Научные достижения
Бадярихская мумия детеныша гомотерия: вопросы и ответы
Сообщение о первой находке мумии детеныша 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 тыс. раз (причем только за первую неделю – свыше 200 тыс. раз). По показателю внимания (Altmetric Attention Score) она быстро заняла первое место среди 2500 статей журнала Scientific Reports и третье место среди 250 тыс. 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 ученых, 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 детеныша 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 детеныша к роду Homotherium, который является частью Machairodontinae.
Боковой вид головы детеныша Homotherium latidens (Owen, 1846), Россия, Якутия, р. Бадяриха, верхний плейстоцен. Масштаб 1 см.
– Как был обнаружен детеныш Homotherium? (National Geographic, The New York Times, Le Parisien, USA Today, The Wall Street Journal, Science et Vie).
– Замороженное мумифицированное тело бадярихского детеныша 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).
– Все это время мумия детеныша находилась в линзе грунтового льда.
– Почему найдена только часть тела? (Science et Vie).
– Тела животных, попавшие в многолетнемерзлые отложения, деформируются и разрываются под действием высокого давления, растягивающих и скручивающих сил. Именно это произошло с мумией, которую мы изучали.
Передний вид головы детеныша Homotherium latidens (Owen, 1846), Россия, Якутия, р. Бадяриха, верхний плейстоцен. Масштаб 1 см.
– Что вы подумали и почувствовали, когда впервые увидели этого детеныша? (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 котенку (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 котенку» 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 детеныша 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 детеныш? 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 детеныша 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 вмерзло в грунт, став частью «вечной мерзлоты».
– Почему детеныш 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, детенышей пещерных львов, а из мелких млекопитающих – зайцев, пищух, сусликов, полевок 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 отдаленно связаны с современными большими кошками, они сильно выделяются своим внешним видом и внутренним строением. Так что наше утверждение абсолютно верно.
Череп с нижней челюстью детеныша Homotherium latidens (Owen, 1846), компьютерная 3D модель, справа и сверху (изображение реконструировано на основании недеформированной правой половины черепа, отраженной зеркально); Россия, Якутия, р. Бадяриха; верхний плейстоцен. Масштаб 2 см.
– 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 детенышами пещерного льва Panthera spelaea из бассейна реки Уяндина (приток реки Индигирка) и еще двумя пещерными львятами из других мест. Теперь мы добавили в этот список детеныша 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 идет о таком интересном хищнике, как саблезубая кошка гомотерий.
– Какова степень сохранности мумии детеныша 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 ее сохранности? (CNN).
– Степень сохранности мумии детеныша примерно такая же, как у других мерзлых мумий животных плейстоцена Восточной Сибири. Пожалуй, самое удивительное – это очень молодой возраст животного. Весьма неожиданными для нас оказались темно-коричневый цвет и мягкость меха.
– Какую информацию, которую нельзя получить по костям, дает эта находка? (The Times, The Wall Street Journal).
– Все, 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 котенка, 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 детеныша 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.
Подошвенная поверхность правой передней конечности детеныша Homotherium latidens (Owen, 1846), Россия, Якутия, р. Бадяриха; верхний плейстоцен. Масштаб 1 см.
– Почему бассейн Индигирки является подходящим местом для сохранения мумий ископаемых млекопитающих? (CNN).
– Находки мерзлых мумий плейстоценовых млекопитающих очень редки. Район Яно-Индигирской низменности в этом отношении уникален благодаря развитию многолетнемерзлых 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 мерзлые 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 удлиненными, 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 миллионов 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 дает 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 детеныша 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.
Научный сотрудник отдела изучения мамонтовой фауны Академии наук Республики Саха (Якутия) Айсен Климовский (слева) и руководитель отдела, доктор биологических наук Альберт Протопопов с бадярихской мумией детеныша гомотерия.
– 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 дает надежные 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 еще долго.
– До этого открытия, какой образец представлял детенышей 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 котенок – или не дает – для ответа на эти вопросы? (The New York Times). Имеет ли мумия детеныша какое-либо отношение к дискуссиям о том, прикрывали ли губы саблевидные клыки у взрослых гомотериев? (National Geographic, Science et Vie).
– Изучение мумии детеныша 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 детеныша 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 детеныши 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 мертвой 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 все 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 рев. Однако здесь нужны дополнительные исследования.
– Что цвет шерсти детеныша говорит об экологии Homotherium? (National Geographic). Почему его шкура не полосатая, не пятнистая и не светлая? (Science et Vie).
– Однородный темно-коричневый цвет шерсти бадярихского детеныша гомотерия оказался совершенно неожиданным. Темная 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, нашел 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 детеныш 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 детеныш – не львенок, а действительно саблезуб? (USA Today).
– Как говорится – помимо цвета, все кошки похожи друг на друга – и особенно котята. Но котенок гомотерия оказался уникальным. Изучение внешнего вида ископаемого детеныша показало его существенные отличия от современного львенка аналогичного индивидуального возраста по необычной форме головы с большим ротовым отверстием, высокой верхней губой и маленькими ушами, очень массивному шейному отделу, удлиненным передним конечностям и темному окрасу шерсти. При этом общее строение тела и пропорции мумии детеныша 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 таежных 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 еще мумии подобной сохранности, поскольку вечная мерзлота продолжает таять? (Gizmodo).
– Мы надеемся на новые интересные находки мерзлых мумий животных плейстоцена, и мы знаем, в каких условиях их можно найти. Более того, в Якутии уже обнаружены новые уникальные мумифицированные образцы. Полагаю, скоро начнется их исследование.
© А.В. Лопатин
Публикации
Lopatin A.V., Sotnikova M.V., Klimovsky A.I., Lavrov A.V., Protopopov A.V., Gimranov D.O., Parkhomchuk E.V. Mummy of a juvenile sabre-toothed cat Homotherium latidens from the Upper Pleistocene of Siberia // Scientific Reports. 2024. V. 14. Art. 28016. P. 1–10. DOI: 10.1038/s41598-024-79546-1
Лопатин А.В., Сотникова М.В., Лавров А.В., Климовский А.И., Протопопов А.В., Гимранов Д.О. Мумия детеныша саблезубой кошки из плейстоцена Якутии // Природа. 2024. № 12. С. 3–8. DOI: 10.7868/S0032874X24120016
Лопатин А.В. Бадярихский детеныш гомотерия: вопросы и ответы // Природа. 2024. № 12. С. 9–16. DOI: 10.7868/S0032874X24120028
За полтора месяца после публикации статью в открытом доступе на сайте журнала прочитали, посмотрели и скачали более 500 тыс. раз (причем только за первую неделю – свыше 200 тыс. раз). По показателю внимания (Altmetric Attention Score) она быстро заняла первое место среди 2500 статей журнала Scientific Reports и третье место среди 250 тыс. 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 ученых, 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 детеныша 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 детеныша к роду Homotherium, который является частью Machairodontinae.
Боковой вид головы детеныша Homotherium latidens (Owen, 1846), Россия, Якутия, р. Бадяриха, верхний плейстоцен. Масштаб 1 см.
– Как был обнаружен детеныш Homotherium? (National Geographic, The New York Times, Le Parisien, USA Today, The Wall Street Journal, Science et Vie).
– Замороженное мумифицированное тело бадярихского детеныша 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).
– Все это время мумия детеныша находилась в линзе грунтового льда.
– Почему найдена только часть тела? (Science et Vie).
– Тела животных, попавшие в многолетнемерзлые отложения, деформируются и разрываются под действием высокого давления, растягивающих и скручивающих сил. Именно это произошло с мумией, которую мы изучали.
Передний вид головы детеныша Homotherium latidens (Owen, 1846), Россия, Якутия, р. Бадяриха, верхний плейстоцен. Масштаб 1 см.
– Что вы подумали и почувствовали, когда впервые увидели этого детеныша? (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 котенку (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 котенку» 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 детеныша 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 детеныш? 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 детеныша 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 вмерзло в грунт, став частью «вечной мерзлоты».
– Почему детеныш 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, детенышей пещерных львов, а из мелких млекопитающих – зайцев, пищух, сусликов, полевок 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 отдаленно связаны с современными большими кошками, они сильно выделяются своим внешним видом и внутренним строением. Так что наше утверждение абсолютно верно.
Череп с нижней челюстью детеныша Homotherium latidens (Owen, 1846), компьютерная 3D модель, справа и сверху (изображение реконструировано на основании недеформированной правой половины черепа, отраженной зеркально); Россия, Якутия, р. Бадяриха; верхний плейстоцен. Масштаб 2 см.
– 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 детенышами пещерного льва Panthera spelaea из бассейна реки Уяндина (приток реки Индигирка) и еще двумя пещерными львятами из других мест. Теперь мы добавили в этот список детеныша 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 идет о таком интересном хищнике, как саблезубая кошка гомотерий.
– Какова степень сохранности мумии детеныша 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 ее сохранности? (CNN).
– Степень сохранности мумии детеныша примерно такая же, как у других мерзлых мумий животных плейстоцена Восточной Сибири. Пожалуй, самое удивительное – это очень молодой возраст животного. Весьма неожиданными для нас оказались темно-коричневый цвет и мягкость меха.
– Какую информацию, которую нельзя получить по костям, дает эта находка? (The Times, The Wall Street Journal).
– Все, 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 котенка, 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 детеныша 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.
Подошвенная поверхность правой передней конечности детеныша Homotherium latidens (Owen, 1846), Россия, Якутия, р. Бадяриха; верхний плейстоцен. Масштаб 1 см.
– Почему бассейн Индигирки является подходящим местом для сохранения мумий ископаемых млекопитающих? (CNN).
– Находки мерзлых мумий плейстоценовых млекопитающих очень редки. Район Яно-Индигирской низменности в этом отношении уникален благодаря развитию многолетнемерзлых 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 мерзлые 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 удлиненными, 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 миллионов 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 дает 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 детеныша 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.
Научный сотрудник отдела изучения мамонтовой фауны Академии наук Республики Саха (Якутия) Айсен Климовский (слева) и руководитель отдела, доктор биологических наук Альберт Протопопов с бадярихской мумией детеныша гомотерия.
– 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 дает надежные 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 еще долго.
– До этого открытия, какой образец представлял детенышей 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 котенок – или не дает – для ответа на эти вопросы? (The New York Times). Имеет ли мумия детеныша какое-либо отношение к дискуссиям о том, прикрывали ли губы саблевидные клыки у взрослых гомотериев? (National Geographic, Science et Vie).
– Изучение мумии детеныша 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 детеныша 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 детеныши 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 мертвой 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 все 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 рев. Однако здесь нужны дополнительные исследования.
– Что цвет шерсти детеныша говорит об экологии Homotherium? (National Geographic). Почему его шкура не полосатая, не пятнистая и не светлая? (Science et Vie).
– Однородный темно-коричневый цвет шерсти бадярихского детеныша гомотерия оказался совершенно неожиданным. Темная 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, нашел 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 детеныш 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 детеныш – не львенок, а действительно саблезуб? (USA Today).
– Как говорится – помимо цвета, все кошки похожи друг на друга – и особенно котята. Но котенок гомотерия оказался уникальным. Изучение внешнего вида ископаемого детеныша показало его существенные отличия от современного львенка аналогичного индивидуального возраста по необычной форме головы с большим ротовым отверстием, высокой верхней губой и маленькими ушами, очень массивному шейному отделу, удлиненным передним конечностям и темному окрасу шерсти. При этом общее строение тела и пропорции мумии детеныша 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 таежных 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 еще мумии подобной сохранности, поскольку вечная мерзлота продолжает таять? (Gizmodo).
– Мы надеемся на новые интересные находки мерзлых мумий животных плейстоцена, и мы знаем, в каких условиях их можно найти. Более того, в Якутии уже обнаружены новые уникальные мумифицированные образцы. Полагаю, скоро начнется их исследование.
© А.В. Лопатин
Публикации
Lopatin A.V., Sotnikova M.V., Klimovsky A.I., Lavrov A.V., Protopopov A.V., Gimranov D.O., Parkhomchuk E.V. Mummy of a juvenile sabre-toothed cat Homotherium latidens from the Upper Pleistocene of Siberia // Scientific Reports. 2024. V. 14. Art. 28016. P. 1–10. DOI: 10.1038/s41598-024-79546-1
Лопатин А.В., Сотникова М.В., Лавров А.В., Климовский А.И., Протопопов А.В., Гимранов Д.О. Мумия детеныша саблезубой кошки из плейстоцена Якутии // Природа. 2024. № 12. С. 3–8. DOI: 10.7868/S0032874X24120016
Лопатин А.В. Бадярихский детеныш гомотерия: вопросы и ответы // Природа. 2024. № 12. С. 9–16. DOI: 10.7868/S0032874X24120028