«Остров мамонтов» среди Великих Равнин

мамонтПорывистый октябрьский ветер из-за холмов пригибал кусты ивы к мутной воде, сбивал и разбрасывал столбы пара, поднимающиеся над прудом. Раскидистые низкие сосны в распад­ках между холмами и можжевельник на их склонах зеленели, несмотря на холод. Небо стало высоким и прозрачным. Русла ручьев в Долине скрывались за куполами еще не облетевших, горящими разноцветными красками тополей, вязов и низко­рослых дубов, а равнины за холмами, покрытые высохшей и выгоревшей травой, сделались однотонно-бурыми.

Медведица, привстав на задние лапы, вглядывалась в происходящее на противоположном берегу пруда. Два медвежонка жались друг к другу за ее спиной и жалобно по­визгивали от страха. Медведица смотрела на большое кро­вавое пятно, которое расплывалось в воде вокруг молодого самца короткомордого медведя, медленно ковыляющего по мелководью. Другой медведь, самый крупный в окрестностях Долины горячих ключей, разорвал ему правый бок и сломал переднюю лапу, когда молодой не захотел отойти от трупа мамонта, выступающего из воды у береговой кромки пруда. Огромный медведь уже не смотрел на изувеченного сопер­ника, а тащил на отмель заднюю ногу мамонта.

Каждую весну и каждую осень короткомордые медведи со­бирались с окрестных равнин в Долине горячих ключей. Превосходное обоняние за десятки километров подсказывало им, что падаль, в поисках которой они рыскали по равнинам, уже ждет их в пруду с теплой водой. Последние несколько лет огромный самец с оторванным ухом, морда которого была покрыта старыми белесыми шрамами, сквозящими сквозь шерсть, всегда первым забирался в пруд, а остальные медведи терпеливо ждали вокруг. У менее сильных, но проворных медведей был шанс схватить кусок для себя, когда самый большой самец слишком занят едой. Часами они терпеливо ждали, пока Одноухий разгрызал огром­ные кости конечностей мамонтов и поедал губчатую сердцевину, заполненную жиром. Этот порядок очень редко нарушался, а шрамы на головах самцов говорили о том, как они отстаивают свое право на еду. Даже насытившись, крупные самцы бросались на уступающего им в размерах и силе сородича-конкурента, если он пытался полакомиться падалью не в свой черед. Когда голод становился нестерпимым, молодые медведи иногда хватали кусок из-под носа более сильного самца и успевали скрыться. Молодой медведь, разорванный в этот раз взрослым самцом, был недостаточно проворным. Еще два самца помельче и одна медведица с медвежонком внимательно наблюдали за Одно­ухим в пруду. Медведицам с медвежатами редко удавалось по­добраться к трупам мамонтов, и сначала одна, а затем другая мамаша со своим потомством удалились в сторону холмов…

мамонты в хот-спрингсМестонахождение колумбийских мамонтов в Хот-Спрингс

Североамериканский континент с конца XIX столетия считается настоящей палеонтологической Меккой. Среди богатых палеонтологическими находками регионов стоит выделить Великие Равнины, протянувшиеся с севера на юг почти на 3200 км и с запада на восток на 800 км. Ландшафт этого огромного района формируется равнинами на востоке и отрогами Скалистых гор на западе. На Великих Равнинах разыгрывались драматические события истории США, свя­занные с колонизацией Американского Запада в середине XIX века; здесь шли войны с племенами индейцев, жившими здесь до начала XX века (рис. 1).

Сцена, представленная выше, могла произойти около 25 000 лет назад, в том месте, где сейчас находится городок Хот-Спрингс (англ. Hot Springs — горячие ключи), на юге штата Южная Дакота. Хот-Спрингс расположен в одном из южных районов горного массива Блэк-Хиллс, или Паха Сапа на языке индейцев дакота. Блэк-Хиллс протянулся с севера на юг примерно на 200 км. С геологической точки зрения это абсолютно изолированная мини­атюрная горная система. Она удалена от Скалистых гор более чем на 200 км, но сходна с ними по времени и типу формирования. Покрытые сосновыми лесами невысокие горы (максимальная высота их не превышает 2200 м над уровнем моря) и окружающие их со всех сторон прерии создают уникальный ландшафт, который в Северной Америке нигде больше не встречается.

Открытие

Ранним летним утром 20 июня 1974 года старина Фил Андер­сон щурился на жаркое солнце — нещадно парило, но работа спорилась, и летний сезон представлялся многообещающим. Бульдозерист Джордж уже равнял большой покатый холм, который Фил прикупил, чтобы разбить на участки и построить жилые дома (рис. 2). С холма открывался прекрасный вид на синеющую в утренней дымке гряду холмов Семь Сестер, но Фил размышлял не о пейзаже, а о том, как бы найти под­рядчиков попроворней. Ни Фил, ни Джордж не подозревали, что этот день перевернет судьбу небольшого городка Хот-Спрингс. Всего через несколько лет этот городок будет при­нимать более ста тысяч посетителей в год и войдет в число национальных достопримечательностей США.

фил андерсонФил Андерсон — первооткрыватель место­нахождения мамонтов в Хот-Спрингс

Вдруг из-под ножа бульдозера вывернулось что-то не­обычное. Из оранжево-красной глины появился беловатый, ребристый с одной стороны предмет размером с кирпич. Джордж остановил мотор и выскочил из кабины. Разобрать­ся, что это за предмет, помог его сын Ден, который учился в Шадронском колледже в соседнем штате Небраска и про­слушал курс палеонтологии у профессора Ларри Агенброда. Странный «кирпич» оказался зубом мамонта. Кроме зуба Дену удалось найти еще несколько кусков крупных костей и даже часть конечности мамонта в анатомическом сочленении.

Так было положено начало будущему Музею мамонтов на участке, который Фил без долгих раздумий перепродал по старой цене местному Геолого-минералогическому клубу. После трех лет раскопок на холме, которые проводила группа студентов профессора Ларри Агенброда, стало ясно, что это уникальное местонахождение костей колумбийских мамонтов. Единствен­ное условие Фила Андерсона, поставленное при продаже земли, — все палеонтологические находки должны остаться в Хот-Спрингс. Второе условие поставил профессор Агенброд в 1979 году. Он установил временный мораторий на раскопки до тех пор, пока не будет выстроен музей, перекрывающий место­нахождение. Его навсегда оставили в том положении, в котором оно сохранялось тысячи лет до момента открытия.

Колумбийские мамонты в Северной Америке известны так же хорошо, как шерстистые мамонты в России. Каждый год в США находят отдельные кости, а иногда даже целые скелеты, — зача­стую это происходит, как и в только что рассказанной истории, при строительных или дорожных работах. Однако до сих пор во всей Северной Америке, да и во всем мире, не известно местонахождений, аналогичных «кладбищу мамонтов» в Хот-Спрингс (рис. 3). С момента открытия музея оно привлекает не только профессиональных палеонтологов, но и множество туристов, поскольку лишь там можно увидеть такое скопление костей и целых скелетов этих животных в одном месте, за­консервированных in situ.

местонахождение мамонтов

реконструкция мамонтаВверху — вид на участок местонахождения в Хот-Спрингс с костями колумбийских мамонтов; внизу — реконструкция колумбийского мамонта перед музеем

Кто такие колумбийские мамонты

Этот биологический вид описан американским палеонтоло­гом Клодом Хиббардом в 1955 году и назван в честь Христофора Колумба — Mammuthus columbi. Колумбийский мамонт состоит в довольно близком родстве с шерстистым мамонтом Mammuthus primigenius (этот вид, изначально евразийский, позже проник и в Северную Америку), они произошли от общего предка. Предком колумбийского мамонта, возможно, был степной мамонт Mammuthus trogontherii, мигрировавший в Северную Америку. Колумбийский мамонт обитал только на североамериканском континенте и сформировал несколько хронологически сменяющих друг друга подвидов (некоторые ученые считают их самостоятельными видами), последним из которых и был собственно колумбийский мамонт, живший в конце плейстоценового периода. Вымерли колумбийские мамонты 11 — 12 тысяч лет назад, вскоре после заселения Северной Америки человеком.

колумбийский мамонтСамец колумбийского мамонта

Колумбийский мамонт, по всей вероятности, не имел гу­стой шерсти и был крупнее шерстистого мамонта, жившего в эту же эпоху в Евразии (рис. 4, 5). На рубеже среднего и позднего плейстоцена высота тела самцов колумбийского мамонта в холке превышала 3,7 м, а вес достигал 7,5—8,5 т. Однако почти в ту же эпоху на островах архипелага Сан­та-Роза около побережья Калифорнии, где изолированно обитала популяция колумбийского мамонта, сформировался островной вид — Mammuthus exilis, в холке не более 190 см, а весом всего 1,5 т.

В периоды максимального распространения в позднем плейстоцене (11—70 тысяч лет назад) колумбийский мамонт расселялся на север континента до Аляски, где сосущество­вал с шерстистым мамонтом, мигрировавшим из Старого Света не менее 100 000 лет назад. На юг колумбийский ма­монт распространялся до современной территории Коста-Ри­ки. На западе его ареал достигал Калифорнии и близлежащих островов, а на востоке — полуострова Флорида, включая ее мелководный шельф, который был в то время сушей.

Находки колумбийских мамонтов на крайнем востоке и западе США, где в конце плейстоценового периода распо­лагались зона лесов или горные массивы, более редки. Ос­новная область распространения вида в то время — долины рек древних прерий на Великих Равнинах. Многие детали экологии и биологии колумбийского мамонта пока остаются неизученными, поэтому так важны данные, полученные в Хот-Спрингс.

шерстистый мамонтСамец шерстистого мамонта

Эмаль зубов колумбийского мамонта толще, чем у шерсти­стого. Это значит, что он, скорее всего, питался преимущественно травянистыми растениями и ветками кустарников, причем был в меньшей степени «травоядным», чем его евра­зийский родственник, который жил в более суровых условиях сухого и очень холодного климата и приобрел максимальную специализацию к питанию травянистой растительностью. Можно сказать, что оба вида были завершающими этапами длительной эволюции рода мамонтов, которая насчитывала почти миллион лет.

Вымирание колумбийского мамонта в Северной Америке связывают с изменением климата в конце плейстоценового периода. Возможно, что свою лепту в исчезновение этого вида внес и человек. Колумбийские мамонты приблизительно 1500 лет (но, возможно, и гораздо дольше) соседствовали с самыми древними людьми, заселившими Северную Америку. Их культура получила название Кловис, от названия архео­логической стоянки у городка Кловис в штате Нью-Мексико. Заселяя континент, эти предки индейцев охотились на всех крупных животных плейстоценовой фауны Северной Аме­рики, включая колумбийских мамонтов. По-видимому, это в сочетании с изменением природной среды, усилившимся в конце плейстоценового периода, способствовало вымира­нию колумбийских мамонтов и многих других видов крупных млекопитающих плейстоценовой фауны Северной Америки. Среди исчезнувших видов были такие необычные животные, как гигантские ленивцы, броненосцы, саблезубые кошки — смилодоны, короткомордые медведи (рис. 6), американские мастодонты, гигантские бобры и верблюды. Однако, вероят­но, именно изменения окружающей среды были главными причинами вымирания; в частности, мелкие колумбийские мамонты на островах Санта-Роза вымерли ранее, чем этот архипелаг был колонизирован предками индейцев.

короткомордый медведьКороткомордый медведь( АепЬгоай, Шеай, 1986)

Почему карстовый провал стал ловушкой

Один из самых волнующих вопросов, который решали ис­следователи «кладбища» колумбийских мамонтов, — причина гибели такого большого числа этих животных в одном месте. В результате длительных геологических процессов к концу плейстоценового периода образовалась естественная ло­вушка, в которой в течение 200—700 лет погибали мамонты. Скорее всего, их привлекала вода внутри карстовой воронки с вертикальными и скользкими склонами, по которым они не могли подняться и тонули.

…Облака пыли, поднятые ветром на равнине за холмами, почти закрывали солнце. Вымороженные за сухую и холод­ную зиму, присыпанные пылью трава и полынь сохранились только кое-где на северных склонах холмов в тени сосен, прячущихся по распадкам от натиска ветра и солнца. Лужай­ки в низинах вокруг пруда и берегов ручьев, вытекающих из пруда в долину, оставались зелеными. Теплая вода время от времени с гулом поднималась в пруду, переливалась через его невысокие обрывистые берега, сложенные красно-бурым песчаником, затапливая низины вокруг. Вода из глубины земли позволяла травам и кустарникам в этом маленьком оазисе оставаться зелеными почти круглый год.

Тропы, по которым мамонты кочевали в поисках пищи и воды, тянулись южнее, вдоль берегов Белой реки. Самки с детенышами избегали высохших равнин и долин среди хол­мов на севере. Лишь иногда отставшие от семейных групп неопытные самки, потеряв мать и сестер, забредали в Долину горячих ключей. Другое дело самцы. Гораздо более сильные и подвижные, они часто пересекали негостеприимные рав­нины и холмы, чтобы добраться до долины Быстрой реки, текущей на северо-восток. Во время путешествий на север самцы-одиночки или группы из нескольких самцов заходили в Долину горячих ключей напиться из теплого пруда перед многочасовым переходом.

Более опытные мамонты знали, что пруд может быть опас­ным для них, и, спускаясь по пологому склону к его мелкой части, старались не заходить далеко в воду, держась у берега. Вязкий ил на дне был набит костями погибших в пруду мамон­тов. Коварное мягкое дно водоема неожиданно начинало дви­гаться и проваливаться под ногами у неосторожных гигантов. Если вода поднималась из глубины именно тогда, когда в пруду находился мамонт, выбраться на берег ему уже не удавалось.

Теплая вода из глубокой трещины на дне давно не подни­малась, и ручьи, вытекающие из пруда, пересохли. Напиться было возможно, только спустившись в сам пруд по его пологому берегу. Огромный самец высотой больше трех с половиной метров вышел на середину пруда, где вода доходила ему до брюха. Принюхиваясь и трогая поверхность воды хоботом, он попятился от выступающей из ила около отвесного берега головы мамонта, обглоданной медведями. Внезапно горячая вода из глубины стала подниматься, с шумом выталкивая ил, закрывающий трещины на дне. Какое-то время мамонт рвался и ревел среди бурлящей мутной воды, топча кости погибших сородичей. Увязая в иле все глубже, он изо всех сил цеплялся хоботом за скользкие выступы обрывистого берега, пытаясь найти опору, сломал один из бивней, но снова и снова срывался.

отложения в воронке-ловушке

 

положение скелета мамонта

 

плечевая кость мамонтаОтложения, заполняющие воронку-ловушку,  повреждения костей: а – слоистая структура отложений, заполняющих карстовую воронку-ловушку мамонтов; б – наклонное, приблизительно под 350 к горизонтали, положение скелета мамонта; в – правая плечевая кость мамонта. Проксимальный, то есть верхний конец кости раздавлен (стрелка)

Час спустя ручьи, бегущие из пруда-ловушки по Долине, спокойная вода с поднимающейся над ней дымкой легкого пара ничем не напоминали о гибели мамонта. А всего через несколько дней, когда ил осел на дно, спина гиганта показа­лась на поверхности, выступая из воды среди костей других мамонтов…

Геологические исследования местонахождения показали, каким образом и в каких именно местах ловушки захоранивались кости мамонтов и почему из нее не могли выбраться даже крупные и сильные самцы. Сам пруд образовался на месте провала карстовой полости в отложениях формации Минелюса (отложения пенсильванского и пермского пе­риодов палеозойской эры, по геохронологической шкале Северной Америки), сформировавшей брекчиевую трубку — спрессованную толщу из обломков различных пород. Сквозь трещины в брекчии в колодец поступала теплая вода, которая сегодня выходит на поверхность в виде многочисленных те­плых ключей в долине реки Фол-Ривер, протекающей всего в 700 м от местонахождения.

На поверхности ловушка представляла собой овальную карстовую воронку диаметром чуть больше 70 м. Дно ее было наклонено с юго-запада на северо-восток, где глубина во­ронки превышала 20 м. Вдоль северо-восточной стенки под дном воронки располагался основной артезианский источ­ник, поставлявший термальные воды по брекчиевой трубке, уходящей на глубину 300 метров. Вода, нагретая до 35—45о С в недрах земли, поднималась на поверхность и выносила с собой крупный и мелкий гравий и обломки породы, которыми было сложено основание днища водоема.

Захоронение костей мамонтов происходило в песчаных и глинистых породах (красноцветных пермо-триасовых глини­стых сланцах), постепенно покрывающих дно пруда. Хорошо заметна их слоистая структура (рис. 7а). Потоки воды во вре­мя дождей с окрестных холмов приносили в воронку рыхлые осадки, которые постепенно заполнили ее. Сравнение состава осадков показывает, что мамонты гибли в ловушке в течение нескольких сотен лет. Датировки костей мамонтов по радиоактивному углероду С14 укладываются в интервал времени между 26 и 25 тысячами лет. После заполнения воронки рыхлыми отложениями до уровня ее бортов и понижения уровня подземных термальных вод она перестала быть ловушкой.

Юго-восточный берег воронки был безопаснее — пологим, с относительно твердым и ровным, хотя и скользким дном. Противоположный, северо-западный берег, с очень крутыми стенками, слагали более песчанистые отложения. Те мамонты, которые оставались у пологого берега, имели шанс вы­браться. Менее осторожные, зайдя глубоко в воду, не могли преодолеть скользкий илистый склон и тонули в водоеме, обессилев от попыток выбраться. Их остатки после оседания на склонах дна постепенно сползали в глубокую часть пруда. Некоторые кости и два из четырех скелетов мамонтов, най­денных в анатомическом сочленении, залегают на склонах водоемов наклонно, следуя наклонному положению слоев дна ловушки (рис. 7б).

О том, какой драматичной была борьба за жизнь колум­бийских мамонтов, попавших в ловушку, можно судить по большому количеству сломанных и раздавленных костей и черепов (рис. 7в). Погружаясь все глубже в ил на дне воронки, мамонты пытались найти опору под ногами, давя останки по­гибших раньше животных. По результатам анализа изотопов углерода и кислорода из бивней мамонта было определено, что мамонты гибли в ловушке преимущественно весной и осенью — в сезоны, когда им было трудно найти пищу и воду.

Другие обитатели древней долины

Кости колумбийских мамонтов составляют подавляющее большинство остатков животных в местонахождении мамон­тов города Хот-Спрингс. Их собрано более 3000, не считая несколько сотен обломков костей, раздавленных ногами мамонтов, которые отчаянно пытались выбраться из ловушки. Кроме того, в этом местонахождении обнаружено неболь­шое количество костей других видов животных, обитавших в этом районе Северной Америки вместе с мамонтами в конце плейстоценового периода. Отложения карстовой во­ронки законсервировали в себе надкрылья жуков, следы ног и отпечатки перьев как минимум двух видов птиц, следы лап мелких млекопитающих и ног мамонтов (последних — более 70!), а также кости земноводных (жаб), речных рыб (гольяна) и раковины примерно двух десятков видов пресноводных моллюсков. Сохранность моллюсков и рыб, их многочислен­ность и тот факт, что они населяют окрестные водоемы и в наше время, говорят о том, что пруд в карстовой воронке был их естественной средой обитания.

На сегодня в местонахождении определено более десятка видов грызунов, зайцев и насекомоядных. Их остатки представлены в основном зубами, а попадали они в отложения, заполняющие воронку, благодаря хищникам или смывались с берегов дождевой водой. Все эти виды живут в Северной Америке и сейчас, но три таксона в Южной Дакоте больше не встречаются: вайомингская земляная белка Spermophillus elegans, белохвостая луговая собачка Cynomys sp. и вере­сковая полевка Phenacomisintermedius. Ближайшие ареалы этих видов находятся в 160—240 км юго-западнее или юго-восточнее Блэк-Хиллс.

Кости других видов млекопитающих, найденных вместе с мамонтами, представлены всего одним—тремя экземпля­рами от каждого вида. Это различные копытные и мелкие хищники: вымерший горный овцебык Euceratherium collinum, вилорогая антилопа Antilocarpa americana, плейстоценовый верблюд Camelops sp., плейстоценовая североамериканская лама Hemiauchenia sp., норка Mustela vison и американский барсук Taxidea taxus. Как и кости грызунов, они, вероятно, попали в ловушку случайно, вместе с глиной и песком, смы­ваемыми дождями и талыми водами с окрестных холмов.

Особую группу животных представляют крупные хищники, обнаруженные в местонахождении мамонтов: койот Canis latrans, волк Canis lupus и короткомордый медведь Arctodus simus. Эти животные оставили в ловушке более значимые следы, чем виды, перечисленные выше. Еще в начале раскопок местонахождения были найдены копролиты (минерализован­ные экскременты) волков и койотов, и лишь много позднее удалось найти три-четыре фрагмента их костей. О том, что койоты часто посещали это место, говорит многочисленность их копролитов, обнаруженных в мелководных участках пруда, особенно в юго-восточной части. Точно установлено, что не­которые остатки грызунов, найденные в отложениях, прошли через желудки койотов: эмаль зубов частично растворена желудочной кислотой.

И койоты, и волки — достаточно осторожные, ловкие жи­вотные; скорее всего, они не гибли в ловушке, как тяжело­весные колумбийские мамонты. Немногочисленные кости этих хищников могли попасть в воронку случайно. Однако более вероятно, что некоторые из них гибли в ловушке от ран, нанесенных сородичами или более крупными хищниками, конкурирующими с ними за падаль.

Плейстоценовый американский короткомордый медведь — арктодус — среди хищников местонахождения мамонтов в Хот-Спрингс занимает особое положение. Этот медведь очень крупный (предполагаемый вес 700—800 кг) и отно­сительно длинноногий по сравнению с его современными родственниками. По общим размерам скелета он не усту­пал белому медведю, а по размерам черепа был сходен с евразийским пещерным медведем. Часть скелета, в том числе череп и нижняя челюсть одного медведя, сохранилась в более мелкой части пруда. По его слабо стертым зубам, размеру черепа и нижней челюсти можно заключить, что это молодая особь, не старше шести лет. В переводе на возраст современных медведей — это особь, живущая самостоятель­но в течение двух-трех лет. В этой же части пруда найдены несколько ребер и часть плечевой кости еще одного, более молодого медведя арктодуса.

По сохранившимся костям молодых медведей невозможно установить причину их гибели. Реконструкция истории, кото­рая могла произойти в конце плейстоцена в воронке-ловушке, основана на особенностях поведения современных медведей и немногих данных о возможных особенностях экологии и этологии арктодусов.

Как уже было сказано, строение и пропорции скелета аркто­дуса заметно отличали его от современных видов медведей: длинные конечности, относительно укороченное туловище. Коренные зубы у этого хищника очень крупные, уплощенные, без режущих гребней. Это был подвижный хищник, способ­ный преодолевать огромные расстояния, а его зубы могли дробить большие кости крупных растительноядных животных.

Во время прохода лосося на Аляске самый крупный и силь­ный медведь гризли занимает место, где активнее всего идет рыба, и выгоняет с него более слабых. Гризли яростно дерутся за такое место. Бывает, что более сильный медведь убивает со­брата послабее, если тот не уступает или не успевает убежать. Можно предполагать, что подобные же схватки происходили между арктодусами у пруда-ловушки за право первым подо­браться к трупу мамонта и для некоторых из них такие стол­кновения заканчивались гибелью. Кости молодых медведей захоронены в мелководной части пруда, с пологим склоном, откуда можно было легко выйти на берег, — это подтверждает, что они, скорее всего, не утонули в воронке-ловушке подобно мамонтам, а были убиты или смертельно ранены.

Строение скелета, мощные плоские зубы и крупные обо­нятельные доли головного мозга арктодуса говорят о его специализации к питанию падалью. В плейстоцене Северной Америки этот вид медведей занимал, видимо, ту же экологическую нишу, что и современные гиены Африки. Арктодусы, скорее всего, вели одиночный образ жизни, контролируя большие участки охотничьих территорий на безлесных рав­нинах, которых избегали бурые и черные медведи (в конце плейстоцена эти виды уже обитали в Северной Америке). Арктодусы могли разыскивать падаль или животных, убитых другими хищниками. Карстовая воронка с разлагающимися трупами колумбийских мамонтов должна была притягивать арктодусов как магнит, и наверняка там случались столкно­вения между ними.

Еще одно неожиданное свидетельство присутствия ар­ктодуса в воронке-ловушке представлено на рис. 8. На фрагменте большой берцовой кости молодого мамонта, на поперечном сломе, видны следы скусывания, оставленные зубами крупного хищника. По размеру выемок от передних зубов можно определить, что размерный класс хищника со­ответствует короткомордому медведю или американскому пещерному льву (Panthera atrox). Кости древнего льва пока в воронке-ловушке не обнаружены, кроме того, львы редко едят кости слонов и носорогов. Разгрызание диафизов костей характерно именно для медведя. У мамонтов и слонов нет костномозговой полости внутри длинных костей конечно­стей. Эти кости полностью состоят из губчатой ткани, ячейки которой заполнены костным мозгом, на 80% состоящим из жира. Вот почему хищник поедал внутреннюю часть костей, разгрызая толстые плотные наружные стенки.

берцовая кость мамонтаФрагмент дистальной части большой берцовой кости мамонта со следами скусывания, оставленными короткомордым медведем

А что за растения обитали в пруду и вокруг него около 25 тысяч лет назад? Об этом можно узнать по пыльце в отложе­ниях (она принадлежит более чем 30 видам). Сейчас южная часть Блэк-Хиллс полностью покрыта лесом, в котором преобладает сосна пондероза. В эпоху позднего плейстоцена древесные виды (сосна, можжевельник, ель, пихта) и осо­бенно листопадные породы (каркас, береза, вяз, тополь, дуб, ива, грецкий орех, ясень), судя по ничтожному количеству их пыльцы в общем спектре, занимали подчиненное положе­ние в сравнении с травянистой растительностью и, скорее всего, тяготели к бортам речных долин. В настоящее время такие породы, как ель и пихта, не встречаются в южной части Блэк-Хиллс, но растут в его северном, более возвышенном, прохладном и влажном регионе.

Даже в период максимального похолодания позднего ви- сконсинского оледенения, когда пруд был ловушкой, горную систему Блэк-Хиллс не покрывал ледник. Однако состав и тип растительности отражали условия сурового континентального климата. Характер его определялся относительной близостью (всего в 250 км) южной окраины ледникового щита, покрывающего восточные отроги Скалистых гор на западе и простирающегося до долины Миссури на северо-востоке.

О чем рассказали кости колумбийских мамонтов

Относительно немного полных скелетов мамонтов сохранили анатомическое положение костей (рис. 3б). Многие кости повреждены и поломаны, кости от скелетов разных особей часто перемешаны. Исследование коллекции было бы невоз­можно без определения морфологических индивидуальных особенностей колумбийских мамонтов, погибших в карстовой воронке-ловушке.

Наибольшую информацию о вымерших слонах дает изучение их зубов, бивней, черепов, нижних челюстей и длинных костей конечностей. Бивни мамонтов и их фрагменты хорошо сохрани­лись в отложениях. Подсчет количества находок позволил уста­новить, что за сотни лет в ловушке погибло около 60 мамонтов. Главный сюрприз заключался в том, что бивни всех мамонтов имели большую длину и немалый поперечный диаметр, а кости конечностей были очень крупными и массивными.

Лишь у четырех мамонтов диаметр бивней не дости­гал 14 см, а диаметр самого большого бивня из местона­хождения превышал 25 см. Это означает, что все они, даже те четверо, — самцы. У самок мамонта диаметр бивней не превышает 11 см. Кроме того, и скелеты самцов значительно крупнее, чем у самок. По костям конечностей установлено, что в местонахождении Хот-Спрингс даже самые мелкие мамон­ты были немного выше 3 м, а рост самого большого мамонта, получившего имя Наполеон, превышал 3,75 м (рис. 9 а,б).

африканский слон

 

скелет колумбийского мамонтаРазмерная изменчивость у слонов и мамонтов: а – слева самец африканского слона, национальный парк Крюгера, ЮАР, справа самка африканского слона, национальный парк Масаи-Мара, Кения; б – высота скелета колумбийских мамонтов из местонахождения мамонтов в Хот-Спрингс (Agenbroad, 1994)

Вторая неожиданность — результат определения инди­видуального возраста мамонтов. Для этого были измерены и учтены зубы из всех черепов, нижних челюстей и даже от­дельно найденные зубы. Зубы у слонов и мамонтов меняются последовательно друг за другом (от одной смены зубов к дру­гой). Количество пластин, составляющих коронку зуба, увеличивается от смены к смене. По числу их и устанавливается смена, то есть «порядковый номер» зуба. У слонов и мамонтов шесть смен зубов: первая прорезается при рождении и еще

пять смен происходят в течение жизни. Зубы каждой из смен про­резаются в определенное время, что и позволяет определить инди­видуальный возраст.

Более половины колумбийских мамонтов, погибших в пруду-ло­вушке, были младше 30 лет (име­ли четвертую смену зубов — М1) (рис. 10 а, б, в). Возраст остальных не превышал 40 лет (пятая смена — М2). Старых мамонтов, с по­следней, шестой, сменой зубов (М3), возрастом больше 45 лет, было всего двое или трое.

челюсть мамонта

 

нижняя челюсть мамонта

 

диаграмма возраста мамонтаОпределение индивидуального возраста мамонтов из местонахождения в Хот-Спрингс: а — нижняя челюсть мамонта с четвертой сменой зубов (М1); б — нижняя челюсть мамонта с пятой сменой зубов (М2); в — диаграмма индивидуального возраста (Agenbroad, 1994)

Состав и возраст колумбийских мамонтов, погибших в воронке- ловушке, показывает странную и необычную закономерность. Во-первых, ловушка действовала избирательно, в ней гибли пре­имущественно молодые самцы. Большинство старых самцов, более опытных и острожных, видимо, из­бегали гибели. Во-вторых, самки и детеныши почему-то также не по­падались в ловушку. Хотя раскопки на местонахождении продолжаются больше 35 лет, не было найдено ни одной достоверно определенной кости самки мамонта. Можно пред­положить, что семейные группы колумбийских мамонтов, состоящие из самок и детенышей, не заходили в Долину горячих ключей. В чем могла быть причина?

Одна из особенностей, резко отличающая самцов и самок слонов, — самки с детенышами составляют семейные груп­пы, тогда как самцы ведут одиночную жизнь (рис. 11). Самцы слонов присоединяются к семейным группам на короткое время, в период размножения. Эта особенность поведения хорошо изучена у слонов Восточной Африки. Одиночные самцы или их группы не остаются подолгу на одной терри­тории и перемещаются на большие расстояния (отмечены перемещения больше чем на 90 км за 19—20 часов). Активное территориальное поведение и стратегия жизни взрослых самцов определяются практически полным отсутствием у них естественных врагов. После достижения определенного воз­раста и размера самец слона перестает быть потенциальной добычей для крупных хищников.

Самки и детеныши гораздо слабее самцов и физически менее защищены. Основа их выживания — социальное поведение и координированное взаимодействие между особями, как при защите от хищников, так и в поисках пищи. Группа самок и детенышей под предводительством наиболее опытной самки все время своего существования остается на определенной территории и не покидает ее.

Бесстрашие молодых половозрелых самцов, практически не имеющих естественных врагов, и отсутствие у них жизнен­ного опыта, видимо, было одной из главных причин их гибели в ловушке, тогда как самцы старшего возраста действовали осторожнее. Очень важно, что палеонтологические открытия в Хот-Спрингс впервые доказали сходство структуры популяций и особенностей поведения у колумбийского мамонта и современного африканского слона. Именно на материалах из этого местонахождения было показано, что самцы колум­бийского мамонта жили отдельно от семейных групп.

самец африканского слона

 

группа африканских слоновАфриканские слоны: вверху — одиночный самец, национальный парк Крюгера, ЮАР; внизу — семейная группа из самок и детенышей

Продолжающиеся до настоящего времени раскопки и изучение мамонтов из Хот-Спрингс принесли много новых данных и о са­мих колумбийских мамонтах, и о мире, в котором они жили и кото­рый исчез на американском континенте всего 11 тысяч лет назад. Когда открываются новые страницы прошлого, у исследователей всегда остается много нерешенных вопросов, и каждое открытие ставит новые задачи. По-прежнему одна из наиболее актуальных проблем — вымирание плейстоценовых млекопитающих. Состав видов растений, климат и среднегодовая температура, казалось бы, не сильно изменились на Великих Равнинах за последние 11 тысяч лет, однако колумбийских мамонтов и других гигантов плейстоценового периода больше нет на Земле. Это подчерки­вает тонкую взаимосвязь всех компонентов окружающего нас мира. Незначительные на первый взгляд изменения климата (а также заселение Северной Америки человеком) привели к необратимым переменам, и могучие млекопитающие, прежние хозяева планеты, теперь обитают только в музеях.

Е. Н. Мащенко, Палеонтологический институт РАН, Москва,

О. Р. Потапова, Ларри Д. Агенброд, Музей местонахождения мамонтов Хот-Спрингс, Южная Дакота, США

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>