Ученые нашли в зубах сибирских мамонтов рекордное содержание азота

Исследование содержания стабильных изотопов углерода и азота в зубах шерстистого мамонта, в результате которого было установлено наличие в них самой высокой концентрации изотопа азота, когда-либо зарегистрированной в останках мамонтов всего Северного полушария, провел в составе международного коллектива ученых профессор кафедры палеонтологии и исторической геологии Томского государственного университета (ТГУ) Сергей Лещинский, 6 января сообщает пресс-служба вуза.

Максимальные значения концентрации стабильного изотопа азота (δ15N) в остатках животных ученые выявили на уникальном минеральном оазисе Волчья Грива. Это открытие косвенно подтвердило более ранний вывод о периодическом минеральном голодании, которое вынуждало мамонтов приходить на «зверовые солонцы», а также гипотезу Сергея Лещинского, в которой причиной вымирания мамонтов считается «минеральный дефицит» из-за бедного жизненно необходимыми химическими элементами рациона.

Результаты исследования были представлены в статье «Мамонты на окраинах: новые данные по изотопам δ¹³C и δ¹⁵N с юго-востока Западно-Сибирской равнины» (Mammoths at the margins: new δ¹³C and δ¹⁵N isotope data from the southeast of the Western Siberian plain), опубликованной в журнале Quaternary Science Reviews (Q1).

Профессор пояснил, что зубная эмаль и дентин являются наиболее плотными тканями, которые лучше сохраняются в ископаемом состоянии, чем кости, у которых часто невозможно определить геохимический состав из-за физического и химического выветривания, которому они длительно подвергались.

«Мы проанализировали 29 образцов дентина мамонтов, а также дентин одной лошади и одного оленя, — рассказал Лещинский. — Обнаружили самую высокую концентрацию стабильного изотопа азота (δ¹⁵N) из когда-либо зарегистрированных во всем Северном полушарии. По составу стабильных изотопов можно уточнить характеристики окружающей среды в период плейстоцена (так называемый Ледниковый период): когда мамонты погибали, какая в это время была среднегодовая температура, какого типа растениями питались животные и прочее».

Также результаты данного исследования опровергают гипотезу о том, что в период последнего ледникового максимума (28–22 тыс. лет назад) из-за очень суровых климатических условий человек каменного века мигрировал с территории Сибири на юг. «Во всех мамонтовых „кладбищах“ при раскопках мы находили каменные артефакты, что прямо доказывает сосуществование людей и мамонтов на юге Западно-Сибирской равнины», — сообщил Лещинский.

Учеными ТГУ были исследованы остатки животных из трех местонахождений позднего плейстоцена на юго-востоке Западно-Сибирской равнины: Красноярская курья (Томская область), Шестаково (Кемеровская область) и Волчья Грива (Новосибирская область), обнаруженные на раскопках 1991–2021 годов.

«Геологический возраст объектов соответствует так называемому последнему ледниковому максимуму — периоду, когда массовые остатки мамонтовой фауны накапливались в этих трех местонахождениях. На Волчьей Гриве, крупнейшем „кладбище“, уже выявлено более 9 тысяч остатков не менее 80 мамонтов, а вскрыто раскопками не более 5% его площади, это несколько гектаров. И сколько там еще захоронено? Наверное, раз в 10–20 больше, чем найдено», — отметил Сергей Лещинский.

Волчья Грива, самое крупное из трех местонахождений, была сформирована на «зверовом солонце», который притягивал крупных растительноядных животных. Мамонты, бизоны, лошади приходили туда для восполнения своего минерального дефицита, который без его ликвидации приводит к различным заболеваниям скелетной системы, мягких тканей и внутренних органов.

«Волчья Грива была своеобразным минеральным оазисом с аномально высоким содержанием определенных химических элементов, жизненно необходимых для существования. Животные десятками и сотнями одновременно могли посещать этот участок. Вероятно, поэтому данное место имеет такое высокое содержание стабильного изотопа азота в остатках мамонтов», — подчеркнул ученый.

Данное фундаментальное исследование, в числе прочих, позволяет делать аргументированное заключение о причинах вымирания мамонтов и других организмов, а кроме того, реконструировать условия окружающей среды того времени.

Профессор Лещинский отмечает, что болезни мамонтов в основном связаны со скелетной системой. Это остеопороз, остеолиз (патологический процесс разрушения костной ткани), остеомаляция (размягчение и потеря плотности костной ткани) и др. В трех исследуемых местонахождениях более половины мамонтов были больны.

«Мы считаем, что вымирание связано с деградацией благоприятных геохимических ландшафтов, их ухудшением, а точнее, окислением. Отмечается сокращение в ландшафте, в первую очередь, кальция, а также натрия, магния и других элементов. Животные продолжают хорошо питаться, но при этом скелет начинает страдать из-за минеральной недостаточности. В качестве примера: корм мамонтов, в основном, состоял из богатого разнотравья, но около 12 тысяч лет назад из-за выше указанных причин сухая мамонтовая степь стала исчезать, вместо нее появились обширные увлажненные пространства с растениями другого химического состава — и животные начали болеть», — резюмирует Сергей Лещинский.

Данное исследование развивает геохимическую концепцию, согласно которой тектонический подъем обширных территорий, потепление и увлажнением климата, привели к изменениям окружающей среды Северной Евразии и к кардинальному ухудшению ее геохимических ландшафтов.

«Крупные растительноядные животные стали страдать „минеральным голоданием“, в их диете был явный химический дисбаланс. Изученные остатки мамонтов указывают на то, что многие из них были больны. Проводимые нами исследования позволяют делать выводы и об экологии современных млекопитающих, выявлять признаки и причины заболеваний. Мы можем на основании комплексных детальных исследований прогнозировать изменения окружающей среды в ближайшем и отдаленном будущем и предположить, какие болезни могут повлечь эти перемены, чтобы человечество уже было к ним готово», — указал Сергей Лещинский.