Кости из пещеры возрастом 75 тысяч лет раскрыли тайны ледникового периода
В процессе глобального потепления Арктика нагревается быстрее, чем любой другой регион на Земле. Животные, которые тысячелетиями эволюционировали, чтобы выжить в условиях экстремальных морозов, сталкиваются с беспрецедентными проблемами потепления. В то время как ученые все больше узнают о том, как современная дикая природа реагирует на изменения окружающей среды, мы все еще мало знаем о том, как виды справлялись с ними в прошлом.
Новое исследование, опубликованное в вестнике The Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), было посвящено изучению древнейшего из известных сообществ животных европейской Арктики, возраст которого насчитывает 75 000 лет. Сохранившиеся в глубине пещеры на севере Норвегии ископаемые останки дают редкое представление о том, как функционировали арктические экосистемы во время сравнительно теплой фазы последнего оледенения.
Во время ледникового периода 118 000–11 000 лет назад регион неоднократно подвергался наступлению и отступлению замерзших покровов — последовательности более холодных периодов полного оледенения (стадиальных периодов) и более теплых фаз (межстадийных периодов). В это время ледники отступали на возвышенности и к северу. Эти изменчивые условия привели к последовательным миграциям или вымиранию животных и растений, что в конечном итоге сформировало сообщества, которые мы наблюдаем сегодня.
Ископаемые в донных отложениях легко разрушаются, поскольку ледники прорезают ландшафт, а талая вода размывает пещеры. Это привело к тому, что осталось очень мало свидетельств о животных и экосистемах, существовавших до окончания последнего ледникового периода (около 11 000 лет назад).
Но одно отложение сохранилось нетронутым более 75 000 лет — в Арне Квамгротта, ответвлении от более крупной карстовой пещерной системы Сторштайнхола в Норвегии.
Эта пещера расположена прямо за Полярным кругом, у подножья высочайшей горы Норвегии Штетинд, на окраине небольшого прибрежного городка Кьепсвик провинции Нордландия. В этом регионе находятся тысячи карстовых пещер, образовавшихся в результате растворения водой подстилающих пород, что привело к появлению впечатляющих и захватывающих дух пейзажей как на поверхности, так и под землей.
Нетронутое отложение с сохранившимися костями в Арне Квамгротта было впервые обнаружено в начале 1990-х годов во время промышленной добычи известняка. В 2021 и 2022 годах команда палеонтологов, возглавляемая учеными из Университета Осло, возвращалась в пещеру, чтобы исследовать эти отложения, провести раскопки и извлечь костный материал. Исследователи стремились как можно лучше понять видовое разнообразие уникального древнего сообщества. Кропотливые лабораторные анализы позволили составить экологическую картину последнего ледникового периода.
В ходе пещерных раскопок палеонтологи извлекли более 6000 фрагментов костей. Для их изучения ученые применили сравнительную остеологию (сравнение формы и структуры костей для идентификации видов) и метабаркодирование древней ДНК (идентификация фрагментированных костей путем анализа цепочек ДНК и сопоставления их с базой данных известных видов). Используя эти методы, авторы работы выявили 46 различных видов животных (на уровне семейства, рода и вида), включая млекопитающих, птиц и рыб, обитающих как на суше, так и в море.
К этим видам относятся третий по возрасту из когда-либо обнаруженных белых медведей, а также морж, гренландский кит и морские птицы, такие как королевская гага и атлантический тупик. Были найдены останки рыб, в том числе арктического хариуса и атлантической трески. Одной из самых важных находок является копытный лемминг (Dicrostonyx torquatus) — грызун, ранее не встречавшийся в Скандинавии.
Ученые использовали различные методы датировки, которые показывают, что возраст костей составляет около 75 000 лет — они относятся к более теплой (межстадиальной) фазе ледникового периода.
Найденные останки животных показывают, что в это время в этой части Норвегии прибрежные земли были свободны ото льда, что позволяло, например, мигрирующим северным оленям и пресноводной рыбе легко перемещаться на север. Было обнаружено богатое разнообразие морских и прибрежных животных, которые использовали для миграций и добычи пропитания сезонный морской лед.
Это сообщество животных заметно отличается от состава наиболее часто встречающейся мегафауны ледникового периода. К нему относятся мохнатый мамонт и овцебык, которые обычно ассоциируются с мамонтовой степью — холодными, сухими лугами, простиравшимися на большей части Европы, Северной Америки и Северной Азии.
Это различие, вероятно, отражает уникальную прибрежную обстановку и ландшафт, окружающие Арне Квамгротту, которые могли бы поддерживать необычный для того времени тип экосистемы.
Анализ древней ДНК некоторых костей показал, что жившие в районе пещеры виды белого медведя (Ursus maritimus) и песца (Vulpes lagopus) в настоящее время вымерли, хотя их родственники живут в Арктике по сей день. Очевидно, эти «неудачники» не смогли приспособиться к меняющимся условиям обитания или найти убежище в более поздние холодные периоды. Это подчеркивает, насколько уязвимой может быть природа в меняющихся климатических условиях.
О найденной в Гренландии уникальной окаменелости юрского зверька докодона читайте в статье Hi-Tech Mail.
