Глобальное потепление многих пугает, а палеонтологи только рады. Тающая вечная мерзлота преподносит им почти целые туши древних животных — ​с шерстью, органикой, иногда даже внутренними органами и содержимым желудка. Установить возраст этих находок помогают физики и химики, в частности сотрудники центра коллективного пользования «Ускорительная масс-спектрометрия Новосибирского госуниверситета — ​Новосибирского научного центра» (НГУ — ​ННЦ).

Саблезубый котенок

В марте в центре датировали мумифицированного детеныша саблезубой кошки (гомотерия), а в ноябре в журнале Scientific Reports вышла статья об этом исследовании. Котенка обнаружили в 2020 году в Северо­-Восточной Сибири, в Якутии. Останки прекрасно сохранились в вечной мерзлоте. В руки ученых попали передняя часть туловища, две лапы с когтями, тазовые кости и внутренние органы. По костям и зубам определили, что животному на момент смерти было три месяца.

Чтобы датировать останки, образец (в случае с котенком — ​шерсть) графитизируют и помещают в ускорительный масс-спектрометр. Он измеряет содержание углерода‑14 и стабильных изотопов углерода. И далее по формуле рассчитывается радиоуглеродный возраст.

Саблезубый котенок жил 35–37 тыс. лет назад. Это первое доказательство того, что территория обитания вида простиралась так далеко на север. Очевидно, организм саблезубой кошки приспособился к холоду и ходьбе по снегу: лапы котенка шире, чем у современных родственников, отсутствуют предплюсневые подушечки.

«В последние годы самые звонкие находки палеонтологов к нам поступают именно из Якутии, — ​отмечает директор центра коллективного пользования «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ — ​ННЦ» Екатерина Пархомчук. — ​Там идет масштабное таяние вечной мерзлоты, и ученым достаются уникальные объекты».

Мерзлая мумия детеныша гомотерия и скелет (компьютерная томография)
Детеныш гомотерия и детеныш современного льва
Пещерные львы и их соседи гиены

Еще одна крупная работа палеозоологов, в которой участвовали специалисты центра, — ​изучение ареала пещерных львов и гиен в Байкало-­Енисейской Сибири. Исследование вели специалисты Института геологии и минералогии им. Соболева (ИГМ) Сибирского отделения (СО) РАН, Института земной коры СО РАН и Института проблем экологии и эволюции им. Северцова РАН. В Африке львы и гиены — ​пищевые конкуренты. А вот на территории древней Сибири, как выяснили ученые, эти виды практически не пересекались.

«Мы соотнесли все известные останки пещерных львов и пещерных гиен, когда‑либо найденные в Байкало­-Енисейской Сибири, с определенным типом рельефа и увидели, что все гиены найдены на территориях с горным ландшафтом — ​там, в пещерах, они устраивали себе логово, — ​поясняет старший научный сотрудник ИГМ Дмитрий Маликов. — ​Пещерный же лев, несмотря на название, в пещерах не обитал. Кости этого крупного хищника встречаются лишь на равнинных участках и в долинах рек».

«Мы датировали один костный фрагмент пещерного льва и два — ​пещерной гиены, — ​рассказывает Екатерина Пархомчук. — ​Датирование — ​сложный и длительный процесс. Вначале нужно выделить из кости коллаген. Кость очищаем от жиров и примесей, которые загрязняли ее в течение многих тысяч лет, размалываем в порошок, деминерализуем и подвергаем гидролизу. Образовавшийся раствор лиофильно сушится. Все процедуры занимают несколько дней, в итоге мы получаем сухой, слегка желтый порошок коллагена. Для радиоуглеродного анализа нам нужен графитизированный катод. Коллаген сжигается, из смеси получающихся газов выделяется углекислый, углерод из углекислого газа каталитически восстанавливается водородом. Катализатором графитизации служит порошок мелкодисперсного железа, тщательно очищенный от примеси атмосферного углекислого газа».

Житель Ямала Константин Тадибе обнаружил практически полный скелет мамонта на озере Печевалавато и стал участником раскопок
Жеребенок ленской лошади

«В новосибирском центре мы проводили несколько исследований любопытных палеонтологических находок. Самая древняя — ​туша жеребенка вымершей ленской лошади, обнаруженная в 2018 году в термокарстовой впадине Батагайке в Верхоянском районе Якутии. Ему 42 тыс. лет», — ​рассказывает научный сотрудник Музея мамонта Северо-­Восточного федерального университета Гавриил Новгородов.

Сохранность останков исключительная: без внешних повреждений, все внутренние органы, хвост и грива на месте, на шкуре кое-где уцелела шерсть. Жеребенок был гнедой масти и прожил не больше двух недель. Он захлебнулся в грязи, которая быстро замерзла, потому останки прекрасно сохранились. Из сосудов сердца даже удалось отобрать образцы жидкой крови.

Батагайка вообще богата на находки. Эта котловина появилась в 1960‑е после того, как в 8 км к юго-западу от поселка Батагай вырубили большой участок тайги. Почва просела, обнажив слой вечной мерзлоты. Среднегодовая температура постоянно растет, скованные льдом породы оттаивают, и сейчас длина Батагайки — ​почти 1 км, ширина — ​800 м, глубина — ​около 100 м. В 2018 году там была обнаружена туша взрослой ленской лошади высокой степени сохранности и туша молодого бизона, пролежавшего в породе 8,2 тыс. лет.

Предварительные исследования жеребенка ленской лошади из Батагайки
Увидеть отдаленные эпохи

«В самом начале, когда был запущен ускорительный масс-спектрометр, созданный в Институте ядерной физики (ИЯФ) СО РАН, мы датировали множество образцов, полученных от палеозоолога Института археологии и этнографии СО РАН Сергея Васильева. Он собрал большую остеологическую коллекцию плейстоценовой мегафауны в Новосибирской и Кемеровской областях, Алтайском крае на реках Чик, Чумыш, Орда и Бибиха. Это были кости гигантского оленя, северного оленя, бизона, шерстистого носорога, лошади Оводова, сайгака, кабана, малого пещерного медведя, пещерного льва, — ​перечисляет Екатерина Пархомчук. — ​Из пещер Хакасии датировали байкальского яка, тура, пещерную гиену. Большей части останков — ​30–45 тыс. лет, некоторым — ​9–10 тыс. Но были и относительно молодые — ​например, пяточная кость кабана с реки Чумыш показала возраст 845 лет. Образцы шерсти попадаются редко, в основном ​у мамонтов, у других животных хорошо сохраняются только кости. Шкура и мягкие ткани за десятки тысяч лет истлевают. Правда, недавно мы получили очень интересные образцы из Санкт­-Петербурга — ​и кость, и фрагменты мышц и шерсти небольших древних грызунов».

Сейчас радиоуглеродные исследования в центре проводят на швейцарском ускорительном масс-спектрометре MICADAS. Второй, УНУ УМС ИЯФ (Уникальная научная установка «Ускорительный масс-спектрометр ИЯФ»), работает как стенд для тестирования новых элементов ускорительных масс-спектрометров. «Есть идея в перспективе использовать эту установку для детекции не только радиоуглерода, но и йода‑129, алюминия‑26, бериллия‑10. Йод‑129 — ​антропогенный изотоп, анализ на него делается в единичных лабораториях мира. Для этого нужен высоковольтный ускоритель, каким и является УНУ УМС ИЯФ. А выявление йода‑129 — ​неоспоримый сигнал того, что неподалеку от места получения образца работает ядерный реактор. Такой комплекс недавно запустили в Китае», — ​поясняет Екатерина Пархомчук.

Пересмотр истории Сибири

Новосибирские физики и химики сотрудничают не только с палеонтологами. Датирование методом ускорительной масс-спектрометрии используется и в археологии. Так, в 2022 году на УНУ УМС ИЯФ был датирован обработанный рог северного оленя, обнаруженный в сочетании с кремниевым отщепом (скол камня для изготовления каменных ножей и наконечников стрел) и нуклеусом (заготовка, от которой откалывали отщепы). Исследование показало, что найденному в верховьях Оби артефакту 40 тыс. лет.

На основании этих данных группа ученых под руководством завлабораторией Института геологии и минералогии им. Соболева СО РАН Ивана Зольникова пришла к заключению, что северные районы Западной и частично Восточной Сибири были заселены 40–50 тыс. лет назад, когда добрая половина Северной Америки и север Западной Европы были наглухо закрыты мощными ледовыми щитами. Ранее считалось, что люди появились там около 15 тыс. лет назад. Новая версия ученых — ​ледники Западной Европы принимали на себя основные осадки, в Сибирь атмосферные массы приходили сухими и относительно теплыми. Полярный холод проник туда только со второй волной оледенения — ​около 15 тыс. лет назад. И люди, судя по всему, начали мигрировать с севера Сибири на юг.

Поделиться
Есть интересная история?
Напишите нам
Читайте также:
Синхроинфотрон
«Говорим друг другу важные слова»: как атомные династии отпраздновали Год семьи
Главное
Алексей Лихачев: «Самое главное, чтобы люди себя чувствовали защищенными»
Новости
В машиностроительном дивизионе «Росатома» заработал коллаборативный робот-сварщик
Новости
«Росатом» помог импортозаместить препарат от рака
Главное
Генплан действий: утверждена схема размещения объектов электроэнергетики в РФ
Федеральный номер «Страна Росатом» №1 (657)
Скачать
Федеральный номер «Страна Росатом» №1 (657)

«Самое главное, чтобы люди себя чувствовали защищенными» — стр. 4

Первый на планете: в Северске заработал «прорывной» модуль фабрикации-рефабрикации — стр. 5

Свято место пусто не бывает: «Росатом» импортозаместил целый
завод в Ульяновске — стр. 6

Скачать
Последние записи
Показать ещё