Научная статья. Почему вымерли мамонты

Мамонты вымерли потому, что …..

Мамонты, шерстистый носорог, лошади и другие обитатели холодных степных и лесостепных ландшафтов в верхнем плейстоцене. Картина © Mauricio Anton из популярного синопсиса к обсуждаемой статье в PLoS Biology

После максимума последнего сильного оледенения 21 тыс. лет назад  климат северной части Евразии постепенно становился более теплым и влажным, в результате чего сильно сократилась область распространения холодных тундровых степей. А поскольку именно с этим ландшафтом были связаны мамонты, общая численность последних также радикальным образом уменьшилась. Остававшиеся же 6 тыс. лет назад популяции мамонта уже хотя бы в силу своей малочисленности были крайне уязвимы для любых неблагоприятных воздействий. К этому времени в районы, где обитал мамонт, уже проник человек, и хотя роль его в истреблении мамонта прямо не доказана, расчеты показывают, что даже не очень интенсивной охоты на этих крупных зверей было достаточно, чтобы довольно быстро полностью их уничтожить.

Среди вымерших животных мамонты (Mammuthus primigenius) по своей популярности могут сравниться разве что только с динозаврами. Но мамонты при этом во всех отношениях нам ближе. Они, как и мы, млекопитающие, да и на Земле они обитали, в общем, совсем недавно — десятки тысяч лет назад.

Последние же измельчавшие мамонты встречались на острове Врангеля всего 3,7 тыс. лет назад (Vartanyan S.L., Garutt V.E., Sher A.V. 1993. Holocene dwarf mammoths from Wrangel Island in the Siberian Arctic // Nature. V. 362. P. 337–340), то есть во времена, когда уже существовали развитые человеческие цивилизации.

Не исключено, что на севере Сибири последних мамонтов добили первобытные охотники, но численность мамонта уже была невысокой. Поэтому незначительное увеличение неблагоприятных воздействий привело к исчезновению животных.

Сокращение общей численности мамонтов было связано с изменением климата, который в конце плейстоцена — начале голоцена стал более теплым и влажным. При этом резко сократилась площадь территорий, занятых холодными степями, которые иногда называют «тундростепями» или даже «мамонтовыми прериями». Именно мамонт был одним из наиболее характерных травоядных животных этих своеобразных ландшафтов. В лесах, которые сменяли тундростепи по мере потепления, мамонты просто не могли прокормиться.

«Березовский мамонт» — чучело мамонта, целиком сохранившегося в вечной мерзлоте на берегу реки Березовка (приток Колымы). Перевезен в Зоологический музей Академии наук в Петербурге в 1901 году. Это был крупный самец, погибший в возрасте примерно 50 лет. Находке 44 тыс. лет. Волосяной покров частично утерян. Фото с сайта www.zin.ru

Хотя общая картина исчезновения мамонта в Евразии специалистам понятна, количественных оценок протекавших процессов до недавнего времени практически не было. Однако сейчас они начали появляться. В частности, в последнем номере журнала PLoS Biology выходит статья (пока она есть только в онлайновом варианте), авторы которой — испанский исследователь Давид Ногес-Браво (David Nogués-Bravo) и его коллеги из Испании, Великобритании и США — связали распространение мамонта на севере Евразии с климатическими условиями, существовавшими там 126, 42, 30, 21 и 6 тыс. лет назад. Исследователи опирались на опубликованные материалы по 270 датированным находкам остатков мамонта, а также ставшие уже многочисленными палеоклиматические данные, характеризующие обстановку в тех местах, где встречались или могли встречаться мамонты.

Для описания зависимости распространения мамонтов от климата было введено понятие климатической ниши, которую определяли как совокупность точек в пространстве трех координат: средней температуры самого холодного месяца, средней температуры самого теплого и среднегодового количества осадков.

Рис. 1. Площадь территории области, пригодной по своим климатическим особенностям для обитания мамонта в Евразии в разные периоды времени — от 126 до 6 тыс. лет назад. Красной линией показаны наиболее оптимальные районы, оранжевой и желтой — менее оптимальные. Светло-зеленой линией показана область, в которой мамонт мог встречаться, но которая была далеко не оптимальной. Значения величины площади — в миллионах кв. км. Из обсуждаемой статьи в PLoS Biology

Оказалось, что «средняя климатическая ниша» мамонта характеризуется следующей комбинацией условий: температура самого холодного месяца –30,3°C, температура самого теплого месяца +14,5°C, среднегодовое количество осадков 240 мм. По частоте встречаемости мамонта в разных местах в разное время авторы выделили четыре степени благоприятности климата и определили общую площадь территорий, на которых поддерживались эти условия в тот или иной период (рис. 1). Очевидно, что между 126 тыс. (предыдущее межледниковье; см. Interglacial) и 6 тыс. лет назад ситуация менялась существенным образом — сначала территория с благоприятными для мамонта климатическими условиями увеличилась в размерах, а затем сильно уменьшилась.

Рис.2. Области, пригодные по своим климатическим условиях для жизни мамонта в позднем плейстоцене и раннем голоцене — 126, 42, 30, 21 и 6 тыс. лет назад (BP — before present; kyr — тысяч лет). Красным цветом показана наиболее благоприятная область, оранжевым и желтым — менее благоприятные; светло-зеленым — зона, возможная для обитания, но далеко не благоприятная. Черными точками обозначены места находок остатков мамонта. Черной линией — северная граница распространения человека (там, где линия не сплошная, а точками, — нет достаточно надежных данных). Хорошо видно, как на протяжении последних 30 тыс. лет сокращалась область, климат которой делал возможным существование тундровых степей, и как распространялся на север современный человек. Рис. из обсуждаемой статьи в PLoS Biology

Карты, показывающие распределение этих территорий в разное время на протяжении конца плейстоцена — начала голоцена (рис. 2), позволяют оценить суммарную площадь пространства, в принципе пригодного для обитания мамонтов. А зная эмпирически определенную по современным млекопитающим зависимость плотности природных популяций от массы тела особей, можно было оценить и вероятную общую численность мамонтов. Эти расчеты авторы провели для двух разных вариантов плотности популяции: высокой — 4 особи на км², и низкой — 0,1 особи на км².

Рис. 3. Рассчитанная общая численность мамонтов в Евразии начиная с 126 тыс. до 6 тыс. лет назад. Красная линия (левая шкала) соответствует плотности популяции 4 особи на кв. км, синяя линия(правая шкала) — 0,1 особи на кв. км. Рис. из обсуждаемой статьи в PLoS Biology

Из графиков (рис. 3.) видно, что численность мамонтов в период между 42 и 21 тыс. лет назад сохранялась на высоком уровне, но затем она сильно уменьшилась, и 6 тыс. лет назад составляла не более 1 миллиона особей. Решающим было, конечно, резкое сокращение территорий, занятых подходящими для обитания мамонтов ландшафтами. За 36 тысячелетий площадь таких территорий уменьшилась на 90%.

Появление в конце этого периода человека и его охота на мамонта могли легко довести популяции до полного исчезновения. Авторы обсуждаемой статьи рассчитали, что такой вариант возможен даже при совсем невысокой интенсивности охоты. Достаточно было убивать одного мамонта в расчете на одного человека раз в три года, чтобы свести на нет всю популяцию.

Клок шерсти мамонта. Поскольку мамонт обитал в очень холодном климате (средняя температура зимой — ниже минус 30°C!), он нуждался в хорошей шубе. Сканировано для «Элементов» А. М. Гиляровым

Источник: David Nogués-Bravo, Jesús Rodríguez, Joaquín Hortal, Persaram Batra, Miguel B. Araújo. Climate Change, Humans, and the Extinction of the Woolly Mammoth // PLoS Biology. 2008. V. 6. No. 4: e79 doi:10.1371/journal.pbio.0060079 (вся статья в открытом доступе).