Хвойная трактовка: сосна раскрыла тайны «золотой эпохи» Китая
Международная группа ученых, в том числе сотрудники Сибирского федерального университета, на основе анализа древней древесины выявила предпосылки стремительного расцвета китайской государственности в конце III века до н.э. («золотой эпохи») и образования государства Цинь — первой централизованной империи Китая. Исследования опирались на вычислительные модели, разработанные отечественными специалистами. Эксперты, изучая древние и современные фрагменты китайской сосны, подтвердили информацию о том, что увеличение влажности климата в период «золотой эпохи» дало толчок развитию сельского хозяйства и, как следствие, другим сферам общественной жизни.
Как империя Цинь повлияла на развитие китайского государства
Причиной расцвета китайской цивилизации около 2,2 тыс. лет назад могли стать климатические условия. А именно — устойчивый период режима повышенной увлажненности, которая в то время была на 15–35% выше, чем сейчас. К такому выводу пришла международная научная группа ученых, которые исследовали фрагменты древней древесины.
В проекте приняли участие специалисты из России, Китая, Германии и еще ряда европейских стран. Однако в основу научной работы положена вычислительная модель, созданная отечественными учеными.
Эта методика получила название «модель Ваганова – Шашкина» по фамилиям создателей, разработавших ее в конце ХХ века. Она позволяет проанализировать, как климатические факторы, такие как температура, осадки и освещенность, в разные исторические периоды влияют на рост деревьев. Модель широко применяют для реконструкции климата прошлого.
— Одним из ярких примеров применения методики стало изучение природных условий, которые существовали во время правления в Китае династий Цинь и Западная Хань. Исследования проводили по инициативе китайской стороны. Вместе указанные династии охватывают период около 270 лет. Это было время наиболее значительного подъема и процветания китайской цивилизации, — рассказал «Известиям» один из участников проекта, директор Института фундаментальной биологии и биотехнологии Сибирского федерального университета (СФУ) Владимир Шишов.
Он напомнил он, что династия Цинь (259–206 гг. до н.э.) смогла прекратить междоусобные войны и объединить внутренний Китай в единую империю. В это время древнее государство возглавил император Цинь Шихуанди, известный всему миру армией более чем из 8 тыс. терракотовых скульптур солдат, которые были помещены вместе с ним в гробницу.
Этот правитель подчинил окружающие царства, создав мощную централизованную империю, а на внутреннем направлении стал инициатором строительства Великой китайской стены, каналов и ряда других крупных инфраструктурных проектов.
Вместе с тем период династии Западная Хань (206-й год до н.э. — 9-й год н.э.) знаменателен развитием Великого Шелкового пути, подъемом сельского хозяйства, техники, науки и искусства.
— В процессе исследований мы изучали образцы китайской сосны — как живых деревьев, так и наполовину ископаемой древесины, которая сохранилась в грунте, а также в виде различных культурных артефактов. Китайские специалисты собрали большой массив данных в окрестностях города Сиань, который был столицей империй Цинь и Западная Хань. Дальше специалисты измеряли ширину годичных колец и провели изотопный анализ древесины. Затем полученные данные закладывали в вычислительную модель Ваганова – Шашкина, — сообщил Владимир Шишов.
Как древняя древесина рассказывает об истории
В частности, пояснил он, применяли известный метод радиоуглеродного датирования путем измерения соотношения радиоактивного изотопа углерода 14C к его стабильному аналогу 13C. Также задействовали другие более специфические способы исследования древесины.
Как сообщил Владимир Шишов, низкое содержания изотопов углерода 13С и кислорода 18О в древесине в прошлом могут указывать на существенное увлажнение территории империй по сравнению с современным периодом, например, за счет сильных муссонных дождей на рубеже нашей эры. Более того, анализ ширины годичных колец и изотопа углерода 13С показал, что древний климат был еще и более стабильным в сравнении с современным.
Вместе с тем изотопы углерода помогают выявить периоды засухи. Так, при недостатке воды деревья закрывают устьица — отверстия во внешнем слое клеток, через которые происходит газообмен с окружающей средой. Это приводит к изменению соотношения изотопов углерода 13С и 12С в тканях растений.
— Основное уравнение модели Ваганова – Шашкина описывает скорость роста деревьев как математическую функцию, которая зависит от температуры, влажности почвы и солнечной освещенности. Они влияют на процессы формирования клеток древесины, которые, в свою очередь, определяют ширину годичных колец. При этом увеличение массы растений ограничивается наиболее дефицитным ресурсом. Например, если температура оптимальна, но влажность почвы низкая, замедление роста будет определяться именно недостатком воды, — сообщил Владимир Шишов.
В результате анализ полученных первичных данных и вычислительные эксперименты показали, что для климата древнего Китая в период правления династий Цинь и Хань характерна стабильная высокая увлажненность, что благоприятно отразилось на продуктивности древесных растений и сельскохозяйственных культур. В этот период годовое количество осадков, к примеру, было на 16–34% выше современных инструментальных наблюдений за период 1951–2015 годов.
Это привело к значительному увеличению земель, которые пригодны для сельского хозяйства. Так, на север и северо-запад они расширились, на 60–100 км, а в некоторых случаях — даже на 200 км, рассказал ученый. В свою очередь, развитие аграрной сферы, производства продуктов питания и других сельскохозяйственных материалов способствовало увеличению населения и развитию экономических отношений.
Как ученые предсказывают развитие экосистем
Таким образом, в ходе исследования специалисты представили новые доказательства того, что устойчивый и влажный климат в Китае сыграл ключевую роль в социально-экономическом развитии и формировании древних великих империй, подчеркнул Владимир Шишов.
При этом, отметил ученый, модель Ваганова – Шишкина эффективна не только для анализа климата прошлого, но и для перспективных исследований. Например, этот инструмент поможет прогнозировать состояние лесов в условиях современного и глобального потепления. Это даст возможность заранее понимать последствия таких изменений и принимать меры, например, для ведения устойчивого лесопользования.
— История знает много примеров, когда климатические региональные и глобальные изменения оказывали влияние на развитие общества. Так, благоприятный период на территории Монголии в XIII веке способствовал росту поголовья скота, увеличению фуража и, как следствие, образованию империи Чингисхана. На территории Скандинавского полуострова потепление началось в VI–VIII веках, что стало причиной появления викингов и их экспансии, — поделился заведующий сектором «Окно в Азию» Иркутского областного краеведческого музея Алексей Матвеев.
В обоих случаях, добавил он, изменения климата сначала приводили к росту производительности сельского хозяйства и пастбищ, а дальнейший сценарий зависел от адаптивности общества. В случае с династией Цинь произошло объединение Китая, что вызвало бурное развитие городов и строительство дорог. Исследование еще раз подтверждает влияние климата на развитие древних обществ.
— Из ряда исторических источников известно, что в период правления Цинь Шихуанди в Китае выпадало много дождей. Паводки уносили урожай. По этой причине император проводил политику по строительству водоотводных и оросительных каналов. В результате чиновники фиксировали рост урожайности. Справившись с паводками, этот правитель придал ускорение экономике Китая, — отметил председатель совета Ассоциации содействия русско-китайскому туризму Юрий Цуркан.
Он отметил, что наследие Цинь Шихуанди — реформа госуправления, уравнение в правах народов, стандартизация системы письма, мер и весов и другие нововведения — до сих пор отражаются на развитии Китая.
