Пастбищные экосистемы сами поддерживали свою среду и изменили глобальный климат
Энергетическим базисом Римской империи была пшеница. Империи Китая - рис. Империи Америки - кукуруза. А империя Чингисхана использовала энергию диких многолетних злаков. Все остальное "энергетическое" было лишь дополнением к энергии злаков.
Злаки до сих пор кормят всех. Но энергетической основой в ХХ веке стала нефть. Ее калорийность в три раза выше, чем у зерен пшеницы, риса и кукурузы. И даже немного выше, чем у сала, растительного и сливочного масла. Но сто лет назад энергия нефти была несравнимо дешевле: можно было черпать ведрами из колодцев.
Сегодня на подъеме биохимия, генетика, ИТ... Но то, что в этих сферах достигнуто, не всегда полезно. Новые лекарства помогают больным, но для нашего генофонда это плохо. Информационные технологии сегодня расходуют энергии больше, чем мировая авиация. Природе технический прогресс обошелся дорого. Человек с помощью науки и техники потрошит ресурсы планеты. Взамен множества исчерпанных резервуаров энергии появился лишь один глобальный рукотворный резервуар - ядерные арсеналы, тысячи бомб и боеголовок.
На шкале нашего времени ХХ век - это смена четырех поколений. В масштабах геологической истории то, что произошло в ХХ веке - это взрыв. Это спровоцированная человеком детонация накопленных за многие миллионы лет энергетических резервуаров. Развитие энергетики в ХХ веке и процесс взрыва описываются одинаковыми математическими формулами. Фаза яркой вспышки, в лучах которой многим было комфортно, заканчивается. У обычных взрывов в нашем масштабе времени следующая фаза - это ударная волна, разлетающиеся осколки, облако дыма и пыли.
Зеленый поворот глобальной энергетики неизбежен. Ветряки и солнечные панели дадут электричество, но вкусную еду и дешевое топливо для моторов из электричества получить нельзя. Злаки и травоядные, домашние и дикие, кормили и будут кормить человечество.
Что мы оставим нашим потомкам: деньги, недвижимость? Многим трудно угадать, в какой стране будут жить их потомки и даже какой национальности они будут. Нашей крови у них будет малая доля. Что им точно будет полезно - это комфортный климат и богатая природа. И ее надо возродить.
Два закона жизни
У всех живых организмов очень высокий потенциал размножения - на порядки выше, чем нужно для простого воспроизводства. На всех потомков ресурсов не хватает, из этого следует сформулированный В.И. Вернадским закон давления жизни, который гласит: природа использует все доступные ресурсы. Количество растений и листьев таково, что во влажном климате используется весь свет. Солнечные лучи до земли не доходят. Корней столько, что в сухой сезон в почве не остается ни одного влажного комочка. Пчелы и бабочки собирают весь нектар. Травоядных столько, что они съедают все плохо защищенные листья. А если появляется дополнительный ресурс, численность животных тут же возрастает.
А еще В.И. Вернадский сформулировал закон эволюции: она направлена в сторону увеличения скорости биокруговорота, увеличения скорости оборота вовлеченных в живое вещество химических элементов. Например, 370 млн лет назад появились хвойные леса. Типичный пример хвойных - ель. Ее иголки живут долго - 10 лет, и для этого они хорошо защищены. Они колючие, смолистые и горькие. Это дерево много ресурсов тратит на защиту и поэтому растет медленно. Когда горькая хвоя ели отмирает и падает на почву, она разлагается тоже медленно. Разлагают ее в основном грибы (плесень). Биокруговорот в еловых лесах медленный - десятки лет. Животных очень мало. Они елкам не нужны. Опыляет ель ветер, и разносит семена он же. Почвы в хвойных лесах бедные.
140 млн лет назад случился следующий важный шаг творения: появились цветковые (покрытосеменные) растения. Листья этих растений более совершенны в усвоении энергии солнца, они быстрее растут и изнашиваются. Нет смысла тратить много ресурсов на их защиту. За несколько месяцев эти листья вырастают, а упав на почву, разлагаются за год. Биокруговорот в этих лесах ускорился на порядок. В них стало больше доступной пищи. Они кормили и кормят множество мелких и крупных травоядных. Сначала динозавров, а потом и предков современных млекопитающих. В тени больших деревьев подрост и подлесок не имели достаточно энергии для защиты. И большей частью съедались. В желудках измельченная зубами органика разлагалась на порядки быстрее, чем микробы разлагали листья, упавшие на почву. Для опыления цветковые растения яркими ароматными цветами и нектаром привлекали насекомых - шмелей, пчел, бабочек, мух, а для расселения семян сладкими плодами привлекали животных и птиц.
Новые правила общежития
Последний, и для человека наиболее важный шаг масштабного творения, случился всего 20 млн лет назад. Появились самые высокооборотистые экосистемы - пастбищные. Это сообщества злаков и крупных травоядных. Сообщества с новой стратегией выживания.
Суть пастбищных экосистем: все, что выросло над землей, должно быть быстро съедено. Сегодня в диких пастбищных экосистемах это происходит редко. Каждый год миллиарды тонн несъеденных злаков сгорают в огне. Но раньше съедалось все.
Сколько травоядных рождается, столько же погибает. Они голодали, болели, но от этого погибали редко, потому что за здоровьем популяции травоядных неусыпно следили хищники. Сколько травоядных рождалось, столько же их съедали хищники и падальщики.
За миллионы лет совместной эволюции сформировались сообщества растений и животных, которые совместными усилиями заботились о родной экосистеме: пропалывали, прореживали, удобряли, копали ямы для водопоев. В итоге: плодородные почвы, высокие урожаи, рекордная скорость биокруговорота. Эти экосистемы, вытесняя леса, захватили все континенты. Даже на Арктическом побережье Сибири, там, где сегодня убогие мохово-комариные тундры, в прошлом существовала экосистема мамонтовой степи, сравнимая по богатству с сегодняшними экосистемами африканской саванны. На каждом квадратном километре пастбищ Арктики в прошлом паслись 5 бизонов, 7 лошадей, 1 мамонт, 15 северных оленей, а еще, в меньшем количестве: овцебыки, шерстистые носороги, антилопы, предки благородных оленей... Это в сумме больше 10 тонн, а надо всем этим были 1-2 волка и четверть льва. Скелеты и кости миллиардов этих животных до сих пор лежат в мерзлоте.
Пастбищные экосистемы сами поддерживали свою среду и поэтому мало зависели от климата. Более того, они изменили глобальный климат. На разных континентах за последние 20 млн лет появлялись разные новые виды злаков и животных. Африка, Евразия и Северная Америка были связаны сухопутными мостами и активно обменивались видами. Например, из Америки в Старый Свет пришли предки лошадей, зебр и ослов, и предки верблюдов, а в Америку проникли бизоны и слоны. Правила жизни в пастбищных экосистемах везде одинаковые, и пришельцы легко осваивались на новых территориях и в новых коллективах. На всей этой громадной территории царями зверей в итоге стали львы. Генетически лев Африки и Сибири - был один вид, и он со своей ролью начальника справлялся и среди антилоп гну, зебр и буйволов, и среди бизонов, овцебыков и северных оленей.
Южная Америка и Австралия были изолированы. На этих маленьких континентах видообразование шло медленнее, и мегафауна была победнее. 3 млн лет назад две Америки соединились мостом суши, и из Северной Америки на юг хлынули новые виды, а навстречу с юга на север проникли опоссумы, гигантские броненосцы и гигантские ленивцы. Это был шестой день Творения.
"И увидел Бог, что это хорошо".
Интеллект - очень дорогая, энергозатратная опция. Поэтому появился он в самых богатых, пастбищных экосистемах: большая часть животных крупней человека, и все они хорошо вооружены: клыки, рога, копыта, и все бегают в 2-4 раза быстрее. Даже слоны и носороги. А у первого человека - лишь палка, камень и рог антилопы. Как в этом опасном ландшафте выживали, чем питались первые люди?
У волчиц 8 щенков, и через год после рождения они уже помогают на охоте. Для стаи волков потеря 2-3 охотников не критична. У человека один ребенок в год, и на охоте он начнет помогать только через 15 лет. Человек по сравнению с волками в 100 раз более уязвим. Рискованная контактная охота - это не для него. Как же они выживали?
Раз в прошлом была высокая детская смертность, то в семьях было мало детей? Наоборот, чтобы в семье появились опытные охотники, надо иметь много детей. Здесь все было на виду: обидишь какого-нибудь жеребенка или теленка и наживешь врагов с тяжелыми копытами или мощными рогами. А еще все это увидят львы, которые уверены, что это их законные жеребята и телята. Первые люди на крупных животных не охотились в открытую, а мелких животных в общей массе на таких пастбищах мало.
В природе делать запасы полезно. Главное - как сохранить запасенное. Даже у пчел отбирают "нажитое непосильным трудом". Человек мог запасать зерно, орехи, мед в костях больших животных. Заткни эти герметичные "фляги" покрепче, и никто не достанет твои запасы, ни мыши, ни кабаны.
У львов самцы охраняют территорию, дерутся с соседями, гоняют гиен. А у львиц 2 часа охота и обед, 2 часа - общение, а остальное время они дремлют в тенечке. Прайд львов быстро съедал даже крупную добычу. Гиенам, грифам и личинкам мух мало что доставалось. Львы к своим ресурсам относились по-хозяйски, лишнего не брали, а человек подбирал все. И чем больше ты собрал костей, тем выше твой статус.
По технической вооруженности человек стал суперхищником. Он научился убивать всех животных с "безопасной дистанции". А по характеру и привычкам остался тем же собирателем, чистильщиком и падальщиком - чем больше чего-то добудешь, тем лучше. В генах умения быть хозяином территории у человека не было. А научились этому люди не сразу и далеко не каждый.
Чем дальше человек уходил от Африки, тем "кровожаднее были его преследования". В Северной Америке после появления человека исчезло 33 вида мегафауны, а в Южной исчезли почти все - 50 видов. В Австралии с появлением человека тоже исчезли крупные животные - 26 видов. Остались только кенгуру и мельче.
На новых территориях животные был непуганые, человека они не знали и не боялись. Убивать их было легко и безопасно. Крупных животных убивали ради одного завтрака. Их было настолько много, что проще было убить нового зверя, чем носить с собой припасы. Почитайте дневники Чарльза Дарвина. В его жизни такое случалось. А в экспедициях Н.М. Пржевальского это было нормой.
Евразия заселялась людьми долго, с нескольких попыток. Человека здесь знали, но к новым охотничьим технологиям животные были не готовы. Их численность резко упала. 11 000 лет назад от былого богатства природы Евразии мало что осталось. Биокруговорот замедлился. Без защиты многочисленных травоядных злаки на громадной территории были вытеснены деревьями, кустарниками и мхами. Но большинство видов животных, включая мамонтов, смогли в большой Евразии где-то спрятаться от человека: в горах, пустынях, лесах, на холодном Севере. Здесь они дожили до исторических времен, а некоторые даже до сегодняшних дней.
Человек человеку - раб?
Последние львы Европы исчезли в античное время. Последние гепарды - в Средние века. А на Нижней Волге последний тигр был убит в ХХ веке. Сегодня и волк мало где сохранился. Последняя пастбищная экосистема в Европе (как целая экосистема) погибла в начале XVII века. Это была описанная в летописях экосистема Дикого поля.
Землепашцы и скотоводы-степняки все время воевали, и между их землями всегда пролегала широкая пограничная полоса. В то время самым дорогим товаром были рабы. Попасть в рабство могли и землепашцы, и степняки. Поэтому заходить на пограничную территорию было опасно всем. На этой нейтральной лесостепной полосе и выживали многочисленные стада диких быков-туров, зубров, лошадей-тарпанов, куланов; здесь жили благородные и северные олени, лоси, косули, кабаны, сайгаки.
Во времена царя Михаила Федоровича степняков прогнали на юг, и богатые черноземы дикого поля были распаханы.
Человек победил дикие пастбищные экосистемы повсеместно. Он захватил их земли, уничтожил или сделал своими рабами их обитателей. Сегодня из зверей, что раньше паслись на тучных травяных пастбищах, выжили лишь те, кто сумел спрятаться от человека в дремучих лесах или неприступных горах, либо в суровой тундре или в безводных пустынях.
Некоторые домашние животные пытаются вернуться в дикую природу - дичают собаки, лошади, коровы... К таким у людей отношение как на войне к дезертирам и предателям: они вне закона.
В первую очередь сохранять следует самое лучшее, самое ценное. Самыми лучшими, самыми богатыми были не леса, а пастбищные экосистемы. Это наши родные, генетически родные нам экосистемы. Именно из этих экосистем мы позаимствовали растения и животных, ставших базисом нашей цивилизации - пшеницу, рис, коров, овец... Но в холодильниках и зоопарках генетическое разнообразие пастбищных растений и животных долго не сохранить. Это можно сделать только в полноценных экосистемах. И, кстати сказать, пастбищные экосистемы благодаря высокому биокруговороту не боятся пожаров, химического загрязнения и быстро адаптируются к климатическим изменениям.
Новоселы и новоселье
Численность крупных диких животных после расселения человека по планете упала на два порядка. Дикие злаки остались без защитников. Остающиеся дикие саванны и злаковники не зарастают кустарником и деревьями только благодаря пожарам. Но и злакам пожары не полезны. Теряется азот, увеличивается эрозия почв. А еще это вредно для климата.
При сжигании злаков образуется не только углекислый газ, но и метан. Лучше было бы скормить эти миллиарды тонн злаков животным. Они выделяют метана меньше, чем пожары. 15 000 лет назад численность животных на планете была самая высокая за всю историю, а содержание метана в атмосфере - самым низким. Заменив пожары животными, мы снизим эмиссию метана в атмосферу.
Большинство животных, обитавших в прошлом в пастбищных экосистемах, уцелели - кто-то в лесах, кто-то в пустынях, кто-то в зоопарках, кто-то в виде полудомашних. Некоторые виды, истребленные человеком, ученые обещают восстановить с помощью генной инженерии. Все, что требуется от человека - огородить территорию, на которой есть злаковники, надежным забором. В ответ мы получим максимальную плотность животных и максимальное давление жизни. Это поможет расселению злаков и их загущению.
Второй шаг - собрать всех животных, которые смогут жить вместе. Они разделят пастбища и заполнят экологические ниши в соответствии со своими "профессиями". И сами станут регулировать численность. Слабые погибнут, сильные размножатся, их состав стабилизируется: экосистему можно будет расселять на новые территории. На планете для них еще достаточно места. Даже в предельно перенаселенной Голландии в пригороде Амстердама удалось дать свободу тысячам диких животных - быков, лошадей, оленей. Земля здесь худшая из того, что есть в округе. Но плотность животных в этом парке - десятки тонн на квадратный километр пастбищ. Кругом сельскохозяйственные поля, скоростные дороги, но конфликтов с дикой природой нет. Тривиальный забор из металлической сетки надежно разделяет ранее воюющие стороны. Столь же многочисленная и столь же плотная популяция зверей живет за забором среди сельскохозяйственных полей возле Эдмонтона в Канаде. Но здесь нет крупных хищников, и численность бизонов регулирует человек.
В России парк с высокой плотностью животных создан и на благодатных черноземах южнее Москвы, и в суровой Арктике на северо-востоке Сибири. Во всех этих парках хозяева животные, сегодня или в недалеком прошлом обитавшие в этих странах.
Человек поднялся на костях диких пастбищ и создал свои, новые сельскохозяйственные экосистемы. Но они примитивны. Одомашненных видов мало, устойчивость экосистем низка, все требует дополнительных невосполнимых ресурсов. Эволюцию же дикой природы человек при этом отбросил на многие миллионы лет назад: загнал ее обратно в леса, моховые тундры и пустыни. Но будущее (по Вернадскому) все равно за пастбищными экосистемами. Вопрос лишь - будет ли при этом человек?
Пастбищные экосистемы переживут все, даже взрыв сверхновой. Семена злаков в сухой почве или мерзлоте сохраняются тысячи лет. Человек спрятал под землей много продуктов, и везде есть мыши и крысы. Если выживает одна беременная мышь - в скором времени появятся мыши, похожие на кроликов, баранов, львов, лошадей. А всего через 20 млн лет появится и что-то похожее на слона.
А вот наша цивилизация без пастбищных экосистем долго не проживет.
Технически человек может легко уничтожить всех крупных животных, выживают они сейчас только благодаря защите законов. Закон - это бестелесная сущность, подкрепленная реальной силой (мечом).
Человек готов дать и дает лесам, тундрам и пустыням землю, волю и защиту закона. Надо все это дать и пастбищным экосистемам.
Климат планеты - общий для всех
Управлять им можно, но стоит это очень дорого. И больших трудов. Необходимы совместные усилия, международная кооперация. Но... У многих народов есть притча о том, как каждый на большой праздник должен был принести свой кувшин вина и вылить его в большой общий кувшин. Слили. В том кувшине оказалось не вино, а... вода.
Уже в недалеком будущем мерилом силы, власти и благополучия на Земле вновь станут тучные поля и плодородные почвы. Сельское хозяйство разрушает плодородные почвы, и только пастбищные экосистемы их создают. Они накапливают почвенный гумус - этот резерв плодородия, а богатые им почвы - крупнейший резервуар углерода. В почвы пастбищ можно спрятать сотни гигатонн углерода и за счет этого снизить содержание СО2 в атмосфере. Каждое государство будет думать о себе: как нарастить резервы почв и продовольствия, как уменьшить пожары.
Каждое будет думать прежде всего о себе.
А в итоге разные страны, соревнуясь между собой, совместными усилиями стабилизируют климат и возродят богатство природы нашей планеты. А пока...
Царский подарок
Надвигается кризис, и, кажется, всем будет не до климата и не до природы, но кризис - это новые возможности. Пример из истории. 1917 год. Рушится Российская империя. Война, революция. До 1917 года в России не было ни одного заповедника. Последним документом, что подписал император Николай II перед своим отречением, стал указ о создании заповедника по сохранению соболя. Шкурки того зверя в прошлом России были главным экспортным товаром. Соболь был важнее, чем нефть для сегодняшней России... Соболей оставалось всего 30 штук. Один из первых декретов, подписанных В.И. Лениным, был о финансировании этого заповедника. В результате соболя спасли. Он вновь заселил всю Сибирь. Все меняется быстро. Возможно, и соболь скоро вернется в Европу. Дрова греют недолго, а мех соболя греет всю зиму много лет.
Еще один пример. В 1914 году Николай II побывал на юге России в Аскании-Нова в гостях у русского немца Фальц-Фейна. Тот русский немец попытался создать на своих землях сад Эдемский. Вот что писал об этом русский царь: "Там живут разные олени, козы, антилопы гну, кенгуру и страусы круглый год под открытым небом на открытом воздухе и тоже вместе. Удивительное впечатление, точно картина из Библии".
Мир тесен. Заселять Асканию-Нову животными, в том числе и лошадями Пржевальского, помогал ученик и сподвижник Н.М. Пржевальского, тоже путешественник и тоже генерал П.И. Козлов. А еще он с оружием в руках защищал этот парк во время Гражданской войны от "белых", "красных" и "зеленых".
В годы немецко-фашистской оккупации парк был уничтожен гитлеровцами.
После войны советская власть его восстановила. В этом парке и сегодня русские злаки кормят десятки видов животных, привезенных со всего мира.
Организмы умирают, экосистемы - вечны
Много веков человек мечтал о вечном двигателе, который сам крутится и не ломается. Многие механики-утописты потратили на это жизнь. Пока не поняли, что это запрещено законами природы. И начали делать много полезных, экономичных, надежных машин. Что не запрещено природой. Машины изнашиваются, ломаются, их чинят. Но в итоге все они умирают. Это второе начало термодинамики - закон роста хаоса, энтропии.
Все организмы умирают, а экосистемы вечны, и благодаря высокому давлению жизни в экосистемах находятся новые способы еще более полного использования ресурсов.
За пределами организма, в экосистемах, жизнь другая: жесткая конкуренция за ресурсы, за "место под солнцем", и каждый организм потенциально - чей-то ресурс.
Человек начал создавать организмы следующего уровня. Организмы, состоящие не из клеток, а уже из многоклеточных организмов. Каждый человек - это клетка социального организма. Наши "муравейники" - это только первая, самая примитивная стадия объединения. Когда наши "муравейники" вырождаются, не все клетки этого социального организма погибают. Новые удачные "муравейники" появляются так же, как и все живое - на молекулярном уровне. Это или ставшие основателями успешные отпрыски успешных династий (копии ДНК), или новые успешные идеи, появившиеся на кончиках нейронов в головах отцов-основателей. Человек живет в комфорте в социальных организмах, но хочет и свободы, которую дают только экосистемы. При этом каждый еще хочет быть и начальником. Все это одновременно возможно только в мечтах. Утопии притягательны. Идеи о всеобщем благоденствии можно продать, но реализовать нельзя.
Можно мечтать о справедливости, но законы природы нарушить нельзя. Разве справедливо, что у лошадей какие-то бараны отбирают траву прямо из-под носа? А слоны вообще выгоняют лошадей с лучших пастбищ? Разве справедливо, что травоядных обижают хищники? Разве справедливо, что львы каждый день получают по морде от копытных или от других львов? Но если кто-то попробует сделать экосистему, комфортную только для лошадей, или только для травоядных, или только для львов, то у него ничего не получится.
Экспериментировать и ошибаться природа не запрещает. Но нашу планету населяют (и будут населять) потомки лишь тех, кто не делал грубых ошибок и не нарушал законов природы.
Идеального общества, рая на земле, не будет. Рай и на небе не для всех. А вот вернуть на Землю потерянные сады Эдема - человеку по силам.
Сергей Зимов, руководитель Северной научной станции в Заполярье, автор нашумевшего проекта "Плейстоценовый парк"