У пещерных медведей, вымерших около 25 тыс. лет назад (эпоха ледникового максимума), дыхательная система адаптировалась к изменениям климата: твердое нёбо стало длинным и узким — такая форма в холодном климате позволяет лучше согревать воздух и увлажнять его перед попаданием в легкие (у людей обнаружены схожие адаптации). К таким выводам впервые пришли ученые в результате анализа 134 черепов двух вымерших и 10 современных видов — от полярных до тропических бамбуковых медведей. Выводы они опубликовали в журнале Palaeontologia Electronica.
«На протяжении четырех лет мы работали с найденными на раскопках черепами пещерных медведей позднего плейстоцена, с их томограммами, измеряли черепа современных медведей, собирали литературу и статистику, чтобы получить важный вывод об экологии пещерных медведей и понять, повлиял ли климат на часть дыхательной системы — форму костного нёба и хоан (внутренние ноздри)», — рассказывает старший научный сотрудник лаборатории естественнонаучных методов в гуманитарных исследованиях УрФУ Антон Кочнев.
У млекопитающих носовая полость и связанные с ней структуры являются важной областью, где отражаются последствия адаптации вида к изменяющимся климатическим условиям, поскольку она играет жизненно важную роль в дыхании и терморегуляции. То есть в холодных условиях дыхательные структуры изменяются для улучшения сохранения тепла и влаги, что отражается в том числе на костном нёбе. Анализ показал, что среди всех изученных видов, в том числе современных, у двух пещерных медведей — Ursus kanivetz и Ursus rossicus — наиболее выраженные морфологические изменения: нёбо оказалось самым длинным и узким относительно размеров тела. Иными словами, древние пещерные медведи оказались наиболее адаптированными к холодному климату. Однако это не спасло их от вымирания.
«Дыхательная система пещерных медведей была приспособлена к холодному климату, но, по всей видимости, к наступлению последнего оледенения, изменившего условия их обитания, адаптироваться они не смогли», — объясняет Антон Кочнев.
Как полагают исследователи, причина вымирания во многом может быть связана с кормовой базой.
«Мы достоверно знаем по изотопам, по микроследам на зубах, что пещерные медведи в отличие от некоторых современных сородичей были вегетарианцами, питались только растительной пищей. Вероятно, они не могли накопить необходимое количество жира для выживания во время длительной спячки в плейстоцене. К примеру, их родственники бурые медведи, которые тоже жили в то время, пережили холодный период, потому что у них универсальная диета. Кроме того, из-за увеличения продолжительности зим — а мы помним, что медведицы рожают во время зимней спячки — увеличилась и смертность детенышей», — объясняет Антон Кочнев.
Отметим, участие в исследовании приняли специалисты Уральского федерального и Московского государственного университетов, Уральского отделения Российской академии науки и Китайской академии наук. Работу специалистов лаборатории естественнонаучных методов в гуманитарных исследованиях УрФУ поддержало Минобрнауки России по программе «Приоритет-2030».
Справочно: пещерные медведи — группа млекопитающих, широко распространенных в Северной Евразии с конца калабрийского периода (1,8 млн лет назад — 0,77 млн лет назад). Несмотря на широкую географию и высокое таксономическое разнообразие, пещерные медведи вымерли на всей территории своего обитания около 25 тыс. лет назад, что совпадает с последним ледниковым максимумом. По размерам малые пещерные медведи были схожи с современными бурыми, а большие пещерные медведи могли достигать 2,8 м в высоту, 1,6 м в холке и весить до 800 кг (как современные кадьяки).
Фото: Александр Трифонов / УрФУ.
