Почему время гигантских животных на Земле прошло.

По данным Международного союза охраны природы, за последние 500 лет на Земле вымерло около 840 видов животных, причем скорость их исчезновения растет по экспоненте.

По стремительности это вымирание вполне сопоставимо с великими вымираниями прошлого, происходившими на стыке геологических эпох. Последним из них было вымирание мегафауны в конце плейстоцена — начале голоцена, нашей предыдущей геологической эпохи, начавшейся 11,7 тысячи лет назад. По некоторым подсчетам, тогда вымерло как минимум 150 родов животных, а значит, вымерших видов было в несколько раз больше.

Наступление новой геологической эпохи, антропоцена, в которой, как недавно стало известно, мы живем уже 66-й год, характеризуется, помимо прочего, вымиранием одних видов животных и распространением других — прежде всего сельскохозяйственных. На сегодняшний день самое массовое крупное животное на Земле — обычная домашняя курица.

Формально мегафауна — это животные с массой тела более 45 килограммов. На деле эта граница размыта, и к мегафауне обычно относят животных совсем огромных, с массой тела больше пары сотен килограммов или даже тонны. Огромных животных в истории Земли было немало, от динозавров мезозоя и сказочных индрикотериев миоцена до современных китов. Но чаще всего слово «мегафауна» ассоциируется именно с мегафауной плейстоцена — огромными версиями современных животных: мамонтами, гигантскими ленивцами, шерстистыми носорогами и другими символами последней ледниковой эпохи. Эти мегазвери процветали в плейстоцене, кое-как дотянули до голоцена — и сейчас, прощаясь с голоценом, самое время еще раз попрощаться и с ними. И заодно попытаться понять, почему их больше нет.

Австралия

Плейстоценовая Австралия, как и современная, была населена сумчатыми и однопроходными, или яйцекладущими, млекопитающими. Но среди них, помимо животных обычного размера, были и гиганты, которых сегодня уже нет. Ехидна Zaglossus hacketti была размером с овцу, а кенгуру Procoptodon goliah достигали трехметрового роста — причем, судя по всему, не прыгали, как обычные кенгуру, а ходили на двух ногах, как человек.

Жил там и «гигантский вомбат» дипротодон (Diprotodon) — самое крупное из когда-либо живших сумчатых. Этот родственник вомбата и коалы был размером с бегемота и имел устрашающие когти, но при этом обладал крайне мирным нравом, питаясь травой и листьями. Человеческое воображение, однако, не простило дипротодону его размеров: судя по всему, именно он стал прототипом буньипа — чудовища из мифологии австралийских аборигенов, которое живет в болоте и ест людей, особенно предпочитая женщин.

Другой плейстоценовый зверь, сумчатый лев (Thylacoleo carnifex), был хищником настоящим, а не мифологическим, причем самым крупным за всю историю Австралии. Несмотря на свое название, к обычным львам он не имел никакого отношения — точно так же, как сумчатый волк не имеет отношения к настоящим волкам, а сумчатая мышь — к знакомым нам домовым мышам.

Сумчатый лев интересен еще и тем, что о его встречах с ранними австралийскими аборигенами мы знаем благодаря не только археологическим находкам и датировкам, но и наскальным рисункам, которые аборигены оставили в Западной Австралии. На одном из рисунков даже изображен человек, охотящийся на сумчатого льва (точнее, на животное, которое археологам кажется больше всего похожим на сумчатого льва). Впрочем, при желании можно решить, что этот человек не охотится, а обороняется от нападающего на него зверя.

Был и еще один представитель австралийской мегафауны, увековеченный в рисунках ранних аборигенов: палорхест, или сумчатый тапир (хотя тапиры, как несложно догадаться, тут тоже совершенно ни при чем). Этот зверь размером с лошадь имел небольшой хоботок и длинный, как у муравьеда или жирафа, язык, которым он обрывал листву с деревьев.

Помимо млекопитающих, в Австралии жили огромные нелетающие родственники современных гусеобразных, гениорнисы ростом выше двух метров, хищные семиметровые вараны мегалании, шестиметровые змеи-констрикторы вонамби и многие другие мегаживотные.
Почти все эти звери, птицы и гады — 23 из 24 родов животных тяжелее 45 килограммов — вымерли к концу плейстоцена.

По последним, самым точным на сегодня датировкам, вымирание произошло почти одновременно по всему континенту, между 48 и 37 тысячами лет назад. Пик его пришелся на 42 тысячи лет назад. Некоторые виды исчезли чуть раньше, но основной комплекс мегафауны сохранялся в более или менее неизменном и разнообразном виде почти вплоть до самого вымирания.

Что же произошло? В подобных событиях обычно винят либо изменение климата, либо человека. Во время последнего ледникового максимума (19−23 тысячи лет назад) в Австралии и правда произошла аридизация климата, однако мегафауна вымерла по меньшей мере за 20 тысяч лет до этого. А вот человек как раз прибыл в Австралию около 55−48 тысяч лет назад (35 тысяч лет назад он уже добрался до пустынь в самом центре континента). Получается, что в течение примерно 13 тысяч лет мегафауна сосуществовала с человеком.

Чтобы оценить возможное влияние климата и человека на вымирание австралийской мегафауны, авторы недавней статьи в Nature Communications провели метаанализ всех известных на сегодня данных по климату, археологии и датировкам ископаемых животных.
Оказалось, что в течение последних 120 тысяч лет мегафауна жила и умирала совершенно независимо от изменений климата, хотя эти изменения были ничуть не слабее, чем потом.

Зато стоило в Австралии появиться человеку, как животные начали вымирать, в каких-то регионах продержавшись меньше, в каких-то дольше, но в целом окончательно исчезнув через 13,5 тысячи лет после встречи с человеком.

Довольно трудно представить, как людям удалось вызвать такое мощное вымирание, учитывая, что численность населения доколониальной Австралии даже в лучшие времена никогда не превышала 1,2 миллиона человек. Тем не менее, математическое моделирование показало, что убийства всего одной-двух молодых особей дипротодона (молодых — потому что именно на них, скорее всего, охотились люди) в год на 10 человек достаточно для того, чтобы вид вымер в течение нескольких столетий.

Дело в том, что чем крупнее животное, тем медленнее оно размножается, и достаточно изъять из популяции небольшое количестве особей, чтобы она уже не смогла восстановиться. Помимо этого, люди использовали огонь, который в сочетании с естественной аридизацией климата приводил к постепенному замещению лесов травянистыми территориями и пустынями. От всего этого страдали, например, дипротодоны и гигантские кенгуру, привыкшие объедать листья с деревьев, следом начинали голодать хищники, и в результате разваливалась вся стройная экосистема.

Десятки тысяч лет спустя такая же судьба постигла сначала мегафауну Северной и Южной Америки, затем Мадагаскара и Новой Зеландии, причем каждый раз вымиранию мегафауны непосредственно предшествовало появление человека.

Америка

Америка была последней частью света, которую люди заселили в ходе миграции из Африки. После заселения Америки оставалось совсем немного земель, еще не охваченных человеком: только тихоокеанские острова Полинезии (включая Новую Зеландию) и Мадагаскар. Возможно, именно поэтому в Америке еще 12 тысяч лет назад сохранялась мегафауна. Ленивцы и броненосцы и сегодня остаются вполне удивительными и нелепыми зверями, но в плейстоцене они вдобавок достигали огромных размеров.

Гигантские ленивцы мегатерии (Megatherium) и эремотерии (Eremotherium) были ростом до шести метров — размером с современного слона, — и объедали листья с деревьев, вставая на задние ноги и опираясь на хвост. В Северной Америке, вплоть до самой Аляски и Юкона, жил трехметровый ленивец мегалоникс (Megalonyx). У него были очень длинные для ленивцев передние конечности с огромными когтями на них (по-гречески его название означает «великий коготь»), которыми он обрывал ветки деревьев. Рядом с этими гигантами жили и более мелкие ленивцы размером всего лишь с корову: глоссотерии, нототериопсы и другие.

Помимо местных эндемиков, в Америке жили и более знакомые нам по евразийской мегафауне звери: мамонты, мастодонты, разнообразные лоси и олени, быки и бизоны и другие. К травоядным животным прилагались хищники: короткомордые медведи арктодусы (Arctodus), достигавшие трех метров в холке (это сильно больше самого крупного современного медведя — кадьяка), ужасный волк (Canis dirus), который был массивнее и зубастее обычного серого волка (1,5 метра в длину), и, конечно, знаменитые саблезубые кошки. Они специализировались на охоте на крупных толстокожих травоядных, таких как гигантские ленивцы или слоны. От современных крупных кошачьих саблезубые кошки отличались коротким хвостом и уникальным челюстным аппаратом: верхние клыки были очень длинными и изогнутыми, а нижняя челюсть могла открываться относительно верхней под углом в 120 градусов. Саблезубой кошкой был, например, смилодон (Smilodon), которого ошибочно называют саблезубым тигром, хотя к тиграм он не имеет никакого отношения.

Большая часть всего этого разнообразия исчезла в самом конце плейстоцена, 10−12 тысяч лет назад: в Южной Америке, например, вымерли 83 процента видов мегафауны. Долгое время в этом было принято винить только человека, потому что считалось, что люди впервые заселили Америку непосредственно перед этим. Этими людьми были представители культуры Кловис, которые расселились по Америке около 13 тысяч лет назад и были неоднократно замечены за охотой на мегафауну: мамонтов, мастодонтов, ленивцев, бизонов, саблезубых кошек и других зверей.
В последние годы, однако, стало ясно, что люди появились в Америке гораздо раньше: по некоторым данным, аж 18 тысяч лет назад. По крайней мере, примерно 15 тысяч лет назад они уже точно вовсю расселялись по обоим континентам.

Чтобы ответить на вечный вопрос о том, кто виноват в вымирании американской мегафауны — человек или климат, — авторы недавней статьи в Science отсеквенировали множество ископаемых костей и зубов из Южной Америки и сравнили полученные на основе анализа ДНК датировки с радиоуглеродными датировками и данными по изменению климата. Оказалось, что, как и в Австралии, вымирание произошло в относительно короткий промежуток времени, около 12 тысяч лет назад. Это значит, что в течение 1−3 тысяч лет человек жил бок о бок с мегафауной.

Но около 12 тысяч лет назад наступило резкое потепление: Патагония, например, нагрелась на 2 градуса всего за тысячу лет. И вот тогда-то животные и начали резко вымирать. Интересно, что в Северной Америке, где чередование потеплений и похолоданий было зеркально обратным, пики вымирания мегафауны также совпадали с периодами потеплений: первый случился 13−14 тысяч лет назад, а второй — уже в начале голоцена. Как заключают авторы, в обеих Америках для вымирания мегафауны потребовалось сочетание двух факторов: наличия человека и потепления климата.

Однако кто тут более виноват, человек или климат, до сих пор неясно. Потому что неясно, например, в чем конкретно заключался вклад человека: в том, что в периоды потеплений численность человека быстро повышалась и он начинал активнее охотиться? Или в том, что он нарушал места обитания животных, мешая им мигрировать и справляться с изменениями климата?

Новая Зеландия

Если в случае Америки можно спорить, чей вклад в исчезновение мегафауны был больше, то в случае с Новой Зеландией все очевидно. Новую Зеландию в 1250-х — 1300-х годах впервые заселили выходцы из Восточной Полинезии, создавшие культуру маори. До их появления в Новой Зеландии сохранялась уникальная экосистема, не знавшая млекопитающих (не считая нескольких видов летучих мышей). Поэтому те экологические ниши, которые в обычных экосистемах занимают млекопитающие, в Новой Зеландии занимали огромные нелетающие птицы.

Здесь жили птицы моа. Их было девять разных видов, и самые крупные из них, большие моа, или динорнисы (Dinornis), достигали 3,6 метров ростом. Моа были самыми нелетающими из всех нелетающих птиц: в отличие от других бескилевых, у них не было даже рудиментарных крыльев. В уникальной новозеландской экосистеме травоядные моа занимали экологическую нишу крупных копытных.

Также там жили массивные, ростом до 80 сантиметров, апторнисы (Aptornis) с секирообразным клювом, занимавшие экологическую нишу мелких хищных млекопитающих: они охотились на крупных беспозвоночных, ящериц и мелких птиц. А на лугах паслись огромные нелетающие гуси метрового роста. Поскольку млекопитающих там толком не было, единственным хищником, который мог проглотить такую толстую добычу, был орел Хааста, занимавший нишу крупных хищных млекопитающих вроде льва или тигра. Размах его крыльев достигал 2,5 метра, и это была одна из самых крупных хищных птиц в истории.

Все эти нелетающие птицы, обленившиеся и растерявшие бдительность в отсутствие наземных хищников, стали, наряду с их большими вкусными яйцами, очень легкой добычей для прибывших на острова полинезийцев. Не прошло и 150 лет, как в Новой Зеландии не осталось ни моа, ни апторнисов, ни гусей. Орлу Хааста стало нечего есть, и он тоже вымер.

Самое удивительное то, насколько малыми силами был достигнут этот эффект. Недавно ученые проанализировали генетическое разнообразие современных маори, смоделировав на основе этих данных параметры предковой популяции, давшей начало современной, и скорость ее роста. Оказалось, что до 1400 года — то есть до вымирания моа — численность людей в Новой Зеландии не превышала двух тысяч человек. Это необычайно мало даже для культуры охотников и собирателей: на 100 квадратных километров приходился всего один человек.
Тем не менее, эта небольшая горстка людей прекрасно справилась с истреблением мегафауны без всякого участия климата.

Во-первых, они очень активно охотились, о чем свидетельствует множество археологических находок с костями и яйцами моа. Во-вторых, таким огромным животным, как моа, немного надо, чтобы вымереть. Несмотря на то, что первые маори охотились очень старательно, все-таки нельзя сказать, что они «перебили» своих моа. Крупные животные всегда размножаются и растут очень медленно, а моа особенно: до взрослого состояния, например, они дорастали только к десяти годам. Поэтому равновесие в такой популяции очень хрупкое: стоит изъять всего несколько особей, как оно нарушится. Кроме того, нелетающие новозеландские птицы, не знавшие наземных хищников, совсем не боялись человека. Это, кстати, подвело и других крупных нелетающих птиц, эволюционировавших на островах без серьезных хищников: птицу додо, или дронта, с острова Маврикий, и эпиорнисов, или слоновых птиц, с Мадагаскара. Все они вымерли вскоре после того, как эти острова заселили люди.
Из всех этих примеров видно, что крупные животные и человек очень плохо уживаются друг с другом.

Большие животные медленно размножаются, а для привольной жизни им нужны огромные ареалы — из-за всего этого они чувствительны как к вмешательству человека, так и к изменениям климата. Животных помельче гораздо труднее съесть под корень: они быстрее размножаются (поэтому их в целом больше) и не требуют особых просторов для жизни. Нам повезло: мы еще застали жалкие остатки мегафауны — например, слонов, львов, медведей или бегемотов. Но положение всех этих зверей очень плачевно, и все идет к тому, что они тоже рано или поздно вымрут. И тогда на Земле останутся только животные размером с курицу. Или только курицы. Впрочем, суждено этом случиться или нет, зависит исключительно от нас.