Летающие жирафы, мамонты-блондины, карликовые коровы... От палеонтологических реконструкций к предск - Журавлёв Андрей Юрьевич
Волосяной покров исполина был тройным: покров из длинных — до 90 сантиметров — остевых волос, образующих своеобразный «чуб», «воротник» и «юбку», плотный темный средний слой и густой курчавый подшерсток. Остевые волосы отличались утолщенным корковым слоем, что придавало им особую прочность и теплоемкость, и достигали в диметре 0,3 миллиметра (совсем не тонкие «как волос»). Поверхность волос покрывали ребристые чешуйки, которые, цепляясь друг за друга, превращали шкуру в сплошной панцирь, защищавший мамонта даже в сильный ветер.
Шерсть мамонтов известна по многим образцам. Однако на вопрос, какого цвета были мамонты, ответить непросто. Обычно их изображают рыжевато-бурыми, поскольку именно так выглядят волоски. Когда же группа молекулярного биолога Майкла Хофрейтера из Йоркского университета исследовала судьбу гена меланокортинового рецептора (Mc1r), который связан с окраской перьев птиц и шерсти млекопитающих, в ископаемой ДНК мамонта, выяснилось, что аллели этого гена у мамонта изменены по сравнению с таковыми африканского слона. И одна из мутаций могла делать мохнатых хоботных блондинами. «Изучение распределения пигментов в остевых волосах, — рассказывает палеобиолог Силвана Тридико из Университета имени Мёрдока в Перте, — показывает, что они были прозрачными». Почему бы нет: «белый» цвет обычен для зимней окраски многих птиц и млекопитающих северных широт, поскольку прозрачный покров позволяет солнечным лучам греть тело. (Темная шерсть быстро нагревается сама, но столь же быстро на ветру и холоде тепло теряет.) Ржавый оттенок ископаемые волоски приобретают со временем из-за окисления белков. Вероятно, могли мамонты, подобно многим северным млекопитающим, менять окраску при линьке, и, может быть, когда-то по зимним степям бродили стада серебристо-серых гигантов…
Исследования новых мумий помогли ученым узнать и о других эволюционных новшествах, благодаря которым мамонты приспособились к холоду. Так, группы зоологов Геннадия Боескорова из Института геологии алмазов и драгоценных металлов в Якутске и Алексея Тихонова выяснили, что даже у маленьких мамонтят — оймяконского и ямальского, известных как Саша и Люба, — на холке были горбики, состоящие из ячеистого коричневого жира. Именно такой жир служил теплоизолятором и обеспечивал выживание новорожденных мамонтят [35]. А группа физиолога Кевина Кемпбелла из Университета Манитобы, исследуя состав гемоглобина у мамонта, обнаружила изменения в структуре трех аминокислот. Измененный гемоглобин мог активно насыщаться кислородом и переносить молекулы этого газа в морозном климате, превращая кровь животного в своего рода антифриз. Чтобы это доказать, ученые подсадили кишечной палочке собранный ими ген мамонта, и бактерия синтезировала мамонтовый гемоглобин. Этот белок и был проверен на сродство к молекулам кислорода при низких температурах, которое оказалось значительно лучше, чем у гемоглобина слонов.
Что погубило столь хорошо приспособленных к условиям Заполярья мохнатых исполинов? Хотя и дожили мамонты на островах Врангеля и Прибылова у побережья Аляски (3,7 и 6,5 тысяч лет соответственно) до вполне просвещенных времен египетских пирамид, письменных свидетельств о причинах их исчезновения с лица Земли никто не оставил: где Египет и где Северо-Восточная Арктика? Если отбросить околонаучные предположения вроде метеоритных бомбардировок и массовых вулканических извержений, в сухом остатке окажутся климат, растительность (корм) и человек.
Гибель мамонтов и их спутников связывают по большей части с наступившим 12 тысяч лет назад потеплением: на участках суши, оставшихся от уходившей под воды океана азиатско-американской Берингии, среднегодовые температуры повысились на 4–12 °C. Избыток влаги способствовал распространению тундровой и болотно-таежной растительности в прежде сухие и холодные степные угодья мамонтов. Пришло время обильных снегопадов, из-под мощного снежного покрова труднее стало добывать корм, и единый мамонтовый комплекс распался: сайгаки и лошади оказались в степях Центральной Азии, овцебыки — в Гренландии, бизоны — в американских лесах и прериях…
Некоторые ученые, например геофизик Сергей Зимов, руководитель Северо-Восточной научной станции и организатор необычного «Парка плейстоценовой эпохи» в низовьях реки Колымы, не исключают, что к вымиранию мамонтов и их спутников причастны и люди. «Вы думаете, человек мамонта убить не мог? Нечем? — усмехается он и тут же со смекалкой бывалого сибиряка отвечает: — Скатал шерсть мамонта длинным валиком, помочился; кругом мороз — вот и копье. Прикрутил той же шерстью камень к древку, то же самое сделал — топор». Некоторые читатели, наверное, слышали о пигмеях из Конго, которые ходят на слонов с одним копьем и протыкают таким оружием брюхо великана, подлезая снизу. Наконечники копий у пигмеев, правда, железные. Шерстяных копий на северо-востоке России тоже никто не находил. Да и во всем мире обнаружена лишь пара мамонтовых костей с застрявшими в них наконечниками метательного оружия, а прямых доказательств охоты человека на мамонта — практически нет.
Лишь в последнее время трудами палеонтологов и археологов стали намечаться контуры сложных взаимоотношений людей и мамонтов. Так, в 2008 году в низовьях реки Яны на севере Якутии было обнаружено необычное скопление костей мамонтов возрастом около 30 тысяч лет. На свою беду оказалось оно еще и очень богатым мамонтовой костью, весьма востребованной на рынке (с XVIII века в России ежегодно заготавливают и продают, в основном в Китай и по большей части нелегально, от 20 до 40 тонн бивней). Его безвестные первооткрыватели с огромным риском для жизни проделали в многолетнемерзлых породах туннель длиной 46 метров и шириной до 4,5 метра, пытаясь добыть ископаемые сокровища. Кое-что осталось и ученым из Геологического института РАН, Исследовательского института Арктики и Антарктики и Института истории материальной культуры РАН. Они добрались до конца опасной галереи и обнаружили там тысячи костей мамонтов, а также остатки других плейстоценовых животных — бизона, шерстистого носорога, лошади, северного оленя и медведя. Предполагается, что такое скопление никак не могло образоваться в результате речного переноса, охоты хищников или гибели на солонцах под обвалом, как порой происходит с современными слонами, вырубающими ниши в поисках минералов. Если в то время в этих местах мамонты составляли не более трех процентов всей фауны, то в костяном скоплении, наоборот, представлены практически только их остатки — 31 особь. Причем все особи как на подбор — молодые, ростом 1,8–2,6 метра в холке. «Судя по всему, люди долгое время складывали здесь наиболее интересные для них объекты, — говорит палеонтолог Павел Никольский из ГИН РАН. — Часть костей несет на себе следы обработки орудиями; сами орудия — скребки, ножи, рубила, остроконечники — тоже встречаются».
А самым интересным открытием экспедиции стали две правые лопатки, в которых торчали каменные наконечники дротиков либо копий с остатками древка, изготовленного из бивня. Расположение пробоин указывает на то, что охотники подбирались к мамонту сзади, с правой стороны, и старались поразить метательным оружием жизненно важные органы исполина. Порой, конечно, промахивались — тогда наконечники и застревали в костях. Любопытно, что этот же участок на теле мамонта выделен на рисунках в пещерах Руффиньяк во Франции и Эль-Пиндаль в Испании. Впрочем, судя по всему, мамонтов добывали нечасто. Большую часть ценного материала — слоновой кости, из которой делали множество необходимых орудий, а в других местах даже строили хижины, собирали, как и сейчас, от умерших естественным путем особей.
Во многом завися от мамонтов, человек лишь поспособствовал вымиранию их последних небольших популяций на северо-востоке Сибири, когда из-за потепления и смены растительности мамонты потеряли 90 процентов своей территории, а их численность упала примерно до миллиона особей и резко сократилось генетическое разнообразие. Чтобы истребить этот миллион, достаточно было раз в три года убивать по мамонту в расчете на человека. Почему убивали именно мамонтов? Чтобы получить обильный источник бурого жира, содержащего ненасыщенные жирные кислоты (подобные омега-3 и омега-6), которые восполняют недостаток витаминов в северных широтах…
