Воссоздание удивительного путешествия 17000-летнего шерстистого мамонта в Арктике.

Международная исследовательская группа проследила удивительный жизненный путь шерстистого мамонта в Арктике, который за 28 лет покрыл достаточно ландшафтов Аляски, чтобы облететь Землю почти дважды.

Ученые собрали беспрецедентные подробности его жизни, проанализировав 17000-летнюю окаменелость из музея Университета Аляски на Севере. Создав и изучив изотопные данные в бивне мамонта, они смогли сопоставить его движения и диету с изотопными картами региона.

О жизни и передвижениях шерстистых мамонтов известно немного, и исследование дает первое свидетельство того, что они путешествовали на огромные расстояния. Очерк жизни мамонта подробно изложен в новом номере журнала. Наук.

Вид на раскалывающиеся бивни мамонта в Центре стабильных изотопов Аляски в Университете Аляски в Фэрбенксе. Карен Спалета, заместитель директора учреждения, приносит кусок бивня мамонта для анализа. Источник изображения: Дж. Р. Анчета, Университет Аляски в Фэрбенксе.

«Неясно, была ли это сезонная миграция, но она охватила некоторые серьезные аспекты», — сказал исследователь из Университета Аляски в Фэрбенксе Мэтью Уоллер, старший автор и соавтор исследования. «Она побывала во многих частях Аляски в какой-то момент своей жизни, что довольно удивительно, если учесть размер этой местности».

Исследователи из Stable Isotope Facility на Аляске, где работает Уоллер, разрезали клыка длиной 6 футов в длину и создали около 400 000 точек микроскопических данных с помощью лазеров и других методов.

Проведенный ими детальный изотопный анализ стал возможен благодаря тому, как росли бивни мамонта. Мамонты постоянно добавляли новые слои ежедневно на протяжении всей своей жизни. Когда бивни были разрезаны в продольном направлении для отбора проб, эти полосы роста выглядели как сложенные рожки мороженого, обеспечивая хронологическую запись всей жизни мамонта.

«С момента их рождения и до дня смерти у них есть дневник, и он записан в их клыках», — сказал Пэт Дракенмиллер, палеонтолог и директор Музея UA на Севере. «Мать-природа обычно не предоставляет таких удобных и долгоживущих записей о жизни человека».

Мэтт Уоллер, директор Центра стабильных изотопов на Аляске, преклоняет колени среди клыков мамонта в Музее Университета Аляски на Севере. Источник изображения: Дж. Р. Анчета, Университет Аляски в Фэрбенксе.

Ученые знали, что мамонт умер на Северном склоне Аляски за Полярным кругом, где его останки были раскопаны командой, в которую входили Дэн Манн из UAF и Пэм Гроувс, которые являются соавторами исследования.

Исследователи свели путешествие мамонтов к этому моменту, проанализировав изотопные сигнатуры в их клыках от элементов стронция и кислорода, которые были сопоставлены с картами, предсказывающими изотопные вариации на Аляске. Исследователи создали карты, проанализировав зубы сотен мелких грызунов со всей Аляски, которые хранятся в коллекциях музея. Животные перемещаются на относительно небольшие расстояния в течение своей жизни и представляют собой местные изотопные сигналы.

Используя этот локальный набор данных, они нанесли на карту изотопную дисперсию на Аляске, предоставив основу для отслеживания перемещений мамонтов. После учета географических барьеров и среднего расстояния, которое проходит каждую неделю, исследователи использовали новый подход пространственного моделирования, чтобы нанести на карту возможные пути, по которым животное прошло в течение своей жизни.

очень старый ДНК Сохранившиеся останки мамонта позволили команде идентифицировать его как самца, относящегося к последней группе этого вида, обитавшей на материковой Аляске. Эти детали позволили лучше понять жизнь и поведение животного, сказала Бет Шапиро, руководившая компонентом ДНК исследования.

Например, резкое изменение его изотопной сигнатуры, окружающей среды и передвижения в возрасте около 15 лет, вероятно, совпало с изгнанием мамонта из его стада, что отражает закономерность, наблюдаемую у некоторых современных слонов-самцов.

Крупный план показывает массивный расколотый бивень на базе стабильных изотопов на Аляске. Синий краситель используется для обнаружения линий роста. Образцы были взяты вдоль клыков с помощью лазеров и других методов, что позволило провести анализ изотопов, что позволило зафиксировать жизнь мамонта. Источник изображения: Дж. Р. Анчета, Университет Аляски в Фэрбенксе.

«Знание того, что он был мужчиной, обеспечило лучший биологический контекст, в котором мы могли интерпретировать изотопные данные», — сказал Шапиро, профессор Калифорнийского университета в Санта-Круз и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза.

Изотопы также дали представление о том, что привело к смерти животного. Изотопы азота выросли в последнюю зиму ее жизни, что может быть признаком голода среди млекопитающих.

Соавтор Клемент Патай, исследователь из Оттавского университета, который руководил работой по моделированию в сотрудничестве с Эми Уиллис в Вашингтонский университет.

По словам Уоллера, профессора Школы рыболовства и океанов UAF и Института Северной инженерии, возможность узнать больше о жизни вымерших видов удовлетворяет больше, чем просто любопытство. Эти детали могут быть удивительно актуальными сегодня, поскольку многие виды адаптировали свои модели передвижения и ареалы к изменению климата.

«Арктика сейчас претерпевает множество изменений, и мы можем использовать прошлое, чтобы увидеть, как будущее может произойти с видами сегодня и в будущем», — сказал Уоллер. «Попытка раскрыть эту детективную историю — пример того, как наша планета и экосистемы взаимодействуют перед лицом изменений окружающей среды».

Ссылка: «Подвижность шерстистого мамонта на протяжении всей жизни в Арктике» Мэтью Дж. , Томас Прохаска, Джеффри Расик, Джошуа Ротер, Бет Шапиро, Карен Дж. Спаллета и Эми Д. Уиллис, 12 августа 2021 г., Наук.
DOI: 10.1126 / science.abg1134

Другие учреждения, участвовавшие в исследовании, включали: Университет штата Флоридаи Montanuniversität Leoben, Университет Ляочэн и Служба национальных парков.