Исследователи проследили шаги шерстистого мамонта через 17 000 лет после его смерти

Шерстистые мамонты бродили по широким открытым пространствам, свидетельствует анализ бивней.

Отредактировано 2023-14-06
Мужчина возрастом 17 000 лет пересек большую часть штата Аляска Мужчина возрастом 17 000 лет пересек большую часть штата Аляска.

Шерстистый мамонт, погибший за Полярным кругом, провел жизнь как бродяга, сообщили ученые на этой неделе в журнале Science.

Исследователи изучили химические вещества, отложившиеся со временем в одном из хорошо сохранившихся бивней мамонта, чтобы составить карту его передвижений и географического ареала. Они обнаружили, что бесстрашное животное бродило по большей части штата Аляска, а затем погибло от голода на холодном севере. Если эта жажда странствий была присуща и другим представителям его вида, то полученные данные могут помочь пролить свет на причины вымирания шерстистых мамонтов.

"Существует множество вопросов о вымирании шерстистых мамонтов, - говорит Юэ Ванг, палеонтолог из Технологического института Джорджии, не принимавший участия в исследовании. Один из самых важных вопросов - сколько земли покрыли животные за время своей жизни, что может помочь ученым понять, как на шерстистых мамонтов повлияли меняющийся климат и деятельность человека".

"Это исследование как бы решает этот вопрос", - говорит Ванг. "Это дает исследователям вроде меня некоторые указания на то, что диапазон жизни шерстистых мамонтов может быть очень огромным".

Современные крупные травоядные животные, такие как слоны и карибу, регулярно преодолевают большие расстояния, и ученые подозревали, что шерстистые мамонты вели себя подобным образом. Но было неясно, когда и как далеко они путешествовали, говорит Клемент Батай, геолог из Университета Оттавы в Онтарио и соавтор результатов исследования.

Чтобы выяснить это, он и его коллеги проанализировали бивень самца шерстистого мамонта длиной 1,7 метра (5,6 фута), умершего в возрасте около 28 лет (некоторые исследователи считают, что животные жили около 60 лет). Останки датируются возрастом около 17 100 лет, во время последнего ледникового периода.

Когда животные едят или пьют, следы таких элементов, как стронций и кислород, попадают в их ткани. Определенные варианты, или изотопы, этих элементов встречаются в одних местах чаще, чем в других. Соотношение различных изотопов стронция в растениях и почве отражает геологию подстилающей породы. Изотопы кислорода в воде зависят от климатических условий, таких как удаленность от побережья, температура и высота над уровнем моря, говорит Батай.

"[У] мамонта, поскольку у него постоянно растет бивень, стронций постепенно включается в бивень по мере его перемещения по ландшафту... как своего рода GPS-запись того, что делает животное", - говорит он.

Батай и его коллеги ранее использовали сотни зубов грызунов из музейных коллекций, чтобы составить карту изменения изотопов стронция в экосистемах по всей Аляске. В отличие от мамонтов, грызуны не мигрируют на большие расстояния, поэтому они могут предоставить гиперлокальные данные. Исследователи также изучили изотопы кислорода из зубов мамонтов и мастодонтов, собранных по всему ландшафту.

Затем команда сравнила изотопные сигнатуры, найденные в бивне шерстистого мамонта, с этими картами. Они разработали алгоритм для реконструкции перемещений мамонта во времени, ограниченных такими препятствиями, как скалы и ледники, и вероятного расстояния, которое он мог преодолеть за неделю, которое они оценили на основе предполагаемого метаболизма, размера и того, как далеко могут передвигаться современные виды, такие как карибу.

Все смоделированные пути говорят о том, что мамонт за свою жизнь преодолел "ошеломляющую" территорию. "Он бродил по огромному, огромному ареалу и почти по всему ландшафту Аляски", - говорит Батайль.

Изотопы, обнаруженные в линиях роста первых нескольких сантиметров бивня, позволяют предположить, что мамонт провел свое детство в нижнем бассейне реки Юкон. В юном возрасте он исследовал более обширную территорию в низменностях внутренней Аляски, вероятно, в составе стада.

Затем, достигнув возраста около 16 лет, мамонт начал совершать гораздо более длительные путешествия, которые иногда охватывали сотни миль. Возможно, этот сдвиг означал момент, когда мамонта выгнали из стада, как это часто случается с самцами слонов, когда они достигают зрелости.

Наконец, мамонт не вернулся из одного из своих путешествий на север. Последние полтора года своей жизни он провел к северу от хребта Брукса, за полярным кругом. За это время в бивне резко увеличилось содержание изотопов азота - явление, которое часто наблюдается, когда голодающие животные вынуждены расщеплять собственные белки для получения энергии. Возможно, мамонт был ранен или слишком слаб, чтобы совершить путешествие на юг к более благоприятным условиям.

Полученные результаты, скорее всего, не позволяют точно определить ареал обитания шерстистого мамонта, предупреждает Батай. Во-первых, зубы грызунов, изученные им и его командой, отражают недавний ландшафт Аляски, который изменился со времен мамонта.

Мэтью Вуллер, директор Центра стабильных изотопов Аляски при Университете Аляски в Фэрбенксе и один из соавторов результатов исследования, сообщил по электронной почте, что существуют ограничения на то, что можно определить по бивням одного мамонта. Он и его коллеги планируют исследовать других мамонтов, включая самок, в разные периоды времени и в разных климатических условиях.

Около 12 000 лет назад потепление климата позволило бореальным лесам продвинуться на север, что, возможно, ограничило возможности шерстистых мамонтов передвигаться и пастись в тундре.

"Следствием нашей работы является то, что если мамонты продолжали перемещаться в таких масштабах, это могло привести к дополнительному стрессу для мамонтов", - сказал Вуллер. "По мере изменения окружающей среды после окончания последнего ледникового периода мамонтам, пытавшимся передвигаться в таких масштабах, могло стать очень тяжело".

Обширный географический ареал также мог способствовать вымиранию шерстистого мамонта, поскольку животные чаще оказывались на пути человека.

Результаты исследования также подчеркивают уязвимость современных животных в Арктике и то, как им, возможно, придется изменить свое поведение и передвижение в ответ на изменение климата, добавил Вуллер.

"Арктика сегодня меняется очень быстро, и это похоже на то, что происходило во время последнего межледникового изменения климата", - говорит Батай. "Попытка понять связь между климатом и мобильностью вида очень важна для понимания того, насколько они могут быть устойчивы к глобальным [климатическим] изменениям".