5.4. Эволюция человека

Сейчас на планете остался один вид гоминид. Такая ситуация необычна. Всего 50 тыс. лет назад на Земле существовало, как минимум, два вида: Homo neanderthalensis (N) и Homo sapiens (S) [22].

Анализ ДНК показал, что возраст линий (N) 500-600 тыс. лет. Объем мозга (N) около 1860 куб. см³. Населял Европу и Западную Азию. Пользовался копьями с каменными наконечниками. Возраст древнейших находок S около 130 тыс. лет. Объем мозга (S) меньше, чем у (N) – в среднем 1300 куб. см³. (S) проник в Европу – "исконные земли" (N) 40-35 тыс. лет назад. Обе линии жили на одной территории, занимая одну экологическую нишу, а поэтому вытеснение одной из них было неизбежно.

В начале (N) находились на более высоком уровне социального развития. Об этом свидетельствуют захоронения, которые у (S) в то время не встречались. Физически более крепкие (N) жили небольшими группами, Более мелкие (S) могли эффективно действовать лишь достаточно многочисленной группой, что определило разные направления их эволюции.

По ряду признаков (размер затылочной доли головного мозга и др.) у (N) развивались тенденции, наметившиеся у более древних высших приматов – символическое мышление, основанное на зрительных образах. Естественно, эволюция существующих признаков первоначально шла быстро. Кроме того, гортань (N) и шимпанзе были близки по строению, что свидетельствует о плохо развитой речи.

Линию (S) отличают развитые лобные доли мозга, с которыми связаны аналитическое мышление и речь. Дополнительное преимущество (S) было обусловлено строением нижней части черепа и гортани, которые позволили ему развить речь, необходимую для согласованного действия группы. Новый признак развивался медленнее, но был эффективнее, что и привело в дальнейшем к успеху. Наверное, это основные причины вытеснения неандертальцев.

Современные люди отличаются от ранних Homo sapiens по многим параметрам мозга, и это говорит о продолжении эволюции людей.

Г л а в а 5. Коэволюция биосферы и геосферных оболочек

История Земли начинается с образования земной коры, атмосферы и гидросферы. Наследующих этапах развития формируются гранитный и осадочный слои литосферы, изменяется атмосфера и гидросфера, создаются предпосылки для возникновения жизни, а затем появляется биосфера. Многое в истории Земли интерпретируется не однозначно из-за метаморфизма первичных пород и их недостаточной изученности.

Планета Земля

Экваториальный радиус Земли равен 6378 км. Масса планеты составляет 6*10²⁴ кг, а средняя плотность – 5,5 г/см³. В ядре планеты плотность вещества выше (около 12 г/см³), а на поверхности приблизительно вдвое меньше среднего значения. Недра Земли постоянно выделяют тепло. В верхней части литосферы температура увеличивается с глубиной примерно на 20°С/км, с глубиной рост замедляется и центре Земли температура не превышает несколько тысяч градусов. Схема строения Земли дана в табл. 7. Характеристика состава внешних оболочек: атмосферы и гидросферы была дана в разделе 1.2.

Таблица 7. Схема строения Земли (без астеносферы, верхней атмосферы и магнитосферы)
Геосферы	Мощность, км	Объем, 1016 м3	Масса,1021 кг	Доля геосферы в массе Земли, %
Атмосфера	2000	1320	~0,005	~10-8
Гидросфера	До 11	1,4	1,4	0,02
Земная кора	5–100	10,2	28	0,48
Мантия	~2900	896,6	4013	67,2
Ядро	~3400	175,2	1934	32,3

Состав и строение коры под континентами и океанами различаются.

Океанская кора занимает 56% площади земной поверхности, образует ложе океанов и развита в глубоководных котловинах окраинных морей. Ее средняя мощность не превышает 5‑7 км. Возраст около 180 млн лет. В коре выделяют три слоя:

• осадочный, сложенный глубоководными осадками, его мощность не более 1 км в центральных частях океанов и до 10–15 км вблизи континентальных подножий;

• базальтовый с редкими прослоями пелагических осадков мощностью 1,5‑2 км;

• магматических пород основного и подчиненно ультраосновного состава мощностью 5 км.

Континентальная кора распространена на суше, шельфе и отдельных участках океанских бассейнов. Ее общая площадь – 41% земной поверхности, средняя мощность 35‑40 км. Она уменьшается к окраинам континентов и возрастает под горными сооружениями до 70‑75 км. Подобно океанской коре, имеет трехслойное строение, но состав слоев иной:

• верхний осадочный чехол сложен осадочными породами и покровами основных магматических пород. Мощность до 10‑20 км во впадинах платформ и прогибах горных поясов. Возраст – до 1,7 млрд лет;

• гранитогнейсовый слой представлен кристаллическими сланцами, гнейсами, амфиболитами и гранитами. Возраст пород фундамента от 0,2 до 3,5 млрд лет. Мощность 15‑20 км на платформах и 25–30 км в горных сооружениях;

• нижний гранулит-базитовый слой, предположительно, отличается высоким метаморфизмом и более основным составом.

Пограничный слой пониженной вязкости между верхней мантией Земли и земной корой называют астеносферой («слабая оболочка»). Он выражен скачком скоростей сейсмических волн с 7,5 до 8,2 км/с. В океанах отвечает переходу от габброидов к перидотитам, реже дунитам. Вдоль него происходят подвижки коры относительно мантии. На континентах выражен нечетко. Нижняя граница астеносферы лежит на глубине 250-300 км. Выделяется по пониженной скорости сейсмических волн и повышенной электропроводности.

Небольшая вязкость астеносферы обусловлена, по-видимому, высокой температурой, приводящей к частичному плавлению базальтовой магмы. Флюиды и магма проникают в земную кору и участвуют в формировании залежей полезных ископаемых. Течение или подъем вещества астеносферы увлекает литосферные плиты, вызывая их горизонтальные перемещения или подъем, а в предельных случаях – разрыв. Таким образом, астеносфера является активным, а литосфера – относительно пассивным элементом. Однако «жизнь» земной коры зависит и от процессов в мантии и ядре.

Мантия. Выделяют верхнюю и нижнюю мантии. Первая сложена перидотитами, которые обеднены кремнеземом, щелочами и другими элементами. В нижней мантии возрастает плотность вещества и содержание железа.

Ядро. По данным сейсмологии внешняя часть ядра Земли является жидкой, а внутренняя ‑ твердой. Конвекция во внешнем ядре генерирует магнитное поле Земли.