Отследить изменение климата во времени можно по многим признакам. Образцы древней пыльцы показывают, какие виды растений произрастали в изобилии, а какие были редкими; по вторичным минеральным отложениям, например сталактитам и сталагмитам, которые формируются в пещерах, можно судить о количестве осадков, выпавших в период формирования отложений; в древних придонных осадочных породах сохраняется мелкий морской планктон фораминифера, его раковины содержат различные изотопы кислорода, количество которых связано с температурой океана; и наконец, наличие и соотношение ископаемых останков мелких млекопитающих, таких как мыши, крысы, землеройки и белки, которые обычно могут существовать только в ограниченном диапазоне температур, также помогают узнать о климате. Обобщая информацию, полученную из разнообразных источников, исследователи получают хорошую базу для анализа климатических условий прошлого: количества осадков, температуры и устойчивости климата во времени. Палеоантропологи и палеонтологи используют морские изотопные стадии (МИС) как характеристики климата. Иногда их называют кислородно-изотопными стадиями (КИС). Они позволяют судить об уровне температуры по соотношению сохранившихся изотопов кислорода 18О и 16О. В холодные периоды более легкий изотоп 16О улетучивается быстрее, а концентрация изотопа 18О в водах океана и в живущих там фораминиферах повышается. Когда улетучившийся 16О возвращается на землю в виде снега и льда, полярный ледниковый покров увеличивается, что приводит к понижению уровня Мирового океана. Для четных кислородно-изотопных стадий характерно высокое содержание 18О. Это были холодные, ледниковые периоды. В нечетных КИС, соответствующих теплым межледниковым периодам, характерно высокое содержание 16О.
Для целей нашего исследования значение имеют только пять последних кислородно-изотопных стадий. Я коротко их опишу, двигаясь во времени от настоящего к прошлому. КИС 1 – это наша современная климатическая стадия, которая началась 11 000 лет назад, когда завершился более холодный, чем сейчас, климатический период, получивший название «поздний дриас». Влияние человека в течение КИС 1 было столь сильным, что даже появилось предложение назвать нашу геологическую эпоху антропоценом взамен устоявшегося названия «голоцен» («антропос» в греческом языке означает «человек»). Предложение это спорное, тем не менее переименование климатической стадии могло бы иметь важное значение. Современный человек – это единственный вид гоминин, живущий в антропоцене{51}
.КИС 2 – это предыдущая стадия, охватывающая период от 24 000 до 11 000 лет назад. Этот период, который часто называют последним ледниковым максимумом, был последним великим ледниковым периодом в мировой истории. Именно тогда вымерли неандертальцы, и только современные люди выжили, за исключением необычных карликовых гоминин острова Флорес в Индонезии, известных как
В период от 60 000 до 24 000 лет назад продолжалась КИС 3, во время которой современные люди вошли на территорию Евразии. Евразия в течение долгого времени была домом для неандертальцев, которые как вид процветали в течение сотен тысяч лет вместе со многими другими видами млекопитающих, теперь исчезнувших, в том числе саблезубых тигров, мамонтов, шерстистых носорогов и пещерных львов. Осмысление КИС 3 является ключевым для понимания исчезновения неандертальцев. Это был период значительной нестабильности климата, сопровождавшийся многочисленными внезапными и резкими изменениями климатических условий, когда переход от теплого к короткому холодному периоду и обратно мог занять не больше нескольких сотен лет. Каждое такое резкое изменение в пределах одной кислородно-изотопной стадии называют событием Хайнриха (СХ) – наиболее холодный период, имевший место около 39 300 лет назад, соответствует СХ 4.