Бадярихская мумия детёныша гомотерия: вопросы и ответы
Бадярихская мумия детёныша гомотерия: вопросы и ответы
Сообщение о первой находке мумии детёныша саблезубой кошки гомотерия Homotherium latidens из плейстоцена Якутии (Яно-Индигирская низменность, р. Бадяриха) в высокорейтинговом научном журнале Scientific Reports группы Nature вызвало огромный интерес в обществе и получило большой позитивный резонанс в мировых средствах массовой информации.
За полтора месяца после публикации статью в открытом доступе на сайте журнала прочитали, посмотрели и скачали более 500 тысяч раз (причём только за первую неделю — свыше 200 тысяч раз). По показателю внимания (Altmetric Attention Score) она быстро заняла первое место среди 2500 статей журнала Scientific Reports и третье место среди 250 тысяч статей из всех источников того же возраста, войдя в верхние 1070 из 27,5 млн индексированных научных статей (т. е. в верхние 0,004 процента).
Множество новостных изданий из разных стран написали об этом открытии российских учёных, редакции многих ведущих мировых средств массовой информации обратились к авторам за комментариями. Интервью и обзоры опубликовали CNN, NBC News, The New York Times, The Washington Post, USA Today, The Times, Le Parisien, The Wall Street Journal, National Geographic, BBC Wildlife, Science et Vie и многие другие.
В недавно вышедшем номере журнала «Природа» эти интервью переведены на русский язык и обобщены. Вопросы собраны в тематические блоки, повторяющиеся вопросы объединены, а ответы на них приведены в наиболее полной форме.
— Это первая находка мумифицированного детёныша саблезубой кошки? Она относится к роду гомотериев, который входит в группу саблезубых кошек? (USA Today).
— Да, бадярихская мумия — это первая такая находка. Семейство кошачьих (Felidae) включает подсемейство саблезубых кошек (Machairodontinae). Мы отнесли мумию детёныша к роду Homotherium, который является частью Machairodontinae.
— Как был обнаружен детёныш Homotherium? (National Geographic, The New York Times, Le Parisien, USA Today, The Wall Street Journal, Science et Vie).
— Замороженное мумифицированное тело бадярихского детёныша гомотерия нашли якутские старатели, искавшие бивни мамонта. Результаты таких работ обязательно контролируются палеонтологами.
— Как он мог так хорошо сохраниться на протяжении десятков тысяч лет? (Science et Vie).
— Всё это время мумия детёныша находилась в линзе грунтового льда.
— Почему найдена только часть тела? (Science et Vie).
— Тела животных, попавшие в многолетнемёрзлые отложения, деформируются и разрываются под действием высокого давления, растягивающих и скручивающих сил. Именно это произошло с мумией, которую мы изучали.
— Что вы подумали и почувствовали, когда впервые увидели этого детёныша? (The New York Times, USA Today). Вас вообще удивило, что наконец-то нашли мумию саблезубой кошки? (National Geographic).
— Мы сразу поняли, с чем имеем дело. Конечно, мы были удивлены и обрадованы, получив эту находку для изучения. Однако она не стала для нас полной неожиданностью — по неопубликованным данным мы уже знали, что популяция гомотериев существовала на севере Азии в позднем плейстоцене.
— Сколько лет этому котёнку (с точки зрения его возраста как особи и с точки зрения давности его смерти)? (The New York Times). Как вы определили время его жизни? (The Wall Street Journal).
— Этому «саблезубому котёнку» было всего три недели от роду. Он умер около 37 тысяч лет назад. Мы использовали шерсть мумии для измерения соотношений изотопов углерода. Это стандартное радиоуглеродное датирование, научный метод, который позволяет достаточно точно определить возраст органических материалов.
— Как это открытие доказывает, что саблезубые кошки существовали в позднем плейстоцене Евразии? Почему исследователи не поверили в позднеплейстоценовый возраст нижней челюсти Homotherium, уже довольно давно найденной в Северном море? (Science et Vie).
— Наши результаты радиоуглеродного датирования мумии детёныша гомотерия однозначно подтверждают существование этого вида в позднем плейстоцене Сибири. Так что мы уверены, что саблезубые кошки и люди современного анатомического типа могли встречаться в позднем плейстоцене. Теперь относительно находки из Северного моря. Теоретически, кости, долгое время находившиеся в воде, могут насыщаться вторичным карбонатом, и в таком случае радиоуглеродная датировка будет омоложена. Однако мы считаем, что опубликованная 21 год назад позднеплейстоценовая датировка нижнечелюстной кости гомотерия из Северного моря достаточно корректная.
— Знаете ли вы, самка это или самец, и как вы определили возраст, в котором умер детёныш? Есть ли у вас какие-либо предположения о том, по какой причине он умер, а также какие факторы способствовали сохранению его тела? (The Wall Street Journal, Science et Vie).
— Поскольку задняя часть тела с гениталиями не сохранилась, мы пока не знаем, самец это или самка. Возможно, мы сможем установить это генетическими методами. Мы определили индивидуальный возраст детёныша гомотерия (три недели) на основании стадии прорезывания молочных резцов, в сравнении с современными львятами. Мы не знаем причину его смерти, но можем предположить, что его тело утонуло, а затем быстро покрылось осадком и вместе с ним вмёрзло в грунт, став частью «вечной мерзлоты».
— Почему детёныш умер в таком молодом возрасте? (Science et Vie).
— Большинство особей любого вида млекопитающих погибают в детском или молодом возрасте, когда они наиболее беззащитны, уязвимы и неопытны.
— Насколько обычны находки плейстоценовых мумий, и какие животные были найдены ранее? (The New York Times).
— Плейстоценовые мумии встречаются очень редко. Их находят вдоль побережья Северного Ледовитого океана. Ранее находили мумии мамонтов, шерстистых носорогов, вымерших видов лошадей, бизонов, овцебыков, лосей, а также северных оленей, волков, хорьков, росомах, детёнышей пещерных львов, а из мелких млекопитающих — зайцев, пищух, сусликов, полёвок и леммингов.
— Почему эта находка так важна? (The Times). Что в ней самое удивительное? (The Wall Street Journal). Это действительно первый пример находки мумии животного, не имеющего прямого аналога в современности? (The New York Times). Не могли бы вы это объяснить — почему в этом случае мамонты не считаются? (The Times). Видимо, утверждая это, вы рассматриваете мамонта в качестве аналога современного слона? (Le Parisien).
— Да, на самом деле, это первая находка мумифицированного животного, не имеющего прямых аналогов в современности. У многих видов крупных животных мамонтовой фауны есть близкородственные современные прямые аналоги. Например, мамонт и слон, пещерный медведь и бурый медведь, пещерная гиена и пятнистая гиена. Но саблезубые кошки лишь отдалённо связаны с современными большими кошками, они сильно выделяются своим внешним видом и внутренним строением. Так что наше утверждение абсолютно верно.
— Насколько редки мумии кошачьих ледникового периода и почему? (CNN, USA Today).
— Все плейстоценовые мумии очень редки из-за особых требований к условиям сохранности. А мумии кошачьих редки по сравнению с мумиями мамонтов. Семейство кошачьих в списке замороженных мумий представлено двумя детёнышами пещерного льва Panthera spelaea из бассейна реки Уяндина (приток реки Индигирка) и ещё двумя пещерными львятами из других мест. Теперь мы добавили в этот список детёныша гомотерия. Крупные кошки — это суперхищники. Их в любой фауне на порядок меньше, чем копытных. Это эффект трофической пирамиды. Видимо, в том числе и поэтому их замороженные мумии — чрезвычайная редкость.
— Изучали ли вы ранее мумии животных ледникового периода? Каково это — исследовать мумию с такой детальной сохранностью? (CNN, NBC News, The Times).
— Да, ранее мы описали мумию сибирского лемминга из Якутии. Это фантастическое ощущение — видеть своими глазами прижизненный облик давно вымершего животного. Особенно когда речь идёт о таком интересном хищнике, как саблезубая кошка гомотерий.
— Какова степень сохранности мумии детёныша гомотерия по сравнению с другими мумифицированными остатками, например, мамонтов, которые были найдены в этом районе? (The Wall Street Journal). Что вас больше всего удивило в этой мумии и её сохранности? (CNN).
— Степень сохранности мумии детёныша примерно такая же, как у других мёрзлых мумий животных плейстоцена Восточной Сибири. Пожалуй, самое удивительное — это очень молодой возраст животного. Весьма неожиданными для нас оказались тёмно-коричневый цвет и мягкость меха.
— Какую информацию, которую нельзя получить по костям, даёт эта находка? (The Times, The Wall Street Journal).
— Всё, что касается внешних признаков, нельзя полностью установить по строению скелетных остатков. Но мышцы, кожа и шерсть мумии хорошо сохранились в многолетней мерзлоте, поэтому нам удалось их исследовать.
— Каким анализам вы подвергали котёнка, чтобы изучить его анатомию? Какие его анатомические особенности вас удивили или даже шокировали? (The New York Times).
— Основным был классический сравнительно-анатомический метод. Также мы исследовали мумию с помощью компьютерной томографии. У этого детёныша на передних лапах отсутствует запястная подушечка. Это удивительно, так как она есть практически у всех подобных млекопитающих. Отсутствие этой подушечки может повышать защиту конечности от холода при передвижении по снегу. Мы считаем, что это может быть признаком адаптации к суровым погодным условиям.
— Почему бассейн Индигирки является подходящим местом для сохранения мумий ископаемых млекопитающих? (CNN).
— Находки мёрзлых мумий плейстоценовых млекопитающих очень редки. Район Яно-Индигирской низменности в этом отношении уникален благодаря развитию многолетнемёрзлых отложений едомного горизонта, в которых хорошо сохраняются биологические материалы. Большая часть находок мумифицированных остатков приурочена к бассейну реки Индигирки. За последние десять лет здесь были обнаружены мумии разных животных мамонтового комплекса, их датировки находятся в интервале от позднего плейстоцена до голоцена.
— Как образовались эти мёрзлые мумии? (The New York Times).
— В местные реки и ручьи попадали трупы погибших животных. Утонувшие тела застревали в зарослях прибрежных кустарников и замывались в осадок в изгибах русла. Позже осадок замерзал вместе с телами погибших животных и уже следующей зимой они становились частью многолетней мерзлоты.
— Что такое Homotherium, и чем этот род отличается от современных крупных кошек? (The New York Times).
— Homotherium — род саблезубых кошек с удлинёнными, плоскими, но широкими клыками. Клыки имеют зазубренные режущие лезвия с обеих сторон. В строении зубной системы гомотерии отличаются от современных больших кошек не только увеличенными плоскими клыками, но и очень большими, выступающими вперед резцами. Гомотерии были длинноногими, с относительно коротким телом, очень мощной шеей и сильными передними конечностями. У них был короткий хвост, примерно как у рыси.
— Почему эволюционная история этой линии кошек столь коротка по сравнению с современными кошачьими? (Science et Vie).
— Род Homotherium просуществовал примерно 4 миллиона лет. Это совсем немало. Согласно палеонтологическим данным, современные роды кошачьих существуют меньше или примерно столько же — как род Panthera, например. Вся история подсемейства саблезубых кошек (Machairodontinae) длилась примерно 13 миллионов лет, тогда как современные подсемейства (большие кошки Pantherinae и малые кошки Felinae) появились около 10 миллионов лет назад.
— Какую новую информацию о гомотерии Homotherium latidens и в целом о саблезубых кошках даёт найденная мумия? (CNN, The Times, The Wall Street Journal).
— Эта находка является вторым свидетельством присутствия Homotherium latidens в позднем плейстоцене Евразии и первой описанной находкой этого вида из Азии. Изучение мумии детёныша позволило впервые рассмотреть его мех, форму морды, форму и положение ушной раковины, строение ротового отверстия и носового зеркальца. 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 онтогенеза Homotherium.
— Почему ведутся дискуссии об объединении Homotherium serum из Америки и Homotherium latidens из Евразии? (Science et Vie).
— Эти виды были объединены на основании анализа их ДНК. Однако анализ ДНК из ископаемого материала не всегда даёт надёжные результаты, поскольку исследуется не весь геном вымершего животного, а лишь его фрагменты. Поэтому всегда остаются некоторые сомнения в точности результатов анализа. Существуют некоторые различия в анатомии скелета представителей американской и евразийской популяций Homotherium. Но из-за небольшого числа найденных черепов специалисты пока не могут точно определить значение этих различий — это различия между двумя видами или это внутривидовая изменчивость. Так что споры вокруг этого вопроса не утихнут ещё долго.
— До этого открытия, какой образец представлял детёнышей гомотериев в самом лучшем состоянии сохранности? (USA Today).
— Единственный череп молодого гомотерия известен из пещеры Фризенхан (Friensenhahn Cave) в США (округ Бэр, Техас). Другие скелетные остатки молодых особей Homotherium очень фрагментарны.
— Существует множество вопросов, на которые пока нет ответов, относительно прижизненного внешнего вида саблезубых кошек — были ли их клыки прикрыты губами, каков был цвет их шерсти и т. д. Какую информацию дает этот котёнок — или не даёт — для ответа на эти вопросы? (The New York Times). Имеет ли мумия детёныша какое-либо отношение к дискуссиям о том, прикрывали ли губы саблевидные клыки у взрослых гомотериев? (National Geographic, Science et Vie).
— Изучение мумии детёныша Homotherium latidens позволило впервые рассмотреть внешние признаки и установить особенности раннего постнатального развития гомотериев. Высота верхней губы у мумии более чем в два раза превышает таковую у детёныша современного льва. Очевидно, это обусловлено дальнейшим онтогенетическим развитием длинного верхнего клыка и необходимостью его прикрытия носогубной складкой (верхней губой). По-видимому, у взрослых особей Homotherium верхние клыки могли быть прикрыты мягкими тканями верхней и нижней челюстей, когда рот был полностью закрыт. Это было целиком скрытое оружие.
— Каким был образ жизни Homotherium latidens? Кто был его добычей, каким был способ охоты? Для чего использовались его саблевидные клыки и могли ли они ломаться при использовании? (Science et Vie).
— Гомотерий был активным хищником, он хорошо бегал, но предпочитал охотиться из засады — как большинство кошек. В позднем плейстоцене Сибири его основной добычей были копытные средних размеров — лошади, северные олени, молодые бизоны, а также детёныши шерстистых носорогов и мамонтов. Можно предположить, что гомотерии вели одиночный образ жизни или жили парами — самец и самка. Нападая, гомотерий удерживал жертву мощными передними лапами и наносил ей сверху большие резаные раны своими длинными зазубренными клыками, что приводило к значительной кровопотере и болевому шоку. Клыки не ломались, так как удары наносились в мягкие ткани в области шеи и не касались костей.
— Как гомотерий расчленял добычу? Съедал ли он кости убитой им жертвы? (Science et Vie).
— Для расчленения уже мёртвой добычи саблезубые кошки пускали в ход верхние клыки, челюсти, мощную шею и передние лапы. Они сжимали челюсти и рассекали плоть клыками, как ножами. При этом они упирались в добычу лапами и подключали мощные мышцы спины и шеи — тянули голову вверх и назад. А верхние клыки, с их зазубренными режущими гранями, разрезали мышцы и связки жертвы. Нижние клыки и крупные резцы гомотериев были приспособлены для отрывания кусков плоти. Но из-за длинных верхних клыков саблезубые кошки не могли эффективно утилизировать всю тушу. Они съедали крупные мышцы и внутренности, но не могли сдирать всё мясо с позвоночника и ребер, поедать связки и хрящи, обгладывать и разгрызать кости. Поэтому после трапезы они оставляли много еды для падальщиков и подбирателей остатков их добычи. Возможно, на первом этапе своего становления в начале плейстоцена ранние представители рода Homo были экологически связаны с саблезубыми кошками, так как входили в число их сателлитов, подбиравших достаточно свежее мясо, опережая древних гиен и собак.
— Был ли гомотерий частично стопоходящим, как иногда предполагается? (Science et Vie).
— На самом деле внешние черты стопохождения у Homotherium были связаны не с его походкой, а с его позой, в которой он прижимал к земле и обездвиживал сопротивляющуюся добычу. Пропорции тела и строение скелета свидетельствуют, что гомотерий мог бегать с умеренной скоростью более эффективно, чем львы, и даже на более длинные дистанции.
— Гомотерий мог рычать как лев? (Science et Vie).
— Строение подъязычных костей указывает на вероятную способность саблезубых кошек не к рыку (roaring), а к вокализации, похожей на урчание и другие звуки современных «мурлыкающих» (purring) малых кошек (среди них не только мелкие кошки, но и пумы, гепарды и рыси), но на более низких частотах. Можно полагать, что такие звуки были не менее грозными и зловещими, чем львиный рёв. Однако здесь нужны дополнительные исследования.
— Что цвет шерсти детёныша говорит об экологии Homotherium? (National Geographic). Почему его шкура не полосатая, не пятнистая и не светлая? (Science et Vie).
— Однородный тёмно-коричневый цвет шерсти бадярихского детёныша гомотерия оказался совершенно неожиданным. Тёмная большая кошка из темноты... Коричневый цвет меха является маскировкой для некоторых крупных хищников, таких как медведи, например. Кроме того, мех этих животных мог светлеть с возрастом.
— Какой была среда обитания этого вида? Он жил в горах или на равнине? (Science et Vie).
— Среда обитания Homotherium была очень разнообразной, а ареал этого рода включал почти всю Африку, Евразию и Северную Америку. Судя по строению скелета, гомотерий не мог лазить по деревьям и не жил в густом лесу, а предпочитал открытые пространства. В Сибири это были арктическая тундростепь и северные области лесотундры, где невысокие лиственницы образовывали редколесье с участками лугов. Он мог жить в горах и на равнине. Только очень высокие горные хребты были для него препятствием. В Сибири зимой гомотерии бродили по снегу — как современные амурские тигры.
— Какие физические характеристики делали гомотерия приспособленным к холодному климату? (Science et Vie).
— Это маленькие ушные раковины, отсутствие запястного мякиша на передних лапах, короткие и широкие пальцы и, конечно, густой мех, создающий хорошую теплоизоляцию.
— Какие представители семейства кошачьих жили рядом с гомотерием и конкурировали с ним? (Science et Vie).
— В позднем плейстоцене на севере Азии главным конкурентом гомотерия за охотничьи угодья и добычу был пещерный лев, Panthera spelaea, который несколько превосходил по величине современного африканского льва. Размеры, сила и социальный образ жизни пещерного льва обеспечивали ему доминирующее положение в иерархии крупных хищников. Неизвестно, насколько сильной была эта конкуренция, но эти близкие по размеру виды явно агрессивно соперничали, и гомотерий, вероятно, нашёл способ снизить это конкурентное давление, избегая львиных местообитаний. Другой кошкой, с которой мог бы встретиться гомотерий, была рысь современного вида; но она намного мельче и слабее этой саблезубой кошки.
— Чем этот детёныш был похож на современных кошачьих, чем он отличался от них? (CNN, The Wall Street Journal). Можете ли вы объяснить простым языком, как исследователи поняли, что этот детёныш — не львёнок, а действительно саблезуб? (USA Today).
— Как говорится, помимо цвета, все кошки похожи друг на друга — и особенно котята. Но котёнок гомотерия оказался уникальным. Изучение внешнего вида ископаемого детёныша показало его существенные отличия от современного львёнка аналогичного индивидуального возраста по необычной форме головы с большим ротовым отверстием, высокой верхней губой и маленькими ушами, очень массивному шейному отделу, удлинённым передним конечностям и тёмному окрасу шерсти. При этом общее строение тела и пропорции мумии детёныша Homotherium соответствовали результатам реконструкции мышечной системы взрослых особей.
— Когда и почему этот вид исчез? (Science et Vie).
— В Евразии и Северной Америке последние гомотерии вымерли в конце плейстоцена, с окончанием последнего ледникового периода. Считается, что в северных регионах причиной их вымирания стало исчезновение тундростепей с мамонтовой фауной и распространение таёжных лесов. При гипертрофии клыков и увеличении размеров тела животное занимает нишу верховного хищника с узкой специализацией. Другая сторона этого процесса — потеря эволюционной гибкости, что неминуемо заканчивается вымиранием при сильных изменениях условий среды и разрушении привычных биотопов.
— Какими могут быть следующие шаги по изучению этой находки? (CNN, The New York Times, Le Parisien, USA Today).
— Мы рассчитываем, что удастся выделить ДНК, и это один из следующих этапов наших исследований. Помимо анализа ДНК, мы хотели бы более подробно изучить ряд морфологических и гистологических особенностей строения скелета, мышц и волос. Мы также собираемся провести исследования, которые позволят реконструировать среду обитания бадярихского гомотерия.
— Есть ли вероятность того, что когда-нибудь будут обнаружены мумии взрослых гомотериев? (The New York Times).
— Конечно, можно надеяться, что в будущем будут найдены и мумии более взрослых гомотериев.
— Ожидаете ли вы найти ещё мумии подобной сохранности, поскольку вечная мерзлота продолжает таять? (Gizmodo).
— Мы надеемся на новые интересные находки мёрзлых мумий животных плейстоцена, и мы знаем, в каких условиях их можно найти. Более того, в Якутии уже обнаружены новые уникальные мумифицированные образцы. Полагаю, скоро начнётся их исследование.
Текст: академик РАН А.В. Лопатин.
Источник: ПИН РАН.