Бизоны степей: история, современное состояние, агроэкологические перспективы
Шрифт:
В позднем плейстоцене в Центральной Арктике не существовало покровного оледенения, а развивалось подземное. Уровень Ледовитого океана был на десятки метров ниже современного, приморские равнины продолжались на сотни километров на север. Океан полностью сковывался льдом, в результате чего формировалась единая евразийско-американская арктическая суша — Арктида площадью не менее 4 млн кв. км, возможно распространявшаяся до Северного полюса по замёрзшему океану (Томирдиаро, 1980). Мы предлагаем называть эту арктическую сушу Степной Арктидой для различия с другими одноименными гипотетическими землями Арктики (рис. 2).
Рис. 2. Степная Арктида позднего плейстоцена (по: Томирдиаро, 1980)
Согласно эоловой гипотезе над замерзшим океаном образовалась область высокого давления с постоянным арктическим антициклоном со штилевым и солнечным центром, тяготевшим к Северному полюсу. По периферии антициклона в нижних слоях атмосферы дули сильные стоковые ветра, которые под действием вращения Земли смещались на запад. Постоянный исход холодного сухого воздуха компенсировался обратным всасыванием воздушных масс в более высоких слоях атмосферы. Над арктическими равнинами установился очень морозный ветреный климат с сухой и ясной погодой (Томирдиаро, 1980).
В результате эолового разрушения разных горных пород сильными ветрами постоянного антициклона в атмосферу поступало и переносилось огромное количество так называемой лёссовой пыли разных происхождения и гранулометрического состава, которая, всасываясь в центр антициклона, осаждалась в высоких широтах и служила грунтовой основой холодных степей (Томирдиаро, 1980).
В этих условиях, сложившихся около 80 тыс лет назад, началось образование едом — геологической основы Арктиды, причем рост ледяных тел и грунтовых столбов происходил синхронно благодаря специфическому полигонально-падинио-валиковому или «сотовому» рельефу, который, зародившись из морозобойного растрескивания подстилающего грунта на полигоны, «соты», сохранялся на протяжении всего периода увеличения едомы. Едомное тело росло вверх за счёт расширения ледяных жил из морозобойных трещин в условиях поступления лёссовых осадков с их перераспределением с растущей вверх ледяной поверхности в пространства над полигонами, где формировались грунтовые столбы (Колпаков, 1982).
Около 80 % горизонтального сечения едомы приходилось на ледяную толщу, которая в рельефе была выражена пологими валиками шириной порядка 8-12 м, покрытыми лёссовым чехлом. Через осевые морозобойные трещины в валиках ледяное тело получало влагу для своего развития. Валики образовывали полигональную сеть. Незаходящее солнце высоких широт и уникальное подземное орошение за счёт подтаивания льда создавали условия для процветания злаковой растительности лугового или лугово-степного типа даже при полном отсутствии летних осадков. Именно эта растительность, не покрывавшаяся в зимний период глубоким снегом, представляла собой арктическую степь, поддерживавшую стада мамонтовой мегафауны (Томирдиаро, 1980; Колпаков, 1982).
Между степными валиками располагались понижения — падины шириной порядка 2–4 м В них сносился и переоткладывался грунт с валиков, что приводило к росту грунтового столба под падиной, который был синхронен развитию валиков под действием специфического механизма, также регулировавшего ширину валиков и падин (Колпаков, 1994). В днищах падин за счет более высокого увлажнения образовывалась болотная и кустарниковая растительность. Если валики представляли собой главные пастбища стенной мегафауны, падины стали своеобразным уловителем их останков, а формировавшиеся под ними грунтовые столбы — их вместилищем.
Сегодня активно разрушающиеся едомы приморских равнин Центральной Арктики и Новосибирских островов представляют собой богатейшие в мире носители информации о позднем плейстоцене, в том числе о мамонтовой мегафауне. Из грунтовых столбов едомных обрывов и байджарахов вытаивают костные останки, а порой — фрагменты и даже целые туши, значительная доля которых приходится на плейстоценового степного бизона.
В этой связи нельзя не отметить, что во времена открытия и первых исследований о-ва Новая Сибирь (Новосибирский архипелаг) там находили такое множество рогатых черепов бизонов, что даже было предложено назвать эту вновь открытую землю о-вом Буйвола. Изначально даже предполагалось, что это неизвестная окраина североамериканского материка и останки принадлежат многочисленному в то время американскому бизону (Иванов, 1978). Этот интересный исторический факт ещё раз доказывает огромное значение степной Арктиды в развитии рода и его трансконтинентальном распространении в холодные эпохи плейстоцена.
Говоря о трансконтинентальных миграциях мамонтовой мегафауны, нельзя не отметить роль биогеографического шлюза, которую в плейстоцене выполняла Аляска. В холодные эпохи осушение Берингова пролива и арктического шельфа открывало миграционный путь между Евразией и Аляской, но разрастающийся североамериканский ледниковый щит делал невозможными перемещения между Аляской и другими регионами Северной Америки. В теплые эпохи, наоборот, Берингов пролив разделял для мегафауны Евразию и Аляску, но отступление североамериканского ледникового щита открывало путь из Аляски через Северо-Западные территории Канады на североамериканские Великие равнины.
Таким образом, ни в холодную, ни в теплую эпохи плейстоцена мегафауна не могла пройти весь путь между североамериканскими Великими равнинами и Евразией. Аляска всегда была своеобразным шлюзом в трансконтинентальных миграциях мегафауны. Его преодолевание требовало адаптации к природным условиям Аляски как теплых, так и холодных периодов. Межконтинентальную миграцию неоднократно осуществляли экологически пластичные представители мамонтового комплекса, прежде всего лошади и бизоны.
Глава 2
Судьба бизонов в Северной Америке
2.1. Происхождение современных форм
Разные формы бизонов существуют уже более двух миллионов лет. Самые ранние происходят из Азии, появляются в виллафранкских отложениях, найдены в Индии, Китае, Европе. Плейстоценовый степной бизон Евразии Bison priscus, общий предок всех североамериканских бизонов, распространившийся по Евразии около 700 тыс. лет назад, впервые проник на Аляску из Евразии во время иллинойского (рисского) оледенения 300–130 тыс. лет назад, причем имела место и обратная миграция в Евразию. Bison priscus был несколько крупнее современных равнинных бизонов, имел более длинные задние ноги, что придавало ему сходство с зубром, длинные рога и второй горб (рис. 3).
Рис. 3. Евразийский Bison priscus — предок всех североамериканских форм рода Bison (по: Geist, 1991)
С отступлением североамериканского ледникового щита в начале сангамонского (рисс-вюрмского) интергляциала (130-75 тыс. лет назад) бизоны впервые проникают на Великие равнины. В условиях саванноидов они эволюционируют в большерогую форму
Bison latifrons. С очередным похолоданием у ее представителей постепенно уменьшаются размеры тела и рогов, и к концу плейстоцена они приходят к горбатой форме Bison antiquus, уже похожей на современных бизонов (рис. 4). С нарастанием похолодания восстановившийся ледниковый щит отрезает северных бизонов, остававшихся на Аляске на протяжении всего сангамонского интергляциала, от Bison antiquus, жившего на Великих равнинах. В голоцене они полностью вымирают, все современные североамериканские бизоны происходят только от Bison antiquus (Gates et al., 2010).