P
probegallo
Guest
Автомодельный аттрактор социальнобиологической эволюции и сингулярность истории
А. Д. Панов
НИИЯФ МГУ, г. Москва
Аннотация
Предполагается, что планетарная история, включающая историю биосферы и цивилизации, представляет собой последовательность эпох и разделяющих их фазовых переходов революций. Последовательность революций характеризуется явлением «ускорения исторического времени» и образует сходящуюся последовательность точек, обладающую свойством масштабной инвариантности, или автомодельности. Показано, что ожидаемый предел этой последовательности приходится на 20002030 год. Планетарный цикл Универсальной истории, продолжавшийся 4 миллиарда лет и характеризовавшийся автомодельным ускорением исторического времени, заканчивается у нас на глазах, и эволюция должна будет пойти по совершенно новому пути. Распространение автомодельной шкалы времени эволюции на предбиологическую химическую эволюцию, вместе с гипотезой панспермии, приводит к представлению о происхождении жизни как самосогласованного процесса, локализованного в Галактике в целом, а не на отдельных планетах, и предсказывает, что возникновение жизни имело характер быстрого неравновесного фазового перехода в Галактике. Это говорит о том, что автомодельная шкала времени эволюции на Земле восходит к моменту начала предбиологической химической эволюции в Галактике, и современные события могут означать планетарную поворотную точку галактической, а не только земной, истории.
1 Введение
Хотелось бы начать с хорошо известных и почти очевидных вещей. Сейчас принимается, что жизнь на Земле возникла около 3,8 млрд. лет назад и была представлена простейшими безъядерными одноклеточными живыми существами прокариотами и, повидимому, доклеточными формами жизни вирусами. Сейчас облик планеты определяется высокоорганизованными а так же и разумными формами жизни цивилизацией. Наличие изменений совершенно очевидно, и изменения эти являлись результатом эволюции жизни, которая по тем или иным причинам протекала на Земле. Таким образом, в качестве первичной посылки будем исходить из того, что биосфера Земли не есть чтото постоянное, но есть изменяющийся, эволюционирующий объект.
Теперь несколько предварительных замечаний о том, что представляет собой эволюция жизни на Земле. Впервые возникнув, первобытная фауна менялась крайне медленно в течение первых приблизительно двух двух с половиной миллиардов лет существования жизни облик Земли определялся примитивными прокариотами и доклеточными формами жизни. Это больше половины всего времени существования жизни на Земле! Современному человеку трудно себе представить, насколько медленными были первые шаги эволюции. Первые очень примитивные бесскелетные многоклеточные существа стали играть заметную роль в экосистемах Земли не ранее полутора миллиардов лет назад, и доминировали вместе с одноклеточными эвкариотами еще целый миллиард лет. Всего 570 миллионов лет назад возникли первые многоклеточные животные, снабженные скелетом, и с тех пор жизнь сделала колоссальный рывок вперед и достигла огромной сложности и разнообразия. На это потребовалась всего лишь одна седьмая всего времени существования жизни на Земле. Продолжением эволюции жизни стало возникновение разума. Характерная шкала времени первых шагов развития разума составляла сотни тысяч лет. Это мало по сравнению с характерными временами даже последних этапов биологической эволюции, но кажется чудовищно много по сравнению со скоростью процессов, которые протекают в человеческой цивилизации сейчас.
Чисто качественный вывод из этой картины эволюции может состоять в том, что эволюция идет во все ускоряющемся темпе. Можно говорить об «ускорении эволюционного времени». Вопрос, на который я бы хотел обратить внимание в своем докладе, состоит в том, можно ли придать утверждению об ускорении эволюционного времени количественный смысл, и до каких пор эволюция может ускоряться, если утверждению об ускорении эволюции количественный смысл придать действительно можно?
Попытки ввести количественную меру скорости эволюции биосферы известны, но они не привели пока к убедительным и общепризнанным результатам. Я же говорю о значительно более сложной задаче о возможности охватить единой шкалой скорости эволюции как биосферу, так и развитие цивилизации. Разумеется, я не могу надеяться дать убедительное решение столь грандиозной задачи, поэтому доклад следует рассматривать не как попытку решить эту задачу, а скорее как попытку ее по возможности детально сформулировать или как развернутую формулировку некоторых гипотез. Основным же оправданием того, что я решился доложить о результатах этой работы являются, вопервых, удивительные результаты, к которым она привела, и которые не могут не наводить на размышления при всей их гипотетичности, и, вовторых, то, что близкие результаты были раньше получены в совершенно других подходах другими исследователями, о чем также будет идти речь.
2 Эволюция планетарной системы
Трудно провести четкую грань между чисто биологической и социальной эволюцией фактически это единый процесс (собственно, одним из результатов настоящего исследования как раз и является то, что этому утверждению можно придать количественную форму). Нет простого общепринятого термина, который бы охватывал все стадии развития биосферы и включал бы в себя также цивилизацию, как разные стадии эволюции единого объекта. Биосферу и ее позднюю стадию ноосферу, мы будем рассматривать как единый эволюционирующий объект и обозначать рабочим термином планетарная система и говорить о единой эволюции планетарной системы.
Для построения шкалы скорости эволюции планетарной системы необходимо исходить из некоторых модельных представлений об ее эволюции. Как минимум, необходима некоторая система понятий, в рамках которой эти вопросы можно обсуждать. Приводимые ниже представления основаны, главным образом, на модели эволюции, обоснованной А. П. Назаретяном в его книге [1] и на книге Э. М. Галимова [2]. На соответствующую систему представлений мы будем ссылаться как на синергетическую модель эволюции, в соответствие с терминологией А. П. Назаретяна . При этом, конечно, не имеется в виду, что модель является единственной моделью эволюции, использующей представления синергетики. Напротив, синергетические представления используются при исследовании как общих, так и частных вопросов эволюции и истории очень широко (см., например [37]).
Планетарная система развивается в основном как единая система. Похожие эволюционные события происходят более или менее синхронно в разных местах планеты, или, иначе, основные эволюционные события имеют планетарное значение и масштаб. Эта закономерность иногда нарушается при возникновении изолированных экологических или социальных систем, но они либо перестают играть существенную системообразующую функцию в масштабе планетарной системы, либо рано или поздно вовлекаются в общепланетарный процесс. Благодаря единству планетарной системы можно говорить о фазах развития планетарной системы как целого, по крайней мере в рамках некоторого приближения.
Эволюция планетарной системы имеет вполне определенную направленность. В терминологии [1] она имеет векторный характер. Можно выделить ряд таких устойчиво изменяющихся векторов, например устойчивый процесс цефализации и роста когнитивной сложности, который начался вместе с возникновением нервной системы. Самое, пожалуй, важное, что эволюция происходит в направлении устойчивого усложнения структуры планетарной системы и удаления её от состояния равновесия. Можно сказать, что эволюция происходит за счет удержания состояния «устойчивого неравновесия» на все более и более высоком уровне. Например, современная цивилизация, устойчивость которой связана с непрерывным поддержанием работоспособности спутниковой системы связи и многих других столь же нетривиальных структур, есть объект гораздо более далекий от равновесия, чем первобытное общество, основанное на охоте и собирательстве.
Планетарная эволюция, хотя и имеет векторный, в определенном смысле монотонный, характер, она отнюдь не является гладкой. История планетарной системы представляет собой последовательность сменяющих друг друга качественно различных фаз, разделенных более или менее отчетливыми фазовыми переходами или планетарными революциями. Революции не являются случайными событиями. Они происходят в результате ответа планетарной системы на эволюционные кризисы различного типа. При этом продуктивными кризисами, то есть такими, которые вызывают революционный переворот планетарной системы, являются кризисы не внешнего происхождения (вроде падения крупного метеорита или наступления ледникового периода), но кризисы, являющиеся закономерным результатом развития самой планетарной системы (демографические кризисы и т. д.). Одним из наиболее характерных примеров кризисов этого типа являются эндоэкзогенные кризисы, когда деятельность биосферы или общества приводит к таким изменениям среды обитания, что устойчивость планетарной системы ставится под вопрос. Фазовый переход не является одномоментным событием, но сам может занимать более ли менее длительный промежуток времени. Отнесение фазового перехода к определенному моменту времени есть некоторое приближение и условность, однако неопределенность, которая при этом возникает, не играет существенной роли в дальнейшем анализе.
Следует добавить, что, вероятно, и чисто внешние факторы могут усугубить эволюционный кризис и ускорить его разрешение или, иначе, послужить поводом к разрешению эволюционного кризиса. В геологической летописи Земли с начала фанерозоя (примерно 600 млн. лет назад) выделяется периодичность событий, связанных с массовым вымиранием живых организмов [8]. Удается выделить два периода первый около 216 млн. лет и второй около 30 млн. лет. Первый связан с длительностью галактического года (период обращения Солнца вокруг центра Галактики), второй, возможно, с периодом колебания Солнца относительно галактической плоскости [8]. Однако, далеко не все такие катастрофические события приводили к одинаково существенной структурной перестройке биосферы. Перестройки в разных случаях имели разную глубину. Нередко вымершие виды заменяются новыми, но родственными. В большинстве случаев биосфера восстанавливалась в виде, не отличающимся радикально от первоначального, но в некоторых случаях такие глубокие перестройки все же имели место, и эти события совпадают с теми, которые ниже будут квалифицироваться как планетарные революции. Возможно, экзогенные факторы способны ускорять развитие кризисов внутреннего, эволюционного происхождения, поэтому существенные фазовые переходы могут по времени совпадать с катастрофами, например, космического происхождения, но революционная перестройка происходит под влиянием внешних факторов только если она назрела по внутренним причинам.
В момент революции решающим фактором во многих случаях оказывается так называемое избыточное внутреннее разнообразие системы. Под избыточным внутренним разнообразием понимаются такие формы организации планетарной системы, которые не играют существенной системообразующей роли на данном этапе развития и не дают существенных эволюционных преимуществ. Однако, в момент наступления эволюционного кризиса именно некоторые из форм избыточного разнообразия дают адекватный ответ на кризис и становятся новым системообразующим фактором, в то время как роль старых форм существенно снижается. По сути это есть не что иное, как механизм отбора, который может принимать весьма различные формы на разных ступенях эволюции. На ранних фазах эволюции биосферы это может быть отбор между биологическими видами, на поздних стадиях это может быть отбор между способами материального производства, социальноэкомическими системами, некоторыми сложными формами социального поведения и т. д. Существенно, что революционным преобразованием, вообще говоря, является не первое появление эволюционно продвинутой подсистемы, но только перестройка планетарной системы, в результате которой такая подсистема становится существенным или ведущим фактором в эволюции. Ниже будут приведены соотвествующие примеры.
Здесь можно заметить, что старые эволюционные формы не элиминируются полностью, но продолжают сосуществовать с новыми, часто при этом включаясь в них как составная часть или подсистема. Так, наряду со сложными многоклеточными организмами продолжает существовать одноклеточная фауна, причем основой организации многоклеточного организма является клетка видоизмененный и специализированный одноклеточный организм. Параллельно постиндустриальному обществу продолжают существовать племена на неолитической и даже палеолитической фазе развития, и так далее. Эволюция напоминает пирамиду, которая прирастает своей вершиной за счет редуцирования и уплотнения основания. Именно положением вершины и тем, что она собой представляет, определяется достигнутый эволюционный уровень планетарной системы. Можно сказать, что эволюция имеет аддитивнокомулятивный характер. По нашему мнению, это свойство эволюции тесно связано с так называемыми эволюционным консерватизмом и трансферабельностью, подробно рассмотренными Э. М. Галимовым [2]. Важно, что количественное преобладание одной эволюционной формы над другими, как правило, не может быть критерием выбора наиболее прогрессивной подсистемы. Мы прекрасно соседствуем с прокариотами, возникшими 4 миллиарда лет назад. Полная масса прокариот многократно превышает полную массу человечества, но это не мешает нам считать именно людей лидерами эволюции и определять уровень развития планетарной системы этим фактором.
Так как разрешение эволюционного кризиса, сопровождающееся фазовым переходом, означает переход планетарной системы в состояние, более далекое от равновесия, чем предыдущее, то для сохранения гомеостаза система должна реализовать некоторые компенсирующие механизмы сохраняющие реакции (одним из важнейших механизмов возникновения таких реакций является отбор на основе избыточного разнообразия, как уже было сказано выше). На этапе эволюции цивилизации одним из важнейших механизмов адаптации оказывается совершенствование культурных регуляторов, которые противостоят росту разрушительной силы новых технологий, главным образом в форме более эффективных средств уничтожения. Те подсистемы цивилизации, которые не в состоянии ответить на техногенные кризисы выработкой адекватных культурных регуляторов, выбывают из эволюции, выжившие же подсистемы обладают более совершенными культурными регуляторами. В этом заключатся гипотеза техногуманитарного баланса А. П. Назаретяна, которая подтверждается на обширном историческом материале [1].
3 Планетарные революции
В основу шкалы скорости эволюции будет положен полный набор всех фазовых переходов революций планетарной системы. Критическое значение имеет методика выделения таких событий.
Синергетическая модель эволюции, существенным элементом которой является понятие эволюционного кризиса и соответствующей революции, сформулирована в виде набора гипотез, справедливость которых иллюстрируется многими событиями истории биосферы и цивилизации [1]. Однако не для всех событий, трактуемых как планетарные революции, удается проследить все детали действия механизмов, описанных выше. Часто это связано с отсутствием детальной информации, но в других случаях это может означать, что концепция дает лишь некоторое приближение к действительности. Поэтому модель не удается использовать как формальный аппарат для выделения в планетарной системе событий, которые можно было бы считать планетарными фазовыми переходами.
Заранее вообще не очевидно, что задача выделения вполне определенного набора планетарных революций является осмысленной, так как разные специалисты нередко в качестве революций называют разные события. Особой проблемой является то, что речь идет о событиях весьма разного характера это биосферные эволюционные всплески, научнотехнические и культурные революции, и т. д. Тем не менее оказывается, что по поводу статуса ряда исторических или биосферных событий как существенных фазовых переходов, разделяющих качественно различные эпохи, в среде специалистов соответствующего профиля (палеонтологи, антропологи, историки и т. д.) имеется относительно разумный консенсус, хотя о полном согласии говорить, конечно, не приходится ни в одном случае. Именно такие события можно попытаться трактовать как планетарные революции. Можно сказать, что выделенные так революции являются результатом своеобразной «экспертной оценки». Интересно, что во многих случаях, называя приблизительно одни и те же даты и имея в виду, фактически, одни и те же события, разные исследователи придают им различный смысл и дают, соответственно, разные названия. Возможно, это является выражением того, что истинные планетарные революции имеют системный характер, вызывая взаимосвязанную перестройку сразу многих структур планетарной системы. Наличие характерных признаков революционного перехода, упомянутых выше (наличие эндоэкзогенного кризиса, роль избыточного многообразия, изменение уровня техногуманитарного баланса), во многих случаях является фактором, подтверждающим статус данного события как революции, независимо от «экспертной оценки». Конечно, в методике «экспертной оценки» трудно полностью избежать некоторой субъективности, что, без сомнения, является ее недостатком.
Ввиду чрезвычайно широкого спектра событий, которые охватывает следующий ниже список планетарных революций, вряд ли нам удалось избежать отдельных неточностей в терминологии и в трактовке событий. В рамках данной ограниченной работы характеристика каждого фазового перехода (а всего их 20), конечно, не может быть исчерпывающей. Мы далеки от мысли, что приводимый ниже список может претендовать на полноту и завершенность, но надеемся, что он может служить хорошей основой для начала обсуждения. Возможные ошибки остаются тяжким грузом на совести автора. Некоторые комментарии к списку даны в конце этого раздела. Ниже планетарные революции пронумерованы начиная с нуля, причем использованная нумерация соответствует нумерации революций на рисунках 2 и 4.
0. Возникновение жизни на Земле около 4109 лет назад [9]. Основные представления бактериальной палеонтологии возникли сравнительно недавно в течение примерно трех последних десятилетий 20го века [10], и потому еще не вполне устоялись. Принимается, что жизнь возникает в форме примитивных безъядерных одноклеточных организмов прокариотов (и, возможно вирусов [2]). На начальных этапах жизнь эволюционировала от архебактерийгипертермофилов к цианобактериям [11]. После возникновения жизни, приблизительно в течение 22,5 млрд. лет эволюция протекала, повидимому, без существенных потрясений, при этом главным системообразующим фактором биосферы являлась прокариотная фауна. Это видно, в частности, по монотонному росту скорости процесса седиментации (отложение горючих ископаемых) вплоть до достижения максимума 2,01,5 мрд. лет назад [12]. Однако, задолго то конца прокариотной эры, возникли первые эвкариоты и, возможно, даже примитивные многоклеточные организмы. В отложениях возрастом около двух миллиардов лет найдены примитивные многоклеточные эвкариоты Grypania (видимо, многоклеточные водоросли), а появление первых биомаркеров эвкариот (стеролы) относится к возрасту 2,7 млрд. лет [11,13]. Однако, специально отмечается [11], что эвкариоты не играли заметной роли в глобальных биохимических циклах вплоть до кислородного кризиса около 1,5 млрд. лет назад (см. ниже). Эвкариотная фауна на фоне прокариотной была фактором избыточного многообразия.
1. Кислородный кризис или неопротерозойская революция 1,5109 лет назад [1015]. Цианобактерии обогатили первоначально восстановительную атмосферу Земли кислородом, который был сильным ядом для анаэробных прокариотов. Анаэробные организмы стали вымирать, что видно, в частности, по резкому замедлению процесса седиментации в этот период [10,12]. Другим фактором, вызвавшим кризис прокариотной биосферы, было выведение из активного круговорота тяжелых элементов (W, Co, V, Ni и т. д.), которые входили в состав многих ферментов примитивных прокариотов [11]. Это тоже было следствием ускорения окислительных процессов в атмосфере, обогащенной кислородом. Кислородный кризис является типичным примером эндоэкзогенного кризиса и был, видимо, первым глобальным экологическим кризисом в истории планетарной системы. На смену анаэробным прокариотам пришли аэробные формы жизни, для которых кислород является не ядом, а необходимым компонентом среды обитания. Аэробные организмы были представлены в основном одноклеточными и примитивными многоклеточными эвкариотами, что придало мощный импульс эволюции жизни на Земле. Замедление седиментогенеза говорит о резком усложнении трофических цепей, то есть об усложнении планетарной системы и удалении ее от состояния равновесия. В этом состоит суть глубокой перестройки биосферы, которую Г. А. Заварзин назвал неопротерозойской революцией [15]. По разным данным это событие имело место от 2,0 до 1,0 млрд. лет назад, но при этом, фактически, имеются в виду разные фазы этого перехода (имеются в виду разные концентрации кислорода). Пик революции можно связать приблизительно с 1,5 млрд. лет назад.
2. Кембрийский взрыв 590510106 лет назад [16,17,18]. Кембрийский взрыв совпадает с началом палеозойской эры. В течение нескольких десятков миллионов лет в результате грандиозного эволюционного взрыва возникают практически все современные филогенетические стволы многоклеточных животных, включая позвоночных. Революция связана, видимо, с изобретением природой сразу двух форм скелета внутреннего и внешнего. Остатки хордовых животных Pikania, напоминающих современных ланцетников, датируются серединой кембрия (550540 млн. лет назад), остатки примитивной бесчелюстной рыбы Anatolepis относятся к концу кембрия (520510 млн. лет назад) [30]. В течение палеозоя жизнь постепенно выходила на сушу и осваивала ее. Уже в кембрии обнаружены первые попытки выхода беспозвоночных на сушу, которым предшествовала длительная история колонизации суши прокариотами, грибами и низшими эвкариотами [10]. Исследователи не отмечают в процессе выхода жизни на сушу ярко выраженных революционных событий. Возможно, это связано с тем, что эволюция шла преимущественно в направлении освоения свободных экологических ниш. Эра заканчивается господством на суше земноводных, чрезвычайно разнообразных и, часто, гигантских [18], среди растений хвощи, плауны и папоротники. За несколько десятков миллионов лет до конца палеозоя (пермский период) возникают первые пресмыкающиеся (избыточное разнообразие), которые сыграли ведущую роль в следующей биосферной революции.
3. Начало мезозойской эры, революция пресмыкающихся 235106 лет назад [1820]. Внезапно и быстро вымирают практически все отряды палеозойских земноводных [18,стр.192], лидерство на суше переходит к пресмыкающимся сначала звероподобным и зверозубым ящерам, потом динозаврам [20]. Масштабы вымирания земноводных были сопоставимы или даже превышали масштабы вымирания пресмыкающихся в конце мезозоя (см. ниже). В мире растений так же имеют место революционные изменения: господство переходит к голосемянным (хвойные, гинковые и др.). Хвощи, плауны и папоротниковые играют только роль подлеска. Уже в юрском периоде (середина мезозоя) появляются первые млекопитающие, но в экосистемах играют подчиненную роль (избыточное многообразие). В растительном мире также идет подготовка к новой биосферной революции. В начале мелового периода (последний период мезозоя) появляются первые покрытосемянные растения (цветковые) [19], а в конце мезозоя они вытесняют голосемянные, что совпадает с началом следующей революции.
4. Начало кайнозойской эры, революция млекопитающих 66106 лет назад [2022]. Резкое снижение разнообразия фауны пресмыкающихся, полностью вымирают динозавры. На суше гигантский всплеск разнообразия млекопитающих, в воздухе господствуют птицы, среди растений голосемянные вытесняются покрытосемянными (цветковыми) растениями. Возникают приматы (обезьяноподобные). То, что вымирание динозавров вызвано последствиями падения гигантского метеорита, образовавшего кратер Чикулуб [23,24], вызывает серьезную критику, так как вымирание динозавров длилось 12 млн. лет, а пыль и сажа могла держаться в атмосфере максимум несколько месяцев [20], при этом длительных глобальных климатических изменений не отмечается. Последствия падения метеорита не сопоставимы по времени с длительностью процесса вымирания динозавров. Более того, утверждается [20,стр.136], что на протяжении мезозоя скорость вымирания динозавров была примерно постоянной, но им всегда на смену приходили новые виды. Уникальность же верхней границы мезозоя состоит только в том, что на смену вымершим видам не пришли новые. Скорее, вымирание динозавров вызвано естественными (эндогенными) причинами, хотя падение метеорита могло, конечно, ускорить развязку. С начала кайнозоя до неогена (см. ниже) млекопитающие эволюционируют от мелких, слабо специализированных форм, до чрезвычайно разнообразной фауны, представленной, в том числе, очень крупными, узкоспециализированными видами.
5. Начало неогена 2520106 лет назад [21,22,25]. Начало неогена сопровождается резким обновлением фауны на территории Европы. Вымирают сумчатые, древние хищникикреодонты, примитивные группы копытных. Флора и фауна приобретает современный вид. Возникают гоминоиды человекообразные обезьяны, причем это событие имеет характер сильнейшего эволюционного взрыва. Между 22 и 17 миллионами лет назад Африку населяли 14 родов гоминоидов, что составляет десятки видов [22] (много больше, чем сейчас). Учитывая фрагментарность палеонтологической летописи, можно предположить, что их было еще больше.
6. Начало четвертичного периода (антропоген) 4,4106 лет назад [2528]. Первые примитивные люди (гоминиды) отделяются от обезьяноподобных (гоминоидов). Дэвид Биган [25] считает, что древнейшим ископаемым приматом, чья принадлежность к человеку не вызывает сомнений, является Ardipithecus ramidus ramidus, окаменелости которого возрастом 4,4 млн лет были найдены в Эфиопии. Подобно началу неогена, начало антропогена сопровождалось всплеском разнообразия Homo [28].
Далее следует несколько событий, имеющих, возможно, не столько биологический, сколько социальный характер (см. также обсуждение в конце этого раздела). Периоды различаются по характеру обработки орудий труда людьми раннего каменного века. Хотя большинство исследователей достаточно согласованно разделяют весь период от возникновения человека до эпохи Мустье на отдельные периоды, надо отметить, что здесь имеются определенные трудности. Вопервых, кроме резких прогрессивных скачков в способе обработки орудий труда, можно указать лишь косвенные признаки планетарных революций, например волны переселений Homo. Вторая проблема заключается в том, что развитие человечества уже начиная с раннего каменного века было сильно неравномерным. Рудименты этого явления имеются и сейчас в виде палеолитических племен индейцев в джунглях Амазонки или примитивных племен Африки, Австралии и Океании. Существующая традиция, отраженная, в том числе, и в энциклопедиях, выделяет последовательность эпох Олдувай Шелль Ашель Мустье. Но, надо отметить, существуют и другие схемы. Например, в книге Р. Фоули [27,стр. 6163] периодизация основана тоже на классификации орудий труда, но ступеней оказывается на одну меньше, чем в традиционной схеме. Но и эта схема обладает чертами, характерными для традиционной схемы: именно, сокращением длительности последовательных фаз. Именно это важно для последующего анализа, поэтому использование одной из альтернативных схем не может привести к существенному изменению тех результатов, к которым мы приходим. Далее приводится традиционная схема.
7. Олдувай, палеолитическая революция 2,01,6106 лет назад [26,29]. Появление первых очень грубых нестандартизованных обработанных каменных орудий труда так называемые чопперы. Галечные культуры, Homo habilis.
8. Шелль 0,71060,6106 лет назад [26,30]. Овладение огнем, топоровидные орудия с поперечным лезвием (кливеры), грубые рубила. Основной носитель культуры Homo erectus.
9. Ашель 0,41060,22106 лет назад [26,31]. С датировкой имеются проблемы. Согласно БСЭ [31] эпоха началась 400 тыс лет назад. С. П. Капица [26] в качестве основной приводит дату 220 тыс. лет назад, но по данным из Кембриджской энциклопедии человека [32], которые воспроизводятся там же [26], первые ашельские орудия встречаются много раньше, вплоть до 1,75 млн лет назад, что входит в противоречие с началом предыдущей Шелльской эпохи. Ашель характеризуется стандартизованными овальными, треугольными, круглыми и другими симметричными рубилами, топоровидными орудиями с прямым лезвием. Основной представитель Homo попрежнему Homo erectus. На фоне ашельской культуры появляется неандерталец (Homo sapiens neandertalensis) [31] и, около 160 тыс. лет назад Homo sapiens sapiens или очень близкий вид [33]. Однако, повидимому, ни тот, ни другой, не играет пока существенной роли в планетарной системе и существуют в форме избыточного многообразия.
10. Мустье (культурная революция неандертальцев) 150100 тыс. лет назад [1,26,34]. Лидером планетарной системы становится неандерталец. Каменные и костяные орудия тонкой обработки скребла, остроконечники, сверла, ножи. Жилища из костей мамонта и шкур. Захоронение мертвых (признаки примитивных религий и мифологического сознания). Homo sapiens sapiens попрежнему не играет существенной роли в планетарной системе [1].
11. Верхнепалеолитическая революция (культурная революция кроманьонцев) 4030 тыс. лет назад [1,26,35]. Вымирают неандертальцы (видимо, вытесняются кроманьонцами), носителем культуры становится человек современного вида Homo sapiens sapiens. Многократно возросла продуктивность использования каменного сырья, заметно усовершенствовались знаковые системы коммуникации. Широкое развитие охотничьей автоматики (копья, ловушки, в конце периода примитивные луки), широкое распространение искусства (наскальные рисунки).
12. Неолитическая революция 129 тыс. лет назад [1,26,35]. В конце верхнего палеолита развитие охотничьих технологий привело к истреблению популяций и целых видов животных, что подорвало пищевые ресурсы палеолитического общества, и привело к ужесточению межплеменной конкуренции. Оба эти фактора привели к сокращению населения в несколько раз [1]. Ответом на кризис был переход от присваивающего (охота, собирательство) к производящему (земледелие, скотоводство) хозяйству и смена нормативного геноцида зачаточными формами коллективной эксплуатации и своеобразным симбиозом сельскохозяйственных и «воинственных» племен [1]. Уже в неолите появляются предки городов, такие, как ЧаталХююка (67 тыс. до н. э.), Иерихон (7 тыс. до н. э.) [35]. Однако, на этом этапе они еще не являются существенным системообразующим фактором [35], но, видимо, играют роль в подготовке следующей, городской, революции.
13. Городская революция, начало древнего мира 40003000 лет до н. э. [1,35]. Массовое распространение крупных человеческих агломераций, возникновение письменности и первых правовых документов, настоящей бюрократии и классового общества, возникновение ремесел. Революция последовала за распространением бронзовых орудий, демографическим взрывом и обострением конкуренции за плодородные земли. Считается, что цивилизация перешла в фазу «войны всех со всеми» [35]. В действительности, война «всех со всеми», видимо, имела место на протяжении всей ранней истории человечества [1], но в ранней фазе древнего мира она отличалась особым кровопролитием. К концу IV началу III тысячелетия до н. э. во многих регионах исчезают мелкие населенные пункты и практически все население вынуждено скрыться за стенами городов. В значительной степени города и протогосударства были необходимой культурной компенсацией выросшей эффективности средств уничтожения (новый уровень техногуманитарного баланса).
14. Железный век, эпоха империй, революция Осевого времени 800500 лет до н. э. [1,35,36,37]. Возникновение технологии получения железа около 1000 года до н. э. привело к тому, что оружие стало намного более дешевым, легким и эффективным, чем бронзовое и медное. Следствием этого стало еще большее кровопролитие в войнах и затруднение торговли изза грабежей. Последний фактор катастрофически затормозил развитие расширенного воспроизводства. Ответом на этот кризис техногуманитарного баланса было, вопервых, объединение мелких государств в более крупные образования империи. Империи практически всегда включали в себя как сельскохозяйственные районы, так и индустриальные районы, специализировавшиеся на добыче и обработке полезных ископаемых, главным образом металлов. Это резко облегчало торговые связи. Вовторых, авторитарное мифологическое мышление стало вытесняться личностным, возникли представления о личности как суверенном носите
А. Д. Панов
НИИЯФ МГУ, г. Москва
Аннотация
Предполагается, что планетарная история, включающая историю биосферы и цивилизации, представляет собой последовательность эпох и разделяющих их фазовых переходов революций. Последовательность революций характеризуется явлением «ускорения исторического времени» и образует сходящуюся последовательность точек, обладающую свойством масштабной инвариантности, или автомодельности. Показано, что ожидаемый предел этой последовательности приходится на 20002030 год. Планетарный цикл Универсальной истории, продолжавшийся 4 миллиарда лет и характеризовавшийся автомодельным ускорением исторического времени, заканчивается у нас на глазах, и эволюция должна будет пойти по совершенно новому пути. Распространение автомодельной шкалы времени эволюции на предбиологическую химическую эволюцию, вместе с гипотезой панспермии, приводит к представлению о происхождении жизни как самосогласованного процесса, локализованного в Галактике в целом, а не на отдельных планетах, и предсказывает, что возникновение жизни имело характер быстрого неравновесного фазового перехода в Галактике. Это говорит о том, что автомодельная шкала времени эволюции на Земле восходит к моменту начала предбиологической химической эволюции в Галактике, и современные события могут означать планетарную поворотную точку галактической, а не только земной, истории.
1 Введение
Хотелось бы начать с хорошо известных и почти очевидных вещей. Сейчас принимается, что жизнь на Земле возникла около 3,8 млрд. лет назад и была представлена простейшими безъядерными одноклеточными живыми существами прокариотами и, повидимому, доклеточными формами жизни вирусами. Сейчас облик планеты определяется высокоорганизованными а так же и разумными формами жизни цивилизацией. Наличие изменений совершенно очевидно, и изменения эти являлись результатом эволюции жизни, которая по тем или иным причинам протекала на Земле. Таким образом, в качестве первичной посылки будем исходить из того, что биосфера Земли не есть чтото постоянное, но есть изменяющийся, эволюционирующий объект.
Теперь несколько предварительных замечаний о том, что представляет собой эволюция жизни на Земле. Впервые возникнув, первобытная фауна менялась крайне медленно в течение первых приблизительно двух двух с половиной миллиардов лет существования жизни облик Земли определялся примитивными прокариотами и доклеточными формами жизни. Это больше половины всего времени существования жизни на Земле! Современному человеку трудно себе представить, насколько медленными были первые шаги эволюции. Первые очень примитивные бесскелетные многоклеточные существа стали играть заметную роль в экосистемах Земли не ранее полутора миллиардов лет назад, и доминировали вместе с одноклеточными эвкариотами еще целый миллиард лет. Всего 570 миллионов лет назад возникли первые многоклеточные животные, снабженные скелетом, и с тех пор жизнь сделала колоссальный рывок вперед и достигла огромной сложности и разнообразия. На это потребовалась всего лишь одна седьмая всего времени существования жизни на Земле. Продолжением эволюции жизни стало возникновение разума. Характерная шкала времени первых шагов развития разума составляла сотни тысяч лет. Это мало по сравнению с характерными временами даже последних этапов биологической эволюции, но кажется чудовищно много по сравнению со скоростью процессов, которые протекают в человеческой цивилизации сейчас.
Чисто качественный вывод из этой картины эволюции может состоять в том, что эволюция идет во все ускоряющемся темпе. Можно говорить об «ускорении эволюционного времени». Вопрос, на который я бы хотел обратить внимание в своем докладе, состоит в том, можно ли придать утверждению об ускорении эволюционного времени количественный смысл, и до каких пор эволюция может ускоряться, если утверждению об ускорении эволюции количественный смысл придать действительно можно?
Попытки ввести количественную меру скорости эволюции биосферы известны, но они не привели пока к убедительным и общепризнанным результатам. Я же говорю о значительно более сложной задаче о возможности охватить единой шкалой скорости эволюции как биосферу, так и развитие цивилизации. Разумеется, я не могу надеяться дать убедительное решение столь грандиозной задачи, поэтому доклад следует рассматривать не как попытку решить эту задачу, а скорее как попытку ее по возможности детально сформулировать или как развернутую формулировку некоторых гипотез. Основным же оправданием того, что я решился доложить о результатах этой работы являются, вопервых, удивительные результаты, к которым она привела, и которые не могут не наводить на размышления при всей их гипотетичности, и, вовторых, то, что близкие результаты были раньше получены в совершенно других подходах другими исследователями, о чем также будет идти речь.
2 Эволюция планетарной системы
Трудно провести четкую грань между чисто биологической и социальной эволюцией фактически это единый процесс (собственно, одним из результатов настоящего исследования как раз и является то, что этому утверждению можно придать количественную форму). Нет простого общепринятого термина, который бы охватывал все стадии развития биосферы и включал бы в себя также цивилизацию, как разные стадии эволюции единого объекта. Биосферу и ее позднюю стадию ноосферу, мы будем рассматривать как единый эволюционирующий объект и обозначать рабочим термином планетарная система и говорить о единой эволюции планетарной системы.
Для построения шкалы скорости эволюции планетарной системы необходимо исходить из некоторых модельных представлений об ее эволюции. Как минимум, необходима некоторая система понятий, в рамках которой эти вопросы можно обсуждать. Приводимые ниже представления основаны, главным образом, на модели эволюции, обоснованной А. П. Назаретяном в его книге [1] и на книге Э. М. Галимова [2]. На соответствующую систему представлений мы будем ссылаться как на синергетическую модель эволюции, в соответствие с терминологией А. П. Назаретяна . При этом, конечно, не имеется в виду, что модель является единственной моделью эволюции, использующей представления синергетики. Напротив, синергетические представления используются при исследовании как общих, так и частных вопросов эволюции и истории очень широко (см., например [37]).
Планетарная система развивается в основном как единая система. Похожие эволюционные события происходят более или менее синхронно в разных местах планеты, или, иначе, основные эволюционные события имеют планетарное значение и масштаб. Эта закономерность иногда нарушается при возникновении изолированных экологических или социальных систем, но они либо перестают играть существенную системообразующую функцию в масштабе планетарной системы, либо рано или поздно вовлекаются в общепланетарный процесс. Благодаря единству планетарной системы можно говорить о фазах развития планетарной системы как целого, по крайней мере в рамках некоторого приближения.
Эволюция планетарной системы имеет вполне определенную направленность. В терминологии [1] она имеет векторный характер. Можно выделить ряд таких устойчиво изменяющихся векторов, например устойчивый процесс цефализации и роста когнитивной сложности, который начался вместе с возникновением нервной системы. Самое, пожалуй, важное, что эволюция происходит в направлении устойчивого усложнения структуры планетарной системы и удаления её от состояния равновесия. Можно сказать, что эволюция происходит за счет удержания состояния «устойчивого неравновесия» на все более и более высоком уровне. Например, современная цивилизация, устойчивость которой связана с непрерывным поддержанием работоспособности спутниковой системы связи и многих других столь же нетривиальных структур, есть объект гораздо более далекий от равновесия, чем первобытное общество, основанное на охоте и собирательстве.
Планетарная эволюция, хотя и имеет векторный, в определенном смысле монотонный, характер, она отнюдь не является гладкой. История планетарной системы представляет собой последовательность сменяющих друг друга качественно различных фаз, разделенных более или менее отчетливыми фазовыми переходами или планетарными революциями. Революции не являются случайными событиями. Они происходят в результате ответа планетарной системы на эволюционные кризисы различного типа. При этом продуктивными кризисами, то есть такими, которые вызывают революционный переворот планетарной системы, являются кризисы не внешнего происхождения (вроде падения крупного метеорита или наступления ледникового периода), но кризисы, являющиеся закономерным результатом развития самой планетарной системы (демографические кризисы и т. д.). Одним из наиболее характерных примеров кризисов этого типа являются эндоэкзогенные кризисы, когда деятельность биосферы или общества приводит к таким изменениям среды обитания, что устойчивость планетарной системы ставится под вопрос. Фазовый переход не является одномоментным событием, но сам может занимать более ли менее длительный промежуток времени. Отнесение фазового перехода к определенному моменту времени есть некоторое приближение и условность, однако неопределенность, которая при этом возникает, не играет существенной роли в дальнейшем анализе.
Следует добавить, что, вероятно, и чисто внешние факторы могут усугубить эволюционный кризис и ускорить его разрешение или, иначе, послужить поводом к разрешению эволюционного кризиса. В геологической летописи Земли с начала фанерозоя (примерно 600 млн. лет назад) выделяется периодичность событий, связанных с массовым вымиранием живых организмов [8]. Удается выделить два периода первый около 216 млн. лет и второй около 30 млн. лет. Первый связан с длительностью галактического года (период обращения Солнца вокруг центра Галактики), второй, возможно, с периодом колебания Солнца относительно галактической плоскости [8]. Однако, далеко не все такие катастрофические события приводили к одинаково существенной структурной перестройке биосферы. Перестройки в разных случаях имели разную глубину. Нередко вымершие виды заменяются новыми, но родственными. В большинстве случаев биосфера восстанавливалась в виде, не отличающимся радикально от первоначального, но в некоторых случаях такие глубокие перестройки все же имели место, и эти события совпадают с теми, которые ниже будут квалифицироваться как планетарные революции. Возможно, экзогенные факторы способны ускорять развитие кризисов внутреннего, эволюционного происхождения, поэтому существенные фазовые переходы могут по времени совпадать с катастрофами, например, космического происхождения, но революционная перестройка происходит под влиянием внешних факторов только если она назрела по внутренним причинам.
В момент революции решающим фактором во многих случаях оказывается так называемое избыточное внутреннее разнообразие системы. Под избыточным внутренним разнообразием понимаются такие формы организации планетарной системы, которые не играют существенной системообразующей роли на данном этапе развития и не дают существенных эволюционных преимуществ. Однако, в момент наступления эволюционного кризиса именно некоторые из форм избыточного разнообразия дают адекватный ответ на кризис и становятся новым системообразующим фактором, в то время как роль старых форм существенно снижается. По сути это есть не что иное, как механизм отбора, который может принимать весьма различные формы на разных ступенях эволюции. На ранних фазах эволюции биосферы это может быть отбор между биологическими видами, на поздних стадиях это может быть отбор между способами материального производства, социальноэкомическими системами, некоторыми сложными формами социального поведения и т. д. Существенно, что революционным преобразованием, вообще говоря, является не первое появление эволюционно продвинутой подсистемы, но только перестройка планетарной системы, в результате которой такая подсистема становится существенным или ведущим фактором в эволюции. Ниже будут приведены соотвествующие примеры.
Здесь можно заметить, что старые эволюционные формы не элиминируются полностью, но продолжают сосуществовать с новыми, часто при этом включаясь в них как составная часть или подсистема. Так, наряду со сложными многоклеточными организмами продолжает существовать одноклеточная фауна, причем основой организации многоклеточного организма является клетка видоизмененный и специализированный одноклеточный организм. Параллельно постиндустриальному обществу продолжают существовать племена на неолитической и даже палеолитической фазе развития, и так далее. Эволюция напоминает пирамиду, которая прирастает своей вершиной за счет редуцирования и уплотнения основания. Именно положением вершины и тем, что она собой представляет, определяется достигнутый эволюционный уровень планетарной системы. Можно сказать, что эволюция имеет аддитивнокомулятивный характер. По нашему мнению, это свойство эволюции тесно связано с так называемыми эволюционным консерватизмом и трансферабельностью, подробно рассмотренными Э. М. Галимовым [2]. Важно, что количественное преобладание одной эволюционной формы над другими, как правило, не может быть критерием выбора наиболее прогрессивной подсистемы. Мы прекрасно соседствуем с прокариотами, возникшими 4 миллиарда лет назад. Полная масса прокариот многократно превышает полную массу человечества, но это не мешает нам считать именно людей лидерами эволюции и определять уровень развития планетарной системы этим фактором.
Так как разрешение эволюционного кризиса, сопровождающееся фазовым переходом, означает переход планетарной системы в состояние, более далекое от равновесия, чем предыдущее, то для сохранения гомеостаза система должна реализовать некоторые компенсирующие механизмы сохраняющие реакции (одним из важнейших механизмов возникновения таких реакций является отбор на основе избыточного разнообразия, как уже было сказано выше). На этапе эволюции цивилизации одним из важнейших механизмов адаптации оказывается совершенствование культурных регуляторов, которые противостоят росту разрушительной силы новых технологий, главным образом в форме более эффективных средств уничтожения. Те подсистемы цивилизации, которые не в состоянии ответить на техногенные кризисы выработкой адекватных культурных регуляторов, выбывают из эволюции, выжившие же подсистемы обладают более совершенными культурными регуляторами. В этом заключатся гипотеза техногуманитарного баланса А. П. Назаретяна, которая подтверждается на обширном историческом материале [1].
3 Планетарные революции
В основу шкалы скорости эволюции будет положен полный набор всех фазовых переходов революций планетарной системы. Критическое значение имеет методика выделения таких событий.
Синергетическая модель эволюции, существенным элементом которой является понятие эволюционного кризиса и соответствующей революции, сформулирована в виде набора гипотез, справедливость которых иллюстрируется многими событиями истории биосферы и цивилизации [1]. Однако не для всех событий, трактуемых как планетарные революции, удается проследить все детали действия механизмов, описанных выше. Часто это связано с отсутствием детальной информации, но в других случаях это может означать, что концепция дает лишь некоторое приближение к действительности. Поэтому модель не удается использовать как формальный аппарат для выделения в планетарной системе событий, которые можно было бы считать планетарными фазовыми переходами.
Заранее вообще не очевидно, что задача выделения вполне определенного набора планетарных революций является осмысленной, так как разные специалисты нередко в качестве революций называют разные события. Особой проблемой является то, что речь идет о событиях весьма разного характера это биосферные эволюционные всплески, научнотехнические и культурные революции, и т. д. Тем не менее оказывается, что по поводу статуса ряда исторических или биосферных событий как существенных фазовых переходов, разделяющих качественно различные эпохи, в среде специалистов соответствующего профиля (палеонтологи, антропологи, историки и т. д.) имеется относительно разумный консенсус, хотя о полном согласии говорить, конечно, не приходится ни в одном случае. Именно такие события можно попытаться трактовать как планетарные революции. Можно сказать, что выделенные так революции являются результатом своеобразной «экспертной оценки». Интересно, что во многих случаях, называя приблизительно одни и те же даты и имея в виду, фактически, одни и те же события, разные исследователи придают им различный смысл и дают, соответственно, разные названия. Возможно, это является выражением того, что истинные планетарные революции имеют системный характер, вызывая взаимосвязанную перестройку сразу многих структур планетарной системы. Наличие характерных признаков революционного перехода, упомянутых выше (наличие эндоэкзогенного кризиса, роль избыточного многообразия, изменение уровня техногуманитарного баланса), во многих случаях является фактором, подтверждающим статус данного события как революции, независимо от «экспертной оценки». Конечно, в методике «экспертной оценки» трудно полностью избежать некоторой субъективности, что, без сомнения, является ее недостатком.
Ввиду чрезвычайно широкого спектра событий, которые охватывает следующий ниже список планетарных революций, вряд ли нам удалось избежать отдельных неточностей в терминологии и в трактовке событий. В рамках данной ограниченной работы характеристика каждого фазового перехода (а всего их 20), конечно, не может быть исчерпывающей. Мы далеки от мысли, что приводимый ниже список может претендовать на полноту и завершенность, но надеемся, что он может служить хорошей основой для начала обсуждения. Возможные ошибки остаются тяжким грузом на совести автора. Некоторые комментарии к списку даны в конце этого раздела. Ниже планетарные революции пронумерованы начиная с нуля, причем использованная нумерация соответствует нумерации революций на рисунках 2 и 4.
0. Возникновение жизни на Земле около 4109 лет назад [9]. Основные представления бактериальной палеонтологии возникли сравнительно недавно в течение примерно трех последних десятилетий 20го века [10], и потому еще не вполне устоялись. Принимается, что жизнь возникает в форме примитивных безъядерных одноклеточных организмов прокариотов (и, возможно вирусов [2]). На начальных этапах жизнь эволюционировала от архебактерийгипертермофилов к цианобактериям [11]. После возникновения жизни, приблизительно в течение 22,5 млрд. лет эволюция протекала, повидимому, без существенных потрясений, при этом главным системообразующим фактором биосферы являлась прокариотная фауна. Это видно, в частности, по монотонному росту скорости процесса седиментации (отложение горючих ископаемых) вплоть до достижения максимума 2,01,5 мрд. лет назад [12]. Однако, задолго то конца прокариотной эры, возникли первые эвкариоты и, возможно, даже примитивные многоклеточные организмы. В отложениях возрастом около двух миллиардов лет найдены примитивные многоклеточные эвкариоты Grypania (видимо, многоклеточные водоросли), а появление первых биомаркеров эвкариот (стеролы) относится к возрасту 2,7 млрд. лет [11,13]. Однако, специально отмечается [11], что эвкариоты не играли заметной роли в глобальных биохимических циклах вплоть до кислородного кризиса около 1,5 млрд. лет назад (см. ниже). Эвкариотная фауна на фоне прокариотной была фактором избыточного многообразия.
1. Кислородный кризис или неопротерозойская революция 1,5109 лет назад [1015]. Цианобактерии обогатили первоначально восстановительную атмосферу Земли кислородом, который был сильным ядом для анаэробных прокариотов. Анаэробные организмы стали вымирать, что видно, в частности, по резкому замедлению процесса седиментации в этот период [10,12]. Другим фактором, вызвавшим кризис прокариотной биосферы, было выведение из активного круговорота тяжелых элементов (W, Co, V, Ni и т. д.), которые входили в состав многих ферментов примитивных прокариотов [11]. Это тоже было следствием ускорения окислительных процессов в атмосфере, обогащенной кислородом. Кислородный кризис является типичным примером эндоэкзогенного кризиса и был, видимо, первым глобальным экологическим кризисом в истории планетарной системы. На смену анаэробным прокариотам пришли аэробные формы жизни, для которых кислород является не ядом, а необходимым компонентом среды обитания. Аэробные организмы были представлены в основном одноклеточными и примитивными многоклеточными эвкариотами, что придало мощный импульс эволюции жизни на Земле. Замедление седиментогенеза говорит о резком усложнении трофических цепей, то есть об усложнении планетарной системы и удалении ее от состояния равновесия. В этом состоит суть глубокой перестройки биосферы, которую Г. А. Заварзин назвал неопротерозойской революцией [15]. По разным данным это событие имело место от 2,0 до 1,0 млрд. лет назад, но при этом, фактически, имеются в виду разные фазы этого перехода (имеются в виду разные концентрации кислорода). Пик революции можно связать приблизительно с 1,5 млрд. лет назад.
2. Кембрийский взрыв 590510106 лет назад [16,17,18]. Кембрийский взрыв совпадает с началом палеозойской эры. В течение нескольких десятков миллионов лет в результате грандиозного эволюционного взрыва возникают практически все современные филогенетические стволы многоклеточных животных, включая позвоночных. Революция связана, видимо, с изобретением природой сразу двух форм скелета внутреннего и внешнего. Остатки хордовых животных Pikania, напоминающих современных ланцетников, датируются серединой кембрия (550540 млн. лет назад), остатки примитивной бесчелюстной рыбы Anatolepis относятся к концу кембрия (520510 млн. лет назад) [30]. В течение палеозоя жизнь постепенно выходила на сушу и осваивала ее. Уже в кембрии обнаружены первые попытки выхода беспозвоночных на сушу, которым предшествовала длительная история колонизации суши прокариотами, грибами и низшими эвкариотами [10]. Исследователи не отмечают в процессе выхода жизни на сушу ярко выраженных революционных событий. Возможно, это связано с тем, что эволюция шла преимущественно в направлении освоения свободных экологических ниш. Эра заканчивается господством на суше земноводных, чрезвычайно разнообразных и, часто, гигантских [18], среди растений хвощи, плауны и папоротники. За несколько десятков миллионов лет до конца палеозоя (пермский период) возникают первые пресмыкающиеся (избыточное разнообразие), которые сыграли ведущую роль в следующей биосферной революции.
3. Начало мезозойской эры, революция пресмыкающихся 235106 лет назад [1820]. Внезапно и быстро вымирают практически все отряды палеозойских земноводных [18,стр.192], лидерство на суше переходит к пресмыкающимся сначала звероподобным и зверозубым ящерам, потом динозаврам [20]. Масштабы вымирания земноводных были сопоставимы или даже превышали масштабы вымирания пресмыкающихся в конце мезозоя (см. ниже). В мире растений так же имеют место революционные изменения: господство переходит к голосемянным (хвойные, гинковые и др.). Хвощи, плауны и папоротниковые играют только роль подлеска. Уже в юрском периоде (середина мезозоя) появляются первые млекопитающие, но в экосистемах играют подчиненную роль (избыточное многообразие). В растительном мире также идет подготовка к новой биосферной революции. В начале мелового периода (последний период мезозоя) появляются первые покрытосемянные растения (цветковые) [19], а в конце мезозоя они вытесняют голосемянные, что совпадает с началом следующей революции.
4. Начало кайнозойской эры, революция млекопитающих 66106 лет назад [2022]. Резкое снижение разнообразия фауны пресмыкающихся, полностью вымирают динозавры. На суше гигантский всплеск разнообразия млекопитающих, в воздухе господствуют птицы, среди растений голосемянные вытесняются покрытосемянными (цветковыми) растениями. Возникают приматы (обезьяноподобные). То, что вымирание динозавров вызвано последствиями падения гигантского метеорита, образовавшего кратер Чикулуб [23,24], вызывает серьезную критику, так как вымирание динозавров длилось 12 млн. лет, а пыль и сажа могла держаться в атмосфере максимум несколько месяцев [20], при этом длительных глобальных климатических изменений не отмечается. Последствия падения метеорита не сопоставимы по времени с длительностью процесса вымирания динозавров. Более того, утверждается [20,стр.136], что на протяжении мезозоя скорость вымирания динозавров была примерно постоянной, но им всегда на смену приходили новые виды. Уникальность же верхней границы мезозоя состоит только в том, что на смену вымершим видам не пришли новые. Скорее, вымирание динозавров вызвано естественными (эндогенными) причинами, хотя падение метеорита могло, конечно, ускорить развязку. С начала кайнозоя до неогена (см. ниже) млекопитающие эволюционируют от мелких, слабо специализированных форм, до чрезвычайно разнообразной фауны, представленной, в том числе, очень крупными, узкоспециализированными видами.
5. Начало неогена 2520106 лет назад [21,22,25]. Начало неогена сопровождается резким обновлением фауны на территории Европы. Вымирают сумчатые, древние хищникикреодонты, примитивные группы копытных. Флора и фауна приобретает современный вид. Возникают гоминоиды человекообразные обезьяны, причем это событие имеет характер сильнейшего эволюционного взрыва. Между 22 и 17 миллионами лет назад Африку населяли 14 родов гоминоидов, что составляет десятки видов [22] (много больше, чем сейчас). Учитывая фрагментарность палеонтологической летописи, можно предположить, что их было еще больше.
6. Начало четвертичного периода (антропоген) 4,4106 лет назад [2528]. Первые примитивные люди (гоминиды) отделяются от обезьяноподобных (гоминоидов). Дэвид Биган [25] считает, что древнейшим ископаемым приматом, чья принадлежность к человеку не вызывает сомнений, является Ardipithecus ramidus ramidus, окаменелости которого возрастом 4,4 млн лет были найдены в Эфиопии. Подобно началу неогена, начало антропогена сопровождалось всплеском разнообразия Homo [28].
Далее следует несколько событий, имеющих, возможно, не столько биологический, сколько социальный характер (см. также обсуждение в конце этого раздела). Периоды различаются по характеру обработки орудий труда людьми раннего каменного века. Хотя большинство исследователей достаточно согласованно разделяют весь период от возникновения человека до эпохи Мустье на отдельные периоды, надо отметить, что здесь имеются определенные трудности. Вопервых, кроме резких прогрессивных скачков в способе обработки орудий труда, можно указать лишь косвенные признаки планетарных революций, например волны переселений Homo. Вторая проблема заключается в том, что развитие человечества уже начиная с раннего каменного века было сильно неравномерным. Рудименты этого явления имеются и сейчас в виде палеолитических племен индейцев в джунглях Амазонки или примитивных племен Африки, Австралии и Океании. Существующая традиция, отраженная, в том числе, и в энциклопедиях, выделяет последовательность эпох Олдувай Шелль Ашель Мустье. Но, надо отметить, существуют и другие схемы. Например, в книге Р. Фоули [27,стр. 6163] периодизация основана тоже на классификации орудий труда, но ступеней оказывается на одну меньше, чем в традиционной схеме. Но и эта схема обладает чертами, характерными для традиционной схемы: именно, сокращением длительности последовательных фаз. Именно это важно для последующего анализа, поэтому использование одной из альтернативных схем не может привести к существенному изменению тех результатов, к которым мы приходим. Далее приводится традиционная схема.
7. Олдувай, палеолитическая революция 2,01,6106 лет назад [26,29]. Появление первых очень грубых нестандартизованных обработанных каменных орудий труда так называемые чопперы. Галечные культуры, Homo habilis.
8. Шелль 0,71060,6106 лет назад [26,30]. Овладение огнем, топоровидные орудия с поперечным лезвием (кливеры), грубые рубила. Основной носитель культуры Homo erectus.
9. Ашель 0,41060,22106 лет назад [26,31]. С датировкой имеются проблемы. Согласно БСЭ [31] эпоха началась 400 тыс лет назад. С. П. Капица [26] в качестве основной приводит дату 220 тыс. лет назад, но по данным из Кембриджской энциклопедии человека [32], которые воспроизводятся там же [26], первые ашельские орудия встречаются много раньше, вплоть до 1,75 млн лет назад, что входит в противоречие с началом предыдущей Шелльской эпохи. Ашель характеризуется стандартизованными овальными, треугольными, круглыми и другими симметричными рубилами, топоровидными орудиями с прямым лезвием. Основной представитель Homo попрежнему Homo erectus. На фоне ашельской культуры появляется неандерталец (Homo sapiens neandertalensis) [31] и, около 160 тыс. лет назад Homo sapiens sapiens или очень близкий вид [33]. Однако, повидимому, ни тот, ни другой, не играет пока существенной роли в планетарной системе и существуют в форме избыточного многообразия.
10. Мустье (культурная революция неандертальцев) 150100 тыс. лет назад [1,26,34]. Лидером планетарной системы становится неандерталец. Каменные и костяные орудия тонкой обработки скребла, остроконечники, сверла, ножи. Жилища из костей мамонта и шкур. Захоронение мертвых (признаки примитивных религий и мифологического сознания). Homo sapiens sapiens попрежнему не играет существенной роли в планетарной системе [1].
11. Верхнепалеолитическая революция (культурная революция кроманьонцев) 4030 тыс. лет назад [1,26,35]. Вымирают неандертальцы (видимо, вытесняются кроманьонцами), носителем культуры становится человек современного вида Homo sapiens sapiens. Многократно возросла продуктивность использования каменного сырья, заметно усовершенствовались знаковые системы коммуникации. Широкое развитие охотничьей автоматики (копья, ловушки, в конце периода примитивные луки), широкое распространение искусства (наскальные рисунки).
12. Неолитическая революция 129 тыс. лет назад [1,26,35]. В конце верхнего палеолита развитие охотничьих технологий привело к истреблению популяций и целых видов животных, что подорвало пищевые ресурсы палеолитического общества, и привело к ужесточению межплеменной конкуренции. Оба эти фактора привели к сокращению населения в несколько раз [1]. Ответом на кризис был переход от присваивающего (охота, собирательство) к производящему (земледелие, скотоводство) хозяйству и смена нормативного геноцида зачаточными формами коллективной эксплуатации и своеобразным симбиозом сельскохозяйственных и «воинственных» племен [1]. Уже в неолите появляются предки городов, такие, как ЧаталХююка (67 тыс. до н. э.), Иерихон (7 тыс. до н. э.) [35]. Однако, на этом этапе они еще не являются существенным системообразующим фактором [35], но, видимо, играют роль в подготовке следующей, городской, революции.
13. Городская революция, начало древнего мира 40003000 лет до н. э. [1,35]. Массовое распространение крупных человеческих агломераций, возникновение письменности и первых правовых документов, настоящей бюрократии и классового общества, возникновение ремесел. Революция последовала за распространением бронзовых орудий, демографическим взрывом и обострением конкуренции за плодородные земли. Считается, что цивилизация перешла в фазу «войны всех со всеми» [35]. В действительности, война «всех со всеми», видимо, имела место на протяжении всей ранней истории человечества [1], но в ранней фазе древнего мира она отличалась особым кровопролитием. К концу IV началу III тысячелетия до н. э. во многих регионах исчезают мелкие населенные пункты и практически все население вынуждено скрыться за стенами городов. В значительной степени города и протогосударства были необходимой культурной компенсацией выросшей эффективности средств уничтожения (новый уровень техногуманитарного баланса).
14. Железный век, эпоха империй, революция Осевого времени 800500 лет до н. э. [1,35,36,37]. Возникновение технологии получения железа около 1000 года до н. э. привело к тому, что оружие стало намного более дешевым, легким и эффективным, чем бронзовое и медное. Следствием этого стало еще большее кровопролитие в войнах и затруднение торговли изза грабежей. Последний фактор катастрофически затормозил развитие расширенного воспроизводства. Ответом на этот кризис техногуманитарного баланса было, вопервых, объединение мелких государств в более крупные образования империи. Империи практически всегда включали в себя как сельскохозяйственные районы, так и индустриальные районы, специализировавшиеся на добыче и обработке полезных ископаемых, главным образом металлов. Это резко облегчало торговые связи. Вовторых, авторитарное мифологическое мышление стало вытесняться личностным, возникли представления о личности как суверенном носите
