В течение пяти миллионов лет шерстистые мамонты бродили по земле, пока не исчезли навсегда почти 4000 лет назад – и ученые наконец доказали почему, сообщает «scitechdaily».
Волосатые родственники современных слонов жили бок о бок с древними людьми и были постоянным продуктом их рациона – их скелеты использовались для строительства убежищ, из их гигантских бивней вырезали гарпуны, на стенах пещер нарисованы рисунки с их изображением, а 30 000 лет назад был изобретен старейший известный музыкальный инструмент - флейта сделанный из мамонтовой кости.
Теперь на горячо обсуждаемый вопрос о том, почему вымерли мамонты, получен ответ – генетики проанализировали древнюю ДНК окружающей среды и доказали, что это произошло потому, что, когда айсберги растаяли, стало слишком влажно, чтобы гигантские животные могли выжить, потому что их источник пищи – растительность – был практически уничтожен.
Десятилетним исследовательским проектом руководил профессор Эске Виллерслев, научный сотрудник Колледжа Святого Иоанна Кембриджского университета и директор Центра геогенетики Фонда Лундбека Копенгагенского университета.
Команда использовала секвенирование ДНК методом дробовика для анализа растительных и животных останков окружающей среды, включая мочу, кал и клетки кожи, взятых из образцов почвы, кропотливо собранных в течение 20 лет в местах в Арктике, где были найдены останки мамонта. Передовая новая технология означает, что ученым больше не нужно полагаться на образцы ДНК из костей или зубов, чтобы собрать достаточно генетического материала для воссоздания профиля древней ДНК. Та же методика использовалась во время пандемии для тестирования сточных вод человеческих популяций для обнаружения, отслеживания и анализа COVID-19.
Профессор Виллерслев сказал: «Ученые в течение 100 лет спорили о том, почему вымерли мамонты. Людей обвиняли в том, что животные выживали миллионы лет без того, чтобы изменение климата убивало их раньше, но когда они жили бок о бок с людьми, они продержались недолго, и нас обвинили в том, что мы охотились на них до полного изничтожения.
Мы, наконец, смогли доказать, что проблема заключалась не только в изменении климата, но и в его скорости, которая стала последним гвоздем в крышке гроба – они не смогли достаточно быстро адаптироваться, когда ландшафт резко изменился и их пищи стало не хватать.
По мере того, как климат потеплел, деревья и водно-болотные растения взяли верх и заменили пастбищные места обитания мамонта. И мы должны помнить, что вокруг было много животных, на которых охотиться было легче, чем на гигантского шерстистого мамонта – они могли вырасти до высоты двухэтажного автобуса!»
Шерстистый мамонт и его предки жили на земле пять миллионов лет, и огромные звери эволюционировали и пережили несколько ледниковых периодов. В течение этого периода стада мамонтов, северных оленей и шерстистых носорогов процветали в холодных и снежных условиях.
Несмотря на холод, росло много растительности, поддерживающей жизнь различных видов животных – трава, цветы, растения и небольшие кустарники - все это было бы съедено мамонтами-вегетарианцами, которые, вероятно, использовали свои бивни, чтобы разгребать снег, и, вероятно, использовали свои хоботы, чтобы выкорчевывать жесткую траву. Они были такими большими, потому что им требовались огромные желудки, чтобы переваривать траву.
Мамонты могли преодолевать расстояние, эквивалентное двойному кругосветному путешествию за свою жизнь, и ископаемые останки показывают, что они жили на всех континентах, за исключением Австралии и Южной Америки. Известно, что первоначально популяции пережили окончание последнего ледникового периода в небольших очагах у берегов Сибири и Аляски – на островах Врангеля и Сент–Пол, - но исследование показало, что на самом деле они жили дольше и в других местах, а породы мамонтов на обоих островах были тесно связаны, несмотря на географическую разобщенность. В рамках проекта команда также впервые секвенировала ДНК 1500 арктических растений, чтобы иметь возможность сделать эти глобально значимые выводы.
Доктор Ючэн Ван, первый автор статьи и научный сотрудник факультета зоологии Кембриджского университета, сказал: «Самый последний ледниковый период, называемый плейстоценом, закончился 12 000 лет назад, когда ледники начали таять и ареал обитания стад мамонтов сократился. Считалось, что мамонты начали вымирать именно тогда, но мы также обнаружили, что на самом деле они выжили после ледникового периода в разных регионах Арктики и в голоцене – времени, в котором мы живем в настоящее время, – гораздо дольше, чем предполагали ученые».
Ученые увеличили масштаб до сложных деталей ДНК окружающей среды и нанесли на карту распространение популяции этих млекопитающих и показали, как она становится все меньше и меньше, а их генетическое разнообразие тоже становится все меньше и меньше, что еще больше затрудняет им выживание.
«Когда климат стал более влажным и лед начал таять, это привело к образованию озер, рек и болот. Экосистема изменилась, биомасса растительности сократилась, и она не смогла бы прокормить стада мамонтов. Мы показали, что изменение климата, в частности количество осадков, напрямую влияет на изменение растительности – согласно нашим моделям, люди вообще не оказывали на них никакого влияния».
Люди жили бок о бок с шерстистыми мамонтами по меньшей мере 2000 лет – они были рядом даже во время строительства пирамид. Их исчезновение - последняя крупная история естественного вымирания. Наше увлечение огромными животными продолжается и сегодня, когда шерстистый мамонт Мэнни сыграл главную роль в пяти анимационных фильмах о ледниковом периоде, а ученые надеются воскресить их из мертвых.
Мамонтова степь. Автор: Гоган Чжан @Университет Хубэй
Профессор Виллерслев сказал: «Это суровый урок из истории, который показывает, насколько непредсказуемо изменение климата – как только что-то теряется, пути назад нет. Осадки стали причиной вымирания шерстистых мамонтов из-за изменений в растениях. Изменения произошли так быстро, что они не смогли адаптироваться и эволюционировать, чтобы выжить.
Это показывает, что ничто не гарантировано, когда речь заходит о влиянии резких изменений погоды. Древние люди увидели бы, как мир изменился до неузнаваемости – это легко могло произойти снова, и мы не можем считать само собой разумеющимся, что мы даже будем рядом, чтобы стать свидетелями этого. Единственное, что мы можем предсказать с какой-либо уверенностью, - это то, что изменения будут масштабными».