Профессор кафедры палеонтологии и исторической геологии Томского государственного университета Сергей Лещинский вместе с соавторами из Эстонии и Финляндии изучили содержание стабильных изотопов углерода и азота в зубах шерстистого мамонта и обнаружили самую высокую концентрацию изотопа азота (δ15N), зарегистрированную когда-либо в останках мамонтов всего Северного полушария.
Максимальные значения стабильного изотопа азота в остатках животных учёные выявили на уникальном местонахождении – минеральном оазисе Волчья Грива. Этот факт косвенно подтверждает сделанный ранее вывод о том, что мамонты испытывали минеральное голодание и приходили на «зверовые солонцы» в периоды нарушения водно-солевого баланса в организме. Это развивает гипотезу Сергея Лещинского о причинах вымирания мамонтов: животные страдали «минеральным дефицитом» — их рацион был беден жизненно необходимыми химическими элементами. Статья опубликована в журнале Quaternary Science Reviews (Q1).
По словам профессора, зубная эмаль и дентин — наиболее плотные ткани, которые хорошо сохраняются в ископаемом состоянии. Кости же подвержены сильному разрушению из-за физического и химического выветривания и поэтому часто непригодны для геохимических исследований.
"Мы проанализировали 29 образцов дентина мамонтов, а также дентин одной лошади и одного оленя, — рассказал заведующий лабораторией континентальных экосистем мезозоя и кайнозоя геолого-географического факультета ТГУ, палеонтолог Сергей Лещинский. — Обнаружили самую высокую концентрацию стабильного изотопа азота (δ15N) из когда-либо зарегистрированных во всем Северном полушарии. По составу стабильных изотопов можно уточнить характеристики окружающей среды в период плейстоцена (так называемый Ледниковый период): когда мамонты погибали, какая в это время была среднегодовая температура, какого типа растениями питались животные и прочее".
Исследование также опровергает гипотезу о том, что в период последнего ледникового максимума (около 28–22 тысяч лет назад) человек каменного века мигрировал с территории Сибири на юг из-за очень суровых климатических условий.
"Во всех мамонтовых «кладбищах» при раскопках мы находили каменные артефакты, что прямо доказывает сосуществование людей и мамонтов на юге Западно-Сибирской равнины", — дополнил профессор.
Ученые ТГУ работали с остатками животных из трёх местонахождений позднего плейстоцена на юго-востоке Западно-Сибирской равнины: Красноярская курья (Томская область), Шестаково (Кемеровская область) и Волчья Грива (Новосибирская область), где проводили раскопки с 1991 по 2021 годы.
"Геологический возраст объектов соответствует так называемому последнему ледниковому максимуму — периоду, когда массовые остатки мамонтовой фауны накапливались в этих трех местонахождениях. На Волчьей Гриве, крупнейшем «кладбище», уже выявлено более 9 тысяч остатков не менее 80 мамонтов, а вскрыто раскопками не более 5 % его площади, это несколько гектаров. И сколько там ещё захоронено? Наверное, раз в 10–20 больше, чем найдено", — отметил Сергей Лещинский.
Самое крупное местонахождение — Волчья Грива — сформировано на «зверовом солонце». Благоприятный геохимический ландшафт притягивал крупных растительноядных животных. Мамонты, бизоны, лошади приходили сюда, чтобы восполнить свой минеральный дефицит. Минеральный дефицит — дисбаланс, при котором организм недополучает вместе с пищей и водой жизненно необходимые химические элементы. Это приводит к различным заболеваниям скелетной системы, мягких тканей и внутренних органов.
"Волчья Грива была своеобразным минеральным оазисом с аномально высоким содержанием определенных химических элементов, жизненно необходимых для существования. Животные десятками и сотнями одновременно могли посещать этот участок. Вероятно, поэтому данное место имеет такое высокое содержание стабильного изотопа азота в остатках мамонтов", — подчеркнул Сергей Лещинский.
Фундаментальные исследования позволяют сделать аргументированные заключения об актуальной проблеме вымирания мамонтов и других организмов, а также реконструировать условия окружающей среды прошлого.
По словам профессора, болезни мамонтов, в основном, связаны со скелетной системой: остеопороз, остеолиза, остеомаляция и другие. Причем, в исследуемых трех местонахождениях доля больных мамонтов превышала 50 %.
"Мы считаем, что вымирание связано с деградацией благоприятных геохимических ландшафтов, их ухудшением, а точнее, окислением. Отмечается сокращение в ландшафте, в первую очередь, кальция, а также натрия, магния и других элементов. Животные продолжают хорошо питаться, но при этом скелет начинает страдать из-за минеральной недостаточности. В качестве примера: корм мамонтов, в основном, состоял из богатого разнотравья, но около 12 тысяч лет назад из-за выше указанных причин сухая мамонтовая степь стала исчезать, вместо нее появились обширные увлажненные пространства с растениями другого химического состава — и животные начали болеть", — резюмирует Сергей Лещинский.
В своем исследовании ученые развивают геохимическую концепцию: изменения окружающей среды Северной Евразии, связанные с тектоническим подъемом обширных территорий, потеплением и увлажнением климата, привели к кардинальному ухудшению геохимических ландшафтов.
"Крупные растительноядные животные стали страдать «минеральным голоданием», в их диете был явный химический дисбаланс. Изученные остатки мамонтов указывают на то, что многие из них были больны. Проводимые нами исследования позволяют делать выводы и об экологии современных млекопитающих, выявлять признаки и причины заболеваний. Мы можем на основании комплексных детальных исследований прогнозировать изменения окружающей среды в ближайшем и отдаленном будущем и предположить, какие болезни могут повлечь эти перемены, чтобы человечество уже было к ним готово", — сказал Сергей Лещинский.
Справка: сотрудники лаборатории континентальных экосистем мезозоя и кайнозоя геолого-географического факультета ТГУ изучают мамонтовую фауну и окружающую среду ледникового периода на протяжении 35 лет. Цикл работ посвящен причинам и обстоятельствам вымирания древних животных. Так, в 2022 году учёные обнаружили патологию у шерстистых мамонтов и сделали вывод о неблагоприятной геохимической среде, которая привела к вымиранию этих животных.
Источник: Минобрнауки РФ
