ограничена одним вдохом на двигательный цикл. Грудные кости и мускулы должны поглотить ударную нагрузку от передних конечностей, в то время как спинно-брюшной каркас ритмично сжимает и расширяет грудную клетку, а вот частота человеческого дыхания может варьироваться произвольно. Люди могут бежать с какой угодно скоростью, а у четвероногих набор оптимальных скоростей ограничен структурно.
Экстраординарные способности человека в области терморегуляции опираются на очень высокую скорость потоотделения. Лошади теряют воду с часовой интенсивностью в 100 г/м2 шкуры, верблюды – 250 г/м2, но человек может терять больше 500 г/м2, а пиковые значения достигают 2 кг/м2 (Torii 1995; Taylor and Machado-Moreira 2013). Скорость потения определяет потерю тепла в 550–625 Вт, что достаточно для регуляции температуры даже во время исключительно тяжелого труда. Люди также могут пить меньше, чем они теряют влаги, и восполнять частичное обезвоживание многими часами позже. Именно бег превратил людей в дневных высокотемпературных хищников, которые могли загонять животных до истощения (Heinrich 2001; Lienberg 2006). Документированные случаи загонной охоты включают индейцев тарахумара в Северной Мексике, способных загнать оленя; пайутов и навахо, жертвами которых были вилорогие антилопы. Басарва из Калахари могли добывать дукеров, ориксов, а во время сухого сезона даже зебр, ну а некоторые аборигены Автралии проделывали то же самое с кенгуру. Бегущие босиком люди снижают потерю энергии примерно на 4 % (и реже страдают от повреждений лодыжек и хронических болезней ног) по сравнению с бегунами в легкоатлетических кроссовках (Warburton 2001).
Но как только были изобретены и вошли в обиход необходимые инструменты, охота с их помощью получила преимущество перед загоном добычи, и после исследования 51 коллекции находок среднего каменного века и 98 из позднего каменного века (Faith 2007) подтвердилось, что первые африканские охотники умело добывали крупных травоядных, в том числе быков. Энергетические императивы охоты на крупных животных также внесли значительный вклад в социализацию человека. Исследователи (Trinkaus 1987, 131–132) сделали вывод, что «большая часть отличительных характеристик человека, таких как прямохождение, ловкость рук, продвинутые технологии и заметное увеличение головного мозга, могут быть рассмотрены как требования, выдвинутые гибкой и развитой системой добывания пищи».
Роль охоты в эволюции человеческих сообществ выглядит самоочевидной. Индивидуальный успех в охоте на крупных животных с помощью примитивного оружия крайне маловероятен, и желающие выжить охотничьи группы должны были поддерживать минимальный уровень кооперации, чтобы выслеживать раненых животных, разделывать их, транспортировать мясо и затем распределять добычу. Общественная охота приносила в то время наибольшую выгоду и представляла собой хорошо спланированный загон животных (использовались загородки из камня и дерева, естественные густые заросли и скалы, и даже рампы), чтобы они оказались в заранее приготовленной ловушке или – возможно, наиболее простое и хитроумное решение – упали с обрыва (Frison 1987). Многие крупные травоядные – мамонты, бизоны, олени, антилопы, горные козлы – могли быть убиты таким образом, обеспечивая людям запас замороженного или обработанного (закопченного или превращенного в пеммикан) мяса.
Обрыв Хед-Смэшт-Ин-Баффало-Джамп около Форт Маклеод (Альберта, Канада), часть Всемирного наследия ЮНЕСКО, может служить ярким примером такой охотничьей стратегии, поскольку использовался около 5700 лет. «Чтобы начать охоту… молодой человек… мог заманить стадо в нужном направлении, имитируя голос потерявшегося теленка. Как только бизоны подходили к заграждениям для охоты (длинные линии пирамидок из камней, которые складывали, чтобы помочь охотникам направить бизонов к обрыву), охотники появлялись позади стада и пугали животных криками и взмахами рук», и в конечном итоге стадо падало с обрыва (UNESCO 2015а). Полезная энергоотдача от белка и жира, полученного из животных, была очень велика. Охотники позднего плейстоцена могли быть очень успешными, у многих ученых-исследователей Четвертичного периода появилась гипотеза, что именно охота большей частью (или полностью) стала причиной сравнительно быстрого исчезновения мегафауны позднего палеолита, животных с весом тела больше 50 кг (Martin 1958, 2005; Fiedel and Haynes 2004), но она до сих пор окончательно не подтверждена (примечание 2.4).
Примечание 2.4. Исчезновение мегафауны позднего плейстоцена
Непрерывное истребление медленно размножающихся животных (с единственным отпрыском, который рождается после долгого вынашивания) может привести к их исчезновению. Если мы примем, что люди позднего плейстоцена имели дневную потребность в пище в 10 МДж/на человека, что они ели в основном мясо и что большая его часть (80 %) обеспечивалась как раз мегафауной, тогда популяции в два миллиона человек требовалось почти 2 Мт (вес в свежем виде) мяса в год (Smil 2013а). Если мамонты были единственным видом, на который охотились, то их требовалось истреблять 250–400 тысяч голов в год. Но охота на мегатравоядных касалась и других крупных млекопитающих (слоны, гигантские олени, бизоны, дикие быки), и потребность в 2 Мт мяса в год могла обеспечить уничтожение около двух миллионов разных животных в год. Наиболее вероятным объяснением исчезновения мегафауны позднего плейстоцена может служить комбинация естественных (изменения климата и растительного покрова) и антропогенных (охота и огонь) факторов (Smil 2013а).
Все до-сельскохозяйственные общества характеризовались всеядностью, составляющие их люди не могли позволить себе роскошь игнорировать какие-либо из доступных источников питания. Хотя охотники-собиратели употребляли в пищу множество видов растений и животных, обычно несколько основных определяли рацион. Неизбежно предпочтение оказывалось семенам – помимо того, что их легко собирать и хранить, в семенах сочетается высокое содержание энергии со сравнительно высоким содержанием белка. Семена диких растений содержат столько же энергии, сколько и зерна культивируемых (пшеница – 15 МДж/кг), у орехов плотность энергии до 80 % больше (грецкий орех – 27,4 МДж/кг).
Мясо любых диких животных – прекрасный источник протеина, но чаще всего оно содержит мало жира и поэтому имеет низкую плотность энергии, вполовину меньше по сравнению с зерном в случае маленьких, жилистых млекопитающих. Ничего удивительного, что широко распространено предпочтение охотиться на крупных и сравнительно жирных животных. Единственный небольшой мамонт давал столько же годной в пищу энергии, сколько 50 северных оленей, а бизон равнялся 20 оленям (примечание 2.5). Именно по этой причине наши неолитические предки устраивали засады на огромных мамонтов, вооружившись простым оружием с каменными наконечниками, и по этой же причине индейцы равнин Северной Америки тратили много энергии на преследование бизонов (чтобы сделать потом из жирного мяса способный долго храниться пеммикан).
Примечание 2.5. Масса тела, плотность энергии и содержание энергии в пище в зависимости от видов добываемых на охоте животных
Примечание: я предполагаю, что в пищу пригодны две трети массы тела китов и тюленей и половина массы тела других животных. Средняя плотность энергии для китов была рассчитана с учетом того, что 25 % массы их тела составляет ворвань.
Источники: основано на данных: Sanders, Parsons and Santley (1979), Sheehan (1985) и Medeiros and co-workers (2011).
Но подход с точки зрения энергии не может дать нам полного понимания, как вели себя охотники-собиратели. Если бы принимались во внимание только энергетические соображения, тогда оптимальная стратегия выглядела бы так: собиратели и охотники пытаются максимизировать объем полученной энергии, одновременно минимизируя затраты времени и сил на ее получение (Bettinger 1991). Оптимальный способ добывания пищи объясняет предпочтение охотиться на крупных жирных мамонтов или собирать менее питательные растения, которые не требуют обработки, потому что орехи с высокой плотностью энергии трудно вскрыть. Вне всякого сомнения, многие охотники-собиратели так и вели себя, максимизируя полезную энергоотдачу, но другие экзистенциальные императивы часто действовали в обратном направлении. Среди наиболее важных – доступность ночного убежища, необходимость защищать территории от конкурентов и потребность в надежных источниках воды, а также витаминах и минералах. Пищевые предпочтения и отношение к работе тоже имели большое значение (примечание 2.6).
Наша неспособность реконструировать баланс энергии в доисторическую эпоху провоцирует появление недопустимых обобщений. Для некоторых групп общие усилия по добыванию пищи были сравнительно низкими, всего несколько часов в день. Подобные факты ведут к тому, что охотников-собирателей описывают как «исходно зажиточные общества», живущие в условиях материального изобилия, лени и праздности (Sahlins 1972). Самый известный случай – племя Добе! Кунг из пустыни Калахари (Ботсвана), процветавшее на диких растениях и мясе. Это племя считали прекрасным примером доисторических охотников-собирателей, живших вроде бы довольной, здоровой и энергичной жизнью (Lee and DeVore 1968). Это заключение, базирующееся на ограниченных и ненадежных данных, должно было – и подверглось сомнению (Bird-David 1992; Kaplan 2000; Bogin 2011).
При упрощающем теоретизировании по поводу процветающих охотников-собирателей не берется во внимание то, насколько тяжела и опасна работа по собиранию пищи и насколько часто стрессовые ситуации и инфекционные болезни посещают примитивные общества. Сезонная нехватка пищи провоцировала потребление негодных в пищу тканей растений и вела к потере веса, а часто к опустошительным эпидемиям. Результатом также была высокая детская смертность (включая детоубийство), а следовательно, низкий уровень воспроизводства. Ничего удивительного, что повторный анализ оценок энергетических затрат и демографических данных, собранных в 60-е, показал, что питание и здоровье Добе! Кунг выглядели в лучшем случае нестабильными, а в худшем говорили об «обществе на грани исчезновения» (Bogin 2011, 349). Как писал другой исследователь (Froment 2001, 259): «Сражающиеся с угрозами и несущие тяжелую ношу болезней, охотники-собиратели не живут – и никогда не жили – в Эдемском саду; они вовсе не богаты, они бедны, их потребности и возможности их удовлетворить ограничены».
Примечание 2.6. Пищевые предпочтения и отношение к труду
Пищевые предпочтения убедительным образом демонстрируют различия между схожими во всем остальном группами охотников-собирателей. Племя! Кунг Басарва (Ботсвана) обязано своей популярности в антропологической литературе тем, что зависит от питательных и часто встречающихся орехов монгонго, которые обеспечивают лучший уровень энергоотдачи из задокументированных объектов собирательства. Но /Аисе, другая группа басарва, имеющая доступ к орехам, не употребляет их в пищу, поскольку находит вкус монгонго отвратительным (Hitchcock and Ebert 1984). Схожим образом, обитатели морского берега южной Австралии получают пищу с высокой плотностью энергии с помощью рыболовства, но через пролив от них, на Тасмании в отходах ее прежних обитателей не обнаруживают рыбьей чешуи (Taylor 2007).
Прекрасный пример вариативности культурной реальности – упрощенные энергетические модели (Lizot 1977), где сравниваются две обитающие рядом группы индейцев яномами (северная Амазония). Группа, живущая в лесу, потребляла менее половины количества энергии животной пищи и белка, чем их соседи, живущие в среде, хуже обеспеченной дикими свиньями, тапирами, и обладающие такими же охотничьими инструментами и навыками. Объяснение следующее: люди первой группы были просто намного более ленивыми, охотились редко и предпочитали есть меньше. «Одну из недель… мужчины не охотились ни разу, они только собирали их любимые галлюциногены (Anadenanthera peregrina) и проводили целые дни, употребляя наркотики; женщины жаловались, что мяса нет, но мужчины их не слушали» (Lizot 1977,512).
Это общий случай основной вариации энергии, добываемой с помощью охоты, при котором вариация не связана ни с доступностью ресурсов (наличие животных), ни с затратами энергии во время охоты (учитывая простое, одинаковое оружие), но является только функцией отношения к труду. Другой пример действий, не имеющих энергетического объяснения, приходит из анализа данных по дележу мяса среди танзанийских хадза (Hawkes, O'Connell and Jones 2001). Лучшее объяснение широко распространенному дележу мяса больших животных – снизить риск, неизбежный при охоте на крупную дичь, но дележ хадза не мотивирован снижающей риск взаимностью, он совершается в первую очередь для повышения статуса охотника как желаемого соседа.
Примерные расчеты для небольшого количества групп охотников-собирателей XX века показывают наиболее высокий возврат полезной энергии при собирании некоторых корней. На одну затраченную единицу энергии в этом случае приходится 30–40 единиц энергии от полученной пищи. И наоборот, охотничьи вылазки, особенно за маленькими древесными или наземными млекопитающими в тропических дождевых лесах, ведут к потере полезной энергии или в крайнем случае имеют нулевую эффективность (примечание 2.7). Типичный выигрыш при собирательстве – в 10–20 раз, тот же самый, что при охоте на больших млекопитающих. В доисторические времена он был, без сомнений, выше, поскольку экосистема содержала больше биомассы, что и определило постепенное увеличение сложности общества.
На самом деле многие общества охотников-собирателей достигали уровня сложности, обычно ассоциируемого с более продвинутыми сельскохозяйственными обществами. Они жили в деревнях с высокой плотностью населения, у них были солидные запасы провианта, социальная стратификация, разработанные ритуалы, зарождалась культивация злаков. Охотники на мамонтов верхнего палеолита на территории Моравского лёссового региона могли похвастаться умело построенными каменными домами, изготавливали множество отличных инструментов и могли обжигать глину (Klima 1954). Социальная сложность групп, населявших в верхнем палеолите юго-запад Франции, определялась сильным атлантическим влиянием, что означало прохладное лето, но исключительно мягкие зимы. Благодаря такой погоде удлинялся сезон вегетации и повышалась продуктивность наиболее южной на континенте тундры, покрытой характерной для степи растительностью и способной поддерживать стада травоядных, более многочисленные, чем где-нибудь еще в ледниковой Европе (Mellars 1985). Сложность этих палеолитических культур лучше всего доказывается их замечательными скульптурами, резьбой и рисунками на стенах пещер (Grayson and Delpech 2002; French and Collins 2015) (рис. 2.3).
Примечание 2.7. Возврат полезной энергии при охоте и собирательстве
Я использую метод, описанный во примечании 1.10, и предполагаю, что люди доисторической эпохи были меньше современных (средний вес взрослого – около 50 кг). Это означает, что для базового метаболизма было нужно около 6 МДж/кг (около 250 кДж/ч) и минимальная потребность в энергии для взрослого составляла 8 МДж, грубо – 330 кДж/час. Для собирания растений требовался в основном свет, чтобы труд был успешным; охота и рыбная ловля предполагали физическое напряжение разной степени. Типичные формы деятельности по добыче пищи требовали четырехкратных затрат по сравнению с базовым метаболизмом для мужчин, и пятикратных – для женщин, или почти 900 кДж/кг. Если отнять базовые сущностные потребности, то вложение полезной энергии будет около 600 кДж/ч. Энергетическая отдача – просто размер пригодной для употребления порции собранных растений или мяса.
Рисунок 2.3. Сделанные углем рисунки на стенах пещеры Шове в Южной Франции. Эти замечательные изображения датируют периодом между 32 900 и 30 000 лет назад (Corbis)
Самые высокие показатели продуктивности в сложном процессе охоты и собирательства связаны с эксплуатацией водных ресурсов (Yesner 1980). Раскопки мезолитических стоянок в южной Скандинавии показали, что когда охотники постледниковой эпохи истребляли стада крупных травоядных, они начинали охотиться на дельфинов и китов, ловить рыбу и собирать морских моллюсков (Price 1991). Они жили в больших, часто постоянных поселениях, рядом с которыми располагались кладбища. Племена тихоокеанского северо-запада, зависящие от рыбной ловли, жили поселками по несколько сотен человек, сооружали качественные деревянные дома. Регулярный нерест лососевых гарантировал надежный и доступный источник пищи, которую было легко запасать (коптить), что позволяло хорошо питаться. Благодаря высокому содержанию жира (около 15 %) мясо лососевых рыб имеет высокую энергетическую плотность (9,1 МДж/кг), и это почти в три раза больше, чем у трески (3,2 МДж/кг). Превосходный образец высокой плотности населения, зависящего от морской охоты – эскимосы северо-западной Аляски. При охоте на мигрирующего гладкого кита они добивались возврата полезной энергии в двухтысячекратном размере (Sheehan 1985; примечание 2.8).
Пищевая стратегия, которая базируется на нескольких сезонных потоках энергии, требует умения хранить пищу. Способы хранения включают зарывание в вечную мерзлоту, сушение и копчение морепродуктов, ягод и мяса; складирование семян и корней, погружение в масло, изготовление колбас, муки из орехов и зерна. Крупномасштабное, долговременное хранение пищи изменило отношение охотников и собирателей к времени, труду, природе, а также помогло стабилизировать высокую плотность населения (Hayden 1981; Testart 1982; Fitzhugh and Habu 2002). Умение планировать и управлять временем стало, возможно, наиболее важным эволюционным преимуществом. Новый способ существования предотвращал частые перемещения и предлагал другой способ выживания, основанный на накоплении излишков. Процесс был саморасширяющимся: попытка манипуляции еще большей долей потоков солнечной энергии вывело общества на путь к еще более высокой сложности.
Примечание 2.8. Китобои Аляски
Менее чем за четыре месяца прибрежной охоты на гладкого кита, чьи пути миграции проходят вдоль берега Аляски, люди в умиаках (лодки из плавучего дерева или китовой кости, обтянутые тюленьей шкурой и вмещающие до восьми человек) добывают пропитание для поселений, в которых до контакта с европейцами обитало до 2600 человек (Sheehan 1985; NcCartney 1995). Крупнейшие взрослые киты могут весить до 55 тонн, но даже самые обычные двухлетние животные достигают 12 тонн. Высокая плотность энергии ворвани (около 36 МДж/ кг) и муктука (кожа и ворвань, в которой также содержится витамин С в количестве, сравнимом с тем, что есть в грейпфруте) обеспечивает выигрыш энергии более чем в 2000 раз.
Не такую большую, но все равно замечательно высокую отдачу энергии дает эксплуатация ежегодного нереста лососевых прибрежными племенами тихоокеанского северо-запада. Плотность рыбы, идущей вверх по течению, порой столь высока, что рыбаки могут просто вычерпывать ее в лодки или на берег. Столь высокая энергоотдача позволяет существовать крупным постоянным поселениям, характеризующимся социальной сложностью и наличием искусства (большие деревянные тотемы). Окончательные пределы росту населения этих прибрежных поселков устанавливала необходимость охотиться на другие виды морских животных. и эксплуатировать участок земли, чтобы добывать материалы для одежды, строительства и охотничьего снаряжения.
Хотя наше понимание эволюции гоминин значительно улучшилось за последние два поколения, ключевые моменты остаются не проясненными: вопреки всем популярным утверждениям по поводу пользы палеолитической диеты, мы все еще не можем восстановить репрезентативную структуру питания досельскохозяйс-твенной эпохи. Это совсем не удивительно (Henry, Brooks and Piperno 2014). Быстро разлагающиеся остатки растительной пищи очень редко сохраняются на десятки тысяч лет и почти никогда – на миллионы, поэтому исключительно трудно определить долю растений в типичном рационе. Кости сохраняются чаще, но их залежи могут остаться не только от гоминин, но и от хищников, что нужно тщательно отличать, и даже если это сделать, то невозможно понять, насколько репрезентативны они для конкретного рациона питания.
Как отмечают исследователи (Pryor and co-workers 2013), широко распространенный образ обитателей верхнего палеолита Европы как умелых охотников на крупных млекопитающих, населявших большей частью безлесные ландшафты, базируется на плохой сохранности растительных останков на древних стоянках. Работа упомянутых авторов показала, что потенциал таких стоянок в том, что касается макроокаменелостей растений, съеденных людьми, недооценивался и что «способность эксплуатировать растительные источники пищи могла быть важным компонентом в успешной колонизации холодных экосистем Европы» (Pryor et al. 2013, 971). Другие ученые (Henry, Brooks and Piperno 2014) анализировали микроостатки растений – крахмальные зерна и фитолиты, – сохранившиеся в зубном кальции и на каменных орудиях, после чего сделали вывод, что и анатомически современные люди, и их соседи неандертальцы употребляли в пищу разнообразные растения, включая корневища и семена.
Изменения размеров и массы тела, а также строения черепа (грацилизация челюстного аппарата) косвенным образом указывают на основной рацион питания и могут быть вызваны различными сочетаниями видов пищи. Находки каменных инструментов, используемых для убийства и разделки животных, нельзя прямо связать со средним потреблением мяса на человека в широкие периоды времени. Поэтому только прямые показатели изотопного анализа (пропорция 13С/12С и 15N/14N) обеспечивают точные сведения по поводу долгосрочных источников белка, их трофического уровня, а также происхождения (наземного или морского). Этот же способ помогает различить фитомассу, синтезированную двумя принципиально разными способами (С3 и С4), и гетеротрофные организмы, питающиеся такой фитомассой. И все это вместе дает нам сведения о базовом содержании рациона. Но даже подобные исследования нельзя трансформировать в надежные паттерны потребления питательных веществ (углеводов, протеинов, липидов). Все же мы можем сделать вывод, что в граветтский период в Европе мясо было главным источником протеина в пище и морские виды вносили около 20 % от общего количества, а в прибрежных местностях даже больше (Hublin and Richards 2009).
Прежде чем завершить тему энергии в жизни древних людей, я должен заметить, что охота и собирательство продолжали играть важную роль во всех ранних сельскохозяйственных обществах. В Чатал-Гуюке, большом неолитическом сельскохозяйственном поселении в Турции, которое датируется примерно 7200 д. н. э, жители питались в основном семенами и дикими растениями, но при раскопках находят и кости животных от диких быков до лис, барсуков и зайцев (Atalay and Hastorf 2006). В Тель Абу-Хурейра в северной Сирии охота оставалась важным источником пищи через тысячу лет после начала одомашнивания растений (Legge and Rowley-Conwy 1987). Египет до фараонов (ранее 3100 года до н. э.) мог похвастаться выращиванием двузерной пшеницы и ячменя, но население также охотилось на водоплавающих птиц, антилоп, диких свиней и слонов (Hartmann 1923; Janick 2002).
Почему некоторые охотники и собиратели обратились к сельскому хозяйству? Отчего эта новая практика распространилась так широко, и почему ее освоение происходило, в эволюционных понятиях, невероятно быстрыми темпами? Эти важнейшие вопросы можно просто обойти, согласившись с теми исследователями (Rindos 1984), которые утверждают, что сельское хозяйство не имеет единственной причины возникновения, а появилось в результате множества связанных друг с другом факторов. Или, как изложено у другого ученого (Bronson 1977, 44): «То, с чем мы имеем дело – сложная, многоликая адаптивная система, и в случае человеческих адаптивных систем… единственной всемогущей «причины» не может существовать». Но многие антропологи, экологи и историки пытались найти именно такие первичные причины, и существует множество публикаций, в которых изложены различные гипотезы по поводу истоков сельского хозяйства (Cohen 1977; Pryor 1983; Rindos 1984; White and Denham 2006; Gehlsen 2009; Price and Bar-Yosef 2011).
Подавляющее количество доказательств эволюционного значения сельскохозяйственного прогресса позволяет ограничить круг гипотез. Наиболее убедительное объяснение истоков сельского хозяйства связано с критериями роста популяции и стрессового воздействия окружающей среды: переход к постоянному земледелию был вызван одновременно и природными, и социальными факторами (Cohen 1977). Во времена позднего палеолита климат был слишком холодным, а уровень CO2 слишком низким, а затем условия изменились и наступило потепление. На этом основании некоторые исследователи (Richerson, Boyd and Bettinger 2001) доказывали, что сельское хозяйство было невозможно в плейстоцене, но стало почти обязательным в голоцене. Такой аргумент подкреплялся фактом, что между 10 и 5 тысячами лет назад земледелие эволюционировало независимо как минимум в семи местах на трех континентах (Armelagos and Harper 2005).
В основе своей культивация растений – это попытка обеспечить адекватное поступление пищи, и поэтому истоки сельского хозяйства могут быть полностью объяснены с точки зрения энергетических императивов. Уменьшение энергоотдачи от собирательства и охоты ведет к постепенному расширению культивации растений, что прослеживается во многих примитивных обществах. Как уже отмечалось, охота и собирательство и сельское хозяйство сосуществовали в разных пропорциях долгие периоды времени. Ни одно разумное объяснение возникновения сельского хозяйства не может игнорировать его социальные преимущества. Оседлое земледелие – эффективный способ, с помощью которого много людей могли оставаться вместе; это облегчало существование больших семей, накопление материальной собственности, организацию защиты и нападения.
Некоторые исследователи (Orme 1977) даже пришли к выводу, что производство пищи могло быть в конечном итоге неважно само по себе, но, без сомнения, и происхождение, и распространение сельского хозяйства имело важнейшие социальные побочные факторы. Любое упрощенное объяснение процесса с точки зрения энергии не согласуется с тем фактом, что полезная энергоотдача раннего сельского хозяйства была часто ниже, чем у современных ему практик охоты и собирательства. Раннее сельское хозяйство требовало от человека больших энергетических затрат, но зато оно могло поддерживать высокую плотность популяции и создавать более надежный источник пищи. Это объясняет, почему столь многие общества охотников и собирателей часто вели обширную торговлю с соседями-земледельца-ми на протяжении по меньшей мере сотен лет до того, как сами перешли к сельскому хозяйству (Headland and Reid 1989).
Не обнаружено единственного центра одомашнивания, откуда сельскохозяйственные растения, молочные и мясные животные распространились бы по миру, но в Старом Свете наиболее важным регионом с точки зрения возникновения сельского хозяйства оказался не Южный Левант, как считали ранее, а скорее верховья рек Тигр и Евфрат (Zeder 2011). Отсюда вывод, что производство пищи началось на границах, а не в центре оптимальных для этого зон. Ботанические сведения из Чогха-Голан у подножья гор Загрос в Иране обеспечили нам самые свежие доказательства этой гипотезы (Riehl, Zeidi and Conard 2013): культивация дикого ячменя (Hordeum spontaneum) началась здесь около 11,5 тысяч лет назад, а позже люди стали выращивать также дикую пшеницу и хлопок.
Здесь важно подчеркнуть, что нет очевидных барьеров или четкого разделения между охотой и собирательством и сельским хозяйством, поскольку долгие периоды упорядоченной работы с растениями и животными предшествовали их полному одомашниванию, которое можно отследить по четким морфологическим изменениям. В противоположность более ранним мнениям, сейчас считается, что одомашнивание растений и животных происходило почти параллельно и очень быстро дало результат (Zeder 2011). Самые ранние примерные даты первого одомашнивания определяют в 11,5-10 тысяч лет назад для таких видов растений, как пшеница-двузернянка (Triticum dicoccum), полба-однозернянка (Triticum monococcum) и ячмень (Hordeum vulgare) на Ближнем Востоке (рис. 2.4), 10 тысяч лет для китайского проса (Setaria italica), 7 тысяч лет для риса (Oryza sativa), 10 тысяч лет для мексиканской тыквы (Cucurbita), 9 тысяч лет для кукурузы (Zea mays), и 7 тысяч лет для андского картофеля (Solanum tuberosum; Price and Bar-Yosef 2011). Приручение животных датируется 10,5–9 тыс. лет назад, началось оно с коз и овец, за ними последовали крупный рогатый скот и свиньи.
Рисунок 2.4. Самые первые одомашненные злаки: пшеница-двузернянка (Triticum dicoccum), полба-однозернянка (Triticum monococcum) и ячмень (Hordeum vulgare). Они были основой возникновения сельского хозяйства на Ближнем Востоке
Два главных объяснения неолитического перехода к сельскому хозяйству в Европе сводились к подражанию соседям (культурная диффузия) или к перемещению социальных групп (переселение народов). Радиоуглеродный метод исследования материала из ранних неолитических стоянок (Pinhasi, Fort and Ammerman 2005) дал результаты, сообразующиеся с расселением, которое началось, по всей вероятности, из Северного Леванта и Месопотамии и распространялось на северо-запад со средней скоростью 0,6–1,1 км/год. Такой вывод поддерживается сравнением митохондриальной последовательности ДНК поздних охотников и собирателей Европы, первых земледельцев того же региона и современных европейцев: оно убедительно показало, что первые земледельцы не были потомками местных охотников и собирателей, но прибыли на эти земли в неолите (Bramanti et al. 2009).
Раннее сельское хозяйство часто принимало форму подсечно-огневого земледелия (Allan 1965; Spencer 1966; Clark and Haswell 1970; Watters 1971; Crigg 1974; Okigbo 1984; Bose 1991; Cairns 2015). При такой практике чередуют сравнительно короткие периоды (1–3 года) возделывания с по-настоящему долгими периодами «пара» (десятилетие или более). Несмотря на множество отличий (обусловленных экосистемами, климатом, базовыми злаками), имелось и большое сходство, очевидно, вызванное стремлением минимизировать энергетические затраты. Цикл начинался с ликвидации естественной растительности: часто было достаточно ее вырубить или сжечь, чтобы подготовить почву для засевания. Чтобы сократить дистанции для ходьбы, поля или сады размещали так близко к поселению, как только возможно, и предпочитали убирать вторичную поросль. Например, только один из 381 сада племени цембага (Новая Гвинея) был расчищен в девственном лесу (Rappaport 1968). Некоторые участки огораживали, чтобы защитить от животных, в этом случае рубка деревьев на изгородь требовала максимальных вложений энергии. Азот растений большей частью расходовался при сгорании, но минеральные вещества обогащали почву.
Мужчины выполняли тяжелую работу (при отсутствии хороших инструментов растительность просто сжигали; некоторые деревья срубали, чтобы сделать забор), а женщины в основном занимались прополкой и сбором урожая. В таких условиях злаки и клубни были главными продуктами благодаря их сравнительно высоким урожаям (Rappaport 1968). Во всех теплых регионах активно использовался подсев, особенно в интенсивно обрабатываемых садах; совмещение культур и дифференцированный сбор урожая. Подсечно-огневое земледелие играло важную роль на всех континентах, за исключением Австралии. В Южной Америке обнаруживаются отметки, оставленные этой практикой (большей частью между 500 годом до н. э. и 1000 годом н. э) в бассейне Амазонки, в форме terra preta, черной почвы глубиной до двух метров, содержащей куски обгорелого дерева и остатки злаков, человеческих отходов и костей (Glaser 2007; Junqueira, Shepard and Clement 2010). В Северной Америке такое земледелие практиковали на севере до Канады, где гуроны выращивали кукурузу и бобы в длинных (35–60 лет) циклах севооборота, что позволяло им кормить население в 10–20 человек с гектара (Heindenreich 1971).
В регионах с низкой плотностью населения, где земли было в достатке, эта практика лишь частично сопровождала эволюционный переход от охоты и собирательства к земледелию. Уменьшающееся количество земли, деградация окружающей среды и потребность во все более тщательной обработке почвы постепенно снижали важность подсечно-огневого земледелия. Полезная энергоотдача при этом варьировалась очень широко. Садоводческая культура цембага в нагорьях Новой Гвинеи давала примерно 16-кратную энергоотдачу (Rappaport 1968). Другие исследования на том же острове определяли энергоотдачу не выше чем 6-10 раз (Norgan et al. 1974), но выращивание кукурузы у майя (Гватемала) обеспечивало как минимум 30-кратный возврат энергии (Carter 1969). Большей частью значения колебались от 11–15 для маленьких злаков до 20–40 для клубней, бананов и кукурузы, и достигали максимума, близкого к 70, для некоторых корней и бобовых (примечание 2.9). Потребность в пище одного человека удовлетворяли чаще всего 2-10 га земли, которую требовалось периодически расчищать, с реально обрабатываемой площадью от 0,1 до 1 га на человека. Даже умеренно продуктивное подсечно-огневое земледелие поддерживало плотность населения на порядок выше, чем лучшая практика охоты и собирательства.
Где из-за недостатка осадков или их долгого сезонного отсутствия земледелие становилось малопродуктивным или невозможным, эффективной альтернативой было пастбищное животноводство (Irons and Dyson-Hudson 1972; Galaty and Salzman 1981; Evangelou 1984; Khazanov 2001; Salzman 2004). Управляемый выпас был энергетическим основанием множества обществ Старого Света, и хотя некоторые из них оставались бедными и изолированными, другие вошли в число самых ужасных завоевателей в нашей истории: хунну много столетий угрожали Китаю, а монгольское вторжение докатилось в 1241 году до Польши и Венгрии.
Примечание 2.9. Энергетические затраты и плотность населения при подсечно-огневом земледелии
Затраты полезной энергии использовались для расчета энергоотдачи подсечно-огневого земледелия. Я предполагаю, что средние трудозатраты требовали 700 кДж/ч. Объем пригодного в пищу урожая не корректировался с учетом потерь при хранении и посевных потребностей.
Источники: рассчитано по данным из Conklin (1957), Allan (1965), Rappaport (1968), Carter (1969), Clark and Haswell (1970), Heidreinch (1971), Thrupp and co-workers (1997) и Goomed, Girmand and Burt (2000).
Животноводство – это форма сохранения добычи, стратегия отложенного получения пищи, излишки которой выше для больших животных, особенно для крупного рогатого скота (Alvard and Kuznar 2001). Но благодаря более высокой скорости размножения, овец и коз можно назвать лучшими объектами для одомашнивания. Животные могут превращать траву в молоко, мясо и кровь при замечательно низких затратах человеческой энергии (рис. 2.5). Труд пастуха включает выпас, охрану стада от хищников, обеспечение животных водой, регулярное доение и время от времени – забой, а в некоторых случаях – создание временных убежищ. Плотность популяции общества, живущего таким образом, не выше, чем у охотников-собирателей (примечание 2.10).
Рисунок 2.5. Пастух масаи со своим скотом (Corbis)
Тысячелетиями кочевые пастухи преобладали в некоторых районах Европы и Среднего Востока и на обширных пространствах Африки и Азии. На всех этих территориях иногда имел место агропасторализм, полукочевая смесь земледелия и животноводства, особенно в Африке, где кроме этого практиковали также охоту и собирательство. Территории кочевников часто граничили с более продуктивными земледельческими поселениями, и кочевые племена обычно зависели от обмена с оседлыми обществами. Многие кочевники существовали в своих закрытых сообществах и мало воздействовали на остальной мир. Но некоторые группы оказали громадное влияние на всю историю Старого Света постоянными вторжениями и даже подчинением сельскохозяйственных обществ (Grousset 1938; Khazanov 2001). Кочевники-пастухи и агропасторалисты встречаются даже в наши дни – больше всего их в Центральной Азии и в Африке, в районе Сахеля и на востоке континента; но это уже маргинальный способ существования.
Примечание 2.10. Кочевое скотоводство
Исследования показали (Helland 1980), что в пастушьих обществах затраты труда низки, так как большое количество необходимого для выживания скота пасет один-единственный человек, например в Восточной Африке: до 100 верблюдов, 200 коров, 400 овец и коз. Другой ученый (Khazanov 1984) приводит схожие большие числа для азиатских скотоводов: два верховых пастуха для 2000 овец в Монголии, взрослый пастух и мальчик для 400–800 коров в Туркмении. Именно низкие трудовые затраты были одной из важнейших причин того, что многие скотоводы с такой неохотой отказывались от кочевого образа жизни, чтобы перейти к оседлому земледелию. В результате кочевые общества поколениями существовали в качестве соседей оседлых земледельцев и оставляли свое занятие только после опустошающей засухи или значительного сокращения доступных пастбищ.
Минимальный объем стада для животноводства (на душу населения) – 5–6 голов крупного рогатого скота, около 3 верблюдов или 25–30 коз или овец. Более высокие цифры среди сохранивших традиционный образ жизни масаи (15–16 голов на человека) объясняются минимальными требованиями по сбору крови (путем прокола растянутой яремной вены): 2–4 литра каждые 5–6 недель. Во время периодов засухи стадо из 80 коров необходимо, чтобы обеспечить кровью семью из 5–6 человек, то есть 13–16 животных на человека (Evangelou 1984). Во всех случаях плотность кочевой популяции низка по сравнению с оседлыми земледельцами в Восточной Африке большей частью между 0,8 и 2,2 чел./км2 и 0,03-0,14 голов/га (Helland 1980; Homewood 2008).