April 11

ЗА УПАДКОМ И КРАХОМ ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙ ИМПЕРИИ - Генри Джи

ЗА УПАДКОМ И КРАХОМ ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙ ИМПЕРИИ: ПОЧЕМУ НАШ ВИД НА ГРАНИ ВЫМИРАНИЯ - Генри Джи

ПРОЛОГ

Из всех животных, что появлялись и исчезали в долгой истории Земли, именно динозавры больше всего захватили воображение публики. Их образы проникают в кино, комиксы, на одежду и ланчбоксы. Слово "динозавр" обладает такой притягательной силой, что его используют для продажи вещей, не имеющих к ним прямого отношения. Но, что бы мы ни говорили о динозаврах, они, несомненно и определенно, вымерли. Их внезапное исчезновение около шестидесяти шести миллионов лет назад, после долгого процветания, породило массу теорий, от комичных до абсурдных.

Долгое время считалось, что вымирание - это естественный процесс "расовой старости" или ортогенеза, когда династии существ просто "выдыхаются". Динозавры, согласно этой логике, устарели и уступили место "Веку Млекопитающих", венцом которого стал Человек. Однако в 1970-х годах динозавров переосмыслили как активных, теплокровных существ, а идея о падении астероида как причине их гибели получила подтверждение. Они были сражены в расцвете сил, а не угасли естественным образом. Ортогенез был отброшен.

Эволюция работает через естественный отбор, реагируя на текущие условия без памяти о прошлом или видения будущего. Гипотеза "Красной Королевы", предложенная Ли Ван Валеном, гласит, что виды находятся в вечной гонке вооружений, постоянно адаптируясь, чтобы просто оставаться на месте. Однако палеонтологи из Хельсинки недавно предложили уточнение: виды достигают доминирования через конкуренцию, но затем вступают в долгую, проигрышную битву с самой Землей, пока случайное событие не добивает остатки. Вымирание динозавров было случайностью; без астероида они могли бы править и сегодня, но их закат все равно был бы неизбежен.

Если применить эту логику к современным людям, Homo sapiens, наш вид также обречен на вымирание. Мы не исключение из правил природы, хотя и являемся видом исключительным. За поразительно короткое время мы достигли беспрецедентного доминирования, подчинив себе природу, раскрыв тайны атома и жизни, заглянув в глубины Вселенной. Но именно этот успех и ставит нас под угрозу, нарушая функционирование экосистемы, от которой мы зависим. Вопрос не в том, вымрем ли мы, а в том, когда и как.

Согласно принципам Хельсинкской группы, начало нашего неизбежного упадка было положено в тот момент, когда Homo sapiens остался единственным видом человека на планете — где-то между 50 000 и 25 000 лет назад. До этого момента мы делили мир с неандертальцами, денисовцами, Homo erectus и другими, ныне исчезнувшими родственниками. Став последним выжившим, наш вид вступил в долгую борьбу с судьбой, живя взаймы. Эта книга объяснит, почему мы сейчас на грани коллапса, подобно Римской империи в зените славы, описанной Эдвардом Гиббоном.

Мы проследим "Возвышение" человечества, начиная с самых ранних гоминин и проблем двуногости, через эволюцию рода Homo, его расселение и неизбежную редкость, оставившую след в нашей генетике. Затем мы рассмотрим "Падение", начавшееся с изобретения сельского хозяйства, которое принесло болезни, недоедание и генетическую уязвимость. Мы увидим, как рост населения достиг пика и начал замедляться, усугубляемый истощением ресурсов, изменением климата и даже снижением мужской фертильности. Наконец, в "Бегстве" мы обсудим возможные пути спасения: отказ от перепотребления, технологические прорывы вроде искусственного фотосинтеза и, возможно, колонизацию космоса как единственный шанс на диверсификацию и выживание вида в долгосрочной перспективе. Выбор должен быть сделан сейчас, пока у нас еще есть время и ресурсы.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ: ВОЗВЫШЕНИЕ

ГЛАВА 1: ЧЕЛОВЕЧЕСКАЯ СЕМЬЯ

Профессор Роберт МакНилл Александер, один из моих наставников, обладал удивительной способностью оживлять прошлое простыми методами. Он мог оценить массу динозавра по объему вытесненной воды моделью или вычислить скорость животного по следам, наблюдая за бегом своих детей по пляжу. По его расчетам, динозавры двигались довольно медленно. Так же, как и ранний гоминин, Australopithecus afarensis, оставивший свои следы во влажном вулканическом пепле более трех миллионов лет назад в Лаэтоли, Танзания. Эти следы, найденные среди множества отпечатков других животных, показывают, что семья афаренсис неспешно прогуливалась.

Австралопитек афаренсис сильно отличался от современных людей: маленький рост, короткие ноги, небольшой мозг, во многом напоминая шимпанзе. Но одно было неоспоримо – он ходил прямо, по привычке. Его следы почти идентичны следам современного человека. Однако он был не единственным двуногим в Лаэтоли. Другая цепочка следов принадлежала существу, ходившему иначе, не как афаренсис и не как человек. Долгое время их приписывали медведю, но недавние исследования указывают на другого раннего гоминина, возможно, родственника афаренсис, не оставившего иных следов своего существования.

Загадки на этом не кончаются. Примерно за три миллиона лет до событий в Лаэтоли, некто оставил удивительно человекоподобные следы на Крите, тогда еще соединенном с материковой Грецией. У существа было пять пальцев, большой палец прижат к остальным, но пятка менее выражена, чем у нас. Возможно, это был Graecopithecus, известный только по черепу и зубам семимиллионной давности, или кто-то еще – мы не знаем. Ясно одно: между десятью и шестью миллионами лет назад некоторые человекообразные обезьяны начинали ходить прямо по привычке. Ореопитек из Италии и Данувий из Баварии также могли демонстрировать элементы прямохождения или адаптации к вертикальному лазанию.

Современные человекообразные обезьяны редки, их ареал ограничен тропическими лесами Африки и Юго-Восточной Азии. Десять миллионов лет назад их разнообразие было гораздо выше, как и площадь лесов. Большинство ископаемых обезьян известны по зубам, самой твердой и устойчивой части скелета. После десяти миллионов лет назад ископаемые останки обезьян почти исчезают, сменяясь останками мартышек, по мере того как леса сокращались из-за глобального похолодания. В этот "пробел" в летописи и попадает Sahelanthropus из Чада, найденный в ныне пустынном регионе. Череп "Тумай", возрастом 6-7 миллионов лет, почти полный и принадлежал существу, ходившему на двух ногах.

Как определить это по черепу? По положению большого затылочного отверстия (foramen magnum), через которое спинной мозг соединяется с головным. У четвероногих оно сзади черепа, у двуногих – снизу. У Сахелантропа оно смещено вниз, указывая на привычное прямохождение, хотя недавние находки костей конечностей говорят и о сохранении адаптаций к лазанию. Другие ранние двуногие – Orrorin из Кении (6 млн лет) и Ardipithecus из Эфиопии (5-4.4 млн лет). Скелет Ardipithecus ramidus показал, что его приверженность бипедализму была неполной, он проводил много времени на деревьях. Находка стопы возрастом 3.4 млн лет с подвижным большим пальцем подтверждает, что в Африке одновременно жили разные виды гоминин с разной степенью адаптации к наземному образу жизни.

Почему гоминины стали двуногими? Точного ответа нет. Распространенные объяснения – освобождение рук для ношения детей, орудий, еды, лучший обзор над высокой травой, помощь при хождении по воде – все это следствия, а не причины. Многие животные делают это на четырех ногах. Мартышки, вроде бабуинов, живут в саванне и остаются четвероногими. Вставание на две ноги требует полной перестройки тела, начиная с позвоночника, который из горизонтальной балки, работающей на растяжение, превратился в вертикальный столб, работающий на сжатие. Это радикальная трансформация.

Возможно, причина кроется в отсутствии хвоста у человекообразных обезьян, в отличие от мартышек, использующих его для баланса. Крупный размер обезьян также мог сыграть роль, затрудняя передвижение по ветвям. Лазание и подвешивание могли способствовать развитию вертикальной осанки. В мире с сокращающимися лесами, будучи уже бесхвостыми и крупнее мартышек, гоминины, возможно, не имели иного выбора, кроме как встать на задние ноги. Прямохождение опасно: травма одной ноги обездвиживает. Поэтому гоминины должны были очень быстро стать очень хорошими ходоками.

Анатомические изменения были масштабны: смещение затылочного отверстия, затылочная связка для поддержки головы, S-образный изгиб позвоночника, укороченный и расширенный таз с мощными ягодичными мышцами, удлиненные ноги, сведенные колени, энергосберегающие сухожилия в ногах. Все это требует сложнейшего нервно-мышечного контроля. Однако цена за прямохождение огромна: травмы спины, коленей, бедер, стоп; дегенеративные заболевания суставов; дилемма узкого таза для ходьбы и широкого для родов; боли в спине у беременных; даже гипертония, варикоз, грыжи и геморрой могут быть связаны с вертикальным положением. Это компромиссное решение, которое навсегда оставило шрамы на эволюции человека.

ГЛАВА 2: РОД HOMO

В плиоцене (5.3-2.6 млн лет назад), когда климат Африки становился суше, а леса уступали место саваннам, гоминины диверсифицировались и расселялись по континенту. Род Australopithecus, оппортунистических падальщиков, был дополнен родом Paranthropus – специализированным вегетарианцем с массивными зубами. В отличие от современных горилл, парантропы жили в открытой саванне, но, как и другие гоминины, всегда были редки, существуя небольшими группами. Сухая диета и суровые условия сделали их существование ненадежным, и они исчезли чуть более полумиллиона лет назад.

Около 2.5 миллионов лет назад, на фоне дальнейшего ухудшения климата, появился новый род гоминин – Homo. В отличие от парантропов, Homo сосредоточились на мясе, активно охотясь или добывая его иным способом. Мясо давало больше калорий, но требовало большей смекалки. Первые представители, такие как Homo habilis, были еще во многом схожи с австралопитеками, некоторые, возможно, даже вернулись к древесному образу жизни. Однако курс был взят на наземную хищническую жизнь, и его воплощением стал Homo erectus.

Скелет юноши Homo erectus из Кении (1.6 млн лет) показывает разительный контраст с австралопитеком: высокий, длинноногий, стройный, полностью приспособленный к жизни на земле. Homo erectus не просто ходил, он бегал – благодаря длинным ногам, прогрессирующей потере волос для лучшего охлаждения и способности к бегу на выносливость, позволявшей загонять добычу. Он создавал изящные, хотя и однообразные, каменные орудия, освоил огонь, оставлял знаки на раковинах, устраивал пиршества. Homo erectus был первым гоминином, покинувшим Африку, о чем свидетельствуют орудия из Китая возрастом более двух миллионов лет и останки из Кавказа (1.8 млн лет).

Расселяясь по Евразии, Homo erectus эволюционировал. В Европе появился Homo heidelbergensis, крупный и мощный. По мере наступления ледников гоминины становились более коренастыми, как неандертальцы – вершина адаптации к ледниковому периоду. Они научились изменять среду обитания, жили в пещерах, развили сложную культуру, заботились о стариках и хоронили мертвых. Однако, как и все гоминины, они были редки и жили изолированными группами, что приводило к инбридингу. Эволюция породила удивительное разнообразие человекоподобных существ: гигантский Homo longi ("Человек-дракон") в Азии, загадочные денисовцы, освоившие высокогорье Тибета, крошечные "хоббиты" Homo luzonensis и Homo floresiensis на островах Юго-Восточной Азии.

Африка не оставалась в стороне: там обитали Homo rhodesiensis, Homo naledi и, вероятно, многие другие формы, о которых мы почти ничего не знаем. Некоторые, как черепа из Ихо Элеру в Нигерии, выглядят архаично, хотя датируются относительно недавним временем (менее 20 000 лет). Все эти виды были редки и рассеяны. Жизнь в малых, изолированных группах несет скрытую генетическую цену – инбридинг, который выводит на поверхность вредные мутации и снижает общую приспособленность популяции (способность оставлять жизнеспособное потомство). Яркий пример – династия Габсбургов, особенно испанская ветвь, где близкородственные браки привели к накоплению болезней и угасанию рода.

Для выживания ранним гомининам, как и современным приматам, был жизненно важен обмен партнерами между группами (обычно уходят самки). Это предотвращало инбридинг и поддерживало связи между разрозненными сообществами. Но если группы становились слишком далекими друг от друга, контакты терялись, и они оставались наедине со своей судьбой, угасая одна за другой. Примерно в то время, когда в Европе появлялись неандертальцы, в Африке на сцену вышел наш собственный вид, Homo sapiens, один из многих видов людей того времени.

ГЛАВА 3: ПОСЛЕДНИЙ СРЕДИ РАВНЫХ

Генетика современных людей позволяет заглянуть в наше прошлое глубже, чем ископаемые останки. Исследование 1987 года, проведенное Алланом Уилсоном и его коллегами, использовало митохондриальную ДНК (мтДНК), которая передается только по материнской линии. Анализируя мтДНК 147 ныне живущих людей, они проследили происхождение всех современных людей до Африки и, более конкретно, до женщины, жившей около 200 000 лет назад, которую назвали "митохондриальной Евой".

Важно понимать, что "Ева" не была единственной женщиной своего времени. Просто именно ее материнская линия дошла до наших дней, тогда как линии ее современниц прервались – суровое свидетельство того, какой огромный урон наносило вымирание человеческим популяциям на протяжении всей истории. Сама "Ева" не была ничем особенным в свое время; возможно, она обладала крошечным, незаметным тогда преимуществом, или ей просто повезло. Подобный анализ Y-хромосомы, передающейся от отца к сыну, выявил "Y-хромосомного Адама", жившего значительно раньше "Евы", возможно, во времена зарождения Homo sapiens как вида. Они никогда не встречались.

Эти генетические исследования подтвердили гипотезу "Из Африки", которую долгое время отстаивал палеоантрополог Крис Стрингер: современные люди возникли в Африке и затем заменили все другие популяции гоминин в мире. Позднее картина усложнилась: стало ясно, что полного замещения не было, имело место скрещивание с некоторыми архаичными популяциями.

Самые ранние ископаемые останки, которые можно отнести к Homo sapiens (хотя и с оговорками), найдены в Джебель-Ирхуд, Марокко, и датируются примерно 315 000 лет назад. Эти черепа выглядят массивно и архаично по сравнению с современными, имея некоторые черты, напоминающие неандертальцев. Возможно, и неандертальцы, и Homo sapiens произошли от общего предка, близкого к Homo antecessor, жившему около 800 000 лет назад. Более похожие на современных людей черепа из Эфиопии (Кибиш, Херто) датируются 200 000–160 000 лет назад, но все еще сохраняют архаичные черты. Homo sapiens долгое время был "сырым материалом", который медленно оттачивался эволюцией.

На протяжении большей части своей ранней истории Homo sapiens был редок, как и другие гоминины, хотя ископаемых останков других животных того же времени в Африке предостаточно. Ранние окаменелости нашего вида демонстрируют значительную вариабельность во времени и пространстве, что указывает на существование небольших, слабо связанных групп. Как и у всех приматов, обмен самками между группами, вероятно, предотвращал полное вырождение из-за инбридинга, но популяции все равно были крайне уязвимы к случайным событиям – засухам, наводнениям, голоду.

Ранние попытки Homo sapiens выйти из Африки (например, в Грецию около 210 000 лет назад или в Левант более 90 000 лет назад) заканчивались неудачей, вероятно, из-за конкуренции с уже укоренившимися неандертальцами и денисовцами, а также из-за климатических колебаний. Успешный выход из Африки состоялся позже, вероятно, несколькими волнами, между 60 000 и 40 000 лет назад. Представители этой миграции в итоге заселили весь мир.

Технологии анализа древней ДНК, пионером которой был Сванте Пэабо, открыли новое окно в прошлое. Были прочитаны геномы неандертальцев, показавшие их низкое генетическое разнообразие и склонность к инбридингу. Затем ДНК была извлечена из крошечного фрагмента кости пальца из Денисовой пещеры на Алтае, что привело к открытию нового вида – денисовцев, близких родственников неандертальцев. Оказалось, что современные Homo sapiens неафриканского происхождения несут в себе около 2% неандертальской ДНК, а жители Восточной и Юго-Восточной Азии – также примесь денисовской ДНК (включая ген, помогающий тибетцам жить на большой высоте). Есть также следы скрещивания с еще более древними, неизвестными по ископаемым останкам гомининами, как в Африке, так и в Евразии.

Homo sapiens формировался в Африке на протяжении сотен тысяч лет в результате сложного взаимодействия различных, часто изолированных популяций, которые то расходились, то снова смешивались под влиянием климатических изменений. Долгое время наш вид существовал бок о бок с другими архаичными формами людей даже в самой Африке. Черепа из Ишанго (Конго) и Лукенья Хилл (Кения), датируемые около 20 000 лет назад, или из Иво Элеру (Нигерия, 14 000 лет назад), показывают удивительно архаичные черты, что говорит либо о большом разнообразии форм в прошлом, либо о выживании древних линий до недавнего времени. Генетика современных африканцев подтверждает наличие небольшой (около 2%) примеси от неизвестного архаичного вида, отделившегося от предков современных людей около 700 000 лет назад и смешавшегося с ними около 35 000 лет назад. Все это подчеркивает сложность и глубину африканской колыбели человечества, из которой вышла лишь малая ветвь, чтобы заселить остальной мир.

ГЛАВА 4: ПОСЛЕДНИЙ ВЫЖИВШИЙ ЧЕЛОВЕК

На протяжении почти всей своей истории Homo sapiens был крайне редок. Крошечные группы людей, рассеянные по поверхности Земли, вели жизнь на грани выживания, постоянно рискуя умереть от голода или иных невзгод. Эта малочисленность имела и другое следствие – дефицит коллективного разума. Хотя для воспитания ребенка, как говорится, нужна деревня, для создания грамотной технологической цивилизации требуются миллионы. Исаак Ньютон и Альберт Эйнштейн творили в мире с населением в сотни миллионов и миллиарды соответственно.

На протяжении 96% своего существования Homo sapiens обходился базовыми технологиями каменного века, которые могли поддерживать лишь небольшую, уязвимую популяцию. Крупные популяции обеспечивают преемственность знаний и традиций, позволяя им передаваться из поколения в поколение, а не исчезать вместе с носителями, требуя повторного изобретения. Больше людей – больше идей, больше обмена, больше инноваций. Только с изобретением сельского хозяйства и оседлой жизни популяции смогли вырасти достаточно, чтобы обеспечить такой обмен, что привело к появлению металлургии, керамики, письменности.

Первые проблески того, что мы считаем современным поведением, появились в Южной Африке задолго до сельского хозяйства. В пещере Бломбос найден фрагмент охры с выцарапанным перекрестным узором возрастом 73 000 лет – древнейший известный пример рисунка, опережающий пещерную живопись Европы и Индонезии на 30 000 лет. Этот артефакт принадлежит к так называемому "технокомплексу Стилл Бэй" (77 000–73 000 лет назад), который также включает свидетельства использования пигментов, личных украшений (бусин из раковин), сложных костяных орудий и метательного оружия. Еще более древние слои в Бломбос (около 100 000 лет) содержат гравированную охру и раковины, использовавшиеся как палитры.

Однако между этими эпизодами "современности" лежат десятки тысяч лет, когда такие свидетельства отсутствуют. Технологии, похоже, исчезали и изобретались заново. Вероятная причина – крайне малый размер популяций. Идеи и навыки терялись, когда небольшие изолированные группы вымирали или мигрировали. Скорость технологического прогресса напрямую зависит от плотности населения и сложности навыка. Для смешивания охры достаточно нескольких десятков мастеров и учеников; для ракетостроения нужна цивилизация миллиардов. Переломный момент наступил, когда популяции стали достаточно большими и связанными, чтобы поддерживать и развивать традиции. Этот процесс был мучительно медленным, но он позволил Homo sapiens наконец вырваться из Африки.

Наши предки не осознавали, что покидают континент; они просто следовали за ресурсами в привычных им ландшафтах саванн и редколесий у воды, которые простирались из Африки в Аравию и Юго-Западную Азию. Климатические колебания то открывали, то закрывали миграционные коридоры. Во время пиков оледенений уровень моря падал, открывая сухопутные мосты, но Африка становилась суше, пустыни расширялись. В теплые влажные периоды Сахара и Аравия зеленели, но подъем уровня моря перекрывал пути. Успешная миграция требовала "золотой середины". Другим барьером были уже заселившие Евразию неандертальцы и денисовцы.

Успешный исход из Африки, вероятно, происходил несколькими волнами примерно 60 000–40 000 лет назад, сначала вдоль побережья Индийского океана, затем в Центральную Азию и Европу. Homo sapiens проявил уникальную способность адаптироваться к новым, враждебным средам – от тропических лесов, которых избегали другие гоминины, до холодных степей Арктики, куда не добирались даже неандертальцы. Изобретение одежды (о чем свидетельствует эволюция вшей) и плавсредств для достижения Австралии стали ключевыми адаптациями. Везде, куда приходил Homo sapiens, он оставлял свой след – искусство, орудия, и, увы, вымирание местных видов, включая других гоминин.

Примерно к 40 000 лет назад Homo sapiens остался последним представителем рода человеческого на Земле. За геологическое мгновение он не только вытеснил или ассимилировал всех конкурентов, но и распространился по всей планете. Он достиг вершины своего эволюционного пути, точки, сравнимой с максимальным расширением Римской империи при Траяне – момента, с которого Гиббон начал отсчет ее упадка и краха. Как показали исследователи из Хельсинки, когда вид устраняет конкуренцию, единственный оставшийся путь – вниз.

ГЛАВА 4: ПОСЛЕДНИЙ ВЫЖИВШИЙ ЧЕЛОВЕК

На протяжении почти всей своей истории Homo sapiens был крайне редок. Крошечные группы людей, рассеянные по поверхности Земли, вели жизнь на грани выживания, постоянно рискуя умереть от голода или иных невзгод. Эта малочисленность имела и другое следствие – дефицит коллективного разума. Хотя для воспитания ребенка, как говорится, нужна деревня, для создания грамотной технологической цивилизации требуются миллионы. Исаак Ньютон и Альберт Эйнштейн творили в мире с населением в сотни миллионов и миллиарды соответственно.

На протяжении 96% своего существования Homo sapiens обходился базовыми технологиями каменного века, которые могли поддерживать лишь небольшую, уязвимую популяцию. Крупные популяции обеспечивают преемственность знаний и традиций, позволяя им передаваться из поколения в поколение, а не исчезать вместе с носителями, требуя повторного изобретения. Больше людей – больше идей, больше обмена, больше инноваций. Только с изобретением сельского хозяйства и оседлой жизни популяции смогли вырасти достаточно, чтобы обеспечить такой обмен, что привело к появлению металлургии, керамики, письменности.

Первые проблески того, что мы считаем современным поведением, появились в Южной Африке задолго до сельского хозяйства. В пещере Бломбос найден фрагмент охры с выцарапанным перекрестным узором возрастом 73 000 лет – древнейший известный пример рисунка, опережающий пещерную живопись Европы и Индонезии на 30 000 лет. Этот артефакт принадлежит к так называемому "технокомплексу Стилл Бэй" (77 000–73 000 лет назад), который также включает свидетельства использования пигментов, личных украшений (бусин из раковин), сложных костяных орудий и метательного оружия. Еще более древние слои в Бломбос (около 100 000 лет) содержат гравированную охру и раковины, использовавшиеся как палитры.

Однако между этими эпизодами "современности" лежат десятки тысяч лет, когда такие свидетельства отсутствуют. Технологии, похоже, исчезали и изобретались заново. Вероятная причина – крайне малый размер популяций. Идеи и навыки терялись, когда небольшие изолированные группы вымирали или мигрировали. Скорость технологического прогресса напрямую зависит от плотности населения и сложности навыка. Для смешивания охры достаточно нескольких десятков мастеров и учеников; для ракетостроения нужна цивилизация миллиардов. Переломный момент наступил, когда популяции стали достаточно большими и связанными, чтобы поддерживать и развивать традиции. Этот процесс был мучительно медленным, но он позволил Homo sapiens наконец вырваться из Африки.

Наши предки не осознавали, что покидают континент; они просто следовали за ресурсами в привычных им ландшафтах саванн и редколесий у воды, которые простирались из Африки в Аравию и Юго-Западную Азию. Климатические колебания то открывали, то закрывали миграционные коридоры. Во время пиков оледенений уровень моря падал, открывая сухопутные мосты, но Африка становилась суше, пустыни расширялись. В теплые влажные периоды Сахара и Аравия зеленели, но подъем уровня моря перекрывал пути. Успешная миграция требовала "золотой середины". Другим барьером были уже заселившие Евразию неандертальцы и денисовцы.

Успешный исход из Африки, вероятно, происходил несколькими волнами примерно 60 000–40 000 лет назад, сначала вдоль побережья Индийского океана, затем в Центральную Азию и Европу. Homo sapiens проявил уникальную способность адаптироваться к новым, враждебным средам – от тропических лесов, которых избегали другие гоминины, до холодных степей Арктики, куда не добирались даже неандертальцы. Изобретение одежды (о чем свидетельствует эволюция вшей) и плавсредств для достижения Австралии стали ключевыми адаптациями. Везде, куда приходил Homo sapiens, он оставлял свой след – искусство, орудия, и, увы, вымирание местных видов, включая других гоминин.

Примерно к 40 000 лет назад Homo sapiens остался последним представителем рода человеческого на Земле. За геологическое мгновение он не только вытеснил или ассимилировал всех конкурентов, но и распространился по всей планете. Он достиг вершины своего эволюционного пути, точки, сравнимой с максимальным расширением Римской империи при Траяне – момента, с которого Гиббон начал отсчет ее упадка и краха. Как показали исследователи из Хельсинки, когда вид устраняет конкуренцию, единственный оставшийся путь – вниз.

ГЛАВА 6: ИЗЪЕДЕННЫЙ ОСПОЙ, ЧЕРВЯМИ И ВШАМИ

История голландской колонии на Мысе Доброй Надежды, основанной в 1652 году, иллюстрирует генетический феномен, известный как "эффект основателя". Небольшая группа поселенцев, прибывших для снабжения кораблей Ост-Индской компании, оказалась в генетической изоляции. Один из основателей, Геррит Янс ван Девентер или его жена Адриантье Адриансе, был носителем редкой мутации, вызывающей пеструю порфирию – заболевание, связанное с нарушением метаболизма гема. Поскольку выбор партнеров в колонии был ограничен, эта мутация, редкая в Нидерландах, получила широкое распространение среди их потомков – африканеров. Сегодня около 40 000 южноафриканцев являются носителями этой мутации.

Эффект основателя, усиленный последующим инбридингом (из-за малочисленности популяции), характерен для многих изолированных сообществ. Он объясняет повышенную частоту определенных генетических расстройств, таких как биполярное расстройство у амишей Пенсильвании или болезнь Крона у евреев-ашкенази. Иногда редкое генетическое заболевание может давать неожиданное преимущество. Например, болезнь Гоше, распространенная среди ашкенази, возможно, обеспечивала частичную защиту от туберкулеза, который был распространен в перенаселенных гетто средневековой Европы, что позволило мутации закрепиться путем естественного отбора.

Эффект основателя обнаруживается в человеческих популяциях по всему миру, от финнов до коренных американцев и жителей островов Тихого океана. Это особенно заметно на островах и у групп охотников-собирателей или кочевников. Учитывая, что Homo sapiens почти всю свою историю жил небольшими, рассеянными группами охотников-собирателей, часто оказываясь на грани вымирания и возрождаясь из немногих выживших, неудивительно, что этот эффект оставил глубокий след в геноме всего вида.

Человечество в целом генетически поразительно однородно. В одной небольшой популяции диких шимпанзе больше генетического разнообразия, чем во всем восьмимиллиардном человечестве. Это явный признак того, что наш вид прошел через одно или несколько "бутылочных горлышек" – резких сокращений численности, когда выжила лишь малая, возможно, случайная выборка особей. Последнее такое событие, вероятно, связано с исходом из Африки 100 000–50 000 лет назад. Но были и более ранние, еще более драматичные сокращения. Недавние исследования указывают на период между 930 000 и 813 000 лет назад, когда численность предков современных людей в Африке падала до критически низкого уровня – не более 1280 размножающихся особей, и это состояние длилось более ста тысяч лет.

Эта генетическая однородность, результат множественных эффектов основателя на протяжении всей нашей истории, делает Homo sapiens особенно уязвимым к болезням. Инфекционные заболевания можно разделить на несколько классов: черви-паразиты, простейшие (малярия, дизентерия), бактерии (чума, туберкулез, холера), грибки (в основном неопасные, но иногда смертельные, как аспергиллез), вирусы (корь, оспа, грипп, ВИЧ, COVID-19) и загадочные прионы (вызывающие дегенеративные заболевания мозга).

Наши ближайшие родственники, шимпанзе, страдают от значительно меньшего числа болезней, несмотря на менее гигиеничный образ жизни. Основную угрозу для них представляют черви и простейшие, как и для наших предков-гоминин. Люди же, особенно после перехода к сельскому хозяйству и жизни в больших, скученных и антисанитарных условиях (города исторически были "ловушками смерти"), стали мишенью для бактериальных и вирусных эпидемий. Многие из этих болезней перешли к нам от одомашненных или диких животных (зоонозы). Постоянное вторжение человека в дикую природу увеличивает риск появления новых, потенциально опасных патогенов.

Генетическое разнообразие – это ключ к выживанию вида перед лицом болезней. Половой процесс возник как механизм перемешивания генов для поддержания этого разнообразия. Иммунная система, как врожденная, так и адаптивная (приобретаемая после болезни или вакцинации), полагается на это разнообразие. Успех вакцинации в искоренении или сдерживании таких страшных болезней, как оспа, полиомиелит и корь, подчеркивает силу адаптивного иммунитета. Однако главную угрозу представляют новые, неизвестные болезни, особенно те, что переходят от животных. Они могут быть чрезвычайно вирулентными и быстро распространяться, прежде чем иммунная система научится с ними бороться или будет разработана вакцина.

В конечном счете, Homo sapiens – вид, поразительно подверженный болезням. Это следствие нашей уникальной истории, отмеченной многократными сокращениями численности и эффектами основателя, что привело к опасному уровню генетической однородности. Прошлое изобилует примерами эпидемий, косивших население. Сегодня, при беспрецедентно высокой численности и плотности населения, глобальной взаимосвязанности и постоянном контакте с дикой природой, условия для возникновения и распространения новых пандемий как никогда благоприятны. Наша генетическая уязвимость делает эту угрозу особенно серьезной.

ГЛАВА 7: НА ГРАНИ

Несмотря на тяготы, связанные с сельским хозяйством, генетической уязвимостью и болезнями, рост человеческой популяции на протяжении почти всей истории казался неумолимым. Лишь около десяти миллионов человек могли прокормиться охотой и собирательством на всей планете. Земледелие сняло это ограничение, и население начало расти – сначала медленно, потом все быстрее. К середине XX века этот рост стал взрывным, вызывая серьезные опасения.

В 1966 году молодой биолог Пол Эрлих, потрясенный увиденной им нищетой и перенаселенностью Дели, написал свою знаменитую и весьма полемическую книгу "Популяционная бомба" (1968). Он предрекал глобальную катастрофу – массовый голод из-за неспособности Земли прокормить стремительно растущее человечество. Эрлих резко критиковал научное сообщество, особенно биомедицину, за то, что оно сосредоточилось на снижении смертности ("контроль смерти"), а не на контроле рождаемости. Он даже рассматривал радикальные и довольно мрачные решения, вроде добавления временных стерилизующих веществ в воду или пищу, или поддержки сепаратистских движений для раздробления "недоразвитых стран".

Книга Эрлиха имела огромный резонанс, во многом потому, что вышла в период пика темпов роста мирового населения. По данным ООН, максимальный прирост был достигнут в 1964 году – 2.24% в год, при численности населения около 3.3 миллиарда человек. Казалось, что опасения Эрлиха вот-вот оправдаются. Однако произошло нечто неожиданное и уникальное за всю историю человечества (за исключением периодов войн и пандемий): темпы роста населения начали замедляться.

Этот переломный момент, возможно, столь же значимый, как изобретение сельского хозяйства, произошел именно в 1960-х годах. С тех пор темпы роста неуклонно снижались и сейчас составляют менее 1%. Прогнозы ООН указывают, что рост станет отрицательным (население начнет сокращаться) к 2086 году, достигнув пика примерно в 10.4 миллиарда человек. Другие исследования, например, проведенное Кристофером Мюрреем и его коллегами, дают еще более резкую картину: пик в 9.73 миллиарда в 2064 году и снижение до 8.79 миллиарда к 2100 году (а при достижении Целей устойчивого развития ООН в области образования и контрацепции – даже до 6.29 миллиарда).

Ключевым показателем является Общий коэффициент рождаемости (TFR) – среднее число детей, рожденных одной женщиной за жизнь. Для простого воспроизводства населения (с учетом детской смертности и небольшого преобладания новорожденных мальчиков) TFR должен быть около 2.1. Мюррей и коллеги прогнозируют, что к 2050 году 151 из 195 стран будут иметь TFR ниже уровня воспроизводства, а к концу века к ним присоединятся еще 32. Глобальный TFR опустится ниже 2.1 уже в 2034 году. Во многих странах, включая Японию, Испанию, Таиланд и даже Китай, население уже сокращается или начнет сокращаться в ближайшее время, причем к 2100 году оно может уменьшиться более чем вдвое.

Исключение пока составляют страны Африки южнее Сахары, где TFR все еще высок из-за молодости населения. Однако и там прогнозируется падение ниже уровня воспроизводства к 2063 году. Тем не менее, в ближайшие десятилетия именно Африка будет основным драйвером роста населения Земли, и ее доля в мировом населении значительно возрастет. Например, Нигерия к 2100 году станет второй по численности населения страной мира после Индии (Китай опустится на третье место).

Этот демографический сдвиг имеет серьезные последствия. Население мира стареет: средний возраст вырастет с 36.2 лет в 2017 до 46.2 в 2100 году. Число людей старше 65 лет увеличится с 1.7 до 2.37 миллиарда, а старше 80 – с 141 до 866 миллионов. При этом число детей до 5 лет сократится с 681 до 401 миллиона. К 2100 году на каждого восьмидесятилетнего будет приходиться лишь одно рождение (в 1950 году – двадцать пять). Это создает огромную нагрузку на экономику: сокращается доля трудоспособного населения, которое должно обеспечивать пенсионеров и детей, платить налоги и поддерживать общественные службы. Иммиграция может частично компенсировать этот спад в развитых странах, но в долгосрочной перспективе, когда население начнет сокращаться повсеместно, и этот ресурс иссякнет. Мы стоим на пороге беспрецедентного демографического спада.

ГЛАВА 8: ЗА ЧЕРТОЙ

Изменение климата – это не абстрактная угроза, оно происходит здесь и сейчас. Прибрежная эрозия, как в английском Норфолке, где находится мой дом в Кроме, ускоряется. Деревня Шипден давно поглощена морем, а соседняя Хапписбург, где были найдены следы древних гоминин, теряет дома и земли с каждым годом. Это не единичный случай. Повышение уровня моря и экстремальные погодные явления, такие как штормовые нагоны (вспомним катастрофу 1953 года в Норфолке и Нидерландах), угрожают прибрежным районам по всему миру.

Прогнозы показывают, что сотни миллионов людей, живущих в прибрежных городах, окажутся под угрозой затопления к 2100 году. Даже при ограничении глобального потепления 2°C, долгосрочный подъем уровня моря на 4.7 метра угрожает территориям, где сейчас проживает 10% населения Земли (около 800 миллионов человек). При потеплении на 4°C под угрозой окажется миллиард. Крупнейшие мегаполисы, такие как Нью-Йорк, Джакарта (которая уже переносит столицу Индонезии), Лагос, Шанхай, Мумбаи, подвержены чрезвычайному риску. Ураган Сэнди в Нью-Йорке (2012) и Катрина в Новом Орлеане (2005), вызвавший массовое и долгосрочное переселение людей, – это лишь предвестники грядущих событий.

Другая смертельная угроза – сочетание жары и влажности. Человеческий организм охлаждается испарением пота, но при 100% влажности испарение невозможно. Температура "влажного термометра" измеряет этот комбинированный эффект. Пребывание при температуре влажного термометра выше 35°C более шести часов смертельно опасно даже для здоровых людей. В настоящее время такие условия редки, но к концу века они могут стать регулярными в густонаселенных регионах, таких как Персидский залив, Северная Индия, Пакистан, Бангладеш, Северо-Китайская равнина и прибрежная Западная Африка. Миллиарды людей, особенно работающие на открытом воздухе, окажутся в невыносимых для жизни условиях.

Эти климатические удары – наводнения, засухи, экстремальная жара, неурожаи – приведут к массовой миграции. Мы стоим на пороге третьей великой волны миграции человечества, в основном из регионов Глобального Юга, становящихся непригодными для жизни, в более умеренные широты Глобального Севера. Эта миграция, в отличие от предыдущих, будет целенаправленной и быстрой, и ее масштабы превзойдут все, что было раньше. Никакие границы или патрули не смогут ее остановить. Не все смогут или захотят мигрировать; миллиарды могут погибнуть, ускоряя глобальное сокращение населения, или будут вынуждены адаптироваться, создавая изолированные, искусственно поддерживаемые среды обитания.

Климатические изменения и борьба за скудеющие ресурсы (землю, воду) неизбежно приведут к конфликтам. Существует значительная и статистически достоверная связь между изменением климата и ростом вооруженных конфликтов. Таким образом, круг замыкается: перенаселение ведет к истощению ресурсов и деградации среды обитания (включая изменение климата), что, в свою очередь, вызывает экономический спад, снижение рождаемости, миграцию, конфликты и дальнейшее сокращение населения. Хотя демографический спад может показаться благом с точки зрения экологии, он будет происходить на фоне беспрецедентных климатических катастроф, что сделает этот переход гораздо менее комфортным и гораздо более опасным, чем мог бы быть. Человечество действительно подошло к краю пропасти.

ГЛАВА 9: СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ И ПОСЛЕ

Прогнозировать численность населения к концу текущего столетия сложно, даже не учитывая климатические риски. Заглядывать еще дальше – в XXII и XXIII века – кажется почти безрассудством. Тем не менее, экстраполяции существующих тенденций указывают на резкое падение: к 2300 году население мира может сократиться до 0.9–3.2 миллиарда человек, уровня начала XIX века.

Астрофизик Дж. Ричард Готт предложил иной подход к прогнозированию будущего человечества, основанный не на экстраполяции, а на вероятности, используя Коперниканский принцип применительно ко времени. Суть принципа: мы, как наблюдатели, вряд ли живем в какой-то особенно уникальный момент истории человечества. Если представить всю историю Homo sapiens как временную линию от его появления (около 315 000 лет назад) до его исчезновения, то мы, скорее всего, находимся где-то в середине – в 95% интервале, а не в крайних 2.5% у начала или конца. Исходя из этого, Готт вычислил с 95% уверенностью, что наш вид вымрет в промежутке от 8 077 до 12.3 миллионов лет в будущем.

Верхняя граница в 12 миллионов лет кажется чрезмерно оптимистичной, учитывая, что типичная продолжительность существования видов млекопитающих, включая наших родственников-гоминин, таких как Homo erectus или неандертальцы, редко превышает 1-2 миллиона лет. Нижняя граница в примерно 8 000 лет заставляет задуматься. Ведь мы действительно живем в уникальный момент – момент перелома в демографической истории, когда рост населения замедляется и готовится перейти в спад. Это может означать, что наше положение на временной линии ближе к концу, чем к началу. С учетом этого, оценка Готта может быть скорректирована: Homo sapiens, вероятно, исчезнет в течение следующих 10 000 лет.

Существует и другая причина для пессимизма – концепция "долга вымирания", предложенная теоретическими экологами. Уничтожение среды обитания не всегда приводит к немедленному вымиранию населяющих ее видов. Даже если критическая часть местообитаний разрушена, вид, особенно доминирующий конкурент, может продолжать существовать какое-то время, накапливая "долг", который неизбежно будет оплачен вымиранием в будущем. Парадоксально, но именно самые доминирующие виды, наиболее эффективно использующие ресурсы (ярчайший пример – Homo sapiens), могут быть особенно уязвимы к такому отложенному вымиранию при разрушении среды обитания. Учитывая масштабы присвоения ресурсов Земли человеком (25-40% всей фотосинтетической продукции, 96% биомассы млекопитающих), можно предположить, что наш "долг вымирания" уже весьма велик.

Классической иллюстрацией служит судьба цивилизации острова Пасхи (Рапа-Нуи). Изолированные островитяне, соревнуясь в возведении гигантских статуй-моаи, вырубили все леса на острове. Потеряв древесину для строительства каноэ, жилья и в качестве топлива, лишившись многих видов птиц, они столкнулись с массовым голодом, гражданской войной и каннибализмом. Когда европейцы прибыли на остров, они застали лишь жалкие остатки некогда процветавшей культуры на безлесном острове. Параллели с Землей как изолированным "островом" в космосе очевидны.

Как происходит вымирание? Помимо глобальных катастроф, оно обычно настигает виды, чья численность уже сократилась до нескольких сотен особей. Малые популяции уязвимы для случайных событий (непогода, локальное истощение ресурсов). Они также страдают от генетических проблем: близкородственное скрещивание (инбридинг) повышает частоту вредных мутаций, снижая общую "приспособленность" (способность оставлять жизнеспособное потомство). Наконец, когда популяции становятся малыми и фрагментированными, поиск подходящего партнера из другой группы становится все труднее, что ведет к еще большему инбридингу и, в конечном счете, к невозможности воспроизводства.

Моделью такого угасания могут служить неандертальцы. Они никогда не были многочисленны, обладали низким генетическим разнообразием, пережили несколько "бутылочных горлышек", страдали от инбридинга и врожденных аномалий. Выживание их вида зависело от миграции самок между редкими, разрозненными группами. Появление Homo sapiens нарушило эти связи, изолировав группы неандертальцев, обрекая их на инбридинг или ассимиляцию и, в итоге, на вымирание как отдельного вида.

Такой же сценарий вероятен и для последних Homo sapiens. Коллапсирующая популяция, борющаяся с нехваткой ресурсов и последствиями изменения климата, будет распадаться на все более мелкие и изолированные фрагменты. Одна за другой эти группы будут угасать, пока последний человек в последней группе не исчезнет. Это произойдет в течение следующих 10 000 лет. Если...

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ: БЕГСТВО

ГЛАВА 10: БУДУЩЕЕ – ЗЕЛЕНОЕ И ЖЕНСКОЕ

Предыдущие главы нарисовали мрачную картину будущего человечества, где сочетание внутренних проблем (низкая генетическая однородность, потенциальные проблемы с фертильностью, экономические трудности) и внешних угроз (истощение ресурсов, изменение климата, деградация среды обитания) ведет к сокращению срока пребывания Homo sapiens на Земле. И это даже без учета таких факторов, как ядерная война, падение астероида или непредвиденные последствия технологий вроде искусственного интеллекта.

Однако ни один из этих сценариев еще не реализовался. Подобно Призраку Будущего Рождества у Диккенса, я лишь показываю возможное будущее, если мы продолжим идти нынешним путем. Определенности нет. В этой заключительной части книги я попытаюсь обрисовать возможный "голливудский финал" – путь, который мог бы продлить существование Homo sapiens, возможно, даже до отдаленного предела, предсказанного Ричардом Готтом. Этот путь основан на человеческой изобретательности, способности находить выход даже из самых безвыходных ситуаций.

Предлагаемое решение – колонизация космоса, будь то поверхности других тел Солнечной системы (Луна, Марс), внутренности модифицированных астероидов или полностью искусственные орбитальные среды обитания. Существуют и другие гипотетические пути, такие как терраформирование планет или радикальное генетическое изменение человека для адаптации к экстремальным условиям, но они либо слишком отдаленны во времени, либо ограничены этическими соображениями. Ключевым моментом является то, что решение должно быть найдено в ближайшие одно-два столетия, пока окно возможностей – достаточно большое население для поддержания инноваций и еще не полностью истощенные ресурсы – не закрылось.

Движение к космосу начнется с изменений здесь, на Земле, продиктованных необходимостью адаптироваться к давлению растущего населения, сокращающихся ресурсов и изменения климата. Эти изменения, связанные с производством пищи, энергетикой и городским планированием, могут показаться прозаичными, но станут важной подготовкой. Во-первых, человечеству потребуются новые виды сельского хозяйства, чтобы прокормить пиковое население с минимальным использованием пространства.

Вспомним, как Homo sapiens уже однажды избежал катастрофы, предсказанной Полом Эрлихом. Зеленая революция 1950-60-х годов, основанная на выведении высокоурожайных сортов пшеницы, риса и кукурузы, позволила многократно увеличить производство продовольствия, опередив рост населения и предотвратив массовый голод. Это было достигнуто за счет интенсивного использования удобрений, пестицидов, ирригации и механизации. Однако у Зеленой революции были и свои издержки: деградация почв, загрязнение воды, потеря биоразнообразия и зависимость от ископаемого топлива.

Сегодня потенциал традиционной селекции и интенсивного земледелия во многом исчерпан, урожайность стагнирует, а население продолжает расти, нагрузка на природный капитал Земли достигла предела. Понятие "несущей способности" Земли зависит от множества факторов, включая уровень жизни. По оценкам эколога Джоэла Коэна, Земля может поддерживать около 10-12 миллиардов человек на уровне прожиточного минимума, но поддержание достойного уровня жизни для всех требует ресурсов, многократно превышающих возможности планеты. Исследования планетарных границ показывают, что человечество уже вышло за безопасные пределы по многим параметрам, включая изменение климата, вымирание видов и нарушение азотного цикла. Экономист Роберт Костанца оценил стоимость "экосистемных услуг", предоставляемых Землей бесплатно (чистый воздух, вода, опыление, формирование почвы), в сумму, примерно вдвое превышающую мировой ВНП, подчеркивая нашу зависимость от природного капитала, который мы разрушаем.

Возможно, замедление роста населения, наблюдаемое сейчас, – это неосознанная реакция на достижение этих пределов. И здесь решающую роль играет второй фактор – расширение прав и возможностей женщин. Образование женщин и доступ к контрацепции напрямую коррелируют со снижением рождаемости (TFR), улучшением здоровья и благосостояния. Зеленая революция, повысив уровень жизни, способствовала росту образования, особенно для женщин. Сейчас мы живем в уникальный момент истории, когда женщины во многих странах догоняют и перегоняют мужчин по уровню образования. Именно этот фактор, а не принудительные меры, предложенные Эрлихом, является главным двигателем демографического перехода.

Таким образом, будущее человечества действительно "зеленое" – в том смысле, что нам нужны новые, устойчивые технологии (прежде всего, в производстве пищи и энергии), чтобы преодолеть пределы, достигнутые первой Зеленой революцией, – и "женское", поскольку именно образование и выбор женщин являются ключом к стабилизации и последующему гуманному управлению сокращением населения. Эти два фактора – технологический и социальный – должны развиваться параллельно и быстро, чтобы создать основу для следующего шага – расширения человеческой ниши за пределы Земли. Время – критический ресурс.

ГЛАВА 11: НАЧАТЬ С ЧИСТОГО ЛИСТА / ПЕРЕВЕРНУТЬ СТРАНИЦУ

Зеленая революция позволила прокормить растущее население во второй половине XX века, но сейчас ее эффект исчерпан. Урожайность основных культур, таких как рис, стагнирует, несмотря на продолжающийся рост населения и повышение стандартов жизни. Мы подошли к пределу возможностей традиционной селекции и интенсивного земледелия. Очевидно, что для обеспечения продовольственной безопасности в будущем необходима новая Зеленая революция, "Революция 2.0". Но как ее осуществить?

Поскольку Homo sapiens присваивает огромную долю продуктов фотосинтеза на планете и зависит от ограниченного набора культур, необходимо глубже понять сам процесс фотосинтеза – удивительный механизм, с помощью которого зеленые растения преобразуют воду, углекислый газ и солнечный свет в пищу, выделяя кислород. Фотосинтез – основа почти всей жизни и источник большей части потребляемой нами энергии (включая ископаемое топливо). Однако, несмотря на его важность, фотосинтез поразительно неэффективен: лишь около 1% солнечной энергии, улавливаемой растением, преобразуется в пищу. Это результат миллиардов лет эволюционного "латания дыр", а не оптимального проектирования.

Фотосинтез зародился у бактерий почти 4 миллиарда лет назад. Ключевую роль сыграли цианобактерии, освоившие тип фотосинтеза, который используется всеми зелеными растениями сегодня и который выделяет кислород. Именно они создали кислородную атмосферу Земли. Позже цианобактерии вошли в симбиоз с другими клетками, став хлоропластами – зелеными "энергетическими станциями" растительных клеток. В основе фотосинтеза лежит чрезвычайно сложный процесс расщепления воды (H₂O) на кислород (O₂) и водород (H⁺+e⁻) с помощью фермента Фотосистемы II. Это настолько сложная реакция, что она эволюционировала лишь однажды. Парадоксально, но растениям для этого требуется еще один сложный комплекс – Фотосистема I. Обе фотосистемы работают вместе с огромными массивами светособирающих комплексов (LHC), содержащих пигменты, такие как хлорофилл, для улавливания солнечного света.

Однако и здесь есть проблемы. Хлорофилл поглощает свет лишь в видимой части спектра (отражая зеленый, поэтому растения зеленые) и лучше работает при слабом освещении; при ярком свете избыток энергии рассеивается или повреждает растение. Наличие двух фотосистем – эволюционная случайность, они конкурируют за свет. Но главная проблема – фермент RuBisCo, ответственный за фиксацию углекислого газа (CO₂). Это самый распространенный белок на Земле, но он невероятно медленный и неэффективный. Хуже того, он часто ошибочно реагирует с кислородом вместо CO₂, запуская процесс фотодыхания, который растрачивает до 30% накопленной растением энергии. Растения разработали сложные обходные пути, чтобы минимизировать фотодыхание, но это лишь дополнительные затраты энергии. Эффективность RuBisCo падает при высоких температурах и нехватке воды – условиях, усугубляемых изменением климата. Потери от одного только фотодыхания огромны.

Можно ли улучшить фотосинтез? Современная наука позволяет моделировать процесс и выявлять узкие места. Генная инженерия предлагает пути для модификации. Например, увеличение количества другого фермента, SBPase, в экспериментах на табаке повысило эффективность фотосинтеза. Предлагаются схемы для снижения фотодыхания, создания новых пигментов для лучшего улавливания света или замены одной из фотосистем аналогом из бактерий. Однако попытки "починить" сам RuBisCo пока безуспешны – вероятно, эволюция уже испробовала все варианты, и лучшего решения, чем обходные пути (как у C4-растений типа кукурузы), не существует.

Но что если не улучшать растение, а обойтись без него? Искусственный фотосинтез – активно развивающаяся область. Используя энергию солнца (например, от фотоэлектрических панелей), можно напрямую преобразовывать CO₂ и воду в полезные вещества. Разрабатываются системы для производства промышленных химикатов, водородного топлива или даже крахмала в лаборатории с эффективностью, в разы превышающей природную. Особенно перспективным выглядит двухступенчатый каталитический процесс, преобразующий CO₂ в ацетат (основу уксуса), который затем может использоваться для выращивания водорослей, дрожжей или грибов в полной темноте. Эта технология, в 4 раза эффективнее естественного фотосинтеза, может производить биомассу в малых объемах, снижая давление на сельхозугодья, и идеально подходит для замкнутых систем жизнеобеспечения в космосе.

Однако внедрение как ГМ-культур, так и систем искусственного фотосинтеза потребует времени и столкнется с регуляторными барьерами. Есть и немедленное, низкотехнологичное решение: сократить потери продовольствия (почти треть теряется на пути от фермы к столу) и, главное, отказаться от животноводства. Производство животного белка крайне неэффективно: требуется в 10 раз больше земли, чем для растительного белка той же массы. Переход на растительную диету (или на белки из клеточных культур, грибов, водорослей, насекомых, разработка которых активно ведется) высвободил бы огромные ресурсы. Это простой, хотя и нелегкий путь к устойчивому будущему и, возможно, к экспансии в космос.

ГЛАВА 12: РАСШИРЕНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙ НИШИ

Ландшафт никогда не бывает статичным, и с момента распространения Homo sapiens по планете, вероятно, не осталось ни одного уголка, не затронутого человеческой деятельностью. Даже то, что мы считаем дикой природой, как леса Амазонии, на самом деле является продуктом тысячелетнего взаимодействия человека со средой – некогда здесь существовали крупные поселения и развитое сельское хозяйство, исчезнувшие после прихода европейцев и их болезней. Наши современные "природные" ландшафты в Европе или Северной Америке также в значительной степени искусственны, созданы вырубкой лесов под поля и пастбища, и могут существовать лишь при постоянном вмешательстве человека.

Все живые существа изменяют свою среду обитания, создавая или конструируя собственную экологическую нишу. Люди вывели этот процесс на совершенно иной уровень. Конструирование человеческой ниши началось не с сельского хозяйства, а гораздо раньше. Использование огня предками вроде Homo erectus для охоты, расчистки леса или обработки материалов; истребление мегафауны, изменившее целые экосистемы; само изобретение базовых каменных орудий – все это шаги по расширению наших горизонтов и возможностей. Сельское хозяйство лишь интенсифицировало этот процесс, приведя к массовой вырубке лесов, изменению состава атмосферы и глобальному перемещению видов – созданию "транспортируемых ландшафтов", особенно на островах, которые без привезенных человеком растений и животных не смогли бы поддерживать человеческие популяции. Парадоксально, но умеренное антропогенное воздействие могло даже локально увеличивать биоразнообразие, создавая мозаику местообитаний.

За последние шесть тысяч лет относительно стабильного климата человек создал совершенно новые, полностью искусственные среды обитания – города. Они все больше изолируются от внешней среды, климат в них контролируется, воздух фильтруется. Но и за их пределами человеческое влияние ощущается повсюду. Ниша Homo sapiens охватила всю планету. Однако этот период стабильности подходит к концу. Исторически наш вид успешно адаптировался к резким климатическим колебаниям ледниковых периодов именно за счет расширения своей ниши с помощью технологий – огня, одежды, убежищ.

Технология позволяет людям жить там, где иначе жизнь была бы невозможна. Современная жизнь в кондиционируемых помещениях, самолетах или подводных лодках – это, по сути, прототип существования в космосе, в полностью контролируемой, изолированной от враждебной внешней среды капсуле. Однако все существующие "капсулы" не являются полностью автономными и рассчитаны на ограниченное время. Эксперименты по созданию замкнутых самодостаточных экосистем, такие как Biosphere 2, показали чрезвычайную сложность этой задачи и пока не увенчались полным успехом. Устойчивая жизнь в космосе для больших популяций потребует прорыва в технологиях создания замкнутых циклов жизнеобеспечения и, вероятно, гораздо больших масштабов, чем испытывалось до сих пор. Возможно, первыми шагами станут герметичные купола над земными городами, спасающимися от климатических катаклизмов.

Следующий логичный шаг в расширении ниши – выход в космос. После долгого перерыва возобновляется интерес к пилотируемым полетам за пределы низкой околоземной орбиты. Программа Artemis нацелена на создание постоянной базы на Луне и орбитальной станции Lunar Gateway, что значительно удешевит и упростит дальнейшие миссии, включая полеты на Марс. В перспективе возможно использование ресурсов Луны и астероидов. Астероиды могут стать не только источником сырья, но и готовыми "контейнерами" для космических поселений – их скальная масса обеспечит защиту от радиации, а внутреннее пространство можно будет приспособить для жизни миллионов, создав искусственную гравитацию вращением.

Однако окно возможностей для этого шага узко. Резкий спад населения Земли, ожидаемый в ближайшие столетия, может подорвать технологический и инновационный потенциал, необходимый для столь амбициозного проекта. Цивилизация из миллиардов людей нужна, чтобы породить гениев и осуществить прорыв. У нас есть одно-два столетия, чтобы сделать этот шаг.

Зачем вообще стремиться в космос? Рациональные причины (ресурсы, самоопределение) пока слабы. Скорее всего, как и в истории земной колонизации, движущей силой станут иррациональные мотивы – стремление к неизведанному ("потому что он там"), национальный престиж, религиозные или идеологические цели. Путь будет сопряжен с огромными трудностями, затратами и трагедиями, но человеческая склонность игнорировать риски ради великой (или кажущейся таковой) цели может оказаться решающим фактором.

Итак, человечество стоит перед выбором, уникальным за всю его историю. Либо мы продолжим идти по пути, ведущему к упадку и вероятному вымиранию в течение следующих 10 000 лет. Либо мы всерьез отнесемся к идее освоения космоса, сделаем согласованные усилия по расширению нашей ниши за пределы Земли и получим шанс на выживание и развитие на протяжении миллионов лет, возможно, породив множество новых пост-человеческих видов. Это решение должно быть принято сейчас.

ПОСЛЕСЛОВИЕ

В своей предыдущей книге "A (Very) Short History of Life on Earth" я исходил из предположения, что Homo sapiens, как и все виды, однажды вымрет. Я был довольно расплывчат в отношении сроков, указав лишь "рано или поздно". Вымирание – это удел всех видов. Однако Homo sapiens представляет собой особую проблему. Вопреки аргументам против человеческой исключительности, которые я приводил в книге "The Accidental Species", наш вид во многих отношениях является исключительным. Мы способны изменять обстоятельства своего существования с помощью технологий так, как это не удавалось никому другому за всю историю жизни, насколько нам известно.

Возможно, единственным сопоставимым по масштабу воздействия событием было появление бактерий, освоивших кислородный фотосинтез более двух миллиардов лет назад. Выделяя токсичный газ O₂ в атмосферу, они спровоцировали массовое вымирание жизни, развивавшейся в его отсутствие. Подобно тем бактериям, Homo sapiens является уникально деструктивным видом – как по отношению к самому себе, так и к среде, в которой он обитает. Это делает прогнозирование человеческого вымирания крайне неопределенным занятием. Люди одновременно поразительно креативны и безрассудно разрушительны.

Поэтому я решил более пристально взглянуть на факторы, которые могут работать против долгосрочного существования Homo sapiens. Результатом стало эссе в журнале Scientific American под названием "Люди обречены на вымирание". Эта публикация вызвала немалый резонанс на многих языках. После этого я почувствовал, что должен развить эту тему в полноценную книгу – то, что вы сейчас держите в руках. В процессе работы я осознал сложность баланса между неизбежностью вымирания как биологического закона и уникальной способностью человека изменять свою судьбу.

Этот проект не был бы возможен без поддержки многих людей. Я благодарен Кейт Вонг за публикацию моего эссе в Scientific American; Эхсану Масуду и Брайану Клеггу за чтение черновиков; Рави Мирчандани и Льюису Расселу из Picador, а также Джорджу Витте из St Martin’s Press за то, что они взялись за этот специфический проект; Мейрид Лофтус и ее коллегам из отдела прав Pan Macmillan; и моему давнему агенту Джилл Гринберг из Jill Grinberg Literary Management за поддержку и за то, что она подсказала, что такой депрессивной теме действительно нужен "голливудский финал". Разумеется, все ошибки и упущения (вероятно, многочисленные) остаются на моей совести. Как всегда, я благодарю Пенни и Авив, а также Рэйчел, которая сказала, что если я особо упомяну ее в книге, она сделает мне чашку чая. Эта книга - попытка осмыслить наше шаткое положение, признавая как нашу хрупкость, так и наш потенциал к преодолению, казалось бы, непреодолимых препятствий.