--°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 2024 году экспедиции проводились в Абыйском, Верхоянском, Хангаласском и Чурапчинском районах.
В Абыйском районе исследования проводились на реках Тирехтях и Бадяриха, а также на обнажении Мылахчин, на правом берегу реки Индигирка. Были найдены: задняя нога бизона (Bison priscus) с мягкими тканями на Мылахчине; черепа бурого медведя (Ursus arctos), волка (Canis lupus), лисы обыкновенной (Vulpes vulpes), росомахи (Gulo gulo), песца (Vulpes lagopus), пещерного льва (Panthera leo sp.), шерстистого мамонта (Mammuthus primigenius), шерстистого носорога (Coelodonta antiquitatis), ленской лошади (Equus lenensis).
Большой научный интерес представляет находка правого стержня рога сайгака (Saiga tatarica borealis Tscherskii, 1876) (рис. 1). Это первая находка сайгака в среднем течении Индигирки за весь период палеонтологических исследований в Якутии, которые проводятся с конца XVIII века. До этой находки считалось, что сайгаки отсутствовали в данном регионе в позднем плейстоцене. Находка сайгака после определения абсолютного возраста даст ценную информацию о палеоэкологических условиях существования мамонтовой фауны в среднем течении Индигирки.
Рисунок 1. Роговой стержень сайгака на стенке штольни на берегу реки Бадяриха.
В Верхоянском районе полевые работы проводились на Батагайском провале и в устье реки Олдьже. Интерес к Батагайскому провалу, или «Батагайке», обусловлен тем, что здесь обнаружено большое количество находок мамонтовой фауны, часть из которых — полностью сохранившиеся мерзлые мумии мамонта, бизонов, лошадей. Интерес представляет динамика расширения провала, его стратиграфия и геоморфология.
Местонахождение «Батагайка» — термоденудационный котлован, который является одним из наиболее необычных местонахождений в Верхоянском районе. Географическое расположение Батагайского провала: 67°34′48″ с. ш., 134°46′17″ в. д.; он относится к горной системе хребта Черского. Расположен в 10 км к юго-востоку от районного центра Верхоянского района — п. Батагай и примерно в 5 км к северо-востоку от ближайшего населенного пункта — поселка Эге-Хая. Название кратера происходит от ближайшей реки под названием Батагайка, правого притока реки Яна.
Это местонахождение расположено на Северо-Восточном склоне Киргиллях-Хатынгнахской седловины в окрестностях пос. Батагай. На этом месте в результате интенсивной оттайки высокольдистых мерзлых грунтов образовался огромный котлован овальной формы (рис. 2). Размеры его приблизительно 1 × 2 км, протяженность основной стенки обнажения более 1,6 км. Здесь представлена стратиграфическая последовательность мерзлых отложений мощностью более 80 м, охватывающая, по оценкам различных методов исследований, интервал от 250 до 600–700 тыс. лет.
Рис. 2. Изменение размера из-за роста термоденудационной котловины Батагай: (а) изменение поверхности модели между 2014 и 2024 годами; (б) рост по периодам, представленный в виде комбинированного цвета, показывающего разницу между изменениями поверхности модели в 2019–2024 годах — розовый цвет, 2014–2019 годы — синий цвет. Насыщенными цветами отмечены области со значительными изменениями в рельефе в соответствующие периоды.
В местонахождении Олдьже, или «Ручей Старостина», представлены остатки млекопитающих, относящихся к пяти отрядам (грызуны, хоботные, хищные, непарнопалые, парнопалые) и 14 видам. Наиболее многочисленными в выборке являются остатки плейстоценового бизона и плейстоценовой лошади. С учетом того, что проводился только поверхностный сбор наиболее целых костей, выборка может не отражать полностью соотношение остатков разных видов животных. У массовых видов растительноядных млекопитающих данного местонахождения представлены все возрастные группы — от новорожденных и молодых особей до очень старых особей.
В 2024 году был завершен предварительный этап морфометрических исследований туши шерстистого носорога, найденного еще в 2019 году в Абыйском районе (рис. 3).
Рисунок 3. Замороженная туша Абыйского шерстистого носорога C. antiquitatis: а — латеро-вентральный вид с правой стороны; б — вид горба носорога с правой стороны тела; в — латеро-вентральный вид с левой стороны; г — вид горба носорога с левой стороны тела.
Исследования 4–4,5-летней мумии шерстистого носорога позволили частично заполнить пробел сведений об особенностях онтогенеза этого ископаемого животного, проиллюстрировать процесс изменения цвета шкуры носорогов, а также выявить новую анатомическую особенность C. antiquitatis — наличие жирового горба, а также получить информацию о водоеме, в котором туша была погребена.
Находки остатков ископаемых бизонов на территории Якутии многочисленны, отмечены на большей части местонахождений мамонтовой фауны и палеолитических стоянках. В основном они представлены костями конечностей, позвонками или роговыми стержнями. Встречаются черепа с обломанными носовыми костями или без зубного ряда, роговых чехлов и т. п. Однако черепа с полной сохранностью крайне редки.
Закономерности вымирания степного бизона в конце плейстоцена и замены современными формами американского бизона (Bison bison) и европейского зубра (Bison bonasus (Linnaeus)) до сих пор в деталях неизвестны. В связи с этим немалый интерес для исследований по систематике и родственным связям в роде Bison представляют целые черепа ископаемого степного бизона, несущие в себе много информации по морфологическим особенностям их обладателей.
Исследование пластичности питания как механизма адаптации к изменениям климата и окружающей среды у широко распространенного степного бизона может помочь понять причины вымирания мегафауны в прошлом. Целью совместного исследования группы российских и зарубежных специалистов является определение пластичности питания степного бизона, распространенного в больших географических (от Европы через Азию до Аляски) и временных (от среднего до позднего плейстоцена) масштабах.
Конкретные вопросы, рассмотренные в этом исследовании, были следующими:
Чтобы ответить на эти вопросы, была использована текстура микроизноса зубов в качестве диетического прокси и реконструкция растительного покрова на основе пыльцы для определения типов биомов и пропорций каждого типа растительности на каждом участке исследования по отдельности (рис. 4).
Рисунок 4. Расположение образцов степного бизона (B. priscus) — черные круги и бизона Bb1 — белый круг. Круги обозначают средний индекс листовой поверхности (LAI) реконструированных типов растительности для каждого участка исследования. Размер круга пропорционален количеству образцов на участке. Boreal trees — бореальные деревья; boreal shrubs — бореальные кустарники; temperate trees — деревья умеренного климата; temperate shrubs — кустарники умеренного климата; C3 grass — растения цикла C3.
Был сделан вывод о том, что Bison priscus не был специализированным травоядным, а имел смешанный рацион в большом градиенте различных биомов, которые существовали в Евразии и на Аляске в позднем плейстоцене. Было подтверждено, что, несмотря на адаптацию к выпасу, степные бизоны включали в свой рацион легкоусвояемую нетравяную растительность, подобно современным видам бизонов — американскому и европейскому бизону (зубру).
Степной бизон, возможно, просуществовал дольше всех в Якутии из-за стабильности биома тундры на протяжении десятков тысяч лет в этом регионе. Однако ни степной бизон с его широким смешанным рационом, ни лесной бизон с его потенциально высокоспециализированным травяным рационом не смогли избежать вымирания. Даже стабильность среды обитания в Якутии не обеспечила выживание степного бизона. Множество других факторов, помимо экологии питания, включая специфическое воздействие потепления климата на крупных млекопитающих, могли оказать существенное влияние на неспособность вида приспособиться к изменяющимся экологическим и климатическим условиям на рубеже плейстоцена и голоцена.
В 2020 году в Абыйском улусе Республики Саха (Якутия) была обнаружена замороженная мумифицированная туша крупного детеныша хищника. Местонахождение, названное Бадярихское, расположено на реке Бадяриха (правый приток реки Индигирка, Яно-Индигирская низменность; 67°41′14″ с. ш., 146°46′13″ в. д.). В этом местонахождении из лессовидных суглинков едомного горизонта собраны многочисленные кости представителей мамонтовой фауны.
Радиоуглеродное датирование находки (по шерсти) составляет 31 808 ± 367 лет BP, калибровано (по калибровочной кривой IntCal20 в программе OxCal 4.4) как 35 471–37 019 лет cal BP (вероятность 95,4%; CCU AMS NSUNSC, № GV-4961, ускорительный масс-спектрометр MICADAS-28).
Мумия из Бадярихи (экз. DMF AS RS, № Met-20-1) представляет из себя голову и переднюю часть туловища, сохранившуюся примерно до каудального края груди (рис. 5). Имеются также неполные тазовые кости, сочлененные с бедренной и большеберцовой костями. Они были обнаружены в куске льда вместе с передней частью трупа котёнка.
Рисунок 5. Замороженная мумия Homotherium latidens (Owen, 1846), экз. ОИМФ АН РС(Я), № Мет-20-1, Россия, Республика Саха (Якутия), бассейн реки Индигирка, река Бадяриха; верхний плейстоцен: (A) внешний вид; (B) скелет, КТ, вид сверху.
Изучение мумии детеныша Homotherium latidens впервые позволило увидеть его мех, форму морды, форму и положение ушной раковины, морфологию ротового отверстия и носового планума. Изучена форма передней лапы этого хищника, установлены особенности распределения его мышечной массы — также впервые. Новые сведения о ювенильных стадиях развития черепа и конечностей позволяют установить особенности раннего постнатального онтогенеза Homotherium. Также находка мумии H. latidens в Якутии радикально расширяет представления о распространении рода и подтверждает его присутствие в позднем плейстоцене Азии.
Таким образом, впервые в истории палеонтологических исследований непосредственно изучен внешний облик вымершего млекопитающего, не имеющего аналогов в современной фауне.
Облик позднеплейстоценовой растительности Северного полушария до сих пор является объектом пристального изучения палеоботаников и палеоэкологов. Несмотря на большой объем полученных знаний, консолидированной позиции по характеру и структуре господствовавшего биома, вмещавшего таких представителей фауны, как шерстистый мамонт и пещерный лев, не выработано до сих пор. Более раннее представление о тундростепях в последнее время сменилось не менее дискуссионным предположением о распространении «мамонтовых степей».
Создано большое количество вариантов реконструкций ландшафтов, растительности и палеоклиматических трендов для разных регионов Евразии и Северной Америки. Общепринятым является то, что плейстоцен и голоцен характеризуются как временные интервалы, включающие циклические колебания климата от похолоданий к потеплениям и наоборот. А голоцен в целом считается более теплым временем, чем конец позднего плейстоцена, в просторечии часто называемый ледниковым периодом. При этом в разных регионах Северного полушария, даже в периоды максимального смещения границ природных зон, сохранялись свои региональные особенности в составе флор и фаун.
Список опубликованных научных работ представлен в Приложении 1. Из 16 публикаций:
2 статьи опубликованы в журнале Cell, импакт-фактор журнала на декабрь 2024 года — 45,08.
Проведены экспедиции: