Ученые Уральского федерального университета и Института экологии растений и животных УрО РАН обобщили данные об отложениях в двух десятках пещер и гротов, расположенных на Северном Урале: в верховьях Печоры, Лозьвы и Сосьвы. Пещерные отложения представляют собой естественную базу данных, которая помогает понять, какие изменения в ландшафте и фауне происходили на Северном Урале в далеком прошлом. Эти знания помогут ученым прогнозировать подобные события в будущем. Статью опубликовали в журнале Quaternary International.
«Если большинство пещер были заселены животными, то некоторые из них — древними людьми», — комментирует Павел Косинцев, ведущий специалист лаборатории естественнонаучных методов в гуманитарных исследованиях УрФУ, старший научный сотрудник ИЭРиЖ УрО РАН, соавтор статьи.
Данные охватывают последние 80–90 тыс. лет. Ученые установили, что степные и лесостепные ландшафты позднего плейстоцена с включениями кедра, ели, сосны, лиственницы, березы и тундровых кустарников в голоцене (от 10 тыс. лет до н. э. по настоящее время) сменились на Северном Урале таежными массивами. Это было вызвано тем, что сухой и холодный климат позднего плейстоцена сменился теплым и влажным климатом голоцена.
Изменения климата и ландшафта вызывали изменения в фауне. В течение всего охваченного исследованием исторического периода на Северном Урале жили рыбы, которые и сейчас обитают в этих местах, — щука и хариус (впрочем, о видовом составе древних рыб имеется мало сведений). В голоцене климат стал более влажным, водоемов — значительно больше, поэтому рыбьи останки встречаются чаще. Климатическими особенностями объясняется распространение земноводных.
Тогда же, в верхнем плейстоцене, на Северном Урале преобладали виды, предпочитающие открытые (белая куропатка) и полуоткрытые (полевой тетерев) ландшафты, в то время как виды, обитающие вблизи водоемов (лебедь, утка, гусь, чайка, чирок), были немногочисленны. В верхнем голоцене, то есть в современный период, большинство составляют виды, характерные для закрытых лесных пространств, такие как глухарь. Распространение лесной растительности и изолированность лесов способствовали появлению новых видов — к примеру, рябчика, большого пестрого дятла.
В исследованных пещерах и гротах обнаружено более 83 тыс. зубов мелких млекопитающих и свыше 77 тыс. костей крупных млекопитающих. По останкам удалось установить, что в позднем плейстоцене мелкие млекопитающие были представлены обитателями тундры (лемминги), степей (суслики), лесов (рыжая полевка) и территорий вблизи водоемов (водяная полевка). В раннем голоцене доля лесных видов мелких млекопитающих и видов, обитающих у воды, значительно увеличилась и появились новые виды (белка, бурундук).
В ряду древнейших видов крупных млекопитающих — пещерный лев и пещерный медведь, шерстистые мамонт и носорог, овцебык, степной бизон и дикая лошадь. При этом количество видов, обитавших на южной части Северного Урала, как правило, было больше, чем в северной. В позднем плейстоцене среди крупных млекопитающих преобладали виды, обитающие на открытых ландшафтах с ограниченной древесной растительностью. Помимо шерстистых мамонта и носорога, овцебыка, пещерного льва, это северный олень, сайгак, степной хорек, песец.
В начале голоцена увеличивается число птиц и млекопитающих, обитающих возле водоемов (выдра, норка, бобр), питающихся древесной и кустарниковой растительностью (лось). Со среднего голоцена начинают господствовать виды закрытых таежных ландшафтов (рысь, соболь).
В среднем голоцене, то есть около 2,5–8 тыс. лет назад, в период наиболее теплого климата за последние 50 тыс. лет, появляются рептилии, к концу голоцена — домашние копытные: лошади, быки, овцы, свиньи.
«На рубеже плейстоцена и голоцена разразилась глобальная экологическая катастрофа, которая по своим последствиям сопоставима с периодом вымирания динозавров. Мы рассмотрели, как эта катастрофа протекала на Северном Урале. Произошло некомпенсированное вымирание видов — большого и малого пещерного медведя, пещерного льва, шерстистых мамонта и носорога, овцебыка, степного бизона. В целом в результате катастрофы разнообразие видов стало гораздо беднее, коренным образом изменилась вся структура фауны и биосферы всей Земли: вместо мамонтовой фауны стала формироваться современная. Причины этой экологической катастрофы науке пока неизвестны», — объясняет Павел Косинцев.
Изменение климата: прятать голову в песок уже поздно
Исследование дает новые подсказки о том, как «термостат Земли» управляет климатом