Плейстоцен был временем больших изменений в фауне млекопитающих мира. К сожалению, прекрасную ледниковую последовательность, выявленную в Европе и долине Миссисипи, невозможно обнаружить в Вашингтоне. В западном Вашингтоне отложения последнего континентального оледенения и флювиальные отложения последнего межледникового периода почти повсеместно скрывают свидетельства более ранних оледенений. Отложения более раннего оледенения, названного Адмиралти Бретцем (1913), были обнаружены в некоторых местах. Были отмечены отложения более древнего возраста, которые могут представлять еще более раннее оледенение. В восточном Вашингтоне единственным определенным доказательством многократного оледенения является одно оледенение, предшествовавшее последнему. Это оледенение Спокан по Бретцу (1923). Представляется вероятным, что многократное оледенение в последовательности, описанной в долине Миссисипи, затронуло Вашингтон. Отсутствие доказательств полной последовательности является отрицательным доказательством. В западном Вашингтоне самые ранние ледниковые отложения могут находиться под более поздними отложениями, или они могли быть удалены или переработаны последующими оледенениями, тогда как в восточном Вашингтоне они могли быть удалены последующим оледенением и эрозией.
Временной интервал между двумя известными оледенениями, по-видимому, был большей продолжительности, чем современная эпоха. Морена более раннего периода иногда обнаруживается покрытой тиллом более позднего оледенения и сохраняется им. Ранний материал глубоко выветрен, и все, кроме самых твердых галек и кварцитов, например, разрушено и рассыпается при прикосновении. Напротив, более поздние отложения почти не выветрены. Галька твердая и звенит при ударе. Зона выщелачивания и окисления более мелких материалов достигает глубины около 30 дюймов, ниже которой тилл свежий.
В настоящее время к последнему континентальному оледенению штата Вашингтон применяются два названия. То, что к западу от Каскадных гор, изученное и описанное Бретцем (1913), было названо «Вашон». Межледниковый цикл, предшествовавший ему, был назван «Пьюаллап». Оледенение восточного Вашингтона несколькими авторами было названо «Висконсин» по терминологии долины Миссисипи. Статьи Флинта (1935, 1937) описывают и наносят его на карту.
Оледенения Вашон и Висконсин, вероятно, занимали один и тот же временной интервал, хотя это не было точно установлено. В настоящем отчете я использовал термин «Вашон-Висконсин» при описании всего периода или ледников как к востоку, так и к западу от Каскадных гор вместе. Вашон, отдельно, ограничен западным Вашингтоном, а Висконсин — восточным Вашингтоном.
Рис. 17. Распространение льда Вашон-Висконсин над Вашингтоном. Висконсинский и Вашонский ледники были соединены через участок Маунт-Рейнир в Каскадных горах, поскольку считается, что немногие или вообще никакие виды млекопитающих не жили в Каскадных горах к северу от Маунт-Рейнир, пока лед был на месте. Данные обобщены на основе работ Флинта (1937), Бретца (1913), Калвера (1936) и других источников.
Вашонское оледенение, по-видимому, состояло из ледяного купола, центрированного в Пьюджет-Саунд (Пьюджетский ледник по Бретцу, 1913) и затоплявшего низменности от Олимпийских гор до Каскадных гор. Южный край Пьюджетского ледника находился немного южнее нынешнего окончания Пьюджет-Саунд. Пальцеобразные выступы льда были вытеснены вверх по долинам западных Каскадных гор и северных и восточных Олимпийских гор. Некоторые из этих движущихся вверх ледяных пальцев встретились и слились с долинными ледниками, спускавшимися с гор. На южном краю ледника Блэк-Хиллс и Поркьюпайн-Хиллс остались над льдом, хотя и были частично окружены им.
Висконсинский ледник, согласно Флинту (1935), был великим предгорным ледником, питавшимся долинными ледниками из Каскадных гор и Береговых хребтов на западе и Скалистых гор на востоке. Он простирался от границы с Айдахо до Каскадных гор. От канадской границы он спускался до приблизительной высоты около 6500 футов у Рипаблик и до 2500 футов на северном краю Колумбийского плато, которое было южным краем ледника. Кеттл-Ривер-Маунтинс, почти в центре ледника, оставались полуостровом или свободной от морены областью, которая разделяла ледник на две лопасти. Пенд-Орей, Хаклберри и другие горные хребты образовали нунатаки, или острова над льдом, в южной части ледника.
Поведение долинных ледников в северных Каскадных горах во время Вашон-Висконсин, по-видимому, было изменчивым. Некоторое понижение снеговой линии, по крайней мере на севере, представляется вероятным.
Вашонский ледник воздействовал на восточные, северные и, в некоторой степени, западные склоны Олимпийских гор. Однако позднеплейстоценовые долинные ледники в Олимпийских горах, по-видимому, были незначительными.
Время отступления ледников Вашон-Висконсин является предметом особого интереса для маммолога, поскольку оно представляет собой время для вторжения и расселения видов и представляет собой поколения особей, на которые мог воздействовать естественный отбор. Общепризнано, что прошло около десяти тысяч лет с момента отступления ледников Вашон-Висконсин из Вашингтона.
Информация о климате штата Вашингтон до периода последнего континентального оледенения, по понятным причинам, скудна. Бретц (1913) считает период Пьюаллап временем чрезмерных осадков и эрозии. Кусочки лигнита из отложений Пьюаллап, по-видимому, принадлежат дугласовой пихте. Предположительно, климат был немного теплее и влажнее, чем сегодня. Растительность, возможно, состояла из хвойных лесов.
С наступлением Вашонского льда млекопитающие к северу от границы льда были полностью или большей частью уничтожены. Климатические условия к югу от границы льда, вероятно, были сильно затронуты им. Остатки мамонтов были найдены в Вашонском тилле. Присутствие многих небореальных видов млекопитающих в юго-западном Вашингтоне указывает на их сохранение там и на то, что условия, следовательно, не были для них невыносимыми. Вероятно, климат юго-западного Вашингтона был прохладным и сухим. Пихта, ель и дугласова пихта могли быть доминирующими деревьями. Хансен (1941 A: 209) нашел доказательства на основе изучения пыльцы, что хвойные леса росли в западно-центральном Орегоне в позднеледниковое время. Эти исследования пыльцы послеледниковых торфяных болот Генри П. Хансена дают доказательства послеледниковых климатических изменений. Хансен отмечает (1941 B, 1941 C), что климатические изменения к западу от Каскадных гор были, вероятно, незначительными из-за влияния Тихого океана. Профили пыльцы указывают на ранний, прохладный, сухой климат, за которым последовал более теплый и с повышающейся влажностью. Нынешний климат можно считать прохладным и влажным. Большая часть западного Вашингтона лежит в гумидном подразделе жизненной зоны Переходного пояса.
Рис. 18. Озеро Макдауэлл, заповедник Литтл-Пенд-Орей, округ Стивенс, Вашингтон, 29 сентября 1939 г. (Фото Службы охраны рыбных ресурсов и диких животных, автор Виктор Б. Шеффер, № 730.)
Довисконсинский климат восточного Вашингтона неизвестен. Судя по лессовой природе почвы Палоус (Брайан, 1927), доледникового отложения, область, по-видимому, была аридной, вероятно, пастбищем или полынной пустыней. Если ископаемая фауна, обнаруженная у озера Уаштакна, округ Адамс, относится к этому периоду, то лесные условия Голубых гор были немного более обширными, чем в настоящее время. Ледниковый климат Колумбийского плато во время Висконсина был, вероятно, прохладным и аридным. Исследования пыльцы Хансеном (1939, 1940) указывают на увеличение сухости и тепла после отступления Висконсинского льда. Современный климат на Колумбийском плато теплый и сухой. Плато в основном представляет собой полынную пустыню. Обледенелая область на севере прохладнее и влажнее, поддерживая обширные леса желтой сосны и других хвойных пород.
ФАУНЫ
Мы упоминали в другом месте, что в Вашингтоне встречаются три различные фауны млекопитающих. Их можно описать следующим образом.
1. Фауна Большого Бассейна. Эта фауна лучше всего типизируется такими родами, как Perognathus и Dipodomys. Виды, которые, по крайней мере в Вашингтоне, ограничены этой фауной, следующие:
Sorex merriami Tamias minimus
Myotis thysanodes Perognathus parvus
Myotis subulatus Dipodomys ordii
Pipistrellus hesperus Onychomys leucogaster
Antrozous pallidus Reithrodontomys megalotis
Taxidea taxus Lagurus curtatus
Marmota flaviventris Lepus californicus
Citellus townsendii Sylvilagus nuttallii
Citellus washingtoni Sylvilagus idahoensis
Разрыв между фауной Большого Бассейна и двумя другими фаунами чрезвычайно резкий, вероятно, как следствие резкого разрыва в флоре.
2. Тихоокеанская прибрежная фауна. Млекопитающие гумидного прибрежного района варьируются от реки Фрейзер, Британская Колумбия, на юг до окрестностей залива Монтерей, Калифорния. В Вашингтоне типичными родами являются Aplodontia, Neurotrichus и Scapanus. Следующие виды типичны для Тихоокеанской прибрежной фауны в Вашингтоне:
Neurotrichus gibbsii Tamiasciurus douglasii
Scapanus townsendii Sciurus griseus
Sorex trowbridgii Clethrionomys californicus
Sorex bendirii Microtus townsendii
Marmota olympus Microtus oregoni
Tamias townsendii Aplodontia rufa
Некоторые виды, которые обитают за пределами этой фаунистической области, имеют сильно выраженные расы, ограниченные ею. Glaucomys sabrinus oregonensis и Lepus americanus washingtonii являются примерами. Тихоокеанская прибрежная фауна — это лесная фауна. Подобно фауне Большого Бассейна, она достигает своего северного предела распространения в Вашингтоне и лучше представлена южнее. В отличие от фауны Большого Бассейна, разрыв между Тихоокеанской прибрежной и окружающей фауной не является резким, поскольку леса продолжаются в более бореальные фаунистические области на севере и востоке. Там происходит некоторое смешение прибрежной фауны и фауны Скалистых гор.
3. Фауна Скалистых гор. Если рассматривать эту фауну как включающую млекопитающих Скалистых гор Соединенных Штатов, а также млекопитающих субарктической фаунистической области к востоку от этих гор в Канаде, то виды в Вашингтоне следующие:
Sorex palustris Synaptomys borealis
Microsorex hoyi Phenacomys intermedius
Lynx canadensis Clethrionomys gapperi
Marmota caligata Microtus richardsoni
Citellus lateralis Ochotona princeps
Citellus columbianus Lepus americanus
Tamias amoenus Rangifer montanus
Tamiasciurus hudsonicus Oreamnos americanus
Glaucomys sabrinus
Из трех фаун фауна Большого Бассейна является наиболее обособленной. Только около двадцати видов, которые встречаются в пределах фаунистической области Большого Бассейна, встречаются также за ее пределами в одной или обеих двух других фаунистических областях. Большинство из этих двадцати подвидово различаются в фаунистической области Большого Бассейна по сравнению с одной или обеими другими областями. Каждая из двух других областей имеет не менее 32 видов, которые не ограничены только ею.
РАССУЖДЕНИЯ ОБ ИСТОРИИ ЭМИГРАЦИИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Нынешняя фауна штата Вашингтон была получена частично из Азии и частично от местных форм. Большие изменения произошли в раннем плейстоцене в результате эмиграции. К позднему плейстоцену большинство млекопитающих, обитающих сейчас в штате Вашингтон, были такими же, как сегодня. Самые большие изменения, которые, по-видимому, произошли в позднем плейстоцене, — это вымирание многочисленных групп, локально или полностью. Среди хищников Мэтью (1902: 321) сообщает об остатках великого льва, Felis atrox, связанных с такими знакомыми видами, как барсук, пума, рысь и горный козел. Великий лев был очень похож на современного африканского льва, но был полностью на четверть крупнее. Связанными с великим львом в калифорнийских битумных ямах являются хищные короткомордые медведи (Tremarctotherium), такие же крупные, как аляскинские бурые медведи; ужасные волки (Aenocyon), крупнее лесных волков; и саблезубые тигры (Smilodon). Эти формы, вероятно, также присутствовали в Вашингтоне в позднем плейстоцене. Мэтью (там же) сообщает об остатках гигантского бобра, Castoroides, из отложений Силвер-Лейк в Орегоне. Этот великий бобер, размером с черного медведя, несомненно, был обитателем и Вашингтона. Пекари, верблюды, бизоны, лошади и гигантские наземные ленивцы были зарегистрированы в плейстоценовых отложениях Вашингтона и близлежащих областей. Из отряда слоновых присутствовали мастодонт и несколько видов мамонтов.
Эти вымершие формы, несомненно, оказали некоторое влияние на прошлое распространение млекопитающих в Вашингтоне и, возможно, повлияли на распространение представителей современной фауны. По крайней мере один вид мамонта существовал в Вашингтоне в послеледниковое время. Остатки этой формы, Elephas columbi, были найдены в Вашонском тилле.
Три фауны Вашингтона можно разделить на две категории. Одна — сонорская, по сути пустынного типа, и занимает Колумбийское плато. Две другие — лесные фауны, преимущественно бореальные по своему характеру, и тесно связаны между собой. Фауна Скалистых гор встречается в Голубых горах и в северо-восточном Вашингтоне. Тихоокеанская прибрежная фауна встречается в западном Вашингтоне.
Ледяные щиты времени Вашон-Висконсин спускались на юг до южного Пьюджет-Саунд и до северного края Колумбийского плато. Если наложить область ледяного щита на карту областей распространения в Вашингтоне, видно, что область, занятая фауной Скалистых гор в северо-восточном Вашингтоне, исключена. Таким образом, при максимальном спуске Висконсинского льда тип фауны млекопитающих Скалистых гор встречался только в крайнем юго-восточном Вашингтоне. Нигде не существует точки контакта между лесной фауной Скалистых гор и фауной тихоокеанского побережья, потому что пустынные области, или, по крайней мере, бесплодные равнины, лежат между ними от границы ледников на юг до Мексики. В течение всего периода, возможно, длившегося тысячи лет, пока ледники были на месте, две лесные фауны были разделены. Считается, что повторное разделение фаун последовательными оледенениями ответственно за многие различия, существующие между ними сейчас.
После отступления льда Тихоокеанская прибрежная фауна расширила свой ареал на север до реки Фрейзер и, частично, в Каскадные горы. Фауна Скалистых гор вторглась в северо-восточный Вашингтон и бореальную Канаду, включая тихоокеанское побережье к северу от реки Фрейзер. Некоторые части фауны Скалистых гор также вторглись в Каскадные горы.
Поскольку Каскадные горы были заселены видами из обеих фаун, детальный анализ существующих там сейчас млекопитающих представляется оправданным. Очевидны несколько значимых особенностей состава фауны млекопитающих Каскадных гор. Во-первых, присутствуют несколько видов, типичных для Тихоокеанской прибрежной фауны, таких как Neurotrichus gibbsii, Sorex trowbridgii, Sorex bendirii, Tamias townsendii, Microtus oregoni и Aplodontia rufa. Каждый из этих видов не имеет близких родственников в фауне Скалистых гор и, за исключением, возможно, Sorex trowbridgii, занимает уникальную экологическую нишу и не имеет аналогов в фауне Скалистых гор.
Вторая группа включает виды с близкими родственниками как в фауне Скалистых гор, так и в Тихоокеанской прибрежной фауне. Эта группа примечательна тем, что она состоит либо из очень близкородственных видов, либо из очень сильно дифференцированных подвидов в каждой фауне. Например, золотистый суслик (Citellus saturatus) Каскадных гор видово отличается от Citellus lateralis. Предположительно, каскадная форма была изолирована в южных Каскадных горах во время Вашон-Висконсин. Дугласова белка (Tamiasciurus douglasii) Каскадных гор, имеющая красное брюхо, такая же, как белка низменностей западного Вашингтона, но видово отличается от красной белки (Tamiasciurus hudsonicus) фауны Скалистых гор, которая имеет белое брюхо. В крайних северо-восточных Каскадных горах эти два вида встречаются вместе. Они не скрещиваются, но, по-видимому, конкурируют, поскольку не встречаются вместе. Летяга (Glaucomys sabrinus fuliginosus) Каскадных гор лишь незначительно отличается от других рас фауны Скалистых гор, но сильно отличается, как и все расы Скалистых гор, от подвида западного Вашингтона (Glaucomys s. oregonensis). Красно-спинная полевка Каскадных гор — это Clethrionomys gapperi, вид, отличный от Clethrionomys californicus западного Вашингтона. Тушканчик Каскадных гор — это Zapus princeps trinotatus, та же раса, которая встречается в западном Вашингтоне. Она весьма отлична от рас фауны Скалистых гор и ранее считалась отдельным видом. Заяц-беляк Каскадных гор тесно связан с другими расами фауны Скалистых гор, но отличается от L. a. washingtonii западного Вашингтона. Пищуха (Ochotona princeps) Каскадных гор, по-видимому, была изолирована в южной части хребта во время оледенения. После отступления ледников она расширила свой ареал на север. Конкуренция между двумя подвидами привела к параллельному распределению из-за относительного размера тела. Две расы свободно интерградируют, и различия между ними не так велики, как у других упомянутых форм.
Третья группа видов млекопитающих Каскадных гор состоит из видов, типичных для фауны Скалистых гор, таких как: Marmota caligata, Synaptomys borealis и Orcamnos americanus. Каждый из них не имеет экологического аналога в Тихоокеанской прибрежной фауне. Каждый из них отсутствует в Каскадных горах Орегона.
Мы интерпретируем смешение фаун в Каскадных горах следующим образом: ледяной щит Вашон-Висконсин находился на месте в течение длительного периода времени, вероятно, дольше, чем современная эпоха. В это время лесные млекопитающие тихоокеанского побережья были изолированы от лесных млекопитающих дальше на восток ледниками на севере и пустыней на востоке. Изменения произошли в обеих разделенных лесных фаунах. Некоторые виды, возможно, такие как мамонт, вымерли. Другие формы были истреблены тогда или в более раннее время в одной фауне или в другой. Если Aplodontia, Neurotrichus или Scapanus встречались в фаунистической области Скалистых гор, они жили во внутренних районах с суровым климатом и исчезли там, потому что не смогли адаптироваться к холоду. В мягком климате, вызванном близостью океана, мягком даже во время Вашон-Висконсин, судя по данным, полученным при изучении ископаемой пыльцы, примитивные формы, такие как кроты, землеройка Бендира и горный бобр, сохранились вдоль побережья, где не было бореальных условий. Некоторые альпийские формы, такие как Marmota olympus, Ochotona princeps brunnescens и Citellus saturatus, сохранились в Олимпийских или Каскадных горах как реликтовые виды. В целом, однако, ледниковая дивергенция привела к бореальной лесной фауне и умеренной лесной фауне.