В основе грандиозной теории Сергея лежит простое наблюдение: злаки, основной растительный компонент холодных плейстоценовых степей, не похожи на большинство растений. Многие виды растений защищаются от травоядных толстой корой, колючками, они ядовитые или невкусные. Некоторые просто растут вне пределов досягаемости. Когда злаки появились между 100 и 70 миллионами лет назад, их стратегия выживания была совершенно иной. Сергей и другие ученые утверждают: вместо того чтобы полагаться на надежную защиту, некоторые злаковые травы вступили в союз, своеобразное экологическое партнерство, с крупными травоядными. Эти травы предоставляли пасущимся животным бесконечные поля нежных зеленых листьев, которые быстро восстанавливались, стоило их сорвать. В обмен на этот постоянный источник пищи мамонты и другие представители мегафауны вытаптывали, съедали и иным образом сдерживали основных ботанических конкурентов трав – кустарники и деревья – и удобряли поля навозом. Вместе, согласно этой теории, злаки и мегафауна создавали и регулировали экосистему мамонтовой степи.
Чем больше Сергей думал об этом симбиозе, тем больше осознавал его мощь. Симбиоз трав и пасущихся животных мог изменить далеко не только сами ландшафты. В плейстоцене, как и сегодня, под поверхностью Арктики лежали толстые слои замерзшей почвы. Она находилась в состоянии вечной мерзлоты и скрывала в себе огромный запас углерода в виде сохранившихся останков древней жизни. Если климат менялся и температура поднималась достаточно высоко, то вечная мерзлота начинала таять, позволяя микробам разрушать органические вещества и высвобождать парниковые газы, такие как углекислый газ и метан, в количествах, достаточных для потепления планеты. Мамонтовая степь, по мнению Сергея, могла противостоять этому глобальному потеплению.
Поскольку злаки обычно бледнее деревьев и многих других растений, их отражательная способность гораздо выше: они отражают больше света и тем самым охлаждают Землю. Кроме того, злаки забирают огромное количество углерода из атмосферы и накапливают его в корнях, которые впитывают бо́льшую часть воды из почвы, сохраняя ее сухой и твердой. Зимой мамонты и другие крупные травоядные избавлялись от поверхностных, сохраняющих тепло слоев снега, просто ступая по земле всем своим весом, а также раскапывая снег, чтобы найти там растения и клубни. Таким образом, они подвергали не прикрытую снегом почву с вечной мерзлотой под ней воздействию низких зимних температур, обеспечивая гарантию, что она останется в замершем состоянии. Когда люди уничтожили бóльшую часть мегафауны, они не только сократили биоразнообразие Земли, но и нарушили ее способность регулировать климат планеты.
Сложные экологические связи между пасущимися животными, лугами и климатом возникают в результате одного из самых важных трансформационных процессов на Земле – коэволюции. В самом простом понимании коэволюция означает совместное развитие. Это взаимная эволюция двух или более существ, влияющих друг на друга. Цветы и опылители – наглядный пример, упомянутый еще Чарльзом Дарвином в книге «Происхождение видов». На протяжении десятков миллионов лет цветки и их опылители формировали строение и поведение друг друга. У многих насекомых, птиц и млекопитающих развились крылья, хоботы, рты, пасти, глаза и мозг, лучше приспособленные к тому, чтобы найти цветочную пыльцу. Параллельно с этим цветы стали более яркими, благоухающими и замысловатыми по форме. Некоторые цветы хранят нектар в настолько длинных и узких трубочках, что дотянуться до него может лишь мотылек единственного вида – с таким же длинным хоботком. Орхидеи из рода Офрис обманывают самцов ос, заставляя их спариться с цветком, имитирующим форму, цвет, запах, ворсинки и даже блеск крыльев самки осы. Когда самец осы энергично совокупляется с тем, что он считает своей парой, к его голове приклеиваются липкие мешочки с пыльцой. Другие примеры коэволюции – это хищники и жертвы, а также хозяева и паразиты.
Хотя под коэволюцией обычно понимают взаимодействие видов живых существ, она может происходить и между другими объектами. Например, мемы, технологии и культура могут развиваться совместно. Жизнь и окружающая среда тоже эволюционируют вместе. Классическая эволюция путем естественного отбора происходит через изменение генетического состава популяций, члены которых различаются по своим признакам. Особи, способные выживать и размножаться в конкретных условиях, оставляют после себя самое большое потомство и передают гены, кодирующие те самые признаки, которые сделали их столь способными к выживанию. Поколение за поколением эти гены и признаки распространяются в популяции все больше. Таким образом виды приспосабливаются к окружающей среде.