По названию этой главы нетрудно догадаться, что речь здесь пойдет об Урале — древней горной стране, протянувшейся с севера на юг более чем на 2 тысячи километров. «Каменный пояс» разделяет огромный суперконтинент Евразию на два материка: Европу и Азию. Этот относительно невысокий горный хребет — важнейший природный, и прежде всего климатический, рубеж, отделяющий Русскую равнину с ее сравнительно мягким, океаническим климатом от суровой континентальной Сибири. К востоку от Урала резко уменьшается количество осадков, усиливается роль холодных арктических воздушных масс. Сюда почти не доходит смягчающее дыхание Атлантического океана. Зима более продолжительная и суровая, а лето короче, чем на Европейской части СССР.
Меняется и растительность: за Уралом полностью исчезают теплолюбивые широколиственные и хвойно-широколиственные леса, характерные для Русской равнины. Климатическая асимметрия западного и восточного склонов Урала определяет резкие различия в лесной растительности этих районов. Темнохвойная тайга из ели и пихты с европейскими флористическими элементами преобладает на западе, а светлые сосновые и березовые леса с восточносибирскими видами — на востоке.
Урал — страна в основном лесная. Лишь северная окраина его располагается в зоне тундры, а южная — в зоне степи. Вместе с тем тундровые растения по болотам и гольцам — безлесным вершинам Уральских гор — проникают в лесную зону далеко на юг. В то же время степные участки среди тайги отмечаются на береговых обнажениях известняка вплоть до 59° с. ш. Крупные острова лесостепи — Красноуфимская, Кунгурская, Месягутовская — расположены на карбонатных породах среди лесов Среднего и Южного Урала. Тундровые и степные элементы в лесах Урала — свидетели необычной природной обстановки, возникшей в далеком прошлом. О возрасте этих реликтов — древних элементов растительности и причинах их появления в таежных районах и пойдет далее рассказ.
Урал объединяет в себе черты европейской и сибирской природы, являясь важным связующим звеном между палеогеографией голоцена Русской равнины и Сибири. Именно в этом плане голоценовые отложения Урала издавна привлекали внимание отечественных палеогеографов, которые, приступив в 20-х годах к изучению восточных районов СССР, использовали уральские материалы для сопоставления европейской и сибирской истории природы последних 10—12 тысяч лет.
Первую попытку в этой области предпринял Д. А. Герасимов. Как и при изучении болот Русской равнины, он исходил из ошибочного представления об образовании пограничного горизонта только в суббореальном периоде. К этому времени Д. А. Герасимов отнес пограничные горизонты Шигирского, Ушаковского и других болот Среднего Урала, которые, как теперь точно установлено, имеют более древний возраст.
Интересный материал по истории озер, болот и растительности Среднего Урала собрали В. Н. Сукачев и Г. И. Поплавская. Под мощными толщами озерных отложений (сапропелями) они обнаружили прослойку торфа, что указывало на полное пересыхание озер района в прошлом. Пыльцевые анализы позволили этим исследователям наметить основные черты изменения растительности на Среднем Урале в голоцене и сравнить их с историей лесов Татарской АССР, средней полосы Русской равнины и Скандинавии (Сукачев, Поплавская, 1946). Основываясь на приблизительном подсчете годичных слоев и озерных осадках, они считали, что фазы лесов Урала имеют возраст 20 тысяч лет, хотя разработанная ими схема хорошо укладывалась в общепринятые рамки голоцена — 10—12 тысяч лет.
Возраст голоценовых отложений Урала представлялся до последнего времени недостаточно ясным. По Д. А. Герасимову, самые древние болота района возникли в атлантическом периоде 6—7 тысяч лет назад, т. е. значительно позже, чем на Русской равнине. По В. Н. Сукачеву и Г. И. Поплавской, это значительно более древние образования: их возраст почти в два раза превышает возраст самых древних болот Европейской части СССР. Среднюю позицию между этими крайними взглядами занял М. И. Нейштадт (100957), считавший, что накопление органических отложений на Урале и Русской равнине началось одновременно — около 12 тысяч лет назад.
Эти разногласия указывают на сложность сопоставления и датировки осадков, залегающих на далеко отстоящих друг от друга территориях. Попытки решения этой проблемы лишь на основе палеоботанических или стратиграфических сведений не всегда приводят к однозначным результатам. В таких ситуациях неоценимую помощь оказывают радиоуглеродные датировки, позволяющие уточнять и сопоставлять хронологические схемы различных районов независимо от расстояния между ними.
Первая серия радиоуглеродных датировок была получена на Черновском (Аятском) болоте близ Свердловска. По разрезу мощной торфяной толщи этого верхового болота с хорошо выраженным пограничным горизонтом было получено семь радиоуглеродных дат. Возраст одного из древнейших торфяников Урала оказался равен 10 тысячам лет. Последующие радиоуглеродные датировки подтвердили, что накопление голо-ценовых органических осадков началось здесь именно в это время.
Теперь получено много новых палеогеографических материалов и радиоуглеродных дат, выявляющих следующую картину развития природы Урала в голоцене. В конце последнего оледенения на всем Урале, так же как на Русской равнине и других территориях Северной Евразии, существовал смешанный комплекс растительности, образованный сочетанием тундровых, степных и лесных растений. Зоны, типичные для нашего времени, как бы смешались, образовав необычные ландшафты. Степи проникали далеко на север, а тундры — на юг. Преобладали открытые, безлесные ландшафты; лишь кое-где встречались редкостойные куртины лесов из лиственницы, ели, березы и сосны.
Гольцы, встречающиеся теперь в основном на отдельных наиболее высоких вершинах Уральских гор, были тогда распространены более широко. Слабо развитые, скованные мерзлотой почвы во время короткого лета лишь немного оттаивали в тонком поверхностном слое. На вершинах Полярного и Северного Урала существовали ледники, длинные языки которых спускались вниз по речным долинам.
Животный мир Урала также был крайне необычным. В конце последнего оледенения на огромных пространствах Северной Евразии "распространялся так называемый комплекс мамонтовой, или смешанной, фауны. Различные в экологическом отношении животные, обитающие ныне более или менее раздельно в тундровой, лесной и степной зонах, существовали здесь наряду с видами, вымершими в послеледниковое время. Подобный уникальный фаунистический комплекс существовал в это время и на Урале. В его составе зоологи выделяют три группы видов, отличающихся по их приуроченности к различным типам биогеоценозов (Смирнов, 1976).
К видам первой группы, обитающим в открытых (тундровых и степных) биогеоценозах, относятся: шерстистый носорог, овцебык, северный олень (тундровая форма), сайга, лошадь, сурок, суслик и др. Среди видов второй группы, существующих в основном в закрытых, лесных биогеоценозах, встречались бурый медведь, лось, благородный олень, косуля, лесная куница, заяц-беляк, белка и др. Представители третьей группы — мамонт, бизон, пещерный лев, пещерный медведь, волк, лисица, горностай, ласка, водяная полевка и другие — не являются обитателями исключительно или только лесных, или только открытых ландшафтов. Они либо приурочены к долинам рек, либо к ландшафтам, где чередуются участки леса и открытых пространств.
В целом на Урале в это время преобладали виды, характерные для открытых, тундрово-степных ландшафтов, хотя на юге возрастала доля степных элементов, а на севере — субарктических. Своеобразная природная ситуация в конце последнего оледенения определялась в основном климатом, который в это время был резко континентальным — с коротким летом и длительной зимой, с большими перепадами температур и малым количеством осадков. Полные аналоги подобной ситуации нигде не сохранились до наших дней. Лишь современный климат Якутии и некоторых других наиболее континентальных областей Северо-Восточной Азии может отдаленно напомнить нам прошлое.
Наиболее существенный и резкий природно-климатический перелом произошел на Урале около 10,3 тысячи лет назад. С этого времени идет отсчет послеледниковья, отмеченного потеплением, смягчением континентального климата и переходом к лесному этапу в развитии ландшафтов на большей части горной страны. Происходит коренная перестройка структуры ландшафтов Урала от смешанного типа к зональному.
Уникальный растительный комплекс конца последнего оледенения распадается; тундровые элементы начинают консолидироваться на севере, степные — на юге, а большая часть Урала «окутывается» лесами из лиственницы, ели, березы и сосны. Одновременно происходит распад смешанного фаунистического комплекса. Полностью исчезает мамонт, шерстистый носорог, пещерный медведь. Тундровые животные отступают к северу, степные — к югу, а на основной части Урала сосредоточиваются виды, характерные для закрытых, лесных биогеоценозов. Этот интересный процесс зональной дифференциации растительного и животного мира происходил не только на Урале, но и во всей Северной Евразии.
При переходе к послеледниковью растительность Урала претерпевала исключительно резкие и быстрые изменения: в течение всего лишь нескольких столетий безлесные ландшафты сменились лесными, в которых попеременно кратковременно господствовали то лиственница, то ель, то береза. Подобные преобразования растительности Урала происходили под влиянием очень напряженных и неустойчивых физико-географических, в первую очередь климатических, условий в начале голоцена. В дальнейшем такие драматические ситуации никогда не возникали, и начиная с бореального периода наступил относительно более спокойный этап развития ландшафтов и климата Урала.
Около 8—9 тысяч лет назад окончательно завершается процесс консолидации растительных зон Урала: тундровой, лесной и степной. В северных частях Урала, Предуралья и Зауралья интенсивно развивается темно-хвойная еловая тайга, что свидетельствует о значительном потеплении и еще большем смягчении континентальности климата в этих районах. Лесная растительность смещалась на север, в зону современной тундры, а редкостойные елово-березовые леса с лиственницей распространялись в ранее почти безлесных долинах Полярного Урала. Иная ситуация складывалась в южной части Урала, где наибольшее значение имели сосняки на песках и особенно березняки на засоленных суглинистых почвах. Это была эра господства березовых лесов, простиравшихся от Северо-Западной Европы до Урала. Остатки этих березняков сохранились до наших дней в верховьях Белой — одной из красивейших рек нашей страны.
Теплолюбивые широколиственные породы (вяз, липа, дуб), пережившие последнее оледенение в некоторых местах Южного Урала, в бореальном периоде несколько оправились и стали плодоносить. Однако в это время их интенсивному развитию на Южном Урале, как и на Русской равнине, препятствовал засушливый и прохладный климат.
Выявляются значительные различия в климатической обстановке северных и южных районов Урала. Его северная половина развивалась в условиях существенного потепления, увлажнения и смягчения континентальности климата. Южная половина, напротив, существовала в условиях относительно холодного, засушливого и континентального климата. Граница между этими климатическими областями проходила примерно по линии Соликамск — Нижняя Тура.
Эти различия объясняются спецификой циркуляции атмосферы над Северной Евразией, которая в бореальном периоде была совершенно иной, чем в настоящее время. Отметим, что в это время со стороны Баренцева моря возникает мощный поток теплых и влажных воздушных масс, утеплявших и орошавших северо-восточную часть Русской равнины, северные районы Урала и Сибирь. Над Северо-Западной Европой существовал более или менее устойчивый антициклон, блокировавший обычную для наших дней циркуляцию атмосферы с запада на восток. Этим и объясняется засушливость южной половины Урала, которая в бореальном периоде находилась как бы в восточной тени европейского антициклона.
В атлантическом периоде (40,5—8 тысяч лет назад) на Урале происходит максимальный расцвет темнохвойных и широколиственных лесов. Увеличение продолжительности и температур летнего периода приводит к полному стаиванию горных ледников. На Полярном Урале и прилегающих равнинах леса потеснили тундру. Из южных районов Урала на север распространились теплолюбивые широколиственные породы: вяз, липа, дуб и орешник. Они достигали примерно широты Нижнего Тагила, а в Предуралье — еще более северных районов. Радиоуглеродные датировки показали, что процессы продвижения широколиственных лесов на север Русской равнины и Урала достигли своей кульминации одновременно, во время термического максимума атлантического периода — около 5 тысяч лет назад. Остатки этих лесов сохранились теперь кое-где на Урале к югу от 59° с. ш. (Горчаковский, 1963).
На Южном Урале граница между лесом и степью, перемещавшаяся ранее в южном направлении, достигла тогда положения, близкого к современному, и в дальнейшем оставалась более или менее стабильной. Только в самом конце периода отмечается некоторое расширение степей в лесостепных районах и незначительное остепнение самой южной окраины лесной зоны.
Изменения растительности Урала в атлантическом периоде определялись глобальным потеплением климата и изменением циркуляционных процессов над Северной Евразией. Европейский антициклон, существовавший в бореальном периоде, к этому времени разрушился. Массы влажного и теплого воздуха из Атлантики могли теперь беспрепятственно достигать Урала и, перевалив через него, проникать в самые глубинные районы Сибири. Оптимальное соотношение тепла и влаги вызвало расцвет растительного и животного мира на Урале и в других районах Северной Евразии. Именно поэтому атлантический период называется климатическим оптимумом голоцена.
Около 4,5 тысячи лет назад волна похолодания прокатывается по Уралу, вызывая деградацию еловых и широколиственных лесов. На севере Урала возобновляется горное оледенение, усиливаются мерзлотные явления и замедляются процессы торфонакопления. Полоса тундры расширяется, оттесняя к югу лесную растительность.
Особенно сильно пострадали еловые леса Зауралья, на смену которым пришли сосняки с восточносибирскими флористическими элементами. Эти просуществовавшие до наших дней сосновые леса развивались в условиях сухого и континентального климата, типичного для второй половины послеледниковья Сибири. Суббореальный и субатлантический периоды выделяются здесь как более или менее единый этап похолодания, типичный для континентального {сибирского) типа изменения климата в голоцене.
Иная ситуация складывалась в это время на западных склонах Урала, где ландшафты и климат изменялись не по сибирскому, а по восточноевропейскому типу, т. е. так же, как и на Русской равнине. При общей тенденции в сторону похолодания здесь выявляется теплый этап (примерно 2-е тысячелетие до нашей эры), точно зафиксированный по многочисленным пыльцевым и радиоуглеродным данным в северных районах Русской равнины и Предуралья. Это потепление вызвало движение лесов в тундровую зону и новый расцвет теплолюбивых широколиственных пород, иногда более значительный, чем в атлантическом периоде. Ослабленная волна потепления достигла, вероятно, и Южного Предуралья, так как в низовьях Камы и Белой в составе лесов заметно увеличилось количество липы.
Позднее в Предуралье снова начинает доминировать темнохвойная елово-пихтовая тайга, что указывает на похолодание и нарастание увлажненности климата по сравнению с предыдущим теплым этапом. Аналогичный процесс интенсивного распространения еловых лесов начался более или менее одновременно во многих районах Русской равнины около 3,2—3,4 тысячи лет назад.
Природные различия между западным и восточным склонами Урала за последние 4,5 тысячи лет объясняются особенностями циркуляции атмосферы над Северной Евразией. С одной стороны, ослабевает перенос влажных и теплых воздушных масс из Атлантики, достигавших, как правило, лишь западных районов Урала. С другой — усиливается и расширяется холодный сибирский антициклон, под влиянием которого стал развиваться климат Восточного Урала. В целом роль сибирского климата выразилась в интенсивной миграции восточносибирских растений в западном направлении. Подобная ситуация с незначительными колебаниями сохранилась до наших дней.
Таким образом, голоценовая история растительности и климата Урала сложна и многообразна. Она соединяет в себе черты, характерные для развития в прошлом ландшафтов Русской равнины и Сибири. При всем своеобразии природы различных частей Урала ее главные свойства определялись общей ритмичностью и направленностью изменения природных условий всей Северной Евразии.
В последнее время мне довелось принять участие в нескольких археологических экспедициях по Уралу и ближе познакомиться с некоторыми яркими страницами истории древнего человека в этой горной стране.
Незабываемое впечатление оставила всемирно известная Капова пещера с наскальными рисунками мамонтов и других животных конца последнего оледенения. Затерянная среди гор и лесов, эта грандиозная пещера была святилищем, куда приходили палеолитические охотники для совершения религиозных обрядов. Пещера лишь изредка посещалась древними людьми. Им надо было проделать головокружительный путь по темным лабиринтам, чтобы попасть в «мамонтовый» зал и в свете мерцающих факелов увидеть на влажных стенах красноватые таинственные изображения мамонтов, носорогов и других исчезнувших теперь животных. Рисунки и теперь производят сильное впечатление, а в далеком прошлом, несомненно, поражали воображение первобытного человека.
Другой древний ритуальный памятник на Урале — свайное поселение на Горбуновском болоте у Нижнего Тагила. Это место давно приобрело мировую известность благодаря обнаруженной здесь уникальной деревянной скульптуре бронзового века.
Еще в начале нашего века уральский краевед О. Е. Клер (100909) обратил внимание на загадочные деревянные настилы, случайно вскрытые в болотной толще при торфоразработках. О. Е. Клер считал, что он обнаружил остатки деревянного «моста» каменного века. На самом деле, как теперь установлено, это была деревянная елань, тянувшаяся от берега до центра болота, где располагалось основное свайное поселение.
Детальное изучение Горбуновского болота началось позднее — в конце 20-х годов, когда к раскопкам приступила археологическая экспедиция под руководством Д. Н. Эдинга. С 1929 по 1936 год здесь были проведены обширные работы и выявлены целые комплексы древних стоянок: от неолита до эпохи железа. В последние годы на восточном берегу торфяника была обнаружена еще более древняя стоянка — мезолитического времени, возраст которой превышает 7 тысяч лет. Следовательно, древние люди обитали на Горбуновском болоте в течение многих тысячелетий. Следы их жизни и деятельности хорошо сохранились в торфяных отложениях до наших дней.
Особое внимание привлекает многослойная стоянка, расположенная в центре торфяника. Именно здесь Д. Н. Эдингом были обнаружены настилы и другие конструкции — остатки свайных поселений, существовавших на заболоченных берегах Горбуновского озера в течение многих веков. В районе этой стоянки найдено множество археологических находок, среди которых встречались уникальные образцы древнейшей резной скульптуры (Эдинг, 1940). Деревянные изображения птиц и животных, тарелки с «птичками» и, наконец, загадочный идол — эти и другие изделия, по мнению археологов, носили ритуальный характер. Находки эти наводят на мысль, что на свайном поселении существовало в древности какое-то святилище, отражавшее сложный духовный мир обитавших здесь племен.
Горбуновская скульптура поражает своим лаконизмом и выразительностью. Символом этого удивительного по красоте искусства может служить недавняя находка В. Ф. Старкова — деревянный ковш «Трубящий лебедь». Все это свидетельствует о том, что на свайном поселении жили большие мастера резного дела, передававшие из поколения в поколение свое удивительное мастерство.
На протяжении многих веков существовала преемственность в почитании этого священного уголка Горбуновского болота. Древний человек по крайней мере трижды основывал здесь свои стоянки, которые располагались, как теперь твердо установлено, на торфяных берегах древнего Горбуновского озера.
Палеогеографические исследования на болоте показали, что в древности здесь существовало обширное, богатое рыбой и дичью озеро. Возраст этого водоема теперь известен: ему около 10 тысяч лет. В это время окончилось последнее оледенение и началось послеледниковое потепление климата. В Горбуновском водоеме стали накапливаться озерные отложения (сапропели), которые и теперь можно видеть под толщей торфа по стенкам осушительных канав. Стоит только зачистить такую стенку, как тускло-серые слои оживают, окрашиваясь в розовые, зеленоватые, сизые и другие тона. Удивительно красивая гамма красок!
Однако озеро не всегда было полноводным. Иногда оно заболачивалось. Насчитывается не менее трех засушливых фаз, когда болото пересыхало и на его поверхности появлялись хорошо развитые древостой. Тогда и возникали свайные поселения.
Первая фаза сопровождалась резким снижением уровня вод в Горбуновском озере в конце атлантического периода — около 4,8 тысячи лет назад. В это время частично обнажалось дно водоема, сложенное сапропелями, и в районе стоянки появились неолитические племена.
Вторая фаза связана с образованием на болоте нижнего слоя погребенных лесов около 4,3 тысячи лет назад. На торфяник приходят поздненеолитические племена, которые и основали здесь свайное поселение. Затем уровень вод в Горбуновском озере повысился, и люди вынуждены были покинуть свою стоянку. Они вернулись сюда примерно через тысячу лет, в конце 2-го тысячелетия до нашей эры, когда болото снова пересохло и образовался верхний слой погребенных лесов. Таким образом, устанавливается определенная связь между фазами пересыхания Горбуновского болота и этапами появления на нем древних поселений.
В настоящее время археологи и палеогеографы продолжают изучение этого торфяника, история развития и заселения которого еще полностью не выяснена.
По мнению Г. Н. Матюшина, в это время население Южного Урала покидает тысячелетиями обжитые озерные водоемы и уходит в долины малых рек Южного Приуралья, т. е. происходит миграция древних племен, вызванная изменением экологических условий.
Дальнейшее расширение совместных археолого-палеогеографических исследований, как это отмечалось недавно на VI Уральском археологическом совещании в Нижнем Тагиле, откроет путь к синтетическому анализу истории человека и истории природы Урала в голоцене. Такой подход позволит яснее представить характер взаимосвязей, действовавших в системе «человек — природа», и ответить на многие еще неясные вопросы как природоведческого, так и исторического плана.