В европейских пещер, куда не проникает солнечный свет, лежат свидетельства былого величия и грандиозного провала. Горы костей, тысячи черепов — не результат древней бойни, а медвежье кладбище. Здесь покоятся останки Ursus spelaeus, пещерного медведя, властелина ледниковой Европы. Эти гиганты, весившие до тонны, царствовали сотни тысяч лет. А потом исчезли. Не в огне катастрофы, не от рук человека, а словно уснули навсегда. Почему могущественные хозяева пещер не проснулись после последнего оледенения? Ответ кроется в их костях, зубах и, как выяснилось недавно, в крошечном мозге. История их гибели — это история эволюционного тупика.
Пещерные медведи жили в эпоху плейстоцена — примерно от 1,5 миллионов лет назад до 15 тысяч лет назад. Они произошли от общего предка с бурым и белым медведями. Их кости археологи находят в пещерах по всей Евразии — от Испании до юга России. В Первую мировую войну даже дробили эти кости на фосфаты для удобрений и бомб.
Самцы могли весить тысячу килограммов — в четыре раза больше самок. Следы показывают, что медведи проводили зиму в оцепенении, время от времени просыпаясь, чтобы попить из подземных источников. Известно и другое: неандертальцы охотились на них весной, подкарауливая сонных зверей. На пике последнего оледенения, пещерные медведи исчезли. Их ближайшие родственники — бурые медведи, а также волки, львы — выжили. Что же погубило гигантов?
Долгое время главным подозреваемым в деле о вымирании Ursus spelaeus считали климат. Около 24 000 лет назад наступил особенно суровый этап последнего оледенения. Даниэль Шрив, палеонтолог из Ройал Холлоуэй, Лондонского университета, объясняет: такие резкие похолодания создавали экстремальный стресс для всей экосистемы, особенно для крупных животных, требующих много ресурсов. Однако факт остается фактом — бурые медведи, волки, пещерные львы прошли через тот же ледниковый ад. Значит, у пещерных медведей не хватало чего-то жизненно важного, что спасало их соседей по планете.
Еще одна причина — рацион. Эрве Бошеренс, специалист по палеодиетам из Тюбингенского университета в Германии, десятилетиями изучал зубы и челюсти пещерных медведей. Мощные кости, широкие коренные зубы с большой жевательной поверхностью — все указывало на приспособленность к перетиранию жесткой растительной пищи, а не к разрыванию мяса. В отличие от гибких всеядных бурого медведя или неприхотливых хищников вроде волка и льва, пещерный медведь, казалось, запер себя в вегетарианской тюрьме.
Когда климат стал холоднее и суше, а разнотравье сменили скудные тундровые сообщества, набрать достаточный слой жира для многомесячной спячки стало невероятно сложно. «Их судьба зависела от растений, — подчеркивает Шрив. — Когда растения исчезли, исчезли и медведи». Особенно рано, около 350 000 лет назад, они пропали в Британии — регионе, где климатические удары, по мнению Шрив, были сильнее, а конкуренция с более мобильными и всеядными бурыми медведями — острее.
Мариус Робу из Института спелеологии Эмиля Раковицы в Румынии бросил вызов устоявшейся теории. Его команда исследовала кости пещерных медведей из знаменитой Пештера Уршилор (Медвежья пещера). Ученые искали ключ в изотопах азота, а именно в азоте-15. Концентрация этого стабильного изотопа в костном коллагене обычно выше у животных, потребляющих мясо (или высоко в нем стоящих растений/грибов), чем у строгих вегетарианцев. Результат ошеломил: уровень азота-15 у пещерных медведей оказался таким же, как у всеядных гризли из Йеллоустона.
Робу выдвинул гипотезу: пещерные медведи не были догматичными веганами. В основе их рациона лежали растения, но в тяжелые времена, при удобном случае, они могли переключаться на мясо — падаль или даже охоту. Данные еще с четырех румынских стоянок подтвердили высокие уровни азота-15.
Идея выглядела логично — даже панды, символы бамбуковой диеты, иногда едят мясо. Однако Бошеренс остался скептиком. «Мамонты — стопроцентные травоядные, а их изотопные сигнатуры совпадают с сигнатурами этих медведей», — парировал он. В своей работе, опубликованной в начале этого года, немецкий ученый предложил альтернативное объяснение. Высокий азот-15 мог поступать в организм медведей не из мяса, а из специфических растений — граминоидов (злаков, осок, ситников) или из грибов, которые активно росли в холодных условиях и концентрировали этот изотоп. Спор о меню пещерного гиганта — чистый вегетарианец или скрытый оппортунист — далек от завершения.
Пока диетологи спорили, на сцену вышла новая, неожиданная улика. Команда Кристофа Вайтшеггера из Цюрихского университета (Швейцария) решила заглянуть... в черепную коробку. Исследователи сравнили размер мозга 10 видов медведей — как современных, так и вымерших, включая пещерного. Чтобы учесть разницу в габаритах тела, они использовали коэффициент энцефализации (EQ), показывающий, насколько размер мозга соответствует ожидаемому для животного данной массы. Результаты заставили ахнуть:
- Малайский бируанг (солнечный медведь): EQ 1,31 — чемпион по "мозговитости" среди медведей.
- Бурый медведь (Ursus arctos): EQ 0,83 — крепкий середнячок.
- Пещерный медведь (Ursus spelaeus): EQ 0,60 — абсолютный аутсайдер. Для сравнения, EQ человека — около 6,56.
Пещерный медведь оказался настоящим "медведем с очень маленьким мозгом". Но почему? Анализ Вайтшеггера показал тревожную тенденцию: за сотни тысяч лет эволюции тело Ursus spelaeus росло, а мозг — нет. Ученый увидел в этом результат двух взаимосвязанных стратегий выживания: специализированной диеты и глубокой спячки.
Млекопитающим в суровом, сезонном мире плейстоцена обычно выгодно быть всеядными — гибко менять рацион в зависимости от доступности пищи. Но пещерные медведи пошли другим путем. Их ставка на долгую, глубокую спячку (торпор) в защищенных пещерах позволяла им переживать зиму, рассчитывая исключительно на запасы жира. Энергия, которая у других видов шла на развитие мозга — органа, крайне "дорогого" и в производстве, и в обслуживании — у пещерных медведей уходила в жировые депо. Добавьте к этому потенциально низкокалорийный растительный рацион, который физически не мог обеспечить избыток энергии для "строительства" нейронов.
Вайтшеггер назвал это эволюционным компромиссом: "Вместо того чтобы становиться умнее, пещерные медведи жирели, чтобы проспать суровые зимы". Их огромные размеры и жировые запасы были билетом в зимнюю спячку, но платой за это стала остановка в развитии мозга. И когда наступило последнее, катастрофическое оледенение около 24 000 лет назад, стратегия "проспать проблему" перестала работать. Проблема оказалась слишком большой. Климат изменился слишком быстро и слишком радикально. Мозг, не способный к быстрой адаптации, не нашел решения.
Даниэль Шрив согласна, что данные о маленьком мозге — важный кусок пазла. «Это новое, очень интересное направление, которого раньше не касались, — говорит она. — Оно хорошо ложится на другие данные». Но она напоминает, что картина сложнее. Генетические исследования показывают тревожный факт: генетическое разнообразие пещерных медведей неуклонно снижалось задолго до их финального вымирания. Это классический признак вида, который уже давно испытывает трудности, чья популяция сокращается и фрагментируется, теряя способность адаптироваться к изменениям в целом. Климатические стрессы, диетические ограничения (реальные или мнимые), маленький мозг — все это звенья одной цепи неспособности гигантов идти в ногу со временем.
Post Scriptum
Так рухнула империя пещерных медведей. Не огонь, не ледник сам по себе, не внезапная эпидемия, а медленное, но неумолимое сползание в эволюционный тупик. Они сделали ставку на размер, жир и глубокий сон в каменных убежищах. Эта стратегия работала сотни тысяч лет, позволив им стать одним из самых успешных мегатравоядных Ледникового периода. Но она же сделала их уязвимыми.
Когда мир вокруг изменился слишком быстро, Ursus spelaeus не смог перестроиться. Его мозг оказался слишком мал, чтобы найти новые решения. Его диета, возможно, слишком жестко привязана к исчезающим растениям. Его генофонд истощился. Бурые медведи, волки, львы — гибкие, сообразительные, всеядные или неприхотливые — нашли выход. Пещерные медведи — нет.
Их кости, покоящиеся в темноте пещер от Испании до России, — это не просто окаменелости. Это памятник эволюционной инерции, грозное напоминание, что успех вчера не гарантирует выживания завтра. В мире, где климат снова меняется с пугающей скоростью, урок, который преподали нам эти могучие, но недальновидные гиганты, звучит особенно актуально: адаптируйся или исчезни.
-----
Смотрите нас на youtube. Еще больше интересных постов на научные темы в нашем Telegram.
Заходите на наш сайт, там мы публикуем новости и лонгриды на научные темы. Следите за новостями из мира науки и технологий на странице издания в Google Новости
