Таймырские мамонты дожили до бронзового века. Но почему не до наших дней?

Таймыр: последнее пристанище мамонтов

Авторы новой работы в Nature решили изучить фрагменты ДНК древних растений и животных, найденных в Арктике и датирующихся периодом в последние 50 тысяч лет. В результате они выяснили, что таймырский образец ДНК мамонта имеет возраст всего-то в 3900 лет (плюс-минус 200). До сих пор считалось, что в Континентальной Евразии мамонт вымер десяток тысяч лет назад, а сохранился только на острове Врангеля, где затем вымер от вырождения, вызванного близкородственным скрещиванием внутри слишком малочисленной популяции.

Теперь ситуация переворачивается с ног на голову. Получается, никакого вымирания мамонтов в Евразии до 3900 лет назад (как минимум) не было, а погибли они уже во времена египетского Среднего царства. При этом авторы работы попробовали смоделировать распределение людей в Евразии на протяжении последних тысячелетий и пришли к выводу, что люди и мамонты сосуществовали уже после конца ледникового периода в одних и тех же регионах.

Из этого исследователи делают вывод: причиной вымирания мамонтов стало вовсе не истребление людьми, а исчезновение холодных, но засушливых тундростепей, последние острова которых (в частности, на Таймыре) исчезают как раз около 3900 лет назад. Причиной гибели тундростепи исследователи называют рост уровня увлажнения — неизбежное последствие потепления в Арктике.

Профессор Эске Виллерслев, руководивший группой авторов, комментирует ситуацию так:

«Мы, наконец, смогли подтвердить, что проблемой, которая привела мамонтов к вымиранию, было не само изменение климата, но скорость этого изменения — именно она забила гвоздь в гроб этого вида. Когда ландшафты изменились и пищи стало меньше, они не могли адаптироваться достаточно быстро… Причиной вымирания мамонтов стало изменение растительности, вызванное увеличением количества осадков».

Как общий рост влажности климата Арктики после конца ледникового периода мог навредить мамонтам? Традиционная мамонтовая тундростепь ледникового периода получала настолько мало осадков, что зимы там проходили практически без снега. Это значило, что мамонтам было проще поедать прошлогоднюю траву. Кроме того, верхний слой почвы в таком более сухом климате почти не содержал воды. За счет этого в нем было больше аэробных бактерий, разлагающих органику прошлогодней травы. В результате такого разложения трава этого года получала больше питательных веществ, наращивая биомассу. 

По мере потепления с конца последнего ледникового периода такая сухая тундростепь в значительной степени заменялась тундрой. В тундре осадков выпадало больше, а быстрое испарение их (как это происходит в средней полосе) было затруднено. Ведь Арктика даже сейчас остается довольно холодной, а в холодном климате вода из почвы испаряется медленно. Уйти вниз вода тоже не могла — мешала мерзлота. В результате современные тундры часто имеют глеевые слои почвы, переувлажненные настолько, что органика в них разлагается слабо. Да и корням травянистых растений в подобной среде развиваться сложно. Все это могло снижать биопродуктивность арктических равнин. 

Травы замещались мхами, которые почти не содержат белков, состоят в основном из углеводов. Такое питание заметно хуже подходило мамонтам, чем богатые белком травы тундростепи. Правда, и здесь возникает конкретная географическая сложность: именно на Таймыре и сейчас есть островки тундры, где до сих пор не доминируют мхи. Опять же, при всей ограниченной биопродуктивности нынешней тундры на восточной части Таймыра живут около десятка тысяч овцебыков, которых туда завезли полвека назад. Это довольно крупное животное. Если на небольшой части Таймыра в нынешнем теплом и влажном климате может выживать овцебык, то почему 3900 лет назад, когда было куда холоднее и суше, вдруг вымер мамонт?

На минуту забудем об овцебыках. Обозначим два других важных вопроса. Во-первых, 3900 лет назад в Евразии в целом и на Таймыре в частности было куда менее тепло, чем в климатическом оптимуме голоцена, пять-девять тысяч лет назад. Как мы уже писали, в тот оптимум тайга доходила до Северного Ледовитого океана, а от тундры оставались отдельные островки. Почему мамонты не вымерли от потепления в самую теплую часть голоцена, но вымерли в более позднюю и холодную его часть?

И второй, в чем-то похожий вопрос. 125-100 тысяч лет назад на планете было микулинское межледниковье — еще более теплое, чем климатический оптимум голоцена. Было так тепло, что в Темзе водились бегемоты, а уровень Мирового океана был на шесть метров выше современного — Скандинавия от этого стала островом. Отчего мамонты Евразии пережили тот намного более теплый период, но вымерли именно 3900 лет назад?

Копье бессильно против ватного матраса?

Настоящая наука — арена острой борьбы идей, и полный покой в ней наблюдается только в тех отраслях, чье развитие почему-то затормозилось. История мамонтов — одно из тех мест, где о торможении, к счастью, нет и речи. Разные научные группы придерживаются прямо противоположных мнений на одни вопросы. Ключевой из них: что уничтожило этих животных — люди или потепление?

Российский ученый Андрей Шпанский не так давно выпустил неплохую (в целом) книгу «О мамонтах и их спутниках: палеоэкология мамонтовой фауны», где прямо утверждает: что бы ни убило мамонтов, это точно не человек. Ведь у охотника каменного века в качестве оружия было разве что копье с каменным наконечником. У слонов плотная шкура, пробить ее таким метательным оружием крайне сложно. Подойти ближе и воткнуть копье прямо в мамонта — вообще выглядит самоубийством. Да и метать ближе 20 метров не получится. Шпанский заключает, что убить мамонта таким образом — все равно что метать копье в ватный матрас с 20 метров: шансов почти нет.

Ученый не отрицает, что единичные такие случаи могли быть: ведь есть следы каменных наконечников, оставивших след на позвонках мамонта. Но, полагает исследователь, это были редкие исключения: даже если вдруг вы «пробили матрас», какой толк? Мамонт весит тонны, его придется долго разрезать, а перемещать тонны мяса без колесного транспорта или лошадей на значительные расстояния — сомнительная идея. Куда проще убить оленя. Да и находок костей мамонтов, считает Шпанский, на стоянках древнего человека куда меньше, чем оленьих. Если Шпанский прав, то тезис об истреблении мамонта человеком очевидно неверен.

Все это звучит логично, особенно если вы «узкий» специалист в области изучения мамонтов (или эволюционной биологии) и недостаточно интересовались этнографическими материалами о жизни так называемых «примитивных» племен. А равно и рядом загадочных находок археологов.

Достаточно посмотреть видео того, как пигмеи охотятся на слонов (примерно с 8.45, зрелище не для слабонервных), чтобы заметить удивительную вещь: человек без потерь и с минимальным риском может охотиться на слона, даже если этот человек намного ниже и слабее типичного охотника Евразии каменного века. Точными ударами копий в подколенные впадины задних ног пигмеи повреждают слону сухожилия ног, после чего бросают копья, пока млекопитающее не умирает.

При этом низкорослые охотники, похоже, не в курсе, что эта охота сложна или что мясо слона, добытое ими, непрактично гниет — или что его тяжело перетаскивать. Напротив, они радуются такой добыче. Благо она требует куда меньше труда на единицу добываемой массы белка, чем альтернативные методы (например, частое у них собирание гусениц).

Климат в Африке значительно жарче, чем в Евразии ледникового периода. Поэтому, чтобы решить проблему порчи мяса слона, пигмеи идут на радикальные меры: «Отважным охотникам удалось убить слона, они нагружаются его мясом, насколько могут, и приносят в деревню. На следующий день вся деревня в полном составе снимается с насиженного места и перемещается к месту гибели лесного гиганта. И несколько дней, пока не будет съеден последний кусочек мяса, они живут возле туши».

Быть может, охотники палеолита были глупее или слабее пигмеев? Это сомнительно: объем мозга позднепалеолитического охотника на 5-10% больше нашего, поскольку умственная нагрузка на человека того времени в целом выше, чем на нашего современника, с его весьма узкоспециализированными знаниями. Мышцы охотника палеолита, судя по рельефу, оставленному ими на костях, часто находятся на уровне лучших современных спортсменов. Каменные наконечники действительно уступают металлическим, но с учетом большей силы евразийцев палеолита и наличия у них копьеметалок нанести поражение мамонтам они вполне могли.

Впрочем, довольно догадок. Обратимся к конкретным находкам. Одно из древнейших известных копий рода человеческого — внушительной длиной 2,4 метра — сделано из тиса (еще более древнее клактонское копье тоже тисовое, но оно сохранилось не полностью). Это экзотическое оружие. Во-первых, почему оно такое длинное, это же не слишком удобно против оленя, лошади или бизона? Во-вторых, почему такой сложный материал, как тис?

Дело в том, что тис — дерево очень кардиотоксичное. И любой, кто просто снимет с него кору, не говоря уже о более серьезной обработке, быстро почувствует серьезное недомогание. Чтобы работать с ним долго, нужно что-то типа маски, но все равно неприятностей не избежать. Никто не будет использовать тис, если в этом нет нужды. Более поздние рогатины неолита и нашего времени такой сложный материал не используют. Зачем это было делать 200 тысяч лет назад?

Ответ может находиться у самого тисового копья: ведь оно лежит прямо между ребер европейского лесного слона, существа еще более крупного и опасного, чем мамонт. По всей видимости, копье было повреждено при охоте на животного, отчего его и бросили. Каменного наконечника нет: оружие чем-то заострили, а затем обожгли наконечник на огне. Кажется, все начинает проясняться: если вы охотитесь на слона, да еще с близкой дистанции, копье в 2,4 метра начинает иметь смысл.

И тис — тоже. Это естественный композит: центральная часть ствола этого дерева имеет совсем иные параметры, чем периферия ствола. При ударе в ребра тисовое копье не отскакивает, как сделанное из менее «композитного», твердого дерева, а как бы «обтекает» ребро и попадает внутрь животного-цели. Охота на мамонта или слона вблизи — такое занятие, когда мелочей не бывает. Случайно попав в ребро и не убив жертву, охотник серьезно рисковал здоровьем или даже жизнью. Пожалуй, в подобных обстоятельствах лучше смириться с кардиотоксичностью тиса и сделать оружие из него, закрыв глаза на токсичную пыль.

Еще в работе 1950 года отмечается, что копье, сделанное до прибытия Homo sapiens в Европу (неандертальцами?), напоминает то, с которым охотились пигмеи с близкого расстояния, атакуя слонов в Камеруне. Правда, у пигмеев длина копья — всего 2,1 метра, но и по росту они уступали охотникам, жившим сотни тысяч лет назад в Евразии. То, что речь в итоге шла о добыче пропитания, может подтверждаться небольшими осколками кремня, лежащими рядом со скелетом: они могли остаться от разделки туши каменными орудиями.

Надо отметить, этот прямобивневый лесной слон был забит в Европе в теплое межледниковье. Мамонты жили в более холодных частях материка (кстати, там копья приходилось делать не из тиса, редкого в холодные эпохи). Устойчивые отрицательные температуры днем и ночью в местах их обитания длились более полугода. Грунт был вечномерзлотным. Забив шерстистого родственника слона, люди каменного века могли не слишком беспокоиться, что его мясо протухнет: морозы не позволили бы. До революции мясо из Сибири экспортировали в Центральную Россию по железной дороге именно зимой, причем не используя никаких холодильников. Оно находилось в пути неделями, безо всякого вреда для качества. А охотники палеолита не замечали, что на холоде мамонтятина не торопится портиться? Сомнительно.

Отчего не забить оленя и почему костей последнего на стоянках людей находят куда больше, чем мамонта?

Предположения о том, что люди редко охотились на мамонта, часто опираются на дефицит их костей на стоянках. Зато там находят много оленьих и иных. Встает вопрос: а зачем охотникам древности переносить мамонта к стоянке? С оленями все просто: их масса от 70 до 200 килограммов. На банальной волокуше по плоской как стол тундростепи его можно дотащить и целиком.

Мамонты — другая история. Они весят несколько тонн, а значит, с них проще срезать мясо, а затем на волокушах довезти до стойбища. Что после этого будет с костями животного? Все верно: придут волки или иные хищники и объедят их. На костях будут классические следы зубов хищников: не факт, что археологи поймут, что мамонта убили люди. К себе в селение люди каменного века чаще всего отволакивали бивни мамонта — то есть удлиненные зубы-резцы этого животного. Они, как и все крупные зубы, намного проще костей в обработке (это более простая структура). Прочные, компактные и умеренной плотности бивни можно использовать и для волокуш, и для строительства временного жилища типа яранги. Тем более что в ледниковый период и на севере вообще дерево часто в дефиците. А еще, в отличие от бивней, оно может подгнить.

Итак, о том, насколько часто люди охотились на мамонтов, у нас пока не так много надежных археологических данных. Ясно лишь, что они в принципе могли это делать. 

Есть и отдельные работы, которые пытаются выяснить долю мамонтятины в диете людей палеолита. Так, немецкие исследователи в 2015 году показали (на центральноевропейском материале), что 29,5-31,5 тысячи лет назад человек питался совсем не таким мясом, как другие хищники той эпохи.

Например, у громадных пещерных львов Евразии главной добычей были северный олень и овцебык — животные, которые весили не более 600 килограммов. Волки питались в основном лошадьми и, возможно, до какой-то степени мамонтами (по всей видимости, как падальщики, ведь добыть мамонта самим им было бы крайне сложно).

А вот кости людей граветтской культуры из Моравии своим изотопным составом демонстрируют, что их основным питанием было мясо мамонта. По останкам собак, живших с людьми в том районе, ясно, что они питались мясом северных оленей и овцебыков — не в такой степени, как волк, но и без доминирования мамонтятины, как у людей. К сожалению, подобные изыскания для других регионов Евразии проводили недостаточно часто. Поэтому мы пока не знаем, насколько общей была такая картина.

Что все это значит? Очевидно, люди не только могли систематически есть мамонтов, но и делали это — как минимум в отдельных регионах Евразии. Причем в одном из них предпочитали мясо этих животных другой добыче, которую отдавали собакам.

Овцебычья параллель

Своего рода подсказку к судьбе мамонтов может стать история другого типичного вида тундростепи ледникового периода — овцебыка. Он вымер на Таймыре 2800 лет назад, примерно в ту же эпоху загадочных народов сиртя, что и мамонт. Впрочем, есть иная версия: советский ученые Николай Верещагин нашел на Таймыре череп овцебыка с прижизненным пулевым ранением, что указывает на его вымирание уже в последние несколько веков. Но, следует оговориться, что такая версия яростно оспаривается. В любом случае ясно: к XX веку овцебык точно вымер во всей Евразии. В 1865 году он вымер на Аляске. Но почему-то выжил в Канаде  и на севере Гренландии (да-да, вы прочитали правильно). 

В чем, собственно, дело, неужели потепление климата работает так избирательно? И почему шведские исследователи считают, что потепление никак не сказывается на овцебыках негативно, и даже отмечают постепенное сдвижение их ареала на юг?

Самый интересный ответ в 2014 году предложила группа российских ученых. Они сопоставили успехи современных популяций овцебыков и северных оленей в одних и тех же изолированных от людей-охотников экосистемах. Например, на острове Врангеля (и на других арктических островах), где есть и те, и другие травоядные.

Оказалось, сразу после завоза туда овцебыков их численность растет, они активно влияют на видовой состав местной растительности и уверенно расширяют ареал. До такой степени, что с острова Врангеля их уже пора расселять: они заняли все его части, что покрыты растительностью. А вот численность северного оленя на тех же островах сокращается.

Причины овцебычьего успеха банальны: желудок северного оленя много меньше, вся его пищеварительная система специализирована под специфические корма типа мхов. Там, где пасутся овцебыки, мхи постепенно вытаптываются, и тундра зарастает травами. Авторы исследования 2014 года делают вывод: спектр растений, которые в итоге доступны пищеварительному тракту овцебыков, шире, чем у северного оленя. Именно поэтому на всех островах, куда вселяется овцебык, его численность растет, а у северного оленя — снижается.

Защищен овцебык и от полярных хищников: его самцы смело атакуют волков, взрослые особи кольцом окружают молодь, волчьи атаки на них срываются. 

Почему же, спрашивают авторы, овцебыки вымерли в Евразии? Все дело в  человеке. Эскимосы успешно охотились на овцебыков с копьями и очень сомнительно, что народы Евразии этого делать не умели. Дикие северные олени при атаках убегают: овцебыки же всегда контратакуют. Эта тактика отлично работает на волках, те умирают. Человек намного сильнее и опаснее волка, поэтому в столкновениях с ним умирали овцебыки.

Трудно не увидеть во всем этом параллель с мамонтом. Его желудок еще больше, чем у овцебыка. Он, судя по современным слонам и содержимому желудков ископаемых мамонтов, мог потреблять крайне широкий спектр растений (слоны могут есть даже некоторое количество веток хвойных деревьев). Еще большие размеры снижали теплопотери зимой. Мощные ноги и бивни упрощали разгребание снега и даже добычу воды. Если источники с ней находятся на небольшой глубине, мамонты могли их раскапывать (следы этого есть на острове Святого Павла), как делают и сегодняшние слоны в саванне. Наконец, охота волков на них еще менее разумна, чем на овцебыков. 

В одном мамонты слабее: их видно с большей дистанции, чем овцебыка, да и размножаются они медленнее. То есть охотнику-человеку было проще их найти, а восполнить численный урон от людских рук крупному животному сложнее.

Что на самом деле случилось с повелителем тундростепи

Из многочисленных кусочков пазла складывается примерно следующая картина. Бесспорно, по окончании оледенения мамонтам пришлось резко сократить свой ареал из-за климата. Равнины Евразии заросли деревьями, там поднялись леса. Раньше, в микулинское межледниковье, леса подстегнули бы размножение европейского прямобивнего слона (он объедал ветки и верхушки деревьев, как его африканский родственник), но 30 тысяч лет назад он вымер: в последнее оледенение было уж слишком холодно. В итоге лесистые районы остались безо всяких слонов, а мамонту пришлось двигаться вслед за лесотундрой на север.

Сам собой возникает вопрос: почему мамонт не мог адаптироваться к лесам? Да, у этого животного бивни оптимизированы для питания в степи. Мамонт захватывал пучок трав хоботом, а затем боковым движением головы «подсекал» бивнем нижнюю часть пучка, чтобы отправить его в рот все тем же хоботом. Однако поведение слонов довольно пластично. Хобот и рост позволили бы мамонтам объедать и ветки определенных деревьев. Вопрос, однако, упирался в то, каких именно. Крупные травоядные не всегда охотно едят верхушки и ветки хвойных деревьев, а других на южной границе тундростепи зачастую нет.

Вот и получилось, что исполинам пришлось отступить на север: там было еще достаточно травы. Увлажнение климата само по себе вряд ли могло их погубить. Из опыта известно, что даже в районах проживания овцебыков на острове Врангеля наших дней мхи тундр эффективно вытаптываются и на их месте растет трава. Мамонты наверняка «разбивали» моховой покров вытаптыванием и тем самым упрощали жизнь травам. Ведь мох затрудняет прогрев почвы (это хороший теплоизолятор), а на холодных почвах с малой толщиной протаиваемого слоя не может быть высокопродуктивной травянистой растительности. Так мамонты и дожили до 3900 лет назад, несмотря на потепление и рост количества осадков.

Далеко не факт, что угрозу им представляли и люди. Даже сегодня плотность населения Таймыра — один человек на 80 квадратных километров. А тогда один человек в лучшем случае приходился на сотни квадратных километров. Четыре тысячи лет назад их было так мало, что археологи толком даже не знают, кто там жил: есть находки странного биметаллического ножа, выплавленного из местных руд три тысячи лет назад, но нет находок людей.

При такой плотности населения истребить мамонтов можно было, только долго, упорно и преднамеренно разыскивая их, чтобы поохотиться. Что, если именно четыре тысячи лет назад местные жители все же занялись охотой такого рода, пренебрегая северным оленем, как некогда люди граветтской культуры? Кстати, предания ненцев упоминают, что их полумифические предшественники сиртя охотились на земляных оленей, я-хора — и этим же словом ненцы называют ископаемые останки мамонтов, обнаруживаемых в вечной мерзлоте.

Так это или нет — на сегодня точно сказать невозможно. Однако нет пока и других удовлетворительных объяснений вымиранию мамонтов уже после того, как они пережили пик голоценового потепления пять-девять тысяч лет тому назад.