Четыре тысячи лет назад, когда фараоны строили великолепные пирамиды в Гизе, последний оставшийся шерстистый мамонт умер на острове Врангеля. Остров, примерно по размеру сравнимый с Критом, находится в Северном Ледовитом океане, недалеко от границы России и США. Величественное существо утратило обоняние, уменьшилось в размерах, и его знаменитая шерсть больше не согревала его. Страдая от диабета и бесплодия, мамонт испустил последний вздох.
Когда-то могучий вид исчез.
Вы можете задаться вопросом, как это существо, считавшееся вымершим к концу последнего ледникового периода (около 10 500 лет назад), продержалось так долго. Хотя мамонт исчез на большей части Евразии и Северной Америки, оставались некоторые отдельные популяции. Остров Врангеля был последним прибежищем.
Почему вымирание мамонта было таким трагичным?
Что привело их на удаленный остров, вдали от остального мира?
Эти вопросы заинтересовали меня, и я захотел узнать больше о последних днях этого млекопитающего. Благодаря достижениям в генетических исследованиях, у нас есть ответы. Но прежде чем обсудить последние дни мамонта на острове Врангеля, давайте рассмотрим его эволюционную историю, чтобы понять, как шерстистый мамонт стал символом ледникового периода.
Взлет и падение шерстистого мамонта
Шерстистый мамонт является наиболее изученным вымершим мегазауром. Мы точно знаем, как выглядел мамонт, в отличие от динозавров. Наши предки жили среди этих млекопитающих и изображали их на стенах пещер.
Несколько скелетов мамонтов и мумий, сохраненных в вечной мерзлоте (в Сибири, на Аляске и в Канаде), подтверждают подлинность этих изображений. Мы нашли существо с целыми глазными яблоками, шерстью и бивнями. Тысячи тел остаются нетронутыми, замороженными в вечной мерзлоте.
По словам палеонтолога Стива Бруссатте, по мере таяния вечной мерзлоты мамонты «выпадают, как грецкие орехи в лужу тающего мороженого "Роки Роуд"».
Шерстистые мамонты были размером с современных африканских слонов. Самцы достигали около 3 метров в высоту и весили до 8 тонн. Самки были немного меньше, их высота составляла 2,5–2,9 метра, а вес – около 6 тонн. Удивительно, но ближайший живой родственник мамонта – азиатский слон, а не африканский.
Шерстистый мамонт (Mammuthus primigenius) бродил по земле после отделения от степного мамонта (Mammuthus trogontherii) 800 000 лет назад и до его вымирания 4000 лет назад. Чтобы лучше понять их последние дни, мы должны знать, как шерстистые мамонты эволюционировали для выживания в ледниковом периоде.
Как следует из названия, самой отличительной чертой шерстистого мамонта была его шерсть. У них было два слоя меха. Внешние волосы, длиной до трех футов, образовывали плащ, а внутренний слой представлял собой более короткий и пушистый подшерсток. Шерсть выделяла жидкости, отталкивающие лед и воду, изолируя существо. Вопреки распространенному мнению, шерсть мамонта была различных цветов, включая блонд, оранжевый, коричневый, черный и двухцветный.
Как мы это знаем?
История этого гиганта ледникового периода записана в его генах. Благодаря хорошо сохранившимся мумиям, ДНК мамонта тщательно изучена. Это может показаться шокирующим, но мы знаем больше о ДНК мамонта, чем о ДНК большинства живых млекопитающих.
Генетика раскрывает захватывающую историю.
Ученые идентифицировали гены, ответственные за маленькие уши и хвост мамонта (по сравнению со слонами). Они также выявили гены, связанные с их пушистой шерстью, огромными сальными железами и увеличенным количеством жира. Мамонты могли выдерживать долгие темные зимы благодаря мутациям, изменившим их циркадный ритм. Повышенные уровни гемоглобина позволяли им переносить больше кислорода в холодных условиях.
Почему мы это обсуждаем?
Как мы увидим в следующем разделе, эволюционные черты, которые сделали мамонта неоспоримым королем ледникового периода, стали менее заметными, и последние выжившие существа были бледной тенью своих могучих предков.
Почему мамонт был ограничен небольшим островом в Северном Ледовитом океане? Что случилось с существами, бродившими по Евразии и Северной Америке?
Ученые расходятся во мнении о причинах вымирания мамонта. Они спорят, сыграла ли охота или изменение климата ключевую роль в снижении численности вида. Скорее всего, обе причины внесли свой вклад.
Многие артефакты Верхнего палеолита (50 000–12 000 лет назад), включая знаменитые фигурки Венеры, были сделаны из мамонтовой кости. В Межириче, Украина, археологи обнаружили дома, построенные с использованием костей этого существа. Согласно исследованию 2019 года, во время позднего плейстоцена (129 000–11 700 лет назад) бивни мамонта были предпочтительным сырьем для охотничьего оружия, такого как копья и стрелы.
Могут ли эти реликвии свидетельствовать о том, что существо было истреблено охотой? Палеонтологи отвергают это объяснение.
Хотя существует достаточное количество доказательств того, что люди охотились на мамонтов, структуры в Межириче не представляют собой массовое истребление зверей. Они были построены с использованием останков мамонтов из разных эпох, собранных на степях.
С потеплением мира в конце последнего ледникового периода (14 000–10 500 лет назад) леса заменили степи. Изменение среды обитания создало проблемы для мамонта. Животное вскоре исчезло с материковой Европы, Азии и Северной Америки. Последний раз его видели на полуострове Таймыр в Сибири 11 100 лет назад и на Новосибирских островах (тогда еще соединенных с материком) 10 700 лет назад.
Но история мамонта на этом не заканчивается. Животное прожило еще 6 000 лет, изолированное от остального мира.
Последний рубеж мамонта: история в генах
В 1993 году Сергей Вартанян, исследователь из Российской академии наук, сделал потрясающее открытие. Используя радиоуглеродное датирование, он обнаружил, что шерстистый мамонт, считавшийся вымершим после ледникового периода, выжил на острове Врангеля до 4 000 лет назад.
Остров отделился от материковой Сибири 12 000 лет назад из-за повышения уровня моря. Это событие привело к тому, что мамонты оказались на острове, отрезанными от остального мира. Остров Врангеля не был единственным местом, где обитали эти существа. Мамонты жили на острове Святого Павла в Беринговом море у побережья Аляски до примерно 5 600 лет назад.
Остров Врангеля был их последним прибежищем. 500–1000 мамонтов, живших там, не смогли выдержать изоляцию.
В 2015 году команда международных исследователей, включая известного генетика Дэвида Райха, сравнила ДНК десяти мамонтов острова Врангеля, живших 4300 лет назад, с ДНК мамонта, жившего 45 000 лет назад в Оймяконе на материковой Сибири.
Результаты показали удивительное количество генетических мутаций у мамонтов острова Врангеля, отсутствующих у их материковых предков. Из-за их небольшой популяции последние оставшиеся шерстистые мамонты страдали от серьезного инбридинга, что привело к снижению генетического разнообразия. Они пережили мутационный кризис.
Мутационный кризис происходит, когда вредные мутации накапливаются из-за ограниченного генофонда, усиливая нежелательные черты. Естественный отбор устраняет вредные мутации, но инбридинг вызывает значительное процентное их наследование следующими поколениями.
Какие были нежелательные генетические черты у последних мамонтов?
В 2017 году исследователь Ребекка Роджерс обнаружила, что ген FOXQ1 претерпел значительную мутацию, в результате чего у мамонта появилась полупрозрачная сатиновая шерсть. FOXQ1 определяет рост шерсти у мамонта.
Почему сатиновая шерсть – это плохо?
Блестящая шерсть мамонта затрудняла счищение снега. Помните, как мы говорили, что шерсть мамонта могла отталкивать лед и воду? Тысячи лет эволюционных адаптаций были сведены на нет. Шерсть мамонта больше не согревала его.
Команда Роджерс также обнаружила, что мамонты острова Врангеля потеряли многие обонятельные рецепторы, что ухудшило их способность чувствовать запахи. У животных отсутствовали множественные белки мочи, что влияло на их социальный статус и способность выбирать партнера.
В 2020 году ученые исследовали обнаруженные ранее мутации. Исследователи под руководством эволюционного биолога Винсента Линча изучили ДНК мамонтов острова Врангеля и сравнили ее с ДНК более ранних мамонтов и современных азиатских слонов. Чтобы проверить их функциональность, они воссоздали клетки мамонта острова Врангеля в лаборатории.
Исследование 2017 года предсказывает, что мамонты острова Врангеля накапливали вредные мутации. Мы нашли нечто подобное и проверили эти предсказания, возродив мутировавшие гены в лаборатории. Многие мутировавшие гены связаны с мужской фертильностью (в частности, с производством спермы), когнитивными и моторными функциями, а также с восприятием запахов, так что мы можем быть уверены, что по крайней мере некоторые из этих характеристик были ненормальными у последних мамонтов — Винсент Линч, эволюционный биолог, Университет в Буффало.
Основные наблюдения команды Линча о мамонтах острова Врангеля:
У них были аномалии в развитии из-за мутаций гена HYLS1. Изменения гена NKD1 влияли на мужскую фертильность. Диабет был распространен из-за мутаций гена NEUROG3. Мутации гена OR5A1 нарушали их способность идентифицировать цветочные запахи. Изоляция и небольшая численность популяции оказали свое влияние. Последний шерстистый мамонт жил жалкой жизнью, не имея возможности чувствовать запахи, страдая от диабета и бесплодия. Существо не могло чувствовать запах цветов, которыми оно питалось, что затрудняло поиск надежных источников пищи.
Мог ли мамонт выжить, несмотря на ухудшающееся здоровье и уменьшение размеров? Что если люди, прибывшие на остров Врангеля, нанесли последний удар?
Хочется думать, что люди истребили последних шерстистых мамонтов. Но первые следы человеческого присутствия в Чёртовом Овраге, археологическом объекте на острове Врангеля, появились почти через четыре столетия после вымирания мамонта. Нет никаких доказательств, что люди охотились на мамонтов на острове.
Самое вероятное объяснение вымирания мамонта – инбридинг, который привел к плохому здоровью – печальный конец для знакового существа, символизирующего ледниковый период.
Основные выводы: последние дни мамонта
Мамонты пережили мегазаурусов ледникового периода, таких как саблезубые тигры, пещерные львы и шерстистые носороги. Благодаря благоприятной степной растительности на острове Врангеля мамонт сделал замечательный последний рубеж, продержавшись 6000 лет после того, как его считали вымершим. Генетические исследования помогли нам узнать о последних днях существа. Давайте подведем итог тому, что мы обсудили.
Шерстистый мамонт произошел от степного мамонта 800 000 лет назад. Последний мамонт вымер 4000 лет назад. Мамонты эволюционировали, чтобы иметь длинную пушистую шерсть, которая отталкивала снег и согревала их. Их циркадный ритм был настроен на долгие темные зимы степной тундры. Степные луга были идеальной средой обитания для существа. Шерстистый мамонт исчез с материковой Евразии и Северной Америки к концу последнего ледникового периода (14 000–10 000 лет назад). Его вымирание, скорее всего, было вызвано изменением климата и охотой человека. Небольшие популяции выжили на острове Святого Павла в Беринговом море и на острове Врангеля в Северном Ледовитом океане. Последние шерстистые мамонты жили на острове Врангеля. Их изоляция и небольшая численность привели к инбридингу, что вызвало утрату генетического разнообразия. Это привело к мутационному кризису, который имел катастрофические последствия. Генетические исследования показывают, что мамонт острова Врангеля был бледной тенью своих предков. Животное было меньше, страдало диабетом и бесплодием. Оно не могло чувствовать запах цветов, что ограничивало его источники пищи. Его знаменитая шерсть стала полупрозрачной и больше не согревала существо. Четыре тысячи лет назад последний шерстистый мамонт умер. Вам нравится узнавать о доисторических животных? Если вам понравилась эта история, ознакомьтесь с тем, как палеонтолог приготовил 50 000-летнего бизона, сохранившегося в вечной мерзлоте, для ужина.
