В основе эволюции лежит постоянный процесс приспособления особей к изменяющимся условиям окружающей среды. Только мы, казалось бы, привыкли к новым летающим видам, как в дело вмешиваются переменчивые климатические условия, кардинально меняющие правила игры. Сможете ли вы выжить в условиях иссушающей жары или пробирающих до самых костей холодов?
Встречайте дополнение «Климат» для игры «Эволюция. Естественный отбор».
Пока мы существуем, будет злой гололед
Первое, что бросается в глаза, открывая коробку с дополнением — большое складное поле, поделенное на климатические зоны. Для отслеживания текущих температурных условий используется жетон климата, который будет перемещаться по треку, реагируя на действия игроков.
Как это работает? В состав дополнения входит колода карт свойств, часть которых заменяют аналогичные из базовой игры. Помимо значка листика, влияющего на число фишек пищи, на новых картах есть символы солнышек и снежинок. Когда в фазу питания определяется запас растительной пищи на текущий раунд, тут же проверяется и изменение среды.
Если снежинок больше, чем солнышек, жетон климата сдвигается на одно деление в сторону холодов. Если солнца больше, то, наоборот, в сторону потепления. Эффекты климатических зон применяются сразу же и влияют, в первую очередь, на изменение популяции животных в зависимости от их размера тела. Большие звери с трудом переносят жару, маленьким же труднее выживать в мороз. Переживать температурные колебания помогают новые свойства: густая шерсть, грязевые ванны, спячка, термогребень и другие.
Чтобы новые способности не нарушали сложившийся баланс, в дополнении разрешается повесить до четырех свойств на каждое существо. Таким образом, можно и от хищников защититься, и от капризов природы.
Еще в дополнении есть две колоды карт климатических событий, использующихся опционально. В начале партии верхняя карта каждой колоды открывается и размещается на указанном в ней месте поля. Как только жетон климата доходит до зоны карты, ее эффект активируется, а в конце хода ей на смену вытаскивается новая.
Мы выживали как могли
У меня очень странные впечатления от «Климата». С одной стороны, природные катаклизмы — это классная задумка, которая реализована простым и понятным методом. Но климатические изменения слишком сильно влияют на игру даже без карт событий. Минус шестнадцать фишек еды в холода это не шутки, а ведь нужно еще и перепады температуры пережить! Технически похолодание должно мотивировать игроков превращать своих животных в хищников, но если травоядным посчастливилось обзавестись «миграцией» в комбинации с «густой шерстью» (а еще «прожорливостью» и длинной шеей), то они продолжают идти проторенной дорожкой, игнорируя последствия морозов и получая еду из воздуха. Тем же, кому повезло меньше, остается только вымирать.
Вторым неоднозначным моментом стала несовместимость дополнений, вызванная особенностью механики «Климата». Если просто объединить две коробки, то вероятность прихода карт, связанных с погодными модификаторами, существенно снизится. Поэтому авторы предлагают использовать дополнения по отдельности. Либо добавлять часть карт «Полета» вместо карт базовой игры, сохраняя пропорции. Наиболее элегантным решением было бы сделать одну колоду климатических изменений, которая бы и двигала жетон, и отвечала за происходящие события. Потому что в текущем виде перемены погоды все равно очень хаотичны и непредсказуемы. Карт с модификаторами мало и их выгоднее разыгрывать в качестве защитных свойств, события срабатывают очень редко, а чем больше в игре участников, тем сложнее угадать в какую сторону изменится климат.
Помните, как в базовой игре вы составляли целые цепочки животных, где одно защищает другое, третье от него кормится, четвертое хватает еду на лету и забивается в нору? С «Климатом» у вас на столе редко будет больше двух существ, потому что вероятность гибели только что созданного зверька чрезвычайно высока. Так размеренная семейная игра превращается в суровый выживач с элементами кооператива. Ребята, вы же хотите, чтобы было больше еды? Давайте вместе накинем солнышек, а? И обязательно найдется какой-нибудь обросший шерстью «предатель», который специально подбросит снежинки, потому что ему и так норм.
Другими словами, «Эволюция» с «Климатом» и без него ощущаются как абсолютно разные игры, которые объединяет только общая тематика и прекрасные иллюстрации Катрин Гамильтон. Хотите устроить климатический апокалипсис на вашем столе? Тогда мы идем к вам!
Основатель Бородатого блога. Увлекаюсь настольными играми с 2010 года. Предпочитаю стратегии, кооперативные и карточные игры. В играх ценю вариативность, разные способы достижения цели, оригинальность и художественное исполнение.
Об авторе Сергей Афанасьев
Основатель Бородатого блога. Увлекаюсь настольными играми с 2010 года. Предпочитаю стратегии, кооперативные и карточные игры. В играх ценю вариативность, разные способы достижения цели, оригинальность и художественное исполнение.Эволюция. Климат | Правильные игры
Изменения в природе, как известно, происходят год от года — и это одна из главных движущих сил эволюции. Животные и растения будут процветать в том климате, к которому хорошо приспособлены, но окажутся на грани исчезновения, если погодные условия резко изменятся. Эти процессы мы можем наблюдать даже здесь и сейчас: из-за глобального потепления сокращаются популяции пингвинов и белых медведей, рыбы и звери мигрируют в поисках привычных условий, а теплолюбивые виды увеличивают численность. Через сотни лет климатические изменения наверняка приведут к появлению новых биологических видов — как это происходило миллионы и миллиарды лет назад.
Дополнение «Климат» для настольной игры «Эволюция. Естественный отбор» посвящено именно таким изменениям условий окружающей среды. Если в оригинальной «Эволюции» вы прежде всего соперничали с другими игроками за возможность пораньше урвать кусок пищи, то в дополнении у вас появляется общая угроза — постоянно меняющийся климат. А это не только похолодания и потепления, но и лесные пожары, извержения вулканов и даже падение метеорита. Справиться с этими неприятностями, а заодно усилить свои позиции в конкурентной борьбе видов вам помогут входящие в состав «Климата» карты свойств — как совершенно новые, так и обновлённые версии базовых.
Главное нововведение дополнения — планшет климата. В его верхней части отмечены девять климатических зон — от ледникового периода до иссушения. На текущие условия указывает жетон климата, который начинает игру в умеренной зоне и каждый ход может перейти на одно деление вправо или влево. Климатические изменения приводят к сокращению популяций, происходящему как в чересчур холодном, так и в слишком жарком климате. При этом падение температуры сильнее сказывается на видах с малым размером тела, поскольку им сложнее сохранять тепло, а повышение — на тех, у кого тело крупное. Впрочем, экстремальные погодные условия равно губительны для всех. Кроме того, текущий климат изменяет количество доступной растительной еды. Например, в партии на троих при тропической погоде вы получите дополнительно 6 фишек, а ледниковый период отнимет 15 фишек: попробуйте найти свежую зелень под толстым покровом снега и льда. Наконец, в определённых погодных зонах могут сработать климатические события: «Потепление» и «Похолодание» заменят эффекты текущей зоны, «Извержение вулкана» и «Таяние льдов» повлияют на климат в следующем раунде, «Опустынивание» и «Лесные пожары» изменят численность и размер тела животных, а «Падение метеорита» уничтожит всю растительную пищу до конца партии.
Климат — могучий противник, однако в какую сторону он изменится, зависит от вас. На всех картах свойств из дополнения — как новых, так и заменяющих карты базовой игры, — рядом с показателем растительной пищи есть символы солнца или снежинок. Открывая выбранные на этот раунд «карты еды», вы первым делом подсчитываете, чего на них больше — солнц или снежинок. В первом случае жетон климата двинется в сторону потепления, во втором — в сторону похолодания, а при равенстве останется на месте. Новые и обновлённые свойства помогут сократить потери в холодную и жаркую погоду, а также добавят иные возможности: например, хищнику сложнее атаковать любителя грязевых ванн, а вид, умеющий впадать в спячку, не обязательно кормить досыта. Кроме того, в игре с дополнением каждому виду разрешается иметь четыре свойства вместо трёх.
Дополнение «Климат» без преувеличения выводит «Эволюцию. Естественный отбор» на новый уровень. Вы будете принимать ещё больше интересных решений, учитывать новые меняющиеся факторы, планировать действия на ходы вперёд. Климатические катаклизмы поставят перед вами невиданные раньше вызовы, а новые свойства многократно увеличат разнообразие тактик. Вы сможете на собственном примере убедиться, как многолика и неповторима жизнь на Земле, — и насколько она при этом хрупка и уязвима.
Ещё больше свойств!
Помимо 86 «климатических» карт свойств, в состав дополнения входит 30 карт c шестью свойствами для опытных игроков: «Вытаптывание», «Клыки и когти», «Копрофагия», «Мимикрия», «Насекомоядное» и «Пугливое». В американской версии игры эти свойства использовались как промо-карты и распространялись отдельно, однако обладатели русского издания получают их в одном комплекте с «Климатом». Чтобы сохранить баланс, в колоду рекомендуется добавлять не больше трёх таких свойств — и только в том случае, если все участники уже хорошо освоили игру. Кроме того, вы можете придумать собственные свойства для игры, используя три пустые карты.
Краткое описание
«Климат» — второе по времени выхода и первое по значению дополнение к игре «Эволюция. Естественный отбор». Здесь вы столкнётесь не только с конкурирующими видами, но и с изменениями климата, которые будут в равной степени влиять на всех игроков — конечно, кроме тех, кто успеет к ним подготовиться. Цель игры остаётся неизменной, но средств для её достижения становится ещё больше: дополнение вводит в игру 86 карт новых и обновлённых свойств, планшет и жетон климата, 30 карт климатических событий с метеоритами, вулканами и пожарами, а также 30 карт свойств для опытных игроков.
Карточные игры хороши для издателя. Если он смог заинтересовать ими настольщиков, то он ещё сможет срубить с них не раз за дополнения в виде новых колод. И его будут благодарить, так как для фанатов это – истинное счатье. В обзоре представлена «Эволюция: Климат»
Общие впечатления
В Эволюции и Эволюции: Климат у вас в распоряжение есть несколько видов животных, которым вы будете прививать специфические черты, чтобы максимально адаптировать их к изменяющимся условиям окружающей среды.
При начале игры маркер климата устанавливается в значение «умеренный», игроки перемешивают тёплые и холодные карты климата и вытягивают по одной каждого вида для определения своих позиций на треке климата. Если будете играть вдвоём, то после перемешивания колоды свойств стоит оставить только половину карт.
Это поле идёт в составе дополнения Климат
Цель игры прежняя: как можно больше есть и размножаться.
Помимо стандартных свойств на картах присутствуют символы солнца и снежков, так что после раскрытия карт водопоя климатическая ситуация может измениться.
Розыгрыш карт соответствует оригинальной эволюции, но в колоду добавлено несколько специфических свойств для дополнения.
Несколько новых свойств, относящихся к дополнению
После раскрытия карт водопоя меняются условия окружающей среды. Маркер климата сдвигается в соответствующем направлении и разыгрывается карта событий, соответствующая текущим климатическим условиям. Среди событий могут быть пожары (каждая популяция теряет по одной особи, если у неё нет свойства Норное), извержения вулкана (сдвигает маркер климата после фазы кормления) и другие. После розыгрыша событий ваши виды могут уменьшить численность своей популяции в зависимости от того, к какой климатической зоне они приспособлены. После этого добавляются или удаляются жетоны еды на водопое в зависимости от климатических условий.
Холодные климатические карты
Тёплые климатические карты
Кормление животных происходит в соответствии с правилами из базовой игры: кормим по очереди в соответствии со свойствами животных. Травоядные едят с водопоя, хищники охотятся на жертв, всё, как и раньше.
Игра заканчивается после опустошения колоды свойств. Самый обжорливый и расплодившийся объявляется победителем.
Детальные впечатления
1. Потрясающий арт на картах
Карты выполнены с большим вкусом и выглядят очень изящно. С умом подобрана цветовая палитра. Короче, они вызовут ваше восхищение.
2. Игра, в которой каждую партию развивается собственная история
Нельзя недооценивать красоту историй, которые рассказывает вам игра. Только Тшевичек со своим Робинзоном может потягаться в настолько творческом погружении в игру.
Эволюция повествует о сложностях адаптации и выживания. В зависимости от изменения климатических (и не только) условий травоядные могут стать хищниками и наоборот, могут появиться и процветать новые виды, какие-то виды навсегда исчезнуть. Чтобы ваш вид был конкурентоспособен необходимо внимательно следить за действиями соперников. Плюс на разных стадиях игры свойства видов могут иметь различную полезность. Поэтому тематичность здесь просто потрясающая. Здесь вам обязательно придётся стараться защитить себя от агрессии со стороны чужих хищников и при этом съедать как можно больше пищи.
Климат ещё больше добавляет тематичности процессу. Здесь уже вам предстоит не только ухитряться урвать побольше еды при её постоянной нехватке, но и быть устойчивым к постоянным изменениям погодных условий, что чревато для видов сокращением популяций.
3. Правила просты, а процесс игры заставляет пошевелить мозгами
За простыми правилами скрывается богатый на размышления геймплей. Конечно, эта не самая сложная из карточных игр, но как только у участников появляется по несколько видов, им приходится хорошенько подумать, как же управлять ими оптимально. При этом в игре приличное количество свойств, которые связывают виды между собой (Сигнал опасности, Кооперация, Падальщик и пр.).
Климат добавляет лишь несущественные изменения в основные правила (в сущности, лишь новую фазу, в которой разрешаются эффекты климата), но при этом сильно возрастает количество решений игрока в единицу времени, так как вам нужно заботиться о размере популяции, свойствах видов и о том, какую карту сдать в банк еды, помня о том, что она может повлиять на изменение климатических условий.
4. Множество различных направлений использования карт и способов взаимодействия с остальными участниками. Климат их только усиливает
С ростом опыта кажется, что стратегий в игре огромное множество, и при этом открываются новые и новые. Можно ограничивать запасы еды на водопое, если заниматься разведением хищников или длинношеих. Можно заводить новые виды и увеличивать популяцию, но главное – следить за уязвимостью по отношению к остальным участникам. Можно сосредоточиться на защитных свойствах, но при этом не следует забывать, что нужно не только выживать, но и набирать победные очки. Можно увеличивать размер тела в надежде, что это спасёт вас от хищников, но может и не спасти. А когда приходит время кормления, нужно выбирать, в какой последовательности кормить свои виды.
Климат лишь увеличивает количество принимаемых решений в единицу времени. Теперь каждый участник конкурирует с вами не только за еду, но и за климатические условия. Поэтому обязательно следить не только за кормлением, но и потенциальными изменениями климата. Нужно понимать, насколько адаптированы ваши виды к возможным колебаниям.
Размер тела также будет влиять на живучесть ваших существ при изменениях климата. В холодных условиях лучше выживают особи больших размеров, в то время как в жаркой среде лучше себя чувствуют небольшие животные. И если целью стоит агрессия по отношению к видам оппонента, то своевременное изменение климатических условий может хорошо этому поспособствовать.
5. Каждая партия протекает уникально
В базе есть 17 уникальных свойств, Климат добавляет ещё 6 свойств и изменяет некоторые существующие.
Хотя каждую карту свойств можно использовать различными способами, всё же в основном они нужны для наделения видов уникальными способностями. Поэтому важно создавать такие виды, которые могут процветать в изменяющихся климатических условиях.
Особенно это важно в связи с тем, что участники сами меняют условия окружающей среды. Поэтому в одной игре может быть холодно и будет недостаток еды для травоядных. И следствием здесь будет расцвет хищников и длинношеих. А когда условия тёплые и комфортные, то результатом станет бурный рост травоядных. К тому же карты событий могут резко поменять течение одной конкретной партии.
6. Вдвоём играется очень даже стратегично
Если быть честным, то стратегичной эволюцию можно назвать только в дуэльном варианте. В большем составе возникает большое количество факторов, за которыми нужно постоянно следить, и игра протекает в более семейном режиме. Но вдвоём возникает очень плотное взаимодействие, где каждый ход может оказать сильное влияние на оппонента.
Климат усложняет стратегию: теперь нужно предугадывать не только еду и свойства видов соперника, но и предстоящие изменения в окружающей среде. Так что здесь нужно будет продумывать каждый свой ход.
7. В дополнении есть несколько правил, которые уменьшают рандом при игре большим составом
Эти дополнения к правилам можно смело внедрить и в базовую игру, и они там точно приживутся.
Во-первых, каждый ход на руку добирается на одну карту больше, что увеличивает вариативность стратегии. Во-вторых, в любой момент можно скинуть любое количество карт из руки в конце своего хода, после чего добрать себе новых. Это позволяет более чётко контролировать свою стратегию, а также лучше готовиться к изменениям погоды.
8. Можно играть и в базу, и с дополнением
Климат позволяет играть в обычную эволюцию без погодных наворотов. Поэтому если они кому-то кажутся сложными, то можно вернуться к старой доброй базовой игре.
Климат – это чудесное дополнение к чудесной игре. Здесь есть и тема, и красивый процесс, и взаимодействие, и реиграбельность. Так что если любите игры на карточном движке, то вам сюда. И климат точно улучшит мнение о прекрасной настолке.
Дополнения к играм
Подтвердить
Мы вам позвоним.Заказ начнёт обрабатываться после подтверждения оператором.
Заполняя заявку, я лично принимаю решение о предоставлении своих персональных данных и даю согласие ООО «Империя Мосигра» на их обработку свободно, своей волей и в своем интересе с целью приобретения товара. Подтверждаю, что моё согласие на обработку персональных данных дано конкретно, информированно и сознательно. Мною изучена Политика ООО «Империя Мосигра» в отношении обработки персональных данных, и я принимаю её условия.
от 2 до 6 игроков
от 12 лет
от 45 до 70 минут
25х25х6
- 5 звезд на Яндекс.Маркете
- Мосигра № 1 в России по продаже настольных игр.
- 69 магазинов в 32 городах.
- 750 точек самовывоза по всей стране.
- 1 106 816 игр продано в 2019 году.
- Возврат без вопросов.
- Открываем коробки и показываем.
- Играем прямо в магазинах.
- Доставляем когда обещали.
- Быстро и внятно решаем косяки.
- Курьер предупреждает до приезда, у него есть сдача.
Наличие
Готова к доставке до дома или офиса
Показать еще магазины- На Каширской
Кончается, звоните
- В Крылатском
Кончается, звоните
- На Курской
- В МЕГЕ Белая Дача
- В МЕГЕ Химки
Кончается, звоните
- На Молодёжной
Кончается, звоните
- В Московском
Кончается, звоните
- На Новослободской
Кончается, звоните
- В Отрадном
Кончается, звоните
- На Павелецкой
Кончается, звоните
- В Саларьево
Кончается, звоните
- На Таганской
Кончается, звоните
- На Тёплом Стане
- На Тульской
Кончается, звоните
- В Филях
Кончается, звоните
- На ЦСКА
Кончается, звоните
- На Щукинской
- на Юго-Западной
Кончается, звоните
- На Алма-Атинской
- На Ленинском проспекте
- На Проспекте Мира
- В Сокольниках
Вы увидите, как изменения климата влияют на животных. Станете свидетелями ледникового периода, вулканических извержений и даже падения метеорита. Ваши животные приспосабливаются к постоянно меняющейся среде, где жара сменяет холод, а сокращение популяции из-за переохлаждения или перегрева — вовсе не редкость.
Густая шерсть позволит вашим видам выжить в мороз, а ночной образ жизни спасёт от жара знойной пустыни. Миграция на новые территории поможет находить пропитание, даже когда доступной пищи не остается.
Как играть в Эволюция. Климат и полную версию правил можно скачать здесь Эволюция. Климат
Звери выживают среди вулканов, пустынь и метеоритов
1 940 руб
Наша планета образовалась из протопланетного газопылевого облака 4,5 млрд лет назад. В процессе своего развития Земля остывала, формировалась кора, океаны, атмосфера, изменялись конвективные режимы в мантии. Менялись очертания суши – тектоника плит приводила к образованию и распаду суперконтинентов. Установить особенности этих процессов оказалось возможным с помощью современных методов геологических исследований – анализа химического состава пород, их радиоизотопного датирования. Оказалось, что следствием непрерывного экспоненциального остывания планеты стали глобальные геологические процессы с четкой периодичностью: по крайней мере четыре известных на сегодня древних суперконтинента возникали через практически равные промежутки времени
Развитие нашей планеты – от планетного зародыша, сформировавшегося из окружавшего Солнце газопылевого облака, до ее современного состояния – прошло ряд важных стадий. Основным фактором, влияющим на изменение внутреннего и внешнего облика Земли, является ее непрерывное остывание после формирования ее 99,9 % массы, а также ступенчато-прогрессивное окисление ее поверхности и приповерхностных оболочек (земной коры, гидросферы, атмосферы). Информацию об этих изменениях можно получить путем сравнения эндогенных и приповерхностных процессов и явлений, а также анализа геологических данных, включающих содержание различных элементов в коре и ядре, радиоизотопный состав пород, результаты палеомагнитных исследований.
Реконструкция исторической картины происходивших с нашей планетой изменений, позволяет лучше понять ее современное состояние, оценить перспективы развития. Эти познания имеют для человечества значение, которое трудно переоценить.
От Пангеи до Пангеи
Современные астрофизические данные говорят о том, что формирование Земли происходило по механизму горячей аккреции. В результате нагрева от падающих планетных зародышей и распада короткоживущих изотопов молодая планета была горячей, разогретой до достаточно высоких температур. В процессе эволюции Земля остывала – уменьшался средний тепловой поток и средняя температура мантии. Современная температура на границе верхней и нижней мантий составляет 2000—2100 °С, а в конце архея — начале протерозоя (2,6—2,7 млрд. лет назад) достигала 2400 °С. Затем это тепло рассеивалось в виде излучения в окружающее космическое пространство, запас тепловой энергии в недрах уменьшался.
Данные о температуре и тепловом потоке из мантии позволяют оценить интенсивность конвекции в нижней мантии. Происходившие при остывании Земли изменения теплового потока даже при практически постоянном температурном перепаде между верхней и нижней мантиями, по современным оценкам, могут приводить к существенным, на 2—3 порядка, изменениям вязкости магмы и числа Рэлея, характеризующего конвективные процессы. В архее из-за высоких значений теплового потока конвекция в нижней мантии была гораздо более интенсивной и близка к конвекции в современной астеносфере, восходящие потоки могли затрагивать и всю мантию в целом, и приводить к общемантийной конвекции, а в итоге – к «тектонике малых плит».
РОЖДЕНИЕ ПЛАНЕТПланеты Солнечной системы образовались из газопылевого протопланетного диска, окружавшего Солнце. Механизм зарождения крупных объектов из газопылевого облака называется аккрецией, он изучен пока -недостаточно. В течение первых сотен тысяч лет благодаря гравитационным взаимодействиям и столкновениям частиц облака сформировались объекты размерами до 10 км. Моделирование этих процессов при помощи систем многих тел показывает, что есть определенный размер планетных зародышей (планетезималей), после превышения которого их размеры начинают быстро расти. Это происходит из-за того, что наиболее крупные объекты теряют кинетическую энергию за счет внутреннего трения во взаимном гравитационном взаимодействии, а траектории более мелких фокусируются на них. Такой механизм роста зародышей планет называется олигархическим, и этот процесс, по оценкам специалистов, длился несколько миллионов лет. После завершения фазы олигархического роста сформировалось несколько десятков объектов с массами порядка нескольких процентов от массы Земли. В дальнейшем скорость их роста уменьшалась экспоненциально и финальная стадия аккреции была достаточно медленной, ее характерное время для Земли составляло десятки миллионов лет. Эта стадия сопровождалась как вылетом зародышей за пределы Солнечной системы в результате рассеяния на крупных телах, так и серией мощных аккреционных столкновений с все более увеличивающимися в размерах объектами (Wood, 2011)
Изменения в режимах конвекции, и соответственно, в тектонике плит, приводили к сборке и распаду суперконтинентов. Этот процесс имел периодический характер. Наиболее крупный цикл (600—700 млн лет) можно установить прежде всего по периодам от «Пангеи до Пангеи» и максимумам изотопных датировок геологических пород. Достоверно установлена пермская Пангея IV, «собирание» которой достигло максимума в конце девона — начале карбона, 360 млн лет назад. Распад Пангеи IV начался в триасе около 230 млн лет назад. Cуперконтинент III – Родиния – существовал в интервале 1100—920 млн лет. Предшествующий суперконтинент II, называемый Карелий (или Колумбий), существовал около 1800—1650 млн лет. Доказательство существования Суперконтинента I пока еще весьма проблематично, интервал между ярко выраженными максимумами 2680 и 1880 млн лет равен 800 млн лет. Таким образом, оценки варьируют от 690 (645) до 800 млн лет, условно можно принять интервал от Пангеи до Пангеи 700 млн лет.
Данные по химическому составу пород, содержащих повышенное количество выносимых из глубины планеты элементов, доказывают, что формирование суперконтинентов проходило вследствие конвективных процессов в мантии. Кривые содержания изотопов стронция в карбонатных осадках, калиевости гранитов и аркозовых песчаников показывают возрастание их количества в интервале от 3000 до 2000—1700 млн лет и периодические колебания в дальнейшем. Главные максимумы отношений 87Sr/86Sr и К2O/Na2O, как и максимумы изотопных датировок основных пород, формирующих кору, коррелируют со временем существования суперконтинентов (Condie, 2005)
Непрерывное остывание Земли приводило к перестройке режимов конвекции в мантии. Удивительно то, что приблизительно экспоненциальное падение теплового потока из недр имело следствием хорошо прослеживающуюся периодичность формирования суперконтинентов, а следовательно, изменения в конвекции при этом носили так же периодический характер.
Сначала Земля была без Луны…
История Земли как планеты началась 4,55—4,44 млрд лет назад. Длительность первоначального роста и выделения железного ядра решающим образом зависела от динамической вязкости мантии, которая могла изменяться во время аккреции на два-три порядка. Поэтому оценки длительности этого этапа отличаются также на два порядка – от 10 млн лет до 1 млрд лет. Уточнить временные рамки позволили измерения содержания элементов гафния и вольфрама в земных и лунных породах, из которых следует, что земное ядро формировалось практически одновременно с ростом планеты, а именно – в первые 30—50 млн лет ее существования.
Истории образования Земли и ее состояния после аккреции сильно зависит от механизма формирования Луны. Согласно гипотезе мегаимпакта, Луна образовалась примерно 4,48 млрд лет назад в результате удара гипотетической планеты размером с Марс о практически уже сформировавшуюся Землю. К этому времени верхняя оболочка Земли представляла магматический океан глубиной 600—1000 км с тонкой, до 10 км, базальтовой корой, регулярно взламываемой метеоритами. В результате удара часть коры и мантии Земли и столкнувшегося с ней тела были выброшены на околоземную орбиту, и из них впоследствии сформировалась Луна. Однако, по мнению некоторых исследователей, гипотеза мегаимпакта маловероятна, так как сильный удар массивного небесного тела должен был привести к эксцентриситету орбиты Земли, на порядок превышающему современный.
Согласно другой гипотезе, Луна могла образоваться за счет серии более мелких импактов тел, размером сопоставимых с ней самой. В этой модели Земля могла обладать небольшим по мощности (< 300 км) магматическим океаном. Но и в этом случае, как и в случае одного большого удара, трудно объяснить сохранение выброшенного материала на околоземной орбите и вторичную аккрецию из него Луны.
Наконец, серьезные геохимические и космохимические обоснования имеет гипотеза одновременного образования Земли и Луны в виде двойной планеты.
Все эти три гипотезы различаются по степени возможного возмущения состояния Земли. Мегаимпакт мог привести к наибольшим возмущениям в составе мантии, высокой степени дифференциации во внутреннем строении Земли и ее температуры. Гипотеза одновременного образования Земли и Луны наоборот, предполагает невозмущенное развитие процессов внутренней эволюции обоих небесных тел.
ГАФНИЙ И ВОЛЬФРАМ – МЕТКИ ВРЕМЕНИДля определения времени формирования металлического ядра Земли исследуют содержание радиоактивного изотопа 182Hf и продукта его распада 182W в геологических породах. Оба этих элемента тугоплавки, они присутствуют в одной и той же относительной распространенности в планете перед выделением ядра. Со временем благодаря распаду гафния-182 доля вольфрама-182 возрастает относительно других устойчивых, но нерадиогенных вольфрамовых изотопов, таких как 184W.
В процессе выделения железа из слагавших Землю пород растворимый в железе сидерофильный вольфрам большей частью уходит в ядро, а литофильный гафний остаётся целиком в силикатном слое. Поэтому в этом слое соотношение 182W/184W из-за радиоактивного распада гафния будет больше, чем это было в первоначальной смеси, и его количество зависит от того, сколько этого элемента еще не успело распасться на момент вымывания вольфрама из породы в ядро. Измеряя соотношение изотопов вольфрама в коре и сравнивая эти данные с содержанием их в хондритах – метеорных телах, сформировавшихся в протопланетном диске во времена, предшествующие началу образования Земли, – можно определить разницу в возрасте между хондритами и древними породами и тем самым датировать время формирования ядра (Wood, 2011)
Главным образом за счет падения комет к концу этапа аккреции была создана горячая атмосфера, состоявшая в основном из водорода и метана. В пересчете на воду ее масса могла составлять от 2 до 10 масс современной гидросферы. Но к рубежу 4,4 млрд лет ранняя атмосфера была потеряна за счет интенсивной диссипации водорода в космос, и началось ее окисление. Окисление атмосферы, поверхности Земли, а затем коры и верхней мантии продолжалось и в последующие этапы.
Хадей – юная Земля, океаны без жизни
Интервал от конца аккреции, 4,44 млрд лет, до 3,9 млрд лет носит название Хадей, или догеологическая стадия, поскольку геологическая летопись этого периода практически не сохранилась. В это время происходило наиболее интенсивное остывание планеты, исчезновение магматического океана, существовавшего в объеме, близком к верхней мантии, и разделение мантии на верхнюю и нижнюю. Начала формироваться кора, в том числе континентального типа, образовался Мировой океан на поверхности. Свидетельством существования в это время континентальной коры и океана считаются окатанные (что свидетельствует о наличии воды в жидком состоянии) цирконы с возрастом 4,0—4,2 млрд лет, а также отдельные цирконы, датируемые временем 4,4 млрд лет, выделенные из более молодых осадочных пород. В этих цирконах в некоторых случаях были найдены микровключения алмазов, для которых микроструктура и распределения тория и ванадия сходны с импактными алмазами на Луне. Этот факт говорит об их происхождении в результате интенсивной бомбардировки крупными метеоритами поверхности Земли.
Время существования магматического океана и его глубина, как указано выше, зависит от механизма образования Луны и интенсивности метеоритной бомбардировки и колеблется в значительных пределах, но после 4,0 млрд лет наличие магматического океана маловероятно. Тем не менее, B. C. Шкодзинский (2009) считает формирование магматического океана мощностью до 1000 км важнейшим событием в истории Земли и допускает наличие реликтов этого океана довольно длительное время (см. статью В. С. Шкодзинского в этом выпуске журнала на стр. 12).
Алмазный рубеж
В течение архея, 3,9—2,7 млрд лет назад, остывание мантии и ядра продолжалось, из-за чего появилось внутреннее ядро Земли и заметно, в 1,5—2 раза, усилилась напряженность магнитного поля. Отражением остывания верхних оболочек явилось массовое образование алмазов — 90 % древних алмазов, выносимых кимберлитами, появилось в интервале 3,2—2,9 млрд лет. Это связано, во-первых, с утолщением литосферы и, как следствие, возрастанием давления, создаваемого в твердых недрах весом пород — к середине архея толщина литосферы (кора плюс твердая мантия) превысила мощность 100 км. До этого времени толщина литосферы была 50 км и меньше. Примерно такую же толщину имеет современная океаническая литосфера. Во-вторых, происходило заметное окисление мантии, появились карбонатиты и растворы, обогащенные СО2. Они реагировали с метаном, выделяя углерод, из которого впоследствии формировались алмазы. Таким образом, «алмазный рубеж» является важным показателем изменения теплового режима и окисления мантии.
ГЛУБОКИЙ МАГМАТИЧЕСКИЙ ОКЕАНСуществует две основных модели, описывающих различные сценарии формирования Земли и образования ее металлического ядра. Первая модель предполагает, что падавшие на Землю метеориты и планетезимали разрушались и гомогенно распределялись в земной коре. Железо и сопутствующие ему элементы затем выделялись из материала коры и мантии под воздействием высокого давления и температуры и опускались в ядро. Согласно другой модели, уже сформировавшиеся ядра бомбардирующих Землю планетных зародышей объединялись с ядром Земли, а их силикатная часть – с земной корой.
В пользу модели гомогенной аккреции говорят данные по содержанию никеля и кобальта в земной коре – наблюдающееся их соотношение возможно только в том случае, если разделение вещества на сидерофилы (сродственные железу) и литофилы (сродственные материалу коры) происходило при достаточно больших давлениях, которые могли существовать только в уже полностью сформировавшейся Земле на глубине 700 км.
Эти факты позволили сформулировать модель ранней Земли, называемую моделью «глубокого магматического океана». Глубокий слой расплавленной породы возникает в результате разогрева от столкновений, и, на самых ранних стадиях, в результате распада короткоживущих радионуклидов. Прибывающие планетезимали и планетные зародыши распадаются на составляющие части, их металлические компоненты падают через расплавленный силикат, непрерывно взаимодействуя с ним, пока не достигают глубины, на которой силикат находится в твердом состоянии. Металл накапливается на этой глубине до тех пор, пока его количество не станет достаточным, чтобы продавить твердый слой силиката. Затем металл быстро стекает в ядро огромными каплями примерно 100 км в диаметре (Wood, 2011)
В целом к концу архея сформировалось от 20 до 50 % объема континентальной коры.
От «тектоники малых плит» к «тектонике плюмов» и суперконтинентам
Границе архея и протерозоя, отстоящей от наших дней на 2,6—2,7 млрд лет, соответствует один из главных максимумов формирования гранитов и щелочных пород, слагающих кору. Вероятно, в это же время образовался первый суперконтинент, но для установления его контуров и даже самого факта его существования не хватает геологических и палеомагнитных данных. До этого времени режим конвекции в мантии был близок к турбулентному и преобладала «тектоника малых плит». Весь архей, по мнению некоторых исследователей, режим конвекции в мантии был двуслойным, хотя, по другим оценкам, он мог быть скорее хаотичным (высокотурбулентным), но охватывал всю мантию.
В любом случае, на рубеже 2,6—2,7 млрд лет режим конвекции в мантии изменился, и это вызвало вышеописанные, а также и другие крупные последствия.
Из-за смены конвективных режимов появились суперплюмы (восходящие потоки в мантии) и началась «тектоника плюмов». Этому соответствует первый максимум возрастов мантийных пород. Вероятно, режим двуслойной конвекции в верхней и нижней мантии, если он имел место до этого рубежа, сохранился, но он нарушался крупными струями восходящих суперплюмов и крупными каплями плавящейся коры из зон субдукции, которые погружались до ядра. Магматические резервуары нижней и верхней мантии, по геохимическим данным, обособились вновь к 2,0—1,8 млрд лет.
В палеопротерозойский период, 2,6—1,8 млрд лет назад, сформировался основной объем континентальной коры. В конце этого этапа в интервале 1,9—1,7 млрд лет произошли крупнейшие коллизионные процессы тектонических плит, наблюдался второй по величине максимум гранитообразования. В это время произошло формирование суперконтинента, названного «Карелий» или «Колумбий».
Следующие за этим 1,7—0,7 млрд лет назад характеризуются низкой внутренней активностью Земли. В это время произошла перестройка мантийных течений – режим конвекции в мантии изменился от общемантийного к двуслойному, снизилась активность плюмов. В этот же период произошло собирание и распад третьего суперконтинента – Родинии (от рус. «родить»).
«Мертвая Земля» породила жизнь
Специального внимания заслуживает период около 750 млн лет назад. До рубежа 1 млрд лет все извлекаемые метаморфические породы свидетельствовали о достаточно небольшом давлении, существовавшем при их формировании. Примерная глубина, на которой может наблюдаться такое давление – порядка 40—60 км. Возрастом в 750 млн лет датируются породы, для образования которых необходимо более высокое давление. Это свидетельствует об увеличении глубины их формирования, 150—200 км, или, что то же самое, о снижении температуры при той же самой глубине. Например, для глубины 100 км температура могла снизиться от 1000 до 400—600 °С.
Это возможно только в том случае, если скорость субдукции (погружения коры в мантию) заметно повысилась и достигла или превысила современную максимальную скорость субдукции (около 10 см/год).
Ускорение процессов субдукции привело к возможности «затаскивать» водные минералы в мантию в зонах субдукции, что привело к гидратации и разбуханию верхнемантийного клина под континентом, из-за чего произошел подъем континентов и понижение уровня моря. Вследствие повышения разности высот континентов и моря появились системы больших рек, выносимые ими породы расширили шельф, усилилось шельфовое осадконакопление, произошло усиление фотосинтеза и увеличение концентрации углеводородов.
Фотосинтез привел к увеличению содержания кислорода в атмосфере, возникновению озонового слоя, защищающего поверхность от жесткого ультрафиолетового излучения, и на Земле создались условия для возникновения жизни на суше.
Перечисленным событиям предшествовало снижение внутренней активности Земли. Этот интервал некоторые авторы (Ш. Маруяма и др.) называют «Мертвая Земля», его особенности объясняются перестройкой конвективных течений и плюмов в мантии. Изменение мантийных течений привело к охлаждению поверхности Земли, и в интервале 750—600 млн лет проявились частые и крупные оледенения, из них, возможно, наиболее крупное – около 640 млн лет назад. Для состояния Земли в этот период применяют определение «snowball Earth» – замерзшая Земля, похожая на снежный шар. Первые гипотезы о возможности такого состояния родились из геохимических данных и палеомагнитных определений ледниковых отложений, которые в ряде случаев оказывались вблизи палеоэкватора. Здесь еще много неясностей и противоречий, поэтому приведенный сценарий глобальных оледенений – один из возможных.
Усиление субдукции в интервале 750—600 млн лет дало вспышку островодужного магматизма, сопровождавшегося масштабными извержениями вулканов, массовое, но очень изменчивое поступление СO2 в атмосферу, ее дополнительное окисление и потепление климата. Начиная с 600 млн лет и эндогенные системы, и климат, и биосфера развиваются по сценариям, сходным с современными.
Таким образом, имеющее непрерывный характер остывание и окисление Земли приводило к ряду разнообразных процессов. Менялись конвективные режимы в мантии, из-за чего собирались и распадались суперконтиненты. Росла толщина литосферы и земной коры, остывала поверхность, формировались моря и, соответственно, – осадочные породы. Кристаллизовавшаяся кора погружалась в зонах субдукции в мантию, поднимая находящиеся над ней континенты. Постепенно геологический характер планеты становился все более спокойным, снижалась средняя температура поверхности, возникли условия для жизни и эволюции живых форм.
Несмотря на то, что остывание Земли носило экспоненциальный характер, происходящие в ней тектонические и геологические процессы демонстрируют периодичность. Существует корреляция между химическим составом, возрастом пород, глубиной и температурой их образования, временем существования суперконтинентов, интенсивностью накопления осадков и рядом других показателей. Это указывает на то, что происходившие на планете процессы взаимосвязаны – геологические изменения поверхности являются следствием взаимодействия внутренних и внешних факторов, таких как активность конвекции в мантии, cолнечная активность и др. Это говорит о целостности происходящих на нашей планете явлений, о том, что Земля является единым организмом, живущим и развивающимся в своих различных аспектах согласованным образом.
Литература
Добрецов Н. Л. Основы тектоники и геодинамики / учебное пособие / Новосибирск: НГУ, 2011.
Wood B. The formation and differentiation of Earth // Physics Today. December 2011. P 40—45.
Монография Николая Леонтьевича Добрецова «Основы тектоники и геодинамики» задумывалась как современный учебник по тектонике и геодинамике для студентов-бакалавров по специальности «геология» к курсу лекций, который читается ее автором на геолого-геофизическом факультете НГУ. Однако по широте и глубине рассмотренных вопросов она, несомненно, полезна и интересна не только для студентов и аспирантов геологических специальностей, но и для специалистов из других областей знаний, связанных с эволюцией нашей планеты.
В этой книге впервые сделана попытка показать причинно-следственные связи глубинного строения, состава, структуры и взаимодействия всех геосфер Земли как основной причины тектонических движений в земной коре и верхней мантии (тектоносфере). В работе на современном научном уровне показаны основные тектонические элементы строения дна мирового океана, островных дуг, платформ и складчатых поясов. При этом в отличие от классических учебников по тектонике и геодинамике большое внимание уделено модельным расчетам, которые позволяют понять причины формирования крупных структур Земли. В частности на основе моделирования конвекции в верхней мантии показана неизбежность формирования трансформных разломов в срединно-океанических хребтах. Модельные расчеты для зон субдукции позволяют понять причины выведения на поверхность высокобарических метаморфических комплексов, в том числе алмазоносных метаморфических пород, установленных в Кокчетавском метаморфическом комплексе в Северном Казахстане. С учетом данных по современной сейсмотомографии проведено теплофизическое моделирование плавления в зоне субдукции, что позволяет объяснять как особенности эволюции островодужного магматизма, так и характер сейсмичности этих очень тектонически активных зон Земли.
В настоящее время активно развивается новая парадигма геологии – глубинная геодинамика, оценивающая природу глобальных процессов с учетом взаимодействия разноглубинных, вплоть до ядра, оболочек Земли. В различных тектонических процессах показано широкое участие плюмов, горячих полей и суперплюмов (Зоненшайн, Кузьмин, 1983; Hoffman, 1997; Flower, 2000; Кузьмин и др., 2001; Ярмолюк, Коваленко и др., 2002; Добрецов, 2003). При этом происходят сложные процессы взаимодействия глубинного мантийного магматизма с корой и литосферной мантией с формированием бимодальных вулканических ассоциаций, габбро-гранитных серий и траппов. Учебной литературы по данной проблеме практически нет, в то же время в последние годы крупным магматическим провинциям и их металлогении уделяется большое внимание в зарубежных публикациях (Abbott et al., 2002; Ernst et al., 2004). В данной монографии этому разделу глубинной геодинамики уделено большое внимание. При этом приведен не только фактический материал, но и расчеты термохимической модели плюмов различной мощности, отделяющихся от границы ядро – верхняя мантия (слой D«), и их взаимодействия с различными геосферами. В отдельном разделе приведены данные по эволюции биосферы как одной из геосфер Земли. Этот раздел представляет интерес для палеонтологов и биологов.
Заведующий лабораторией петрологии и рудоносности магматических формаций Института геологии и минералогии, профессор, д. г.-м. н. А. Э. Изох
: 26 Июн 2012 , Рецепты сотворения мира , том 44, №2Эволюция. Климат (Evolution: Climate)
Эволюция. Климат (Evolution: Climate): феноменальные изменения!
Выживание в условиях естественного отбора дикой природы само по себе дело не из лёгких, а когда оно ещё и сопровождается глобальными климатическими изменениями – могут произойти совершенно непредсказуемые вещи.
Проследить за влиянием климата на флору и фауну можно вместе с дополнением Эволюция. Климат (Evolution: Climate) к настольной игре Эволюция. Естественный отбор, которое очень органично сливается с базовой игрой и становится неотъемлемой её частью.
В дополнении Эволюция. Климат вы воочию станете наблюдателем извержений вулканов, падения метеорита и протеканием ледникового периода. Вашим животным придётся приспосабливаться к жёстким переменам в окружающей среде, а резкие переходы от жары к холоду сыграют свою роль на продолжительности их жизни.
Эволюция. Климат: когда шерсть спасает, а когда губит…
Дополнение Эволюция. Климат расширяет базовую игру дополнительным условием для выживания популяций животных – влияние климата. При этом цель игры не меняется, животным нужно приспособиться к изменениям в экосистеме и продолжить процветать в них.
Среди изменений в компонентах игры вы встретите:
- замена поля «Водопой» полем «Климат» с погодной шкалой;
- наличие значков тёплой и холодной погоды на картах свойств;
- влияние новых свойств на уменьшение потерь популяции в определённый климатический период. Миграция и ночной способ жизни увеличивают шансы на выживание в голод и жару, Густая шерсть согреет в холода, а Стадность и Норное упрячут от непогоды;
- по 15 новых карт жаркого и холодного климата, которые разыгрываются при перемещении жетона в их зону. Таянье льдов и опустынивание, падающие метеориты и извергающиеся вулканы, сгорающие леса, потепление и похолодание обязательно оставят свой след на эволюции;
- красивый жетон Климата.
В дополнении Эволюция. Климат используются правила базовой игры, но с некоторыми изменениями. Игроки получают по 4 карты свойств и по 1 за каждый вид, т.е. у каждого вида теперь может быть по 4 различных свойства. В игровой процесс вступает новая фаза изменения среды, которая определяет: в какую сторону сместится жетон Климата и прибудет или убудет еды с Водопоя в следующей фазе. Проходит эта фаза после фазы розыгрыша карт. Для начала игроки вскрывают карты еды и определяют климат: в зависимости от суммы значков тёплой и холодной погоды жетон Климата передвигается на игровом поле. Далее при наличии карты выполняется климатическое событие, и происходят потери в популяциях, но они могут быть спасены с помощью защитных свойств. Теперь наступает время определения количества еды и замена карты климатического события. Следующая фаза питания проходит по правилам базовой игры.
Эволюционная стратегия выживания
Дополнения Эволюция. Климат ещё больше приблизит вас к историческим событиям в жизни животных, пытающихся выжить в жёстких условиях в базовой игре Эволюция. Естественный отбор. Способов и стратегий для того, чтобы приспособиться к колеблющемуся климату стало больше, важно понимание своевременного применения свойств. Возможно из-за того, что не все популяции могли правильно применять свои природные данные, настала их гибель. Возможно, ваши правильные решения изменят ход эволюции.
Купить дополнение Эволюция. Климат обязательно стоит поклонникам базовой игры Эволюция. Естественный отбор, которые любят проводить вечера в семейном кругу за красивыми и полезными настольными играми, меняющими взгляд на давно знакомые факты.
«Эволюция» – достаточно известное название в мире настольных игр. Десять лет назад вышла самая первая версия этой игры. Потом она обрастала дополнениями, прорвалась на зарубежные рынки и, наконец, доросла до переиздания. Вторая редакция впервые была издана в Америке, а после её реэкспортировали в Россию. Сперва это был базовый набор «Эволюция. Естественный отбор». Затем к нему вышло дополнение «Полёт», а позднее появилось ещё одно дополнение «Климат». В ближайшее время оно также будет издано на русском языке, но благодаря компании «Правильные игры» мы уже успели его опробовать, и нам есть о чём рассказать.
Климат – это колода новых свойств, новый планшет для еды (на замену «водопоя») с новой шкалой климата, дополнительная колода климатических событий, а также набор промо-карт с новыми свойствами животных.
Когда мы говорим о дополнении, всегда стоит ровно один вопрос. Стоящее? Надо ли брать? В случае с «Климатом» ответ однозначный – дополнение очень годное. И вот почему.
Главная фишка дополнения – система климата. Раньше было как, у каждого игрока есть животные, они пересекаются друг с другом в двух плоскостях. Первое – это общая еда на водопое, кому не досталось, тот голодает. Второе – это взаимоотношения «хищник-жертва». Если еды недостаточно кто-то мог превратиться в плотоядного и начать питаться животными конкурентов. Теперь в игру добавлен целый новый слой – климатические условия, которые влияют на всех игроков.
Каждый ход теперь может немного поменяться климат. Изменения происходят по шкале «тепло-холодно» и, если погода выходит за нормальные пределы, это сказывается на всех игроках. В мороз становится меньше доступной еды, плюс мелкие животные начинают замерзать (читай — вымирать). В жару еды, наоборот, прибавляется, а неудобство начинают ощущать крупные животные, им слишком жарко. Сами изменения определяются действиями игроков. Когда все сбрасывают карты в общий запас еды, теперь помимо количества доступной пищи на карточках есть ещё «снежинки» и «солнышки». Каких символов окажется больше, в ту сторону сдвигается погода.
Климат – это не новый слой развития животных и новый слой взаимодействия игроков. В комплекте дополнения есть новые свойства, позволяющие легче переносить жару или холод. Соответственно, прокачивая, например, морозоустойчивых животных, игрок получает стимул двигать погоду в «свою» сторону. Его-то виды холода не боятся, а вот всем остальным придётся несладко!
Ещё одно отличное побочное явление климата – это уменьшение запаса еды. Помнится, что в базовом наборе, что в «Полёте», часто бывало так, что пищи – просто завались. Она не заканчивается, всю не съедают, а в следующий ход прибавляется ещё и ещё. Теперь в морозное время еда – в дефиците. Её ощутимо не хватает, и угроза погибнуть от голода как никогда реальна.
Дополнительную важность теперь приобретает размер тела существ. Если раньше он был в основном нужен для хищников, которые могли кушать только более мелких зверьков, то теперь величина животных напрямую увязана с погодой. Наступают холода – мелкие существа автоматически умирают каждый ход (у них убавляется «зелёный кубик»). Стало слишком жарко – мрут крупные создания.
Нельзя не отметить и новые свойства. Их аж 12 штук. Из них 6 заявлены как стандартные и ещё 6 как промо, но сути это не меняет, дюжина новых карт, с помощью которых своих существ можно наделять невиданными доселе свойствами. Большая их часть связана с погодными факторами и помогают выжить в тепле или холоде. Причём, обновляются даже некоторые карты из базы (например, «Норное» теперь немного спасает от холода). Некоторые новые свойства помогают эффективнее добывать еду, которой, как уже было отмечено, периодически будет очень не хватать.
Приятное новшество – теперь на один вид можно навесить аж 4 новых свойства! Это, пожалуй, очень существенное нововведение. Ведь чем больше свойств, тем разнообразнее получаются существа. Тут как, хочешь, живи как раньше, делай более мощного хищника. Хочешь – обложись защитой. А хочешь – создай абсолютно морозовоустойчивое существо, или животное, которому нипочём жара.
И, главное, все эти новшества встроены в игру очень органично. Новые правила – совсем несложные, усваиваются сразу и, вообще, воспринимаются так, словно изначально «Эволюция» такой и была задумана, с климатом.
Есть в «Климате» ещё и опциональный модуль – колода климатический событий. Это карты с дополнительными эффектами, которые срабатывают в ту или иную фазу погоды. Суть этих событий – более резкие изменения погодных условий. Правила игры рекомендуют не использовать эту колоду с новичками, чтобы партия была более предсказуемой. А коли захочется пощекотать нервишки, можно сыграть и с погодными событиями. Только не жалуйтесь, если вдруг тепличные условия вдруг сменятся резким похолоданием 🙂
Вывод из обзора прозвучал уже в самом начале – дополнение очень годное. «Эволюция» и раньше-то была хороша, но отдельные замечания к ней были. Такое впечатление, что при работе над «Климатом» их все учли. Не нравилось ограничение на 3 карты на вид – лимит подняли до 4. Хотелось больше свойств – вот вам больше десятка. Чувствовался избыток еды – попробуйте-ка прокормить свою популяцию в холода. Не знали зачем качать размер тела? Теперь узнаете! Казалось, что если никто не идёт в хищников, то каждый игрок копается в своём огороде? Теперь климат один, общий на всех.
И ещё по сравнению с «Полётом», «Климат» получился очень несложным, гармоническим, доступным и хорошим. Птицы тоже были неплохи, но они выглядят как посторонний модуль, пернатые жили по каким-то своим правилам, добывали еду из отдельного места и для них были свои карты свойств. В «Климате» ничего подобного нет, это дополнение глубоко интегрировано в базовый набор и как нельзя лучше с ним сочетается.
Повторюсь, дополнение очень годное. Любителям «Эволюции» обязательно к приобретению. А если кому-то что-то в игре не нравилось, при случае попробуйте её с «Климатом», дайте ей ещё один шанс. Возможно это дополнение заставит вас пересмотреть свои взгляды.
Обзоры, Эволюция. Естественный отбор, Эволюция. Климат
Похожие записи
Что происходит, когда шесть аспирантов в разных областях, которые оказываются друзьями, объединяют свои усилия для решения новой проблемы изменения климата?
Они публикуются в крупном журнале.
Исследователи из Университета штата Колорадо, чьи исследования охватывают три колледжа, три факультета и программу получения степени магистра в области экологии, призывают больше развивать этот тип сотрудничества в новой статье Trends in Ecology and Evolution .Их документ, в котором рассматривается, как изменение климата влияет на эволюцию организмов, подчеркивает необходимость совместной работы ученых-эволюционистов, специалистов по экосистемам и климату для лучшего понимания динамики эко-эволюционной обратной связи. Они ставят вопрос о том, поможет ли эволюция растений, животных и других организмов, измененных изменением климата, в конечном счете, или повредит текущей тенденции потепления планеты.
Эволюционный биолог Грей Монро, ведущий автор и студент программы обучения в области экологии, сказал, что идея статьи пришла из курса под названием «Экологическая экосистема», который преподаёт профессор биологии Джо фон Фишер.В заключительном документе для курса, Монро исследовал влияние эволюции на широкие экосистемные процессы, такие как круговорот азота и углерода. Желая узнать больше, он обратился к другим аспирантам со схожими интересами за помощью в реализации идей.
«В конечном счете, все мы были заинтересованы в понимании роли, которую эволюция может сыграть в формировании будущего круговорота углерода и как это может повлиять на содержание углекислого газа в атмосфере и изменение климата», — сказал Монро.
Коллин Уэбб, директор Программы дипломированных специалистов по экологии и профессор биологии, отметила, что для аспирантов весьма необычно публиковаться без соавтора в качестве соавтора.По ее словам, новый подход газеты и ее распространение крупным экологическим журналом говорит об опыте выпускников CSU.
Статья представляет собой всеобъемлющий литературный обзор, который посредством обобщенного анализа опубликованных исследований объясняет, как эволюция взаимодействует с окружающей средой и как она влияет на глобальный углеродный цикл. Углеродный цикл — это постоянное движение углерода через различные экосистемы. Например, атмосферный углекислый газ поглощается растениями в процессе фотосинтеза.Часть этого углерода откладывается в почве через корни растений, или животные едят растения и выдыхают углекислый газ обратно в атмосферу
В течение многих десятилетий люди включались в эти естественные процессы, добавляя избыток углекислого газа в экосистемы посредством сельского хозяйства, сжигания ископаемого топлива и других видов деятельности; таким образом, эпоха, в которой мы живем, известна как «антропоцен», или геологический возраст, в котором доминирует деятельность человека.
В своей статье исследователи углубились в идею о том, что изменение климата в антропоцене напрямую влияет на естественный отбор.По мере того, как глобальные температуры увеличиваются, меняются схемы осадков, океаны подкисляются, и все эти изменения работают вместе, чтобы изменить давление отбора на многие организмы, иногда в течение одного или двух поколений.
Их статья указывает на возможность того, что эти измененные состояния эволюции могут либо ускорить, либо опосредовать изменение климата через петлю обратной связи. Например, если растения развивают более крупные корневые системы в ответ на продолжительную засуху, они могут откладывать больше углерода в почву, увеличивая тем самым степень поглощения углерода.
В качестве другого примера, ученые изучили селективное давление, проявляемое фитопланктоном — фотосинтетическими водорослями, которые откладывают углерод в дно океана. В некоторых случаях эти водоросли развивают более высокие показатели фотосинтеза в ответ на давление, вызванное изменением климата. Они также развивают черты, которые заставляют их быстрее опускаться на дно океана, указывая на чистое увеличение потока углерода в океане.
«Растет интерес к эко-эволюционным петлям обратной связи», — сказал Монро. «Наша статья вписывается в эту концептуальную основу.Мы считаем, что есть возможности для исследований в этой области, чтобы обеспечить более эмпирическое рассмотрение того, как эволюция повлияет на будущую траекторию атмосферного углерода «.
В конце концов, в углеродном цикле преобладают организмы, а при фотосинтезе в глобальном масштабе происходит выброс углерода в 20 раз больше, чем у людей.
«Это было одной из причин, по которым мы чувствовали, что масштабы эволюционных изменений могут быть значительными», — сказал Монро.
Статья была подготовлена следующими студентами в программе для выпускников в области экологии:
- Грей Монро, исследователь с доцентом Джоном МакКеем в отделе биоагентских наук и борьбы с вредителями, Колледж сельскохозяйственных наук
- Уитни Бек, исследователь с Профессор Лерой Пофф на кафедре биологии Колледжа естественных наук
- Эндрю Фелтон, исследователь с профессором Мелиндой Смит на кафедре биологии Колледжа естественных наук
- Меган Вахсен, бывший научный сотрудник профессора Рут Хуфбауэр на кафедре биоагентских наук и борьба с вредителями, Колледж сельскохозяйственных наук
- Ямина Пресслер, исследователь с профессорами Джоном Муром и Франческой Котруфо, Лаборатория экологии природных ресурсов, Колледж природных ресурсов Warner
- И Дэвид Маркман, исследователь с профессором Майклом Антолином на факультете биологии, Колледжестественных наук
климатических воздействий на эволюцию человека
В этой статье исследуется гипотеза о том, что ключевые человеческие адаптации развивались в ответ на нестабильность окружающей среды. Эта идея была разработана в ходе исследования, проведенного доктором Риком Поттсом из Смитсоновской программы «Человеческое происхождение». Естественный отбор был не только вопросом «выживания наиболее приспособленных», но и выживания тех, кто наиболее приспособлен к изменяющимся условиям.
Климатические колебания
Палеоантропологи — ученые, которые изучают эволюцию человека — предложили множество идей о том, как условия окружающей среды могли стимулировать важные изменения в происхождении человека.Разнообразные видов появились в ходе эволюции человека, и со временем накопился набор адаптаций, включая вертикальную ходьбу, способность делать инструменты, расширение мозга, длительное созревание, появление сложного психического и социального поведения, и зависимость от технологии, чтобы изменить окружающую среду.
Период эволюции человека совпал с изменениями окружающей среды, включая охлаждение, высыхание и более широкие колебания климата с течением времени.Как изменение окружающей среды повлияло на развитие новых адаптаций, происхождение и исчезновение ранних видов гоминина и появление нашего вида Homo sapiens ? («Гоминин» относится к любым двуногим видам, тесно связанным с людьми, то есть к человеческому разделению эволюционного дерева, поскольку предки человека и шимпанзе отошли от общего предка где-то между 6 и 8 миллионами лет назад.)
Как мы узнаем, что климат Земли изменился? Как быстро и насколько изменился климат? Одним из важных доказательств является запись изотопов кислорода во времени.Эта запись δ 18 O, или стабильных по кислороду изотопов, основана на измерении кислорода в микроскопических скелетах фораминифер (для краткости), которые жили на морском дне. Эта мера может быть использована в качестве индикатора изменения температуры и ледникового льда с течением времени. Существуют две основные тенденции: общее снижение температуры и большая степень колебаний климата с течением времени. Количество изменчивости в условиях окружающей среды было больше на более поздних этапах эволюции человека, чем на более ранних этапах.
Изотопная кривая кислорода (δ18O) за последние 10 миллионов лет (данные Zachos et al., 2001)
Десять миллионов лет стабильных по кислороду изотопов, измеренных в фораминиферах, извлеченных из глубоководных донных отложений, показывают, что глобальная температура океана и ледниковый лед сильно варьировались в течение последних 6 миллионов лет, периода эволюции человека. Измерение δ 18 O представляет собой соотношение более тяжелого изотопа 18 O и более легкого 16 O, который легче испаряется из океана и изолируется в ледниковом льде на суше.В ходе эволюции человека общая тенденция δ 18 O была направлена на более холодный, оледеневший мир. Однако амплитуда колебаний также увеличилась, начиная примерно с 6 млн. Лет, и стала еще больше за последние 2,5 млн. Лет. Эволюция рода Homo и адаптаций, характерных для H. sapiens, были связаны с самыми большими колебаниями в глобальном климате. Иконы: (а) происхождение гоминина, (б) привычная двуногость, (в) изготовление первых каменных орудий и употребление мяса / костного мозга от крупных животных, (г) начало длительной мобильности, (д) начало быстрого увеличения мозга, (е ) расширение символического выражения, инноваций и культурного разнообразия.
Организмы и изменения окружающей среды
Все организмы сталкиваются с некоторыми изменениями окружающей среды. Некоторые изменения происходят в течение короткого времени и могут быть циклическими, такими как суточные или сезонные изменения в количестве температуры, освещенности и осадков. В более длительных временных масштабах гоминины испытывали крупномасштабные изменения температуры и осадков, что, в свою очередь, вызывало огромные изменения в растительности — переход от лугов и кустарников к лесным массивам и лесам, а также от холодного к теплому климату.Среда обитания гоминина также была изменена тектоникой — землетрясениями и поднятиями, такими как подъем высоты Тибетского нагорья, который изменил характер осадков в северном Китае и изменил топографию широкого региона. Тектоническая активность может изменить местоположение и размер озер и рек. Извержения вулканов и лесные пожары также изменили доступность продуктов питания, воды, жилья и других ресурсов. В отличие от сезонных или ежедневных изменений, последствия многих из этих изменений продолжались в течение многих лет и были неожиданными для гомининов и других организмов, повышая уровень нестабильности и неопределенности в условиях их выживания.
Многие организмы имеют предпочтения в среде обитания, такие как конкретные типы растительности (луга и леса) или предпочтительные диапазоны температуры и осадков. Когда происходит изменение в предпочтительной среде обитания животного, они могут либо перемещать и отслеживать свою предпочитаемую среду обитания, либо адаптироваться путем генетических изменений к новой среде обитания. В противном случае они вымерли. Другая возможность, однако, заключается в том, чтобы повысить адаптивность населения, то есть возможность приспособиться к новым и меняющимся условиям.Способность приспосабливаться к различным средам обитания и окружающей среде является характеристикой человека.
Три возможных результата эволюции населения в динамике окружающей среды, типичных для Plio — Плейстоцен (слева). Способность перемещаться и отслеживать изменение среды обитания географически (узкие линии) или расширять степень адаптивной универсальности важна для сохранения любого происхождения. Исчезновение происходит, если популяция видов имеет особые диетические / местообитания адаптаций (т.е.узкая полоса «адаптивной универсальности»; выделенные полосы) и не может переместиться в предпочтительную среду обитания. В гипотетической ситуации (правая полоса), где расширяется адаптивная универсальность, миграция и расселение могут происходить независимо от времени и направления изменения окружающей среды. Эволюция адаптивной универсальности является стимулом для идеи выбора изменчивости, которая рассматривается далее в этой статье.
Адаптация к изменениям
Существует много идей о роли окружающей среды в эволюции человека.Некоторые взгляды предполагают, что определенные приспособления, такие как вертикальная ходьба или изготовление инструментов, были связаны с более сухой средой обитания и распространением пастбищ, идея, часто известная как гипотеза саванны. Согласно этой давней точке зрения, многие важные человеческие приспособления возникли в африканской саванне или находились под влиянием давления окружающей среды расширяющегося засушливого поля.
Если бы ключевые человеческие адаптации развивались в ответ на давление выбора конкретной средой, мы ожидали бы, что эти адаптации будут особенно подходить для этой среды обитания.Окаменелости гоминина можно найти в этих средах, а не в различных типах мест обитания.
Гипотеза выбора изменчивости
Другая гипотеза состоит в том, что ключевые события в эволюции человека были сформированы не каким-либо одним типом среды обитания (например, луга) или тенденцией окружающей среды (например, засуха), а скорее нестабильностью окружающей среды. Эта идея, разработанная доктором Риком Поттсом из программы «Человеческое происхождение», называется выбором изменчивости.Эта гипотеза обращает внимание на изменчивость, наблюдаемую во всех записях об окружающей среде, и на тот факт, что род Homo не был ограничен одним типом среды. В ходе эволюции человека предки человека повысили свою способность справляться с изменяющимися средами обитания, а не специализироваться на одном типе окружающей среды. Как гоминины развили способность реагировать на меняющуюся обстановку и новые условия окружающей среды?
Со временем (слева направо) новые адаптации могут развиваться в течение периодов (A) относительно стабильной среды; (B) направленное или прогрессивное изменение, например, от влажного к сухому; или (C) среда обитания с высокой вариабельностью, как предсказывает гипотеза выбора изменчивости.
Один из способов, которым организмы могут справляться с колебаниями окружающей среды, — это генетическая адаптация, когда несколько популяций или разных версий генов присутствуют в популяции с различной частотой. При изменении условий естественный отбор отдает предпочтение одному аллелю или генетическому варианту перед другим. Гены, которые могут облегчать различные формы в разных средах (фенотипическая пластичность), также могут помочь организму адаптироваться к изменяющимся условиям.
Другим ответом на изменения окружающей среды является развитие структур и моделей поведения, которые можно использовать для работы с различными средами.Выбор этих структур и поведения в результате нестабильности окружающей среды известен как выбор изменчивости. Эта гипотеза отличается от гипотез, основанных на последовательных экологических тенденциях. Изменение окружающей среды в общем направлении приводит к специализациям для этих конкретных условий. Но если среда становится сильно изменчивой, специализации для конкретных сред будут менее выгодными, чем структуры и модели поведения, которые позволяют справляться с изменяющимися и непредсказуемыми условиями.Выбор изменчивости относится к выгодам от изменений в поведении, которые помогают организмам пережить изменения. Чтобы проверить гипотезу выбора изменчивости и сравнить ее с гипотезами, специфичными для среды обитания, Поттс изучил записи окаменелости гоминина и изменения окружающей среды во время эволюции человека.
Если бы нестабильность окружающей среды была ключевым фактором, способствующим адаптации человека, можно ожидать, что новые адаптации произойдут в периоды повышенной изменчивости окружающей среды, и эти адаптации позволили бы улучшить способность ранних предков человека справляться с изменением среды обитания и разнообразием окружающей среды.
В целом, окаменелости гоминина и экологические данные показывают, что гоминины эволюционировали в течение переменного времени. Более высокая изменчивость произошла, поскольку изменения в сезонности вызывали масштабные колебания окружающей среды в течение периодов, которые часто длились десятки тысяч лет. Гипотеза выбора изменчивости подразумевает, что черты человека развивались с течением времени, потому что они позволяли предкам человека приспосабливаться к неопределенности и изменениям окружающей среды. Гипотеза касается вопроса о том, как именно адаптируемость может развиваться с течением времени.
Древние гоминины были найдены в различных местах обитания
Древние останки гоминина были найдены в различных местах обитания. В то время как некоторые гоминины, такие как Orrorin tugenensis и Ardipithecus ramidus , были обнаружены в лесистых местах обитания, другие, такие как Sahelanthropus tchadensis , были обнаружены в различных типах растительности в пределах небольшого географического района. Реконструкция древней среды обитания Ardipithecus ramidus на двух разных эфиопских участках позволяет предположить, что этот вид занимал как лесистые районы (участок Арамис), так и лесистые луга, в которых преобладали пасущиеся животные (участок Гона). Australopithecus anamensis был найден в Канапои и Аллиа Бэй, Кения, в связи с другим типом мозаики — открытой саванной с низкими деревьями и кустарниками, но рядом с лугами и галерейными лесами.
В Канапои исследование д-ра Джонатана Уинна по палеозолам и педогенным карбонатам демонстрирует присутствие этих разнообразных мест обитания в то время, когда австралопитеков анаменсиса обитали в этом районе. Другие члены Au. anamensis в бухте Аллия столкнулся с другой средой.Ископаемые животные представляют несколько различных мест обитания, включая открытые поймы, галерейные леса и сухие кустарники. Изотопные исследования, проведенные доктором Маргарет Шенингер и ее коллегами, показывают, что большая часть растительности залива Аллия состояла из древесных растений, таких как деревья и кустарники (известная как C 3 растительность). Australopithecus anamensis в бухте Аллия, таким образом, было связано с мозаичной средой, в том числе лесными массивами у исконной реки Омо и открытой саванной дальше.
Два разных типа окружающей среды — густые леса и открытые кустарники — произошли в одних и тех же районах Восточной Африки в период эволюции человека. Климатические колебания изменили пропорцию этих мест обитания и, таким образом, привели к повторным изменениям только в плотности населения и различных условиях естественного отбора.
Две ноги, длинные руки; Перемещение в разнообразных местах обитания
Австралопитек афарский, «Люси», реконструированный скелет
Около 4 миллионов лет назад род Australopithecus развил скелетную форму, которая позволила приспособиться к изменениям влажности и растительности.Наилучший текущий пример приспособляемости Australopithecus в году проявляется в скелете, известном как Люси, который представляет Au. afarensis . Скелет Люси 3,18 миллиона лет имеет по-человечески тазобедренную кость и коленные суставы в сочетании с длинными обезьяноподобными руками, более длинные хватательные пальцы, чем у людей, и гибкие ноги для ходьбы или лазания. Эта комбинация признаков, которая, по-видимому, характеризовала австралопитеков в течение почти 2 миллионов лет и, возможно, более старых гомининов, дала возможность перемещаться в разнообразных местах обитания, изменяя степень зависимости от наземной ходьбы и древесного лазания.Эта гибкость также может характеризовать более ранние гоминины, такие как Ardipithecus ramidus .
Изготовление каменных инструментов: доступ к разнообразным продуктам
Первые известные каменные орудия датируются около 2,6 миллиона лет назад. Изготовление и использование каменных инструментов также придавало универсальность тому, как производители инструментов-гомининов взаимодействовали и приспосабливались к своему окружению.
Простое изготовление инструментов путем дробления камня «камень-на-камне» дало избирательное преимущество в том, что эти производители инструментов-гомининов обладали острыми хлопьями для резки и молотковых камней, которые были полезны при измельчении и измельчении продуктов. Таким образом, основные каменные орудия значительно улучшили функции зубов таким образом, чтобы обеспечить доступ к огромному разнообразию продуктов. Эти продукты включали мясо крупных животных, которое было нарезано на тушах с использованием острых краев хлопьев. Кости были вскрыты, используя камни, чтобы получить доступ к костному мозгу внутри.Другие инструменты могут быть использованы для измельчения растений или точить палки, чтобы выкопать клубни. Использование инструмента помогло бы гомининам получать пищу из различных источников. Использование инструмента расширило бы диету гомининов. Мясо, в частности, является пищей, которую можно было получить эквивалентными способами, с аналогичной пищевой ценностью, практически в любом типе среды обитания, с которым сталкивались ранние люди.
Несмотря на то, что создание простого инструмента могло быть изначально разработано в одном типе окружающей среды, ношение каменных инструментов на значительные расстояния и их зависимость от технологии обработки камня могло возникнуть из-за преимуществ, связанных с изменением рациона питания при изменении окружающей среды.Самая старая известная каменная технология, называемая Oldowan toolmaking, включала перенос камней на протяжении нескольких километров и связана с различными древними средами обитания. Перераспределение камня и других ресурсов, таких как части туш животных, при их транспортировке может иметь
.Новое исследование, опубликованное в Global Change Biology и в соавторстве с исследователями из UT, исследует, как климат, эволюция, растения и почвы связаны. Исследование является первым, чтобы показать, как обусловленная климатом эволюция популяций деревьев изменяет то, как деревья непосредственно взаимодействуют с окружающей средой почвы.
Обследуя 17 встречающихся в природе популяций узколистных лиственных деревьев (Populus angustifolia), исследователи обнаружили, что популяции деревьев в более теплых местах имеют меньше генетических вариаций.Это различие, в свою очередь, имеет последствия для их микробных сообществ и химического состава почвы.
«Будущее изменение климата может снизить потенциал для адаптации у растений, особенно в менее генетически разнообразных популяциях. Чтобы справиться с этими стрессовыми условиями, растения могут развивать более тесную связь со своим микробиомом почвы и питательными веществами. Это может быть механизмом для настойчивость в меняющемся мире », — сказал Ян Уэйр, кандидат наук в Департаменте экологии и эволюционной биологии UT и ведущий автор исследования.
Более высокие температуры в южных популяциях деревьев привели к более раннему распаду и распусканию почек — периоду времени, в течение которого почки, а затем листья появляются на растущем растении. Эта эволюция уменьшает генетическую изменчивость и изменяет способ взаимодействия популяций деревьев с окружающей их почвой.
«Мы показываем, что по мере того как климат становится теплее и суше, генетические различия на уровне популяции уменьшаются, и деревья оказывают большее влияние на связанные с ними микробы почвы и запасы питательных веществ в почве», — сказал Уэр.
Открытие предлагает механизм того, как эти растения продолжают существовать в стрессовом климате.
«Понимание того, как развиваются связи растение-почва-микроб в ответ на изменения климата в разных местах обитания, может дать информацию о силах, которые стимулируют местную адаптацию с последствиями для наличия азота и накопления углерода в почве», — сказал Уэр. «Эти выводы имеют непосредственное значение для практики сохранения и восстановления изменения климата, такой как вспомогательная миграция и управление народонаселением.»
История Источник:
Материалы предоставлены Университетом Теннесси в Ноксвилле . Примечание: содержимое может быть отредактировано по стилю и длине.
,Климат и эволюция человека | NOAA Climate.gov
Рик Поттс — директор программы «Человеческое происхождение» Смитсоновского института. Он исследовал происхождение человека с 1980-х годов и курирует Национального музея естествознания. Что значит быть человеком? выставка, которая открылась в 2010 году.
Поттс разработал гипотезу выбора изменчивости происхождения человека, связав ключевые черты человека с процессом адаптации к изменчивости и неопределенности климата.Climate.gov взял интервью у доктора Поттса по телефону 29 сентября 2016 года. Вот его слегка отредактированные ответы.
Climate.gov: Что такое выбор изменчивости?
Поттс: Отбор изменчивости — это форма естественного отбора, объясняющая адаптацию как реакцию на резко возросшую изменчивость в окружающей среде. Когда климат и другие аспекты окружающей среды резко изменяются, это может реально повлиять на выживание и успех организма и его потомков с течением времени.Эффекты могут проявляться в генофонде и адаптациях организма с течением времени. В конечном счете, организмы, которые могут справиться с широко варьирующимися условиями, имеют больше шансов выжить в новых и непредсказуемых условиях.
Climate.gov: Как выбор изменчивости объясняет эволюцию человека лучше, чем другие гипотезы?
Поттс: В течение многих лет среди палеоантропологов существовала традиция пытаться найти селективную среду , которая стимулировала эволюцию человека, ключевые черты, такие как ходьба в вертикальном положении, использование инструментов, большой мозг, язык, сложные инновации.
Долгое время предпочтительным объяснением была гипотеза саванны: высыхание Африки означало, что ранние люди оказывались на засушливых пастбищах, и из поколения в поколение было давление, чтобы приспособиться к этой тенденции высыхания.
Выбор изменчивости предлагает другое объяснение. Со временем и в разных местах, где жили наши предки, обстановка сильно различалась. Выбор изменчивости предполагает, что основными чертами эволюции человека были способы, которыми наши предки стали более приспособленными к и .
Это процесс выбора и адаптации к изменчивости окружающей среды, и он учитывает признаки, которые нельзя объяснить адаптацией к какой-либо одной среде или тенденции. Например, наш большой мозг полезен для обработки широкого спектра информации, наши зубы и способность делать инструменты полезны для потребления широкого спектра продуктов, наша коммуникабельность помогает нам объединяться с другими, когда наша жизнь находится под угрозой.
Climate.gov: Когда и как вы задумывались о выборе изменчивости?
Поттс: Я впервые подумал о выборе изменчивости при проведении полевых работ в Восточной Африке, на юге Кении, в середине 1980-х годов.
В то время я был абсолютным сторонником гипотезы саванны. Я работал на месте Олоргесайли, осадочного бассейна, который сохраняет миллион лет. Работая там, прогуливаясь вверх и вниз по склонам холма, изучая отложения, я увидел в скале запись большого озера, протянувшегося вдоль бассейна. Затем озеро исчезло, затем извержение вулкана нарушило обстановку, которая там была, затем озеро вернулось, затем последовала сильная засуха, затем озеро снова вернулось.
Таким образом, стало ясно, что в течение этого миллионного года обстановка существенно и неоднократно менялась. Это не была стабильная среда, и это не было тенденцией в одном направлении.
Я также увидел, что за первые пару лет исследований там доминирующие млекопитающие, сохранившиеся в виде окаменелостей — зебры, слоны, свиньи — были специализированными пасущимися животными саванны, хорошо приспособленными к пастбищным условиям. Но они вымерли около полумиллиона лет назад. Их пережили родственники, которые были меньше по размеру и могли менять свой рацион.
Более приспосабливаемые линии животных смогли выжить, в то время как их специализированные родственники вымерли. Это была реальная проблема для гипотезы постоянного высыхания. И я ударил себя по голове и сказал: «Вы антрополог. Может быть, это имеет отношение к человеческому происхождению ». Поэтому я углубился в науку об окружающей среде.
В течение долгого времени палеоантропологи просматривали данные и видели сигнал высыхания и объясняли общий сигнал изменчивости как шум. Я понял, что увеличение изменчивости не было шумом; это был и сигнал, и важный.Колебания между сухими и влажными условиями могут представлять проблему для выживания животных. Мой новый опыт в науке об окружающей среде помог мне понять мои палеоантропологические исследования.
Climate.gov: Какие данные свидетельствуют о растущей изменчивости климата за последние несколько миллионов лет?
Поттс: Изотопы кислорода в раковинах фораминифер в глубоководных ядрах являются одним из доказательств. Сапропели — это другое. В восточном Средиземноморье вы найдете темные и светлые полосы в глубоководных ядрах, которые указывают на периоды очень сильных осадков, сопровождаемых засухой в Африке.Я мог видеть в таких записях, что за относительной стабильностью следовали периоды нестабильности. Это привело меня к последней работе, которую я проделал над выбором изменчивости, которая фокусируется на орбитальных циклах Земли, влияющих на количество солнечной радиации, достигающей тропической Африки, и интенсивность осадков.
За последние 5 миллионов лет отчет о сапропеле является самым ярким, и есть записи об унесенной ветром пыли у побережья Восточной Африки, которая уходит еще дольше. Они обеспечивают отличную запись изменений.Смитсоновский институт также предпринял проект бурения в Олоргесайли, где бурят отстойник до тех пор, пока мы не достигнем вулканической породы на местной базе Рифт-Валли.
Буровая колонна охватывает миллион лет, и части записи достаточно подробны, чтобы сохранить записи отдельных сезонов. Это большой прорыв, потому что теперь мы можем изучить подробный отчет об изменениях окружающей среды на том же месте, где мы уже задокументировали серьезные изменения в эволюционной адаптации человека, основываясь на свидетельствах окаменелостей и артефактов, которые мы выкопали.
Climate.gov: Можете ли вы привести примеры других видов, кроме людей, которые подверглись изменчивости?
Поттс: Я подумал о выборе изменчивости, когда узнал, что доминирующие пасущиеся саванны млекопитающие Восточной Африки вымерли, их заменили более приспособленные родственники, в периоды крайне изменчивой окружающей среды.
Один из примеров касается бабуинов. Давно сохранившимся павианом Восточной Африки был большой Theropithecus .Это было специализированное пасущееся животное. Мы можем видеть следы износа на жевательных поверхностях зубов, где трава истирала зубы в течение жизни бабуина. С течением времени род стал все больше и больше как способ справиться с жесткой, грубой травой, которой было много. Когда травы было мало, Theropithecus очень сильно конкурировал с другими организмами. В конечном итоге гигантский павиан Theropithecus вымер около 500 000 лет назад в южной части Кении и большей части Восточной Африки.
Родственник Theropithecus , обычный павиан Papio , все еще жив. Это развивалось в контексте более широких колебаний. Это не специализированный скот. Его диета состоит из всего, что бабуин может положить в рот. Это более гибкое животное, и оно выжило. Когда я изучал, как Papio пришел на смену когда-то доминирующему Theropithecus , мне пришло в голову большой вопрос, как развивалась сама адаптивность, и этот вопрос биологи не решали эффективно.
Climate.gov: Как организм с 40-летним жизненным циклом может «чувствовать» или адаптироваться к изменениям, которые происходят в течение тысячелетий?
Поттс: Отдельные животные не развиваются биологически. Они могут демонстрировать определенную способность приспосабливаться к изменяющейся среде. Но эволюция этой способности — адаптивность организма — развивается у населения с со временем. Половое размножение позволяет ремиксировать ДНК каждого поколения, создавая несколько разные генетические структуры, которые «тестируются» на окружающую среду.Если бы эти новые геномы давали людям большую гибкость в питании или поведении, они, согласно гипотезе о вариабельности, обеспечили бы преимущество в выживании в новых или изменчивых условиях. Даже если бы преимущества были небольшими, в течение многих поколений генетические структуры, которые одобряли их, стали бы широко распространенными.
Итак, выбор изменчивости — это процесс, в котором предпочтительны комбинации взаимодействующих генов и генов, которые обеспечивают гибкое взаимодействие с окружающей средой.Этот процесс способствует адаптируемости. Идея или выбор изменчивости заключается в том, что эволюция приспособляемости не может происходить ни в течение жизни животного, ни в относительно стабильной или изменяющейся в направлении окружающей среды среде. Скорее генетические изменения, которые приводят к гибким реакциям окружающей среды, создаются в эпоху нестабильности в окружающей среде.
Climate.gov: Как выбор изменчивости был получен другими антропологами?
Поттс: Ученые-Земли быстро приняли выбор изменчивости, потому что ученые-Земли считают, что климат и другие типы данных об окружающей среде имеют отношение к пониманию и объяснению особенно убедительного случая эволюции — нашего собственного.
Генетики сначала неохотно приняли эту идею, потому что концепция естественного отбора [в конкретную среду] математически хорошо проверена. Другими словами, мы очень хорошо понимаем, как организм может эволюционировать, чтобы стать хорошо приспособленным к определенному типу окружающей среды — полагаться на конкретные продукты питания, определенный диапазон температур или осадков или иметь четко определенные взаимодействия с другими видами.
Несмотря на то, что этот фундамент естественного отбора хорошо проверен, он не дает ответа на вопрос, каким образом популяция или вид могут, в конечном счете, расширить свои адаптивные возможности и расширить диапазон сред обитания, в которых может процветать его генофонд.Выбор изменчивости призван восполнить этот пробел в нашем понимании. Это предполагает, что изменчивость в окружающей среде также может быть фактором естественного отбора, где адаптивность является предпочтительным ответом.
Гибкость действительно трудно развить, поскольку что может способствовать гибкости в среде, которая относительно стабильна в течение некоторого периода времени? Последние тесты этой идеи изучают летописи окаменелостей и показывают, что основные вехи в эволюции человека произошли в самые длительные периоды нестабильности в истории климата Африки.
Мои коллеги по палеоантропологии поначалу были разделены, некоторые приняли это, а другие не хотели включать что-то новое в свое учение. Но гипотезе уже 20 лет, и к настоящему времени многие из моих коллег говорят о среде (множественном числе) наших предков. Это небольшой сдвиг в терминологии, но значительный сдвиг во взглядах.
Climate.gov: Как будущее изменение климата может повлиять на эволюцию человека?
Поттс: Это наша задача выживания в будущем.Я думаю, что это будет представлять некоторые из тех же самых проблем, с которыми сталкивались наши предки: сильно изменившиеся ландшафты и образ жизни, которые больше не могут процветать или даже существовать. Это продолжит проверять, насколько гибки и приспосабливаемы люди.
Для получения дополнительной информации см. Заявление Смитсоновского института об изменении климата.
Дополнительная литература
Камписано, C.J. (2012). Циклы Миланковича, палеоклиматические изменения и эволюция гоминина. Знания о естественном образовании, 4 (3), 5.
Поттс, Р. (1998). Выбор изменчивости в эволюции гоминидов. Эволюционная антропология, 7 (3), 81–96. doi: 10.1002 / (SICI) 1520-6505 (1998) 7: 3
Поттс Р., Фэйт, Дж.Т. (2015). Чередование высокой и низкой изменчивости климата: контекст естественного отбора и видообразования в эволюции плио-плейстоценового гоминина. Журнал эволюции человека , 87, 5–20. doi: 10.1016 / j.jhevol.2015.06.014.
Поттс Р., Слоан С. (2010). Что значит быть человеком? National Geographic, Вашингтон, округ Колумбия.
Смитсоновский отдел новостей. (2014, 2 октября). Смитсоновское заявление об изменении климата.
Что значит быть человеком? Эпоха людей: эволюционные перспективы в антропоцене. Смитсоновский национальный музей естествознания. Последнее обновление: 13 октября 2016 г.
Что значит быть человеком? Влияние климата на эволюцию человека. Смитсоновский национальный музей естествознания.Последняя проверка 8 ноября 2016 г.
,