Если проанализировать географическое размещение степных ландшафтов на земном шаре, то обнаруживается, что наиболее типичные степи формируются во внутренних областях материков.
Примечательно также, что размеры площадей, занятых степями, прямо пропорциональны размерам материков. Местоположение, размеры и конфигурация ареалов степных ландшафтов свидетельствуют о внутриконгинентальном происхождении степей. Чем больше размеры материка, тем меньше его внутренние части подвержены влиянию морского воздуха, тем энергичнее материк нагревается летом и остывает зимой. Таким образом, на крупных массивах суши происходит дифференциация климатов и по тепловому режиму, и по степени увлажненности. В центре материка формируется аридная (сухая) зона, а на его окраинах — гумидная (влажная). Такие условия начали возникать на земле с триасового периода (230—200 млн лет назад), когда размеры и форма Евразийского материка стали приближаться к современным. Именно с этого времени начала существовать промежуточная между лесом и пустыней зона с неустойчивым сезонным климатом, являющимся важнейшим условием для формирования степных ландшафтов. Наилучшие возможности для их дальнейшего развития и совершенствования в Евразии возникли в палеогене, когда были заложены основные разновидности степей.
На материках северного полушария окончательно сформировавшийся в неогеновом периоде молодой степной ландшафт уже в четвертичное время ожидали по крайней мере два суровых испытания. Первое — материковое оледенение, второе — появление человека и человеческого общества.
Характеризуя историю природы Евразии перед началом четвертичного периода, академик К. К. Марков (1965) так рисует общую ландшафтную ситуацию на материке. На всем пространстве от Индии до Арктики географическая зональность была выражена слабо. Выделялись лишь зоны умеренного типа (в Африке), субтропическая и тропическая. В то время еще не было арктической пустыни и тундры, а пустыни и степи имели в субтропиках не очень четкие очертания. С начала четвертичного периода непрерывно усложнялась структура зональности и усиливались контрасты между ландшафтами различных зон. В результате, как указывает К. К. Марков, в Центральной Азии, климат которой отличается наибольшей засушливостью, обособлялись пустыни и степи. Аридные условия на пространстве современных пустынь и степей были далеко не так резки, как теперь. Позднее климат стал суше и холоднее. Наблюдается процесс распространения аридных условий к западу.
В Средней Азии и Казахстане в эоцене (средний отдел палеогена) еще господствовали лесные и лесостепные ландшафты. Остепнение происходит здесь с конца олигоцена — начала миоцена (около 25 млн лет назад). На юге Русской равнины до миоценового периода господствовал лесной тип растительности. Но в миоцене остепнение захватывает юго-восток и юг Русской равнины. Так, в Сальско-Манычском районе (Ростовская область и Ставропольский край) степи появились в средне-сарматское время. В отложениях верхнего сармата и понта (10—7 млн лет назад) здесь уже почти безраздельно господствует пыльца травянистых и кустарниковых растений.
В плиоцене в Причерноморье обитали верблюды и страусы. На юге Русской равнины в это время образовались красноцветная кора выветривания и коричневые почвы, свидетельствующие о климате средиземноморского типа с жарким сухим летом и теплой дождливой зимой. В четвертичном периоде великое остепнение охватило огромное пространство Евразии и Северной Америки.
Новый характер придали остепнению чередующиеся оледенения и межледниковые фазы. Они способствовали колебательному изменению границ степей. В эти периоды наряду с «теплой» степью образуется своеобразная «холодная» степь (тундролесостепье), элементы которой проникают к северу до полярных морей. В межледниковые эпохи в средней полосе Русской равнины холодная степь вытесняется лесом, а в южной — сменяется лесостепью. В этих перемещениях в северо-южном направлении степная флора обогащалась тундровыми, лесными к пустынными элементами и закалялась, приспосабливаясь к экстремальным климатическим условиям.
После освобождения севера Евразии от последнего ледникового ига (более 10 тыс. лет назад) порядок ландшафтных зон восстанавливается и приобретает современные черты. Таким образом, доисторический этап эволюции степных ландшафтов начался несколько десятков миллионов лет назад. Но только в четвертичное время произошло повсеместное похолодание территории северной Евразии, возросла аридность ее южной части, за счет чего усилились местные и зональные природные контрасты. Промежуточное, центральное положение степной и лесостепной природных зон на грани жарких сухих пустынных и холодных влажных лесных ландшафтов позволило Ф. Н. Милькову (1955) принять эти зоны за основу, на которой строится вся система физико-географического районирования нашей страны.
Есть две противоположные точки зрения на взаимоотношения степи с соседними природными зонами. Видные географы и ботаники С. И. Коржинский (1888, 1891), Л. С. Берг (1947), В. Н. Сукачев (1922) утверждали, что лес наступает на степь, а сами степи смещаются в сторону полупустынь. Еще в 80-х гг. прошлого века С. И. Коржинский выдвинул гипотезу о наступлении леса на степи, о сравнительной молодости лесостепной зоны, возникшей на месте степей. По С. И. Коржинскому (1888), в «борьбе за существование» между лесной и степной растительностью победа остается за лесом как более мощным типом: растительности. Вслед за С. И. Коржинским причину наступления леса на степь Л. С. Берг (1947) видел в похолодании климата, а Г. И. Танфильев (1894) — в сугробах снега на опушках леса, которые вызывают повышенное увлажнение и выщелачивание почв. В противоположность им академик В. Р. Вильямс (1936) развил гипотезу о наступлении степей на лес, о прогрессирующем иссушении степной зоны.
Интересна и циклическая гипотеза взаимоотношений леса и степи, выдвинутая Г. Гроссетом (1930), согласно которой лес и степь неоднократно сменяют друг друга во времени. Такой своеобразный «естественный севооборот» Г. Гроссет объясняет тем, что лес, длительное время произрастающий на одном месте, истощает почву и сам себя уничтожает, а разнотравная степь, сменив лес, напротив, улучшает почву, делает ее пригодной для произрастания древесной растительности.
Но все эти точки зрения опровергаются палеоботаническими и палеозоологическими данными, которые свидетельствуют, что степная ландшафтная зона — устойчивый во времени и пространстве комплекс. Выяснено, что в послеледниковый период границы степной зоны почти не изменились.
На основе анализа данных пыльцевых диаграмм М. И. Нейштадт (1957) сделал заключение, что «современные границы зоны на Русской равнине установились в раннем голоцене. В дальнейшем, особенно в позднем голоцене, занятая лесами площадь сильно сократилась под влиянием антропогенного фактора, однако это не изменило общих природных границ степной зоны» (с. 362). Факты проникновения полупустынных элементов в степную зону, усиление аридности и континентальности климата наряду с природной динамикой объясняются и деятельностью человека (повсеместная распашка, неумеренный выпас скота и степные пожары, вырубка степных лесов и т. д.).
В связи с изучением истории возникновения и развития степных ландшафтов большой интерес представляет гипотеза Г. И. Танфильева об их широком распространении в прошлом на Русской равнине. В небольшой статье «Доисторические степи Европейской России», опубликованной в 1896 г., ученый делает вывод, что в позднеледниковое время север Русской равнины был «одет» тундрой, юг и большая часть средней полосы — степями. Существованию тундр на Русской равнине в приледниковой зоне препятствовал, по мнению Г. И. Танфильева, карбонатный характер грунтов — лессов и лессовидных суглинков, которые в невыщелоченном состоянии могут быть покрыты только степной растительностью. Доисторические степи, по Г. И. Танфильеву, шли на север — до северной границы лессовидных пород; ныне это в ландшафтном отношении подзона северной лесостепи, характеризующаяся господством серых лесных (лесостепных) почв. Возникновение доисторических степей ученый связывал не с климатом, а с наличием соленосного лесса.
Современные палеозоологические и палеоботанические данные подтверждают, что сразу после отступления ледника на
Русской равнине господствовали ландшафты с островами лесов. Безлесье усиливало континентальность климата, который был сравнительно сухим, но не теплым.
Для раннего послеледниковья палеозоологами описана интересная фауна, в которой уживаются друг с другом представители тундр (Песец, лемминг), степей (суслик, сурок, тушканчик) и лесов (бобер, благородный олень). В дальнейшем палеоботаники обнаружили в позднеледниковых отложениях одновременное произрастание растений тундр, болот, лесов, разнотравных и ковыльных степей, солончаков. Эти «смешанные» флора и фауна в целом напоминают современные острова степей в бассейнах Лены и Яны, расположенных, как известно, в зоне многолетней мерзлоты.
Говоря о позднеледниковом ландшафте средней полосы Русской равнины, Ф. Н. Мильков (1957) предлагает назвать его позднеледниковой лесостепью, которая генетически связана с холодной плейстоценовой лесостепью И. М. Крашенинникова (1939), господствовавшей на юге Русской равнины, в Зауралье и Северном Казахстане в ледниковую эпоху. Черты послеледникового лесостепного ландшафта (по сути, его реликты) обнаруживаются ныне в пределах современной лесостепной и степной ландшафтных зон.