Ученые приблизились к разгадке исчезновения мамонтов и других древних животных

На территории России уже несколько столетий изучают мамонтовую фауну. Так называют животных-современников древних мамонтов, которые населяли тундростепи Евразии и Северной Америки в эпоху позднего плейстоцена, 70-10 тыс. лет назад. Древние ледники усеяны останками мамонтов, носорогов, бизонов, овцебыков и других животных, в Якутии идет промышленная добыча мамонтовой кости. В отличие от находок более теплых климатических зон, вечная мерзлота дает идеальные условия для сохранности древних растений и животных – температура низкая и нет доступа кислорода. Несмотря на это, хорошо сохранившиеся туши животных начали находить регулярно лишь в последние годы. Причем не только благодаря слаженной работе ученых и местных жителей, но и активному таянию ледников.

Удивительные ледниковые находки дают серьезные научные предпосылки к возрождению экосистемы «мамонтовых тундростепей». Мамонта, шерстистого носорога и пещерного льва намерены возродить путем генной инженерии. Животных, которые частично сохранились, планируют переселять на историческую родину и размножать до необходимой численности.

«Сегодня есть очень большая группа исследователей, которая пришла к выводу: мамонтов и других животных мамонтовой фауны уничтожил человек. Когда популяция мамонтов сократилась по климатическим причинам – животным было сложнее мигрировать в поисках пищи – она стала уязвима. На тот момент размножились люди и мамонтов перебили. И когда климатически мамонты могли снова спокойно существовать, их уже не осталось», – пояснил руководитель Отдела изучения мамонтовой фауны Академии наук Республики Саха (Якутия) Альберт Протопопов.

Ученый Якутского отделения академии наук сообщил, что существующие экосистемы вполне могут вместить всех живых существ. «Ничего необратимого не случилось и, если есть шанс, их надо возвращать, чтобы повысить биологическое разнообразие и обогатить экосистему», – поделился Протопопов.

Древние животные и климат: для чего создали «Плейстоценовый парк»

Чтобы познакомиться с реальными достижениями в этой области, перенесемся на северо-восток Якутии. Здесь, в низовье Колымы (150 км от побережья Северного Ледовитого океана) расположилась Северо-Восточная научная станция РАН, где более 30 лет под руководством российского эколога, старшего научного сотрудника Тихоокеанского института географии Сергея Зимова проводят эксперимент по воссозданию флоры и фауны эпохи плейстоцена.

По теории исследователя «мамонтовые тундростепи» были в десятки раз более продуктивными, чем природные системы, возникшие сейчас, – скупые лесотундры и болота. Зимов предположил, что деградация, то есть – современное состояние, некогда богатейшей природной системы произошла в результате вымирания крупных травоядных (мамонт, шерстистый носорог, большерогий олень) около 10-12 тыс. лет назад.

«Мамонтовые степи» когда-то были грандиозной мировой экосистемой, которая по богатству флоры и фауны сопоставима с современной африканской саванной. Могучие ландшафты простирались от Франции до Америки, от крайних северных островов до Китая. А потому ученый уверен: «Изменения климата не могли уничтожить такую крупную экосистему, которая 12-15 тыс. лет назад занимала полмира». К тому же на протяжении многих тысяч лет климат менялся несколько раз – мамонты неоднократно переживали так называемые межледниковья.

Как и другие ученые, Зимов уверен в причастности человека к гибели фауны плейстоцена: сначала погибли травоядные, следом – хищники. Отсутствие исторических крупных травоядных сыграло колоссальную роль в таянии вечной мерзлоты. В ту далекую эпоху стада мамонтов, древних бизонов и других поедали растительность, при этом удобряя почву плодородным навозом. Травянистые остатки образовывали плотную корневую систему, лучше росли, успевали подгнить под слоем навоза.

С 2000 годов мерзлота напоминает швейцарский сыр – тоже вся в дырах и провалах. При разрушении древних ледников и разложении плейстоценовой органики в атмосферу выделяется гигантский объем метана – около четырех млн тонн ежегодно (и 30 литров в сутки). А в перспективе может достигнуть десяти миллионов тонн.

Но если возродить экосистему тундровой мамонтовой степи, плотный растительный покров не даст разрушиться мерзлоте и метана будет выделяться меньше. Так человек сможет отдать долг природе за наших менее сознательных предков.

Как создавали «Плейстоценовый парк» в Якутии

Заручившись поддержкой научного сообщества и профильных чиновников, Сергей Зимов основал в Якутии заказник, куда стали заселять типичных представителей мамонтовой фауны. Детище Зимова носит название «Плейстоценовый парк».

С момента основания парка ученый буквально поселился в вечной мерзлоте, на станции, и следит за ходом эксперимента. Изначально средства на проект давала Академия наук. Но в тяжелые 90-е годы финансирование приостановили. Что оставалось ученому? Расстаться с голубой мечтой о парке? Как бы не так – Сергей Зимов, не задумываясь, продал «трешку» во Владивостоке и вложил все деньги в финансирование станции. Денег хватило на несколько лет. Узнав о самоотверженном ученом, помощь в разное время оказывали Канада и США, сейчас возобновлено государственное финансирование.

Старт проекта в 1988 году ознаменовался поселением в парк (говоря научным языком – реинтродукцией) стада якутских лошадей. Копытные сразу почувствовали себя как дома, прекрасно прижились и стали плодиться. Позднее таким же образом сюда попали олени, лоси и медведи, незапланированно – волки. «Плейстоценовый парк» также населили европейские зубры. По замыслу создателей парка они должны занять нишу древних бизонов. Чтобы животные не разбредались, в 2006 году их новый дом огородили специальным забором (пока удалось огородить только 20 кв. км).

Биолог-палеонтолог, популяризатор науки Александр Марков 11 лет назад в одном из своих обзоров отметил, что на месте эксперимента природа действительно стала преображаться на глазах: животные подъели бурьян, сухую траву, щедро удобрили почву, после чего новая трава стала густой и богатой питательными веществами.

С 2011 года здесь успешно размножаются мохнатые овцебыки и маралы (подвид крупного благородного оленя). В этом году парк пополнился новыми обитателями – десятью одомашненными яками, на замену историческим диким. Со временем, когда парнокопытных обитателей в парке будет достаточно, ученые намерены заселить сюда хищников, в том числе амурских тигров и даже львов. Несмотря на четкую ассоциацию с африканской саванной, эта большая кошка совсем не боится холодов.

Полная экосистема плейстоцена будет состоять как минимум из 30 видов травоядных и хищных животных, и каждый займет нишу древнейших собратьев, исчезнувших отсюда тысячелетия назад. В этом деле высшая цель ученых – воссоздание реальных плейстоценовых животных методами современных биотехнологий.

Найденный в Якутии пещерный львенок. Фото: The Siberian Times

Ископаемый пещерный львенок может стать родоначальником новой ветви древних хищников

Пещерный лев – один из самых крупных хищников мамонтовой фауны, что населяла тундростепи Евразии и Северной Америки в эпоху позднего плейстоцена. До недавнего времени ученые имели очень скудное представление об этом животном, поскольку судить можно было лишь по костям: единственный скелет взрослого самца пещерного льва нашли в 1985 году в Германии, а также по наскальным рисункам.

Первые целые тушки пещерных львят нашли в 2015 году на берегу реки Уяндина – малышей нарекли по месту обнаружения Уян и Дина. Найденный в этом году львенок крупнее своих собратьев в полтора раза. Он весит более четырех кг и достигает почти 50 см в длину, от кончика носа до основания хвоста. Львенок отлично сохранился в консервирующих условиях вечной мерзлоты – у него густой мех уже «взрослого» окраса, повреждений нет. Пол малыша предстоит выяснить, если это будет самец – обещают назвать Борисом.

В 2014 году там же исследователи впервые нашли детеныша шерстистого носорога, которого назвали Сашей. Все эти «приветы плейстоцена» сейчас можно увидеть на палеонтологической выставке «Тепло вечной мерзлоты» в Москве.

Благодаря найденному пещерному львенку у древней кошки появились высокие шансы занять свою исконную нишу. Сделать это будет проще, чем воссоздать того же мамонта. «Клонирование таких животных невозможно в принципе – живых клеток нет, но в США есть две группы генетиков, которые в свободное от работы время занимаются реконструкцией древней ДНК мамонтов. По львам у нас с ними есть совместный проект. И если ДНК пещерного льва будет хорошей сохранности, то в будущем появится возможность его реконструкции с помощью ближайших родственников – африканских львов. С мамонтами все гораздо сложнее, потому что тем же индийским слонам они очень дальняя родня», – пояснил Альберт Протопопов. В проведении генно-молекулярных исследований и изучении ДНК вымерших животных ученые из Академии наук Республики Саха обычно сотрудничают с Калифорнийским университетом.

Воссозданием ДНК мамонта занимаются и ученые американского Пенсильванского университета – Уэбб Миллер и Стефан Шустер. В 2008 году им удалось расшифровать 70% генома этого зверя. Сложность заключалась в том, что структуру ДНК собирали по мельчайшим фрагментам – это как собирать гигантский паззл, не имея представления о том, что за картина должна получиться в итоге. Миллер и Шустер таким путем собрали последовательность из 3,3 млрд пар генома, предварительно выкинув оттуда «мусор» в виде ДНК вирусов, бактерий и др. По оценкам генетиков, собрать нужно 4,7 млрд пар. Сколько хромосом было у мамонта, ученые пока не знают, что отдаляет задачу клонирования зверя. С выбором мамы для мамонтенка, учитывая, что на их роль не очень-то подойдут современные слонихи, тоже предстоит попотеть. Даже в детском мультфильме, как мы помним, речь шла скорее об усыновлении.

По словам ученого, основные исследования пещерного львенка начнутся с конца января 2018 года, когда якутские ученые совместно с японскими коллегами проведут изотопные исследования. «Благодаря им мы узнаем, есть ли молоко в желудке львенка и, уже изучая состав молока, можно будет понять, чем питалась мама. Конечно, основной рацион пещерных львов – это мамонты, шерстистые носороги – в основном детеныши и беспомощные старые особи», – сообщил Альберт Протопопов.

Хоть пещерный лев и близок к африканскому, социальная структура «львиного общества» под вопросом. «Как мы знаем, современные львы образовывают социальные группы – прайды, которые формируются вокруг крупного самца с роскошной гривой. Однако на наскальных рисунках нет ни одного пещерного льва с гривой. Предстоит выяснить: они тоже образовывали прайды или все-таки вели одиночный образ жизни. Вопросов много», – уверен ученый.

Возрождение древних животных только на первый взгляд кажется фантастикой. «Нужно ставить высокие цели. Ведь когда-то, в XIX веке, Циолковский тоже лишь мечтал полететь в космос, а сегодня это уже давно пройденный рубеж», – философски подытожил Альберт Протопопов.

И как знать, может быть, благодаря стремительному прогрессу генной инженерии уже совсем скоро в населенный зубрами и овцебыками «Плейстоценовый парк» ступит и когтистая лапа пещерного льва.