3. Время имеет значение

Когда я начала писать эту книгу, среди палеоантропологов было принято считать, что и предки современных людей, и наши ближайшие родственники неандертальцы обитали в Евразии в период от 50 000 до 25 000 лет назад. Стоянки древних людей и неандертальцев зачастую соседствовали друг с другом; иногда обе группы попеременно использовали какую-нибудь привлекательную пещеру или убежище в скалах. Люди и неандертальцы были во многом похожи: большие, смышленые, опытные охотники на крупного зверя, которые умели делать орудия труда и жили группами. И те и другие владели огнем. В обеих группах, возможно, был свой язык общения (хотя это вопрос спорный), и обе оставили после себя знаки и символы, которые можно назвать средством общения или искусством, хотя у людей подобные изображения встречаются чаще, чем у неандертальцев.

Что совершенно точно отличает одну группу от другой, так это морфология – то есть анатомическая форма – и пропорции тела. Отличить череп неандертальца от черепа человека современного типа довольно просто, если он хорошо сохранился. У неандертальца – более вытянутый, надбровные дуги крупнее, на затылочной части имеется отличительный костный выступ, известный как «неандертальский шиньон», а лицевая часть от носа до верхней челюсти выдается вперед. В дополнение к этому у неандертальцев иное, заметно выдающееся вперед, расположение зубов, которые имеют другое статистическое распределение по форме и размерам, чем зубы современных людей. Нос неандертальца с большими назальными отверстиями сильнее выступал вперед. Телосложение было более крупным и мускулистым с более крупными суставами и толстыми костями, что говорит о сильных мышцах. Средний вес неандертальца мужского пола составлял примерно 78 кг против 69 кг веса раннего современного человека; неандертальцы женского пола весили в среднем 66 кг, тогда как этот показатель для человека современного типа составлял 59 кг. Эти отличия в телосложении отражались на способах охоты, повседневных нагрузках и предполагаемых методах сохранения тепла.

Основной принцип морфологического анализа состоит в систематизации различных признаков. Если имеются хорошо сохранившиеся части черепа, отличить неандертальца от человека несложно. А вот если останки плохо сохранились, повреждены или сильно фрагментированы, тогда задача усложняется. Если останки гомининов не найдены, палеоантропологам зачастую приходится полагаться на идентификацию ископаемых орудий труда и других предметов. Есть гипотеза, что каменные орудия позднего палеолита были созданы современными людьми (археологические культуры этого периода делятся на ориньякскую, граветтскую, мадленскую и другие), а орудия, относящиеся к иным материальным культурам и зачастую изготовленные с использованием иных методов, – неандертальцами. Ископаемые орудия обычно объединяют в так называемые археологические культуры. Предметы, созданные неандертальцами, относятся к мустьерской культуре. Ей предшествует ашельская культура. Отличия между ними состоят в способах изготовления орудий труда, в разных пропорциях видов орудий, имеющих, предположительно, разное назначение. Иногда ту или иную культуру отличает наличие некоторых специальных инструментов. Например, для ориньякской и других культур человека позднего палеолита характерны орудия труда, изготовленные из кости, а также личные украшения – зубы животных или ракушки с проделанными отверстиями, предположительно для крепления на ремне или нити (рис. 3.1). Эти культуры также отличаются произведениями искусства – рисунками, скульптурой, живописью и музыкальными инструментами.

Разделение на археологические культуры и классификация каменных орудий появились в XIX в., и со временем анализ и идентификация этих предметов неизбежно становились все более сложными. Ключевой проблемой является шательперонская культура, которая относится к периоду времени между мустьерской и ориньякской культурами. Тогда как инструменты мустьерской культуры находят вместе с останками неандертальцев (когда удается обнаружить хоть какие-то сохранившиеся части скелета), а орудия труда позднего палеолита – вместе с останками людей современного типа, связь предметов шательперонской культуры с обоими видами менее однозначная. Для шательперона характерны некоторые предметы, выполнявшие роль личных украшений и костяных орудий труда (рис. 3.2). Могут ли одни только эти особенности свидетельствовать о том, что создатели шательперонских орудий были ранними современными людьми, или неандертальцы тоже могли создавать такие предметы? Мы попросту не знаем ответа.

На некоторых основных стоянках были обнаружены артефакты, относящиеся к разным историческим периодам, и связь между найденными останками и предметами не очевидна. Несколько видных археологов выдвинули предположение, что шательперонская культура относится к материальной традиции человека современного типа; другие исследователи считают, что это традиция неандертальская. Спор еще далек от завершения. Поскольку мест, в которых найдены каменные орудия труда, намного больше, чем стоянок с останками гоминин, объем доступных для анализа данных значительно возрастает, когда удается однозначно установить, принадлежали эти орудия современным людям или неандертальцам. Однако есть одна загвоздка. На орудиях нет отметок о том, какой из видов гоминин их изготовил, а гоминины могли перенимать или копировать орудия, созданные представителями другого вида. И что тогда? Разумнее всего проявлять осторожность в своих предположениях и гипотезах и относиться к ним критически.

С тех пор как было впервые было отмечено, что современные люди и неандертальцы пересекались во времени и пространстве, палеоантропологи и исследователи-любители бились над объяснением установленных фактов. Могло ли расширение области обитания современных людей в Евразии привести к исчезновению неандертальцев? Как именно это могло произойти, если неандертальцы благополучно проживали на территории Евразии в течение по крайней мере 200 000 лет до появления современных людей? Имели ли неандертальцы преимущества перед пришельцами, которые не были знакомы с особенностями ландшафта и с местной фауной?

Если причиной вымирания неандертальцев стали ранние современные люди, то должны существовать свидетельства этого процесса и нам следует их найти, а также определить преимущества, которые были у современных людей перед неандертальцами. Если же нет, то какой фактор стал причиной вымирания неандертальцев, живших на этой территории сотни тысяч лет? Временной интервал в 25 000 лет, когда люди и неандертальцы сосуществовали на одной территории, кажется абсурдно длинным, если соперничество между двумя видами было острым, особенно в сравнении с теми случаями, которые известны инвазивным биологам. С точки зрения палеонтологической науки этот гипотетический период времени мог быть более коротким в зависимости от того, насколько быстро современные люди расселялись по территории Евразии и каково было соотношение численности популяций коренных и пришлых видов. В действительности реальный период сосуществования двух видов мог быть очень коротким. Время – это существенный фактор.

Хронологический фундамент этой проблемы сильно пошатнулся в 2013 г., когда были опубликованы первые результаты масштабной программы передатировки множества палеоантропологических находок, сделанных на территории Евразии. Команда исследователей под руководством Рейчел Вуд из Австралийского национального университета и Томаса Хигхэма из Исследовательской лаборатории археологии и истории искусств Оксфордского университета разработала усовершенствованную методику для уточнения датировки образцов, взятых из 11 археологических раскопок на Иберийском полуострове. Эти места имеют особое значение, поскольку на основе сделанных находок была выдвинута гипотеза о том, что после появления современных людей и одновременного изменения климатических условий неандертальцы покинули большую часть территории Евразии, которую они занимали в течение многих тысяч лет, и отступили к побережью Средиземного моря, где климат был более мягким. Это место стало для них рефугиумом (убежищем). Согласно этой теории, основанной на предыдущих методах датировки, на Иберийском полуострове неандертальцы обитали дольше, чем где-либо еще. Самые поздние находки датировались 24 000–23 000 тыс. до н. э. Исследователи, среди которых были Клайв Финлейсон из Музея Гибралтара и Жуан Зилхао из Университета Барселоны, отмечали особую роль изменения климата и условий окружающей среды в исчезновении неандертальцев и выживании современных людей. Какое бы объяснение ни предлагалось, очень важно иметь правильную и точную хронологию как для более северных территорий, где сосуществовали неандертальцы и ранние современные люди, так и для более мягких условий Средиземноморского побережья, где неандертальцы обосновались позднее.

Каким образом датируются археологические находки? Из места раскопок берут образец – часть кости, фрагмент древесного угля или древесины. Если изучаемый образец предположительно сформировался менее 50 000 лет назад, то можно воспользоваться методом радиоуглеродного анализа. В основе метода лежит идея о том, что радиоактивный изотоп углерода 14С, который непрерывно воспроизводится в верхних слоях атмосферы, со временем распадается и превращается в стабильный изотоп углерода 12С; соотношение этих двух изотопов в органическом образце показывает, когда этот организм был жив и его живая ткань получала углерод из окружающей среды. Если образец оказывается старше 50 000 лет, то в нем, скорее всего, сохранилось слишком мало изотопа 14С для проведения точных измерений, и тогда применяются другие методы радиоизотопной датировки. При изучении исчезновения неандертальцев подобные ситуации возникают редко.

К сожалению, соотношение содержания изотопов 14С и 12С в атмосфере на протяжении тысячелетий не остается абсолютно одинаковым, но изменяется на доли процента. Необработанные результаты радиоуглеродной датировки дают соотношение содержания изотопов 14С и 12С в образце в годах до настоящего времени, где под «настоящим временем» подразумевается 1950 г. Результат такой датировки может искажать действительный возраст образца на 10–20 % из-за тех самых незначительных изменений содержания исходного изотопа 14С в атмосфере. Чтобы устранить эту погрешность, проводится калибровка метода, которая учитывает изменение содержания углерода во времени и устанавливает зависимость между результатами датировки и календарными датами; для этого можно использовать измерение годовых колец деревьев, сталагмитов, исследовать процессы опыления или, к примеру, глубокие океанские впадины. Калибровочные стандарты постоянно уточняются. Часто указанием на использование калибровочных стандартов является сокращение «кал.», используемое при написании установленной даты. Результаты радиоуглеродной датировки обычно приводятся с оценкой погрешности, например 32 000 ± 430 лет. Высокая погрешность вызывает сомнения относительно полученных результатов и говорит о возможном разложении образца или его загрязнении, которое могло сохраниться несмотря на все процедуры очистки.

При проведении радиоуглеродной датировки необходимо учесть еще две вещи. Во-первых, если используемый для датировки образец загрязнен «современным» углеродом, то установленный в результате радиоуглеродного анализа возраст образца окажется слишком «молодым». Вуд и Хигхэм приводят обескураживающий пример, когда для образца, возраст которого составляет 50 000 лет, после его загрязнения «современным» углеродом в количестве всего 1 % по массе возраст, определенный методом радиоуглеродного анализа, составил 37 000 лет. Такое расхождение в датировках слишком велико, если речь идет о событиях, временны́е масштабы которых сопоставимы с продолжительностью человеческой жизни. Во-вторых, простые условия хранения образца могут привести к разложению или разрушению большей части содержащегося в нем коллагена – основного белка в ископаемых костях, в состав которого входит углерод. Если останется слишком мало коллагена, то содержащегося в образце белка будет недостаточно для проведения точной датировки. Один из способов выявления этой проблемы заключается в анализе содержания азота – основного компонента коллагена. Если содержание азота в костях слишком низкое, значит, количество коллагена, сохранившегося в образце, скорее всего, будет недостаточным для датировки. Например, останки неандертальцев, найденные в пещере Эль-Сидрон в Испании, содержали слишком мало коллагена для надежного радиоуглеродного анализа, поэтому кости датированы временны́м интервалом от 10 000 до 50 000 лет. Столь сильный разброс ясно показывает, почему плохо сохранившиеся образцы практически бесполезны для датировки. В Оксфордской лаборатории, где недавно были выполнены датировка и передатировка большого числа образцов, впервые были предложены методики очистки образцов от «современного» углерода и способ определения, достаточно ли хорошо исследуемый образец сохранился для проведения датировки. Анализ загрязненного или сильно разложившегося образца не даст никакой надежной информации.

Первая подсказка к решению проблемы с иберийскими находками, передатированными Вуд и Хигхэмом, была получена из анализа содержания азота. Оказалось, что к радиоуглеродному анализу пригодны только около 10 % из 215 останков костей, выбранных командой Вуд – Хигхэма для передатировки. Девять из 11 мест, где были сделаны находки, пришлось исключить из исследования, поскольку останки содержали слишком мало коллагена. Результаты датировки костей, полученные на основе анализа такого материала, скорее всего, будут бесполезны. Это означает, что гипотеза рефугиума неандертальцев теперь основывается на останках и артефактах только с двух стоянок.

Две стоянки, которые команда признала подходящими для датировки, – это Харама IV в центральной части Иберии (первоначальная оценка возраста стоянки – 30 000 лет) и Куэва-дель-Бокете-де-Сафаррайя, которая считалась самой молодой (наименее древней) из всех неандертальских стоянок – ее возраст оценивался в 26 000 лет.

В результате передатировки трех образцов из пещеры Харама IV, проведенной с применением очистки и предварительной подготовки исследуемых материалов, было установлено, что их возраст составляет 47 000, 50 000 и 49 400 лет соответственно, с погрешностью ±3700 лет. Другими словами, стоянки оказались древнее, чем считалось раньше, в среднем почти на 20 000 лет, а может быть, и больше. Все три образца приближались к порогу в 50 000 лет, то есть тому возрасту, после которого применение радиоуглеродного анализа для датировки становится сомнительным. Кости из Сафаррайи также оказались намного древнее, чем считалось. Возраст отдельных экземпляров варьировался от 33 000 ±1200 до 46 300 ±2500 лет. Все образцы оказались старше 26 000 лет.

Гипотеза о том, что неандертальцы отступили на юг Иберийского полуострова и жили там в течение периода времени, закончившегося около 26 000 лет назад, была опровергнута на материале всего двух стоянок, где сохранившиеся останки содержали достаточно коллагена для датировки. Представление о том, что неандертальцы с трудом выживали на Средиземноморском побережье, оказалось крайне сомнительным. Команда, проводившая датировку, сделала довольно категоричные выводы. О находках в пещере Харама ученые сказали следующее: «Ко всем результатам радиоуглеродного анализа костей, найденных на этой стоянке… следует относиться крайне настороженно». Заключение о находках в Сафаррайе звучало так: «Эта коллекция останков неандертальцев больше не должна использоваться в качестве доказательства того, что Южная Иберия стала поздним рефугиумом для неандертальцев».

Проведенная передатировка поставила под сомнение прежние представления о времени исчезновения неандертальцев. Можно сделать очевидный вывод, что, вероятнее всего, неандертальцы не жили позднее 40 000 лет назад и все прежние утверждения были основаны на ошибочных датировках.

Неудивительно, что ученые, работавшие на стоянках, молодой возраст которых оказался под сомнением, критически отнеслись к этим выводам. Клайв Финлейсон, палеоэколог из Музея Гибралтара, заметил, что обе иберийские стоянки, которые прошли передатировку, расположены в крайне суровых, холодных условиях окружающей среды, и это могло привести к искажению результатов. Однако на данный момент нет доказательств тому, что температура или влажность влияют на соотношение изотопов углерода. Финлейсон также утверждал, что результатов анализа всего лишь двух стоянок недостаточно для того, чтобы опровергать теории, подтвержденные множеством находок на иберийских и других стоянках, тем не менее датировка – это ключевой фактор. Исследователи, проводившие датировку, обнаружили аналогичные признаки после передатировки и других стоянок, в том числе Мезмайской пещеры в горах Северного Кавказа.

В Мезмайской пещере, расположенной на территории России, было обнаружено два скелета неандертальцев. Первоначальная датировка позволила предположить, что переход от позднего слоя, содержащего останки и орудия труда неандертальцев, к раннему слою человека современного типа произошел около 33 000 лет назад. Эта датировка считалась свидетельством позднего существования неандертальцев на Кавказе, подобно их гипотетическому позднему существованию на Иберийском полуострове (которое теперь не подтверждается). Однако очистка и передатировка скелета неандертальца, найденного во время раскопок в верхнем слое, позволила определить его возраст в 39 700 ±1100 некалиброванных лет, а после калибровки – 42 960–44 600 лет. Передатировка таких ключевых стоянок не просто имеет важное значение, но еще и доказывает, что в отдельных случаях палеоантропологи были введены в заблуждение ошибочными результатами датировки.

Это серьезная проблема, и она не ограничена только иберийскими или кавказскими стоянками. Хронологические данные для большей части Евразии, относящиеся к переходу от мустьерской (неандертальской) культуры к культуре позднего палеолита (человека современного типа), возможно, ошибочны. Хигхэм пишет:

Для получения надежных данных о возрасте исследуемых образцов группа Хигхэма использовала в высшей степени строгие критерии, в полном соответствии с требованиями методики. В результате поздним временем появления в Европе человека современного типа считают 36 000 лет назад, или 44 000 калиброванных лет. Любая теория, устанавливающая взаимосвязь между этим событием и окончательным исчезновением неандертальцев, должна учитывать время, в течение которого популяция современных людей увеличивалась и распространялась по территории; маловероятно, что люди расселились по Евразии так рано. Принимая во внимание, что, по достоверным данным, последние неандертальцы исчезли около 40 000–42 000 калиброванных лет назад, период сосуществования человека современного вида и неандертальца сокращается с десяти до нескольких тысяч лет или даже меньше.

Хигхэм и его коллеги из Оксфордской лаборатории реализовали масштабный проект передатировки находок, сделанных на 40 ключевых стоянках, с целью построения надежной хронологии окончания мустьерской эры и вымирания неандертальцев. Результаты этого проекта играют ключевую роль в разрешении загадок исчезновения неандертальцев. С поражающей простотой и исключительной точностью ученым, работавшим над проектом, удалось показать, что с вероятностью более 95 % мустьерская культура в Европе исчезла в период между 41 030 и 39 260 калиброванных лет. И хотя нет какого-либо одного явного события или эпизода, ставшего причиной вымирания разных популяций неандертальцев, все они исчезли за довольно короткий промежуток времени. На территории Европы мустьерская культура не закончилась одномоментно, как должно было бы произойти, если бы исчезновение неандертальцев было последствием какого-то одного события.

Если сравнить данные по исчезновению мустьерской культуры и сведения о первом появлении в Европе человека современного типа, то окажется, что оба вида сосуществовали на этой территории в течение 2600–5400 лет. Учитывая, что современным людям нужно было какое-то время, чтобы расселиться по территории Европы, исчезновение неандертальцев происходило довольно быстро после того, как в районы их обитания приходили современные люди, что явно указывает на ключевую роль, которую сыграло появление человека современного типа в исчезновении неандертальцев. А поскольку современный человек, очевидно, относится к успешным инвазивным видам, имеет смысл обратиться к инвазивной биологии и посмотреть, что эта наука сможет рассказать о вымирании неандертальцев.