Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №38/2001

ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ

И.Г. МЕЩЕРСКИЙ

Когда человек заселил Австралию?

Местный житель беседует с археологом Ричардом Филлагаром

Местный житель беседует с археологом Ричардом Филлагаром

В 1974 г. в Австралии, в окрестностях озера Мунго (штат Новый Южный Уэльс), был найден скелет, принадлежавший человеку современного типа. Это был взрослый мужчина, которого соплеменники похоронили, положив на спину, вытянув во весь рост, сложив руки на груди и повернув голову и слегка согнутые колени вправо. Тело усопшего было обильно засыпано красной охрой.

Применение методов датировки ископаемого органического материала позволило ученым сделать заключение – Мунго-3 (такое имя присвоили обладателю скелета) жил и умер в глубокой древности – в период между 25 и 33 тыс. лет назад. Значит, уже в то время в Австралии жили племена, у которых имелись похоронные обряды – признак достаточно высокой ступени культурного развития. Информация интересная, но не необычная – уже были свидетельства того, что человек разумный достиг Зеленого континента достаточно давно.

Раскопки захоронения Мунго-3, проводимые Аланом Торном и Антеей Костер

Раскопки захоронения Мунго-3, проводимые Аланом Торном и Антеей Костер

Однако спустя четверть века, в 1999 г., появилось новое сообщение – повторная, с использованием иных методов, датировка показала, что возраст скелета составляет от 56 до 68 тыс. лет! Это уже была сенсация. Мунго-3 оказывался самым древним представителем Homo sapiens современного типа, останки которого были найдены за пределами Африки и Ближнего Востока. И не где-нибудь поблизости от этих районов, а на огромном расстоянии от них, к тому же на территории, отделенной морем...

Согласно существующим в настоящее время представлениям, основанным на целом ряде ископаемых находок, человек разумный начал расселяться из Африки на Ближний Восток во времена, отстоящие от нас на 50–45 тыс. лет. В период между 45 и 40 тыс. лет назад наши предки постепенно заселяли различные районы Евразии и в конце концов добрались и до Новой Гвинеи, и до Австралии. Самая ранняя из известных находок останков современного человека в Восточной и Юго-Восточной Азии (а таких находок не так уж мало – особенно на территории современного Китая) датируется возрастом
43 тыс. лет. Наиболее ранние достоверные находки человека разумного современного типа в Европе имеют возраст около 39 тыс. лет... Кроме того, данные молекулярной биологии свидетельствуют, что существенное возрастание генетического разнообразия человечества – признак появления разообщенных, удаленных друг от друга популяций – также происходило в указанный период.

Находка в Австралии останков человека разумного возрастом свыше 45, а тем более 60 тыс. лет, не оставляет от этой теории камня на камне. А уж то, что в те времена люди имели представление о похоронных обрядах, вообще, что называется, «ни в какие ворота не лезет» – считается, что такие обряды появились у наших предков только спустя несколько десятков тысяч лет. Имеется, правда, пара находок останков даже не Homo sapiens, а более ранних видов древнего человека, особенности расположения которых наводили на мысль о возможности существования подобных ритуалов. Но то были лишь слабо обоснованные предположения, в то время как в отношении Мунго-3 никаких сомнений быть не могло – соплеменники именно похоронили усопшего, воздав ему необходимые почести. Значит, и все теории о развитии культуры человека разумного оказываются неверными?

Сенсационное сообщение о результатах новой датировки получило, разумеется, широкий резонанс. Информация о том, что человек разумный появился в Австралии около 65 тыс. лет назад, с примечанием, что «значит, уже в те времена люди могли строить лодки и пускаться на них в протяженные морские путешествия», была опубликована и на страницах нашей газеты («Биология», № 15/2001). Большинство ученых, однако, отказалось верить представленным результатам. «Подобная датировка, – заявили они, – требует подвергнуть сомнению результаты анализа пусть не однозначного, но огромного количества материалов по истории человечества в целом. Не проще ли усомниться в правильности самой этой единственной датировки?»

Скелет, возраст которого составляет 24 500 летЧтобы попытаться разобраться в аргументах обеих сторон, вспомним, какие именно методы применяются для датировки ископаемых остатков. Примерно до середины XX в. для этого использовали оценку возраста тех геологических слоев, в которых была обнаружена находка, а также анализ найденных поблизости остатков других видов животных – вымерших или ныне существующих. Если, разумеется, такие остатки находились. Однако, во-первых, возраст самих геологических слоев, так же как и время появления или исчезновения тех или иных видов, сам по себе достаточно неопределен. Во-вторых, то, что кости древнего человека обнаруживали в каком-то слое, еще не означало, что их обладатель, скончавшись, остался лежать на месте и его скелет оказался постепенно засыпанным наравне с другими окружающими предметами... Ведь как раз при погребении соплеменники могли вырыть для покойника достаточно глубокую могилу...

Скелет, возраст которого составляет 24 500 лет

Ситуация с датировкой коренным образом изменилась примерно 40 лет назад, когда получили распространение так называемые радиоизотопные методы. Первым из них – и наиболее распространенным до настоящего времени – является метод радиоуглеродного анализа. Он основан на том, что под влиянием космического излучения часть атомов углерода, входящих в молекулы углекислого газа, в верхних слоях атмосферы переходит в состояние нестабильного изотопа 14С (стабильный изотоп углерода имеет, как известно, атомный вес 12). Поскольку слои воздуха постоянно перемешиваются, «меченые» молекулы СО2 спускаются вниз и наравне с другими поглощаются зелеными растениями в процессе фотосинтеза. Так атомы 14С попадают в состав органических веществ, которые в дальнейшем могут перейти в организм травоядного животного, а затем хищника. В итоге все живые существа на Земле содержат в своих клетках некоторое количество 14С, отражающее соотношение стабильного и нестабильного изотопов углерода в атмосфере. Однако когда организм погибает, обмен веществ между ним и средой прекращается. И если какие-либо его остатки по тем или иным причинам не разлагаются бактериями, а консервируются, то соотношение 12С и 14С в них начинает изменяться. Нестабильные атомы углерода распадаются, превращаясь в атомы азота (14N), и их количество в общем объеме органического вещества уменьшается. Через 5730 лет (период полураспада 14С) их остается вдвое меньше, чем было в момент смерти организма, через 11 460 лет – вчетверо меньше и так далее. Определяя количество нестабильного углерода в ископаемой органике, можно таким образом оценить, когда умер обладатель данной кости или когда было срублено дерево, легшее в основу древней постройки.

Разумеется, такая оценка имеет свои погрешности. Во-первых, интенсивность космического излучения, достигающего Земли, непостоянна. Она меняется, а вместе с ней меняется и исходное соотношение 12С и 14С в атмосфере и в тканях живущих в то или иное время организмов. Необходимые поправки для того или иного исторического периода можно сделать, проводя радиоуглеродный анализ отдельных годичных колец в стволах деревьев. Однако надежные сведения такого рода имеются лишь для периода не более 12 000 лет назад. В интервале же от 40 до 50 тыс. лет назад общая погрешность, связанная с изменением доли 14С в атмосфере, может составить до 2000 лет.

Однако источником еще больших ошибок при датировке образцов такого возраста являются ошибки самого определения количества атомов 14С в ископаемом материале. Через 37 тыс. лет после смерти организма количество этого изотопа в его остатках составляет уже менее 1% от исходного уровня – слишком мало для надежного измерения. К тому же на ископаемый материал всегда может попасть некоторое количество «современного» углерода – будь то молекулы CO2 или органических веществ, «прилипшие» к поверхности образца. В условиях, когда от исходного количества атомов 14С практически ничего не остается, значение такого загрязнения может быть весьма существенным.

Поэтому долгое время считалось, что предел сколько-нибудь надежной датировки с помощью радиоуглеродного метода – не более 40 000 лет. Однако наука не стоит на месте, и в настоящее время существуют методики, по утверждениям их сторонников, позволяющие отодвинуть этот предел до 55, а с меньшей степенью надежности – и до 90 тыс. лет...

Наскальные рисунки людей и животных Северной Австралии

Наскальные рисунки людей и животных Северной Австралии

Другой метод определения возраста ископаемых находок – так называемая урановая датировка. Она основана на том, что в попавших в землю костях может происходить замещение одних минеральных веществ другими, в том числе и солями урана – если, конечно, они имеются в окружающей породе. Уран, как известно, элемент нестабильный, его атомы распадаются, образуя изотопы других элементов – тория и протактиния. Определение количества этих веществ в древних костях позволяет оценивать возраст образца в интервале примерно до 150 тыс. лет.

Однако при этом не вполне ясно, ограничен ли во времени процесс проникновения урана в костные остатки (после чего его количество начинает уменьшаться за счет распада) или же, наряду с распадом первых абсорбированных атомов, в образец продолжают проникать новые. Обычно «для верности» рассматривают обе возможности и датируют образец получившимся интервалом значений.

Следующая группа методов основана не на определении числа атомов того или иного радиоактивного вещества в образце, а на том, что под влиянием естественного радиоактивного фона – космического излучения или находящихся поблизости источников слабой радиоактивности, испускающих поток электронов (b-лучи), – в кристаллической решетке ряда минералов накапливаются «лишние» электроны. Это приводит к изменению магнитных свойств минерала, которые можно измерить – на этом основан метод электронного резонанса. Его можно использовать для датировки таких минеральных веществ органического происхождения, как остатки кораллов, раковины моллюсков и – применительно к остаткам млекопитающих и человека – зубная эмаль.

Разумеется, при использовании данного метода необходимо учитывать интенсивность фоновой радиации в месте залегания образца. Естественно, что минерал, оказавшийся рядом с источником радиоактивного излучения, «накопит» больше электронов, чем тот, который получал их только за счет космических лучей. Таким дополнительным источником радиации могут стать как раз соли урана, поэтому при использовании метода электронного резонанса обычно стараются провести и урановую датировку.

Помимо изменения магнитных свойств минерал, «накопивший» некоторое количество «лишних» электронов, способен в определенных условиях – под влиянием нагревания или яркого освещения – испускать световые лучи. На этом основаны, соответственно, термолюминесцентный метод датировки и метод оптически стимулированной люминесценции. Их обычно используют для датировки кристалликов кварца – песчинок, окружавших ту или иную находку. При этом определяется не возраст самого кварца, а момент, начиная с которого песчинки, ранее лежавшие на поверхности (а следовательно, потерявшие под воздействием солнечного тепла и света все «лишние» электроны) оказались засыпанными и начали эти «лишние» электроны накапливать вновь. Разумеется, при этом также необходимо учитывать уровень фонового радиоактивного излучения в месте находки.

Метод оптически стимулированной люминесценции считается более точным, поскольку учитывает только электроны, отдаваемые минералом в первую очередь. Нагревание (термолюминесцентный метод) позволяет учитывать и электроны, связанные в кристаллической решетке более крепко. Однако при этом появляется шанс, что среди них попадутся и такие, которые попали в песчинку до того, как она побывала на поверхности. Кроме того, для анализа в любом случае надо брать как можно больше песчинок – ведь неизвестно, в каких условиях могла оказаться каждая из них до момента последнего захоронения.

7.jpg (21954 bytes)Вернемся теперь к результатам, полученным с помощью этих методов. Ни одна из плейстоценовых (старше 10 тыс. лет) находок, связанных с присутствием древнего человека на территории Австралии и Новой Гвинеи – а сейчас одних только мест такого пребывания известно более 160, – не была датирована радиоуглеродным методом как имеющая возраст более 40–43 тыс. лет. В том числе, как мы уже знаем, и останки злополучного Мунго-3. Сторонники общепринятой схемы истории человечества видят в этом подтверждение своей правоты, а противники – подтверждение того, что на больших временных интервалах данный метод просто неприменим. Правда, имеется целый ряд образцов органического материала, датированных радиоуглеродным методом как куда более древние. И ни одна из этих находок в Австралии не связана с присутствием человека.

Однако и результаты люминесцентных методов остаются под сомнением. В 1996 г. группа исследователей, датировавших термолюминесцентным методом песок, окружавший остатки стоянок древнего человека в Австралии, получила совсем уж анекдотичный результат – от 116 до 176 тыс. лет. Повторные измерения, проведенные уже с использованием оптически стимулированной люминесценции, дали «нормальные» значения – от 10 до 30 тыс. лет назад. Первоначальную ошибку «списали» на то, что анализу были подвергнуты песчинки, входившие в то время в состав не рассыпавшихся глыб песчаника. И результат анализа показал как раз возраст образования этих глыб.

В случае с передатировкой возраста Мунго-3, правда, для анализа окружавшего скелет песка был использован более точный метод оптически стимулированной люминесценции. Результат – последний раз этот песок подвергался воздействию света 59–63 тыс. лет назад. Правда, более ранняя датировка песчинок из почвы этого района давала куда более скромные значения. Кроме того, по утверждениям геоморфологов, сами почвы подобного типа возникли здесь никак не раньше 47 тыс. лет назад...

Вопрос о том, когда именно песчинка, найденная сейчас на определенной глубине, последний раз побывала на поверхности, имеет множество ответов. Здесь могут быть «задействованы» и землетрясения, и эрозия, и потоки подземных вод, и даже деятельность почвенной фауны, такой как дождевые черви или термиты. Ведь термитники – а их в районе озера Мунго очень много – построены из миллионов песчинок, принесенных насекомыми с глубины нескольких метров. И каждая из них при этом могла «засветиться» и стать непригодной для последующей датировки. Кстати, роющая деятельность термитов приводит и к тому, что те или иные образования под их гнездами все глубже и глубже погружаются в окружающую породу, перемещаясь в более древние слои. Известно, например, что в Африке камни под термитниками постепенно смещаются относительно своего начального положения на метр и более вниз.

Раскопки в пещере Матенкупкум, в Новой Ирландии

Раскопки в пещере Матенкупкум, в Новой Ирландии

Скелет же Мунго-3, когда его нашли, лежал практически на поверхности – весь грунт с него сдуло ветрами. Когда началась эта ветровая эрозия? Какой глубины первоначально была могила? Перемещался ли скелет потом вверх или вниз в результате деятельности термитов или предыдущей эрозии? На эти вопросы нет и уже никогда не будет ответов. Так что если бы сенсационная передатировка основывалась только на анализе окружающих остатки песчинок, о ней вообще не стоило бы говорить.

Загвоздка, однако, в том, что полученные при этой датировке значения – лишь дополнительный результат, удивительным образом совпадающий с данными анализа самих костей и зубной эмали Мунго-3 урановым методом и методом электронного резонанса. Первый позволил определить возраст остатков как 50–70, второй – как 57–85 тыс. лет. Именно на основе сравнения этих двух оценок и был приведен наиболее вероятный возраст находки – 56–68 тыс. лет.

Совпадение двух и даже трех значений, полученных разными методами, заставляет задуматься. И все же на сегодняшний день большинство ученых склонно не доверять результатам передатировки. У них имеется и еще один аргумент. Считается, что район озера Мунго уже очень давно, в том числе и 65 тысячелетий назад, представлял собой сухую и бесплодную полупустыню, выжить в которой человеку было не так-то просто. Между тем всего в тысяче километров к югу расположен остров Тасмания, до относительно недавнего времени представлявший собой связанный с материком полуостров. Тамошние долины издавна изобиловали крупными кенгуру, привлекавшими первобытных охотников. На Тасмании имеется множество стоянок древнего человека, они подробно изучены и датированы, в том числе и люминесцентными методами. Их результаты показывают, что человек пришел в эти места не ранее 35 тыс. лет назад. Так неужели бесплодные окрестности озера Мунго, выживание в которых требует выработки специальных навыков, в частности, разделения племени на очень мелкие группы, могли быть освоены на 30 тыс. лет раньше? И в течение всех этих тридцати тысячелетий люди жили там, страдая от недостатка пищи и «не догадываясь» о существовании плодородных долин на юге?!

Что и говорить, аргумент весомый. Так что сторонникам идеи заселения Австралии ранее 40 тыс. лет назад остается ждать новых фактов. Если они появятся, результаты передатировки остатков Мунго-3 придется переосмысливать еще раз.

по материалам Allen J. A matter of time // Nature Australia, 2000. V. 26, No 10

 

Рейтинг@Mail.ru