Текст книги "Почему вымерли мамонты"

Автор книги: Николай Верещагин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 12 (всего у книги 13 страниц)

Уже в начале века некоторые отечественные палеонтологи подозревали, что мамонты, будучи хорошо приспособленными к суровому климату ледниковых эпох, стали гибнуть в послеледниковье при потеплении и размораживании грунтов, заболачивании тундростепи. Однако тенденции объяснять дело климатическими изменениями в сторону похолоданий оказались живучими.

В капитальном сочинении по четвертичному периоду В. И. Громов (1948) считал ведущим фактором вымирания млекопитающих, в том числе и мамонта, климатические изменения – «ухудшение» климата в сторону похолодания. А ведь именно в холодную эпоху вюрма (сартана, висконсина) и процветала мамонтовая фауна.

Украинский академик И. Г. Пидопличко (1969), раскапывая палеолитические стоянки на Десне и Днепре, содержащие кости и черепа десятков и сотен мамонтов, пришел к твердому убеждению, что этих зверей в Восточной Европе (на Украине) истребили первобытные охотники.

В качестве доводов несовершенства морфологической организации мамонтов указывалось на переразвитость – гигантизм бивней, их перекрученность и невозможность практического использования. Как выяснилось на массовом материале с Берелехского кладбища, такие бивни были свойственны исключительно крупным и старым самцам. Остальные члены популяции от младенчества до пожилого возраста отлично пользовались своими бивнями для обдирания коры деревьев.

Во второй половине XX в. к проблеме вымирания плейстоценовых животных, и в особенности мамонтов, приобщились физики и математики. М. И. Будыко (1967, 1974) выразил мнение, что эту проблему решит не характеристика взаимоотношений исчезнувших организмов со средой и, следовательно, не качественная сторона вопроса, а количественная – «математическая теория». Геофизика не интересовало, почему у мамонтов были маленькие уши и вырастали волосы метровой длины, а спутники мамонтов – лошади, первобытные бизоны и овцебыки – были одеты в такие шубы, которые позволяли и позволяют им жить далеко за Полярным кругом. Поэтому он оперировал с показателями размножения, которые для мамонтов были в сущности малоизвестны. Математические выкладки привели ученого к уже известному выводу о том, что мамонты вымерли в эпоху вюрма в результате их низкой рождаемости и истребления палеолитическим человеком, а также «очередного изменения климата в сторону похолодания».

* * *

Проблеме плейстоценовых вымираний были посвящены специальные заседания VII конгресса Международной ассоциации по изучению четвертичного периода (INQUA), происходившего в Денвере (США) в 1965 г. Оживленная дискуссия показала существование еще многих неясностей и нерешенных вопросов в этом деле. В VI томе трудов VII конгресса INQUA (Pleistocene Extinctions, 1967), отведенном для проблемы плейстоценовых вымираний, статья об «сверхистреблении» (overkill) многих видов млекопитающих написана Полем Мартином (Геохронологическая лаборатория Аризоны). Он проанализировал на содержание углерода С¹⁴ костные остатки многих десятков видов вымерших зверей из пещер и других типов отложений. Были исследованы кости хищников – вымерших медведей, саблезубых тигров, пещерных львов, гиен; неполнозубых – мегатериев, милодонов; хоботных – мастодонтов и мамонтов; парнокопытных – овцебыков, верблюдов и лам, оленей; грызунов – гигантских бобров. Оказалось, что существовало несколько волн наиболее интенсивных вымираний: 40 тысяч, 13—8 тысяч и 4—0.4 тысяч лет до наших дней. Во многих странах эти даты поразительно совпадали с проникновением туда первобытного человека.

Можно ли, однако, считать такие сопряжения основной причиной и приписывать первобытным охотникам ведущую роль в угасании большинства крупных видов зверей плейстоцена? Вряд ли. Дело в том, что дата в 40 тысяч лет знаменует эпоху первого внутривюрмского потепления в Северном полушарии. Это была первая встряска популяциям степных и тундровостепных копытных, приспособившихся к сухому холоду. Дата в 13—8 тысячелетий – это конец последней ледниковой эпохи, холодного вюрма и катастрофических для многих видов зверей резких изменений климатов и ландшафтов (см. рис. 1). Вместо продуктивных травянистых тундростепей позднего вюрма (сартана) формировались замшелые и заозеренные тундры с обилием мхов и осок, кочковатых болот с мириадами комаров, препятствовавших нормальному нагулу. В наши дни этот жесточайший режим современных североамериканских и азиатских тундр и лесотундр выдерживают при условии миграций лишь лемминги, песцы и северные олени. Последние откочевывают на 3—4 сотни километров из лесотундр на побережье Ледовитого океана в июне-июле и возвращаются обратно во второй половине августа.

Именно в названные выше древние даты происходило надежное захоронение трупов мамонтов, лошадей, бизонов, овцебыков и в промоинах грунтового льда, и в вязких потоках растаявшего грунта. Таковы трупы Березовского мамонта и Магаданского мамонтенка – 44 тысяч лет; Шандринского и Теректяхского мамонтов – 41.5 и 35 тысяч лет; Селериканской лошади – 37 тысяч лет. Позднее образовалось Берелехское мамонтово «кладбище» – 12.3 тысяч лет, захоронился Таймырский мамонт – 11.5 тысяч лет. Наконец, позднепалеолитические стоянки Дона и Десны с хижинами из костей мамонтов датируются в пределах – 14—9.5 тысяч лет.

Подробнейшие исследования мерзлотоведов, палеоклиматологов, палеогеографов недавно показали, что 12—10 тысяч лет тому назад произошел поразительный климатический перелом: кончилась последняя ледниковая эпоха – вюрм III Западной Европы, сартанское оледенение в Сибири, висконсинское в Северной Америке. По представлениям А. А. Величко (1973), этот климатический рубеж имел решающее значение для судеб ландшафтов и мамонтовой фауны всего Северного полушария. Перечислим главнейшие перемены.

При таянии покровных ледников повысился метров на 50 уровень Мирового океана, и ряд материковых ложбин – приморских низменностей – был затоплен. Были отрезаны и изолированы большие участки суши, превратившиеся в изолированные острова, архипелаги. Таковы, например, Британское, Оркнейские острова, Сахалин и острова Японии. Была размыта морем обширная заледеневшая суша – Берингия, протянувшаяся от устья Лены до Юкона, а по меридианам – в 500—600 км. От нее остался теперь архипелаг Новосибирских островов, остров Врангеля, остров Лаврентия. Между тем на суше этой паслись и кормились миллионы лошадей, бизонов, тысячи мамонтов всего 12—15 тысяч лет тому назад. Сухопутная связь Евразии с Америкой через Берингию прекратилась. В Западной Европе и на Русской равнине вытаяли грунтовые – жильные льды в лессовых толщах. Прежние мерзлые лугостепи и тундростепи подверглись переработке озерами и болотами. Огромные пространства богатых травостоем тундростепей в междуречьях Днепра, Волги, Урала также вначале превращались в заозеренные и замшелые малокормные тундры, а затем покрывались темнохвойной тайгой.

Размораживание северных морей и Полярного бассейна при раскрытии Атлантического и Берингового проливов неизбежно привело к изменению морских течений, иной циркуляции атмосферы и, по-видимому, к увеличению зимних осадков, развитию снежных буранов. А это обусловило гололедицы, многоснежье, джуты – голодовки и мор травоядных. Стрессовые ситуации в мезосезоны могли возникать для мамонтов и копытных при изменении погодных условий и без сильного увеличения зимних осадков. Мощное «юбочное» одеяние мамонтов, овцебыков, бизонов, пригодное для сухого холода, оказалось намокающим в условиях увлажненных зим и оттепелей. Ведь овцебыки уцелели в Гренландии, Канаде именно в малоснежье и зимней сухости.

Для зверей и птиц огромное значение имеет, как показал А. Н. Формозов в 1946 г., не только глубина (толщина) снежного покрова, но и его физические свойства, в частности наличие ледяных и уплотненных прослоек, корок. Эти прослойки образуются в условиях переменчивой зимней погоды, когда морозы чередуются с оттепелями. Ледяные прослойки и насты «режут» ноги лосям, косулям, изюбрам, лишают воздуха мышевидных грызунов в их подснежных норах, затрудняют тебеневку лошадей, северных оленей, снежных баранов и овцебыков, душат стаи тетеревов, забравшихся на ночевку в снег.

Десятки и сотни тысяч трупов мамонтов, носорогов, лошадей, бизонов, овцебыков, северных оленей усеивали именно после таких буранных и переменчивых зим тогдашние тундростепи и лесотундры. Их костяки сохранились до наших дней только в оврагах водоразделов и поймах рек, замытые в щебень и ил. Открыто лежащие костяки уничтожались солнцем, морозами, дождями, волками, грызунами и лишайниками в течение немногих десятков лет.

Не следует думать, что при массовых падежах травоядных появлялось раздолье для активных и трупоядных хищников – медведей, волков, росомах, гиен и львов. Обилие трупов и мумий исхудалых копытных было временным, а затем наступали в свою очередь голодовка и гибель хищников от резкого сокращения запасов живой потенциальной добычи.

Труднее объяснить вымирание вместе с мамонтом и некоторыми копытными травоядного пещерного медведя. Обзор гипотез его вымирания для Западной Европы был дан Б. Куртеном (Kurten, 1976). Наиболее обоснованными кажутся гипотезы вырождения изолированных популяций и антропогенных воздействий. Действительно, под конец существования вида у многих особей медведей наблюдался кариес зубов, болезненные разращения костной ткани на черепе, позвонках, костях лап и другие признаки дряхлой дегенерации. Первобытные охотники настойчиво преследовали этих медведей ради мяса, сала и шкур, систематически выживая зверей из облюбованных теплых пещер и занимая их под собственное жилье. Роковой для вида оказалась и тесная связь медведей с участками карста еще и по другой причине. При смене погодных условий в конце плейстоцена некоторые пещеры стали коварными ловушками. При ранних оттепелях и весенних паводках вода врывалась в устья пещер и топила сонных зверей. В другие пещеры потоки воды прорывались сверху через карстовые воронки. Систематическая гибель производителей и приплода в берлогах и конце концов могла способствовать истощению популяций. Описанные типы систематической гибели медведей исследовались автором на Урале, в верховьях Печоры, – пещера Медвежья и особенно в верховьях притоков Камы – пещера Кизеловская. В этой последней было собрано около 2 тысяч костей малых уральских медведей минимум от 46 особей. Среди них было подсосных – 19, лончаков – 3, взрослых и старых – 24. Следовательно, пещера уничтожила по крайней мере 12 медведиц с их приплодом. Случаи постоянной гибели молодняка и взрослых медведей описаны и для многих пещер Кавказа, Крыма, Карпат, Альп, Пиренеев.

* * *

Фаунистические смены, происшедшие на огромных просторах Субарктики и Арктики в эпоху, переходную от плейстоцена к голоцену, полностью подтверждают картину ландшафтных– преобразований, нарисованную палеогеографами. Мамонтовый комплекс, всюду носивший «степной облик», при наличии в его составе лошадей, ослов, бизонов, сайгаков, сеноставок, сурков, леммингов и пеструшек, сменился в начале голоцена на лесной, с преобладанием кабана, благородного оленя, лося, бурого медведя, лесной куницы, соболя, белки и лесных полевок. Такая картина смен фауны известна для Северного Урала (Медвежья пещера), для северной Якутии и, наконец, для южного Приморья (пещеры Сучана).

* * *

Переходная эпоха от плейстоцена к голоцену и соответственно от палеолита к мезолиту была безусловно болезненна и для первобытных охотничьих племен. Это редкое население, существовавшее на основе охот на пещерных медведей, степных копытных и мамонтов, распалось на степных и лесных обитателей. Лесные охотники приобщились к охоте на лося, косулю, благородного оленя, кабана, бурого медведя, а также на морского зверя – тюленей, мелких китов и на рыбу.

Между тем уязвимым пунктом приведенного толкования причин вымирания животных мамонтовой фауны является наличие более ранних потеплений климата и вероятное существование миндель-рисской (окско-днепровской) и рисс-вюрмской (днепровско-валдайской) межледниковых эпох. Почему мамонты, носороги, степные бизоны, овцебыки не погибли в Евразии еще в результате тех потрясений, а продолжали процветать до голоцена?! Ведь, судя по палеогеографическим реконструкциям палеогеографов, перестройка ландшафтов в рисс-вюрме была не менее сильной, чем в послеледниковую эпоху.

Ответов на это возражение может быть несколько. Возможно, что плейстоценовые холодные ландшафты развивались все же более или менее ортогенетически и своей кульминации достигли лишь в последнее – вюрмское (валдайское) оледенение. Доказательством этому служит как будто общее направление развития мамонтовой фауны, и не случайно В. И. Громов (1948), изучая ее, пришел к выводу о существовании лишь одного оледенения.

Преобладание степных видов животных в самых различных точках местонахождений на протяжении всего плейстоцена говорит о большом развитии лесных ландшафтов только в послеледниковье.

Второе объяснение заключается в том, что адаптивные возможности (морфофизиологическая и экологическая пластичность) зверей были уже исчерпаны к концу последнего оледенения, и поэтому они не выдержали третьей встряски.

Наконец, третье объяснение – это нараставшее в небывалых дотоле масштабах влияние человека. Популяции зверей мамонтовой фауны, обитавшие на арктических просторах, были отрезаны развившейся широкой зоной тайги от таких же степных популяций в Европе, в Казахстане и Забайкалье и уничтожены потеплением – преобразованием тундростепи в тундру. Но, сохранившись в степной зоне Европы и Азии, степные популяции мамонтов и копытных стали испытывать именно здесь все возраставший пресс со стороны позднепалеолитических и мезолитических племен. С эпохи бронзы и раннего железа, при одомашнивании лошади, такое воздействие нарастало как лавина.

При всем этом следует вновь признать, что процесс вымирания плейстоценовых млекопитающих не носил абсолютно универсального характера. Разные звери вымирали по-разному и не одновременно. Некоторые крупные виды сохранялись в убежищах – рефугиях – вплоть до исторической эпохи и даже до наших дней. Подобные убежища давали либо крупные горные сооружения, либо малонаселенные человеком массивы леса, пустынь и болот. Такими были леса Беловежа для тура и зубра, горные леса западного Кавказа – для лося, кавказского зубра и пещерного медведя, тростниковые болота и тугаи Сырдарьи, Амударьи, Куры, Тигра и Евфрата для тура, оленя, кабана, льва и тигра. Наконец, нагорные степи Тибета и пустыни Монголии сохраняли до середины XX в. дикого яка, антилопу оронго, дикого верблюда, лошадь Пржевальского и кулана, а холодные и малоснежные участки островов Североамериканского архипелага и Гренландии – овцебыка.

* * *

После приведенного обзора может показаться, что в проблеме жизни и смерти мамонтовой фауны не осталось нерешенных вопросов. Это далеко не так. В последние десятилетия мы были свидетелями совершенно неожиданных проявлений жизненной стойкости одних видов и угасания других. При этом наши попытки рационального объяснения причин того и другого оказывались на поверку слишком банальными. В качестве недавних примеров можно привести лося, сайгака, речного бобра, ондатру и енотовидную собаку. Поразительные вспышки размножения и быстрого увеличения популяций и ареалов двух первых могут быть объяснены антропогенными воздействиями на ландшафты и социальными преобразованиями только отчасти. Иное дело с обоими земноводными грызунами – они действительно были расселены искусственно и быстро заняли давно свободные «экологические ниши». Енотовидная собака исчезла в Европе и Передней Азии около миллиона лет тому назад. В наши дни попытки вновь поселить ее в средней России привели к тому, что она неожиданно молниеносно расселилась до Ламанша. Наряду с этим мы наблюдаем быстрое и неуклонное вымирание других хищников – тигра, барса, ирбиса, гепарда, полосатой гиены и ... европейской норки.

Не исключено, что на протяжении веков в популяциях видов существуют колебания плодовитости, еще слабо поддающиеся разумному объяснению, прогнозам и контролю. Ведь повседневно мы все более убеждаемся в многогранности эволюции организмов.

Новое направление решению проблемы вымирания, быть может, дадут биохимия, молекулярная биология и микробиология. Предпосылки для проникновения в тайны эволюции белков, природы иммунитета и изучения выживаемости микробов, возможно, будут получены и при исследовании образцов мерзлых тканей мамонтов, пролежавших в грунтах многие тысячелетия.

Послесловие

Автору этой книги на лекциях о мамонтах обычно задают множество вопросов. В чем, например, заключается основная ценность мамонтов и других вымерших представителей мамонтовой фауны, зачем нужны их исследования и новые поиски костей, скелетов, мерзлых туш? Можно ли и нужно ли попытаться «воскресить» этих загадочных великанов? Будет ли от живого мамонта научная и практическая польза или достаточно показывать скелеты и чучела этого животного в музеях и попытаться возродить промысел мамонтовой кости?

Прежде всего укажем вновь, что мамонт и его вымершие спутники десятки тысячелетий составляли среду, окружавшую первобытных людей, и были основой существования наших далеких предков. Именно эти животные обеспечили эволюцию человечества в Северном полушарии на протяжении каменного века. Знать же в деталях свою собственную историю – естественный долг любого культурного человека и целого народа.

Изучая особенности морфологии мамонта и его спутников, восстанавливая их образ жизни, мы стремимся полнее воссоздать экологическую обстановку эпохи их существования и лучше понять причины, вызвавшие разрушение (вымирание ряда видов) мамонтового фаунистического комплекса. Такие представления могут дать основу для прогнозов при планировании хозяйственного освоения ландшафтов и животного мира, в частности опытов реакклиматизации животных (например, овцебыка в современной тундре Сибири). Наконец, мерзлые ткани давно вымерших существ представляют исключительно благодарный материал для изучения выживаемости микробов, сохраняемости клеточных структур, состава и эволюции белков, определения геохронологических дат.

Каждая документированная находка костей мамонта, а тем более мерзлой туши дает новый фактический материал для расшифровки возраста и генезиса четвертичных отложений. Так называемые опорные геологические разрезы четвертичных толщ лучше всего характеризуются остатками мамонтов и сопровождающих их видов – лошадей, оленей, бизонов, речных бобров, медведей. При геологическом обосновании устройства грандиозных плотин и водохранилищ в долинах равнинных рек геологи-проектировщики руководствуются именно такими фаунистическими данными.

Наконец, изучение истории животного мира четвертичного периода имеет самое непосредственное отношение к проблеме охраны природы, которая все больше тревожит сознание современного человечества. За небольшой в геологическом смысле срок частично при участии человека и независимо от него в фаунах континентов произошли очень серьезные изменения, и при этом не в лучшую сторону. Фауна Северного полушария резко обеднела видами зверей, которые в иных, управляемых человеком условиях могли бы быть введены в хозяйственный оборот. Человечество же послеледниковой эпохи сумело спасти лишь небольшую часть обреченных видов в измененном, одомашненном виде.

Что касается возрождения промысла мамонтовой кости, то в прежних масштабах он вряд ли будет организован. При наличии развитой промышленности полимеров потребность в натуральном сырье – мамонтовой кости для технических целей резко ограничена. Роль же костерезной промышленности в национальном продукте страны мизерна, и вряд ли изготовление массовых сувениров будет оправдывать затраты на поиск и вывоз бивней.

В последние годы публику особенно занимает вопрос, можно ли при современных достижениях биологической науки воскресить мамонтов как вид и что для этого требуется. В связи с современными успехами генетики и цитофизиологии, т. е. учения о клетке и происходящих в ней процессах, такие вопросы уже не могут вызывать только улыбку, как это было еще несколько десятилетий тому назад. Теперь разработан метод имплантации, пересадки зрелых яйцеклеток и зародышей из матки одного материнского организма в другой. Быстро замороженная сперма сельскохозяйственных животных может сохранять жизнеспособность в течение нескольких недель и даже месяцев. В таком виде она перевозится в особых контейнерах за тысячи километров для искусственного осеменения маточного поголовья овец, коров, лошадей. Появился даже метод пересадки ядра – носителя генов из одной клетки в другую и, следовательно, прививки генного аппарата одного вида другому путем насильственной гибридизации.

Таким образом, теоретически вопрос, казалось бы, может быть решен положительно, и со временем, используя для подсадки мамонтового кода индийских и африканских слонов, ученые могут попытаться развести полумохнатых гибридов, а затем и чистую линию мамонтов. Впрочем, применительно к мамонтам все выглядит неизмеримо сложнее. Семенники и яичники мамонтов находились глубоко в брюшной полости и при гибели особи неизбежно подвергались процессу разложения в первую очередь. Быстрый процесс замораживания тканей трупа был несовместим с процессом последующего захоронения и консервации. Так, например, туша мамонта, случайно погибшего в долине якутской реки зимой, могла промерзнуть при —50° С на ветру быстро – за несколько часов. Однако следующей весной и летом, когда труп заливался водой и перекрывался илистыми наносами в какой-нибудь старице, он размерзал и частично разлагался, по крайней мере с поверхности. Особо редкие случаи консервации трупа, при попадании (и гибели) животных в промоины грунтового льда (рис. 28, 1), могли происходить преимущественно летом, и, следовательно, такие трупы оказывались около 2—3 месяцев при температуре, близкой к нулю, а при последующем погребении в наносах и замерзании на тысячелетия – при —4—5°С (такова температура грунтового льда).

Напомним, что для опыта «воскрешения» необходимо найти труп взрослой мамонтихи со свежими яичниками в стадии овуляции или труп взрослого мамонта со свежими семенниками в процессе сперматогенеза. Между тем нам совершенно неизвестно, смогут ли половые и соматические клетки даже у идеально замороженного трупа мамонта сохранить жизнеспособность в течение 8—10 тысячелетий как минимум (!).

Как показало исследование Магаданского и Хатангского мамонтов, за 40 тысяч лет все клетки этих экземпляров подверглись сильнейшему обезвоживанию, внутриклеточные структуры и стенки клеток большей частью разрушились. Хотя мускульная ткань и сохраняет у мерзлых туш мамонтов розоватый цвет, а легкий запах тления привлекает медведей, волков, собак, песцов, которые охотно едят такое мясо, процесс мумификации тканей и денатурации белков заходит так далеко, что оказывается необратимым. Только при невероятно счастливом стечении большого числа обстоятельств можно рассчитывать на успех попыток воскрешения мамонтов. Впрочем, у современного человечества достаточно работы и забот по сохранению и совершенствованию живого генетического фонда, который достался ему в XX веке.