--°C, ...
Тема государственного задания: «Палеоэкологические исследования условий обитания мамонтовой фауны в плейстоцене и голоцене на территории Якутии».
Состав исполнителей (10 человек):
Важнейшей частью мониторинга мамонтовых местонахождений и находок мамонтовой фауны являются экспедиции. В 2023 году экспедиции проводились в Амгинском, Абыйском, Верхоянском и Чурапчинском районах. Абыйский район в последнее время богат на уникальные находки палеонтологических объектов.
Так, на правом берегу реки Бадярихи была найдена целая мумифицированная туша, предположительно длиннохвостого суслика (Urocitellus undulatus Pallas, 1775). Туша сохранилась исключительно хорошо, шерсть облезла только на левой части морды, в брюшке и задней части туловища (в крестцовой области). По размеру тела это сравнительно крупный суслик: длина тела 24 см, длина хвоста 10 см, имеет довольно густой мех. Окраска спины — буровато-охристая со светлым крапом, на боках и плечах переходит в рыжую. Верхняя часть туловища яркая, рыжевато-жёлтая.
Рис. 1. Тушка суслика.
В местности «Эhэ аргахтаах», в бассейне реки Тиряхтэх (левый приток), была найдена мумифицированная туша детеныша ископаемой росомахи (Gulo gulo L., 1758). Туша хорошо сохранилась, затылочная часть головы оголилась (кожа цела). Сильно мумифицирована, шерсть животного густая, длинная, жесткая. Окрас темно-коричневый или с черным оттенком, с более светлой или белой полосой на морде, макушке и по бокам до основания хвоста. Длина хвоста 7 см, длина тела от кончика носа до хвоста 28 см, зубы молочные прорезались (верхние и нижние резцы), примерный возраст детеныша 5 недель. Это первая в мире находка ископаемой росомахи.
Рис. 2. Тушка детеныша ископаемой росомахи.
В ходе экспедиционных работ на реке Амга Амгинского района, в скалистом берегу были обнаружены остатки двух видов — ярких представителей мамонтовой фауны: ископаемый бизон, предположительно относящийся к виду степной бизон (Bison priscus Bojanus, 1827), и шерстистый носорог (Coelodonta antiquitatis Blum., 1799). Находки шерстистых носорогов в Центральной Якутии довольно редки и сосредоточены в основном в низменных долинных ландшафтах. Найденный череп и кости конечностей C. antiquitatis уже необычны благодаря своему местонахождению в скальной местности. Кроме того, данный череп принадлежал только повзрослевшему, и, возможно, еще не половозрелому (по аналогии с современными носорогами) животному, что дает ценные сведения об онтогенезе шерстистых носорогов. Соответственно, данный материал подлежит дальнейшему более детальному изучению.
Продолжающаяся третий год экспедиционная деятельность в Чурапчинском районе, в местности Хонду, вносит весомый вклад в российскую палеонтологию и археологию. Так, в 2023 году здесь были найдены новые для позднего плейстоцена Якутии виды животных. Это находки костных остатков рыси (Lynx sp.) и ласки (Mustela nivalis L., 1766). Уже эти находки делают Хонду уникальным местонахождением.
Но здесь были найдены и определены виды Myomis, Arvicola, характерные для фауны раннего плейстоцена Алтая (Нижнеудинская пещера), установлено наличие леммингов (Lemmus sp.). Фауна среднего и раннего плейстоцена идентифицируется по присутствию соответствующих форм Arvicola. Фауна позднего плейстоцена представлена широким спектром видов, характерных для Евразии, от мамонтов до грызунов (включая Marmota sp.). Но самой примечательной находкой является дистальный эпифиз трогонтериевого бобра (Trogontherium sp.). Данная находка может относиться как к раннему плейстоцену, так и вовсе к неогену, что дает все перспективы Хонду стать местонахождением мирового уровня.
На данном этапе изучения можно характеризовать местонахождение Хонду как разновременной объект, включающий в себя как плейстоценовый мамонтовый комплекс, так и раннеплейстоценовую фауну. В археологическом плане находки представлены палеолитическими, мезолитическими и, вероятно, более поздними культурными включениями (фрагмент керамики может соотноситься с культурами раннего железного века).
Здесь обнаружены:
Рис. Дистальный эпифиз трогонтериевого бобра.
Рис. 1 — фрагмент бивня мамонта со следами расщепления и негативом снятия; 2 — фрагмент ребра мамонта, поверхность которого обладает сильной полировкой; 3 — мелкий кремниевый отщеп с концевым скребком на пластине; 4 — клиновидный нуклеус.
По отдельным проектам изучались костные остатки бизонов.
Проведенное исследование и анализ имеющихся литературных данных показали, что черепа Bison priscus из позднеплейстоценовых отложений Якутии по большинству параметров соответствуют максимальным размерам современного американского бизона Bison bison или крупнее последних. Рога же бизонов из позднего плейстоцена превышают по размерам рога современных бизонов в 1,5–2 раза и сопоставимы с таковыми среднеплейстоценового длиннорогого бизона B. priscus crassicornis Richardson (= longicornis). Подобная диспропорция в размерах черепа и рогов у позднеплейстоценового бизона, по-видимому, обусловлена обитанием их в открытых ландшафтах арктической степи. Возможно, морфологическое своеобразие степного бизона позднего плейстоцена Якутии заслуживает выделения его в самостоятельный подвид.
По второму проекту изучалось расселение древних бизонов в Палеарктике. Согласно полученным данным, размер тела и пропорции конечностей бизонов являются не только хорошим таксономическим инструментом, но и отличным предсказателем палеоэкологических условий. Морфологические изменения указывают на то, что эти бизоны реагировали на постепенное открытие ландшафтов в результате климатических изменений, затронувших Евразию в течение плейстоцена. Сокращение лесных ареалов и наступление более холодного, засушливого климата, очевидно, привело к увеличению толщины, размера и гипсодонтности метаподий у лептобоса раньше, а у бизона позже.
Анализ данных по бизонам в интервале 1,8–0,01 млн лет назад показывает, что существует четкая тенденция к увеличению длины форм с небольшими колебаниями, обусловленными точечными изменениями среды обитания, часто коррелирующими со сменой ледниковых периодов на межледниковые. Более того, переход от средних размеров к крупным (при весе около 600 кг) знаменует сильное увеличение размера радиуса. Оценка массы тела свидетельствует о наличии четкой тенденции к гигантизму как в роду Leptobos, так и в роду Bison. Эта тенденция, скорее всего, контролировалась целым рядом факторов, включая правила Копе–Депере и Бергмана, доступность ресурсов, внутривидовую конкуренцию и давление хищников.
Что касается прочности, пульсирующая среда обитания повлияла на массу тела бизонов, которые увеличивались в размерах в благоприятные периоды (то есть в теплое и влажное межледниковье) и уменьшались до более мелких форм в более суровых условиях (то есть в засушливое и холодное ледниковье).
Современные технологии все активнее внедряются в палеонтологию. Так, работа по созданию 3D-моделей мерзлых трупных останков млекопитающих мамонтовой фауны с хорошей сохранностью путем 3D-сканирования имеет следующие промежуточные итоги:
Рисунок. 3D-скан черепа бизона в нескольких проекциях.
Применение БПЛА при обследовании околоводных территорий водоемов Арктики может способствовать идентификации поисковых признаков местонахождений ископаемой мамонтовой кости и, в частности, может быть использовано для:
Рис. а — ортофотоплан местонахождения БМ на р. Зырянка; b — цифровая модель местности.
Применение БПЛА для обследования местонахождений остатков животных мамонтовой фауны значительно сокращает время и трудозатраты на стратегическое разведочное обследование и выявление существенных поисковых признаков. Наиболее эффективным следует считать применение БПЛА для оценки состояния береговых линий с ярами (в том числе мониторинг) в режиме реального времени, а также обследование неглубоких пресноводных объектов (озера, реки). Следует отметить, что успешный поиск на дне пресноводных водоемов сильно зависит от мутности воды, состояния и обильности донной растительности, а также глубины и погодных условий в день съемки.
С использованием БПЛА (в сочетании с другими методами) возможно выполнять и более сложные задачи — косвенно судить о направлениях течения палеорусел, выполнять комплексное описание значительных территорий, включая сведения о рельефе, растительности и состоянии водоемов.
Массовые скопления остатков животных мамонтовой фауны на территории РС (Я) свидетельствуют о том, что основная их часть сконцентрирована в Арктической зоне Якутии. Составлена обзорная карта 87 массовых скоплений остатков животных мамонтовой фауны, данные которой обновляются в постоянном режиме. Также на карте отмечены местонахождения известных трупных и скелетных остатков шерстистых мамонтов Якутии. Геологический возраст большинства находок относится к каргинскому времени, которое, как описано выше, ознаменовалось развитием термокарстовых процессов и активизацией речной деятельности. Заболачивание тундры, распространение термокарстовых озер, разрушение береговых участков рек, озер и морей способствовали гибели млекопитающих и захоронению их трупов в многолетнемерзлых грунтах.
Новые находки мамонтов позволяют проводить морфологические исследования и изучать приспособления шерстистого мамонта к условиям существования позднего плейстоцена. Мамонт (Mammuthus primigenius) обладал набором специфических анатомо-морфологических адаптаций, позволивших в течение длительного времени не только выживать в суровых условиях, но и широко распространиться по территории северной Голарктики.
Генетические исследования позволяют на высокотехнологическом уровне дополнить сравнительные анатомо-морфологические исследования. Было проанализировано 23 древних генома шерстистых мамонтов, в том числе один из старейших известных образцов возрастом 700 000 лет, чтобы выявить фиксированные мутации, уникальные для этого вида, и получить оценки того, когда эти мутации возникли. Было обнаружено, что уже в начале своего видообразования шерстистый мамонт приобрел широкий спектр положительно отобранных генов, включая те, которые связаны с развитием волос и кожи, накоплением жира и метаболизмом, а также функцией иммунной системы. Были идентифицированы гены с несколькими мутациями, которые, возможно, были ответственны за крошечные уши шерстистого мамонта.
Эволюция мамонтов (род Mammuthus) характеризовалась серией морфологических переходов, определяемых возрастающей специализацией к жизни в холодных высокоширотных условиях с открытыми ландшафтами и травянистой растительностью. Кульминацией этого процесса стала эволюция шерстистого мамонта, который возник в северо-восточной Сибири на ранних стадиях среднего плейстоцена, примерно 700 000 лет назад, и вымер к началу голоцена, 12 000 лет назад, на подавляющем большинстве континентов.
По сравнению с его существующими родственниками — слонами, а также с более ранними представителями Mammuthus, он был уникальным образом приспособлен к жизни в высоких широтах Арктики. Так, шерстистые мамонты имели несколько иммунных мутаций в антигенах Т-клеток, которых не было у их предков. Эти мутации могли привести к усилению клеточного иммунитета, скорее всего, в ответ на появление вирусных патогенов. В отчете приведен полный список известных на сегодняшний день специфических мамонтовых генов.
Все усилия по нормализации законодательства по обороту мамонтовых бивней временами натыкаются на неясности в терминологии. Так, в современном нормативно-правовом поле Российской Федерации, регулирующем коммерческий оборот мамонтовых бивней, обычный поделочный материал, объем добычи которого в год превышает сотню тонн, априори отнесен к культурным ценностям. Мамонтовые бивни являются высоколиквидным товаром, от коммерческого оборота которого зависит благосостояние тысяч людей, проживающих в Арктической зоне России.
В то же время жесткий контроль за палеонтологическими находками, заявляемыми на экспорт, необходим, так как часть находок, включая бивни и фрагменты бивней мамонтов, а также кости и скелетные остатки представителей мамонтовой фауны, обладают такими качествами, как редкость, высокая степень аттрактивности, а также могут являться носителями уникальной научной информации, что, безусловно, относит их к культурным ценностям, а то и к культурным ценностям, имеющим особое значение.
Регламентирование нормативно-правовых актов, регулирующих вывоз культурных ценностей по отношению к палеонтологическим материалам, выраженное в корректировке и уточнении определений, что относится к культурным ценностям, а что — к поделочным материалам, позволит полностью легализовать экспорт мамонтовых бивней и увеличить не только наполняемость бюджетов различных уровней, повышение доходов местного населения, но и приток ископаемых находок мамонтовой фауны в государственные научные организации.
Список опубликованных научных работ представлен в Приложении 1. Из 16 публикаций:
Проведены экспедиции: