Научная статья на тему 'БИЗОНЫ СЕВЕРО-ВОСТОКА АЗИИ И УСЛОВИЯ ИХ СУЩЕСТВОВАНИЯ'

БИЗОНЫ СЕВЕРО-ВОСТОКА АЗИИ И УСЛОВИЯ ИХ СУЩЕСТВОВАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
258
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БИЗОН / СЕМЕЙСТВО / РОД / СКЕЛЕТ / ЧЕРЕП / ОСТАНКИ / КОНЕЧНОСТИ / ОПИСАНИЕ / ИЗУЧЕНИЕ / СТРОЕНИЕ / ОБИТАНИЕ / КЛАССИФИКАЦИЯ

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Шатунов Никита Геннадьевич, Кезина Татьяна Владимировна

В работе сделана попытка провести сравнительный анализ современных и ископаемых представителей рода Bison (бизон) семейства полорогих (Bovidae) Северо-Востока Азии. Детально рассмотрены систематическое положение, особенности строения и условия их существования. Проанализировано их эволюционное и биостратиграфическое значение.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Шатунов Никита Геннадьевич, Кезина Татьяна Владимировна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

NORTH-EAST ASIAN BISON AND CONDITIONS

The work attempted to conduct a comparative analysis of modern and fossil representatives of the genus Bison (Bison) of the Bovidae family of Northeast Asia. Systematic position, peculiarities of structure and conditions of their existence are considered in detail. Their evolutionary and biostratigraphic significance was analyzed.

Текст научной работы на тему «БИЗОНЫ СЕВЕРО-ВОСТОКА АЗИИ И УСЛОВИЯ ИХ СУЩЕСТВОВАНИЯ»

УДК 569.3

Шатунов Никита Геннадьевич

Амурский государственный университет г. Благовещенск, Россия E-mail: sntu22@list.ru Кезина Татьяна Владимировна Амурский государственный университет г. Благовещенск, Россия E-mail: tkezina@mail.ru N.G. Shatunov Amur State University Blagoveschensk, Russia E-mail: sntu22@list.ru Kezina Tatyana Vladimirovna Amur State University Blagoveschensk, Russia E-mail: tkezina@mail.ru

БИЗОНЫ СЕВЕРО-ВОСТОКА АЗИИ И УСЛОВИЯ ИХ СУЩЕСТВОВАНИЯ NORTH-EAST ASIAN BISON AND CONDITIONS

Аннотация. В работе сделана попытка провести сравнительный анализ современных и ископаемых представителей рода Bison (бизон) семейства полорогих (Bovidae) Северо-Востока Азии. Детально рассмотрены систематическое положение, особенности строения и условия их существования. Проанализировано их эволюционное и биостратиграфическое значение.

Abstract. The work attempted to conduct a comparative analysis of modern and fossil representatives of the genus Bison (Bison) of the Bovidae family of Northeast Asia. Systematic position, peculiarities of structure and conditions of their existence are considered in detail. Their evolutionary and biostratigraphic significance was analyzed.

Ключевые слова: бизон, семейство, род, скелет, череп, останки, конечности, описание, изучение, строение, обитание, классификация.

Key words: bison, family, genus, skeleton, skull, remains, limbs, description, study, structure, habitation, classification.

DOI: 10.22250/20730268_2022_97_159

Введение

Впервые представители рода бизон были описаны Карлом Линнеем в 1758 г. В 1827 г. Генрих Шмит изучил и выделил в Северной Америке тип рода Bos bison L., а Людвиг Боянус описал Bison priscus Bojanus [7].

Существует две гипотезы об истории бизонов Европы в плейстоцене. Согласно первой существовало две параллельные линии развития бизонов - от Bison schoetensacki до современного Bison priscus. Вторая гипотеза предполагает наличие в истории бизонов только одной линии развития B. schoetensacki - B. priscus - B. bonasus. Это означает, что костные останки бизонов из позднеплейстоце-

новых местонахождений должны определяться как принадлежащие двум видам: B. bonasus и B. priscus, однако разделить эти два вида на основании морфологических признаков крайне сложно [4,7].

Самые древние экземпляры ископаемых останков Bison schoetensacki относятся к началу среднего плейстоцена (т.е. около 750 000 лет назад), но его ископаемые останки встречаются вплоть до верхнего плейстоцена [12]. Bison priscus существовали до начала голоцена и вымерли. Только в степях юга Русской равнины они дожили, по мнению Н.К. Верещагина, до позднего голоцена [10].

Генри Фэрфилд и Бертран Шульц выдели еще одну ветвь развития бизонов Bison latifrons, относящуюся к вымершему виду из рода бизонов, который жил в Северной Америке в плейстоцене [13]. Считается, что этот вид произошел от степного бизона (Buson priscus), который 250 тыс. лет назад мигрировал из Азии через Берингов перешеек. Вид возник около 240 тыс. лет назад и вымер 2030 тыс. лет назад.

Ученые полагают, что В. latifrons жил небольшими семейными группами на Великих равнинах Северной Америки. Также оказалось, что останки B. latifrons, B.antiquus и Bison bison стратиграфически разобщены. Bison antiquus является вымершим видом зубров Северной Америки, существовавших до начала позднего плейстоцена (около 10 000 лет назад). Вероятно, он является прямым предком живого американского бизона. Более крупные B.latifrons вымерли около 20 000 лет назад [13]. Возможно, что предком бизона был бык Leptobos, происходивший из Азии, его останки многочисленны в плейстоценовых отложениях Европы и были найдены в Китае [17]. Leptobos - это род крупных животных, достигавший по весу 320 кг.

Ископаемые останки бизонов

Основные современные виды - это Bison bonasus (европейский) и Bison bison (американский), Лесной бизон (Bison bison athabascae), которые обитают в Приокском террасном заповеднике (зубр) и в Якутии (канадский лесной бизон). Вымершие - Bison latifrons, Bison antiquus, Bison priscus, Bison schoetensacki [7].

Наиболее многочисленные находки бизона из четвертичных отложений, наряду с останками мамонта, собраны в регионах Восточной Сибири, приуроченных к речным долинам на материке и на островах в Северном Ледовитом океане. Это свидетельствует, что вид был очень широко распространен [6]. Большая часть останков зубра в Якутии, Северной Америке, Азии представлена отдельными скелетными элементами, реже попадаются полные черепа с сохранившимися роговыми ножнами.

Изучение линий Bos и Bison показывает, что они должны быть помещены в отдельные рода. Члены этих родов могут скрещиваться, несмотря на снижение рождаемости в некоторых комбинациях. Генетический материал B. р. taurus может быть найден в ряде современных американских бизонов и зубров. Такой поток генов между разделенными популяциями рассматривается учеными как альтернативная возможность, показывающая, что митогеном Bison. р. taurus был ближе к B. bonasus, чем к B. bison [11].

Bos и Bison не намного старше, чем B. p. taurus и B. bonasus lineages., которые составляют 927 (1064-790) и 768 (886-657) тыс. лет.

Вероятно, разделение произошло в пределах относительно короткого эволюционного периода. Быстрое видообразование в течение этого короткого периода кажется маловероятным, поскольку эти виды еще не полностью потеряли плодовитость почти миллион лет спустя. Результаты точных датировок показывают, что многие ископаемые останки, отнесенные к роду Bos, датируются 1 млн. лет. Они также соответствуют данным анализа полного генома современного зубра, причем расхождение датировок небольшое: 1,7 и 0,85 млн. лет.

Ученые отмечают также, что это время (около 1.2-0.8 млн. лет) может совпадать с началом интенсификации высокоширотных ледниковых циклов (периодичность100 лет) [11].

На территории Якутии работали известные ученые-палеонтологи - А.В. Шер, П.А. Лазарев, Г.Г. Боескоров, А.В. Протопопов, В.В. Плотников, К.С. Кириков, М.В. Щелчкова и др. Они проводили исследования мумифицированных трупов четвертичных млекопитающих, сохранившихся в вечной мерзлоте, в том числе ископаемых останков степного бизона [4,6,11].

В.И. Громова и Э.В. Алексеева считают, что, вероятнее всего, бизоны развивались в следующей последовательности: 1) B.schoetensacki, 2) B. priscus, 3) B. latifrons, 4) B.antiquus, однако, не исключено, что некоторые из них могли существовать и одновременно.

Изучение ископаемых останков млекопитающих, сохранившихся в вечной мерзлоте, имеет большое научное значние. К их обнажению приводит деградация вечной мерзлоты, усилившаяся по-следниее десятилетие. В отложениях плейстоцена и голоцена находятся останки мамонтов, шерстистых носорогов, лошадей, бизонов и росомах [11].

Останки бизонов Арктической зоны Якутии, изученные Г.Г. Боескоровым, О.Р. Потаповой и А.В. Протопоповым, определяемые как Bison priscus были более крупными (Юкагирский бизон). Высота животного в возрасте 4-4,5 года в холке была около 170 см, а расчетный вес составлял 500-600 кг. Абсолютный возраст останков - 9310 ± 45лет [6].

Проводимые микробиологические, генетические и изотопные исследования расширили знания о палеоэкологии и палеогеографии плейстоцена и голоцена [7,11].

Условия существования

В нижнем плейстоцене многочисленные формы рода бизон были широко распространены на большей части Европы и Азии, вплоть до побережья и островов Северного Ледовитого океана. В среднем плейстоцене или даже раньше представители рода проникли из Северо-Восточной Сибири через «Берингов мост» в Северную Америку, где дали вторичную вспышку формообразования.

Начиная с конца ледниковой эпохи, в Евразии, судя о палеонтологическим находкам, идет постепенное вымирание зубра. В течение почти всего послеледникового периода в Азии и большей части Европы зубр уже не водился. Приблизительно в это же время произошло разобщение ареалов литовского и кавказского зубров [16].

Бизон - травоядное животное, и его рацион зависит от местности, на которой он обитает. Если это степь, то животные едят травянистую растительность. Если бизоны живут в лесу, то, кроме травы, они едят мох, ветки деревьев, лишайники. Зимой могут находить пищу под снегом, если высота снежного покрова не более одного метра.

Широко известны исследования Э.В. Алексеева [1]. Им были собраны многочисленные костные останки на трех крупных местонахождениях позднеплейстоценовой фауны в Верхнем Приобье (юго-восток Западной Сибири). Находки местонахождений уникальны для позднего плейстоцена. В них отражены эволюционные изменения рода Bison p. priscus [11].

Местонахождение Красный Яр включает два костеносных слоя, литологически представленных синевато-серыми пойменными суглинками. По анализу ископаемых останков интервал отнесен к каргинскому интерстадиалу. Слоистые пески, залегающие ниже, вероятно, могут быть датированы финалом казанцевского межледниковья [2].

Сборы С.К. Васильева (начиная с 1978 г.) были многочисленны и показали, что в тафоценозе этого слоя доминируют останки Bison p. priscus (48,1 %), относящихся в большей степени к казанцев-скому времени и в меньшей - к каргинскому [3].

Состав останков ископаемых животных (включая оленей, лося) позволяет говорить о том, что в конце казанцевского межледниковья получили развитие лесостепные ландшафты. Состав спорово-пыльцевых спектров, включающий ель, лиственницу, березу, указывает на климатические условия, близкие к современным. Вероятно, он мог отличаться большей сухостью [2].

Вторую половину ермаковского либо первую половину каргинского времени освещают материалы Тарадановского местонахождения, расположенного на р. Оби, ниже с. Тараданова [3].

За сезоны 2003-2005 гг. здесь было собрано 3 085 костных останков 20 видов крупных млекопитающих. По костям ископаемых животных получены множественные радиоуглеродные датировки, находящиеся в пределах > 45-40 тыс. л.н. и 35-26 тыс. л.н., что, вероятно, показывает примерный возраст верхней границы местонахождения. Нижняя граница, по мнению С.К. Васильева и др., может быть на отметке ниже 90-100 тыс. лет н. [3].

Спорово-пыльцевые спектры, изученные В.В. Украинцевой, выделенные в том числе и из желудков животных, включают пыльцу листвницы, сосны, ели, березы, ивы, трав и кустарников, что говорит о существовании мезофитных лесостепных ландшафтов. Это подтверждает и обилие костных останков лошади (39,3 %), бизона (39 %), шерстистого носорога (7,5 %), присутствие останков плейстоценового осла, сайгака, архара, а также оленей (9,6 %) [3].

Похожие ландшафты, вероятно, существовали и во время формирования 4-го костеносного слоя Красного Яра (каргинский интерстадиал, ок. 30 тыс. л.н.). Показательно, что 62 % ископаемых останков принадлежат лошади, а бизонам только 16 %. Чем большему остепнению подвергались территории, тем существеннее сокращалось количество бизонов и возрастало количество останков лошади [9].

В местонахождении на р. Орде (Ордынский район Новосибирской области), относящемуся к финалу сартанского времени, по костям ископаемых животных (лошади, бизона (28,9 %), шерстистого носорога и мамонта) была получена серия радиоуглеродных датировок, давших возраст останков от 14-13 до 21-19 тыс. л.н. Для бизона и лошади данного времени исследователями отмечена укоро-ченность и массивность метаподий, что, по мнению С.К.Васильева, свидетельствует о существенном уменьшении в это время мощности снежного покрова. А интерпретации фитоценозов указывают на то, что территория юга Западной Сибири находилась в зоне холодных и малоснежных перегляциаль-ных степей [2].

Замерзшая мумия ископаемого степного бизона «Юкагирский бизон» была обнаружена летом 2011 г. на оттаивающем северном склоне Чукчалахского озера в Яно-Индигирской низменности северной части Якутии (Восточная Сибирь) [6,11].

По данным радиоуглеродного анализа, возраст находок юкагирского бизона (оба образца, рога и волосы) составляет 9300 ± 30 calBP (калиброванных лет). Калиброванный результат для этой усредненной даты составляет 10 565-10 490 (вероятность 57%) cal BP. CalBP - это научный термин аббревиатуры «откалиброванных лет до настоящего времени», и это означает, что указанная необработанная дата получения радиоуглерода была скорректирована с использованием существующих методологий.

По описанию мумии юкагирского бизона можно сказать, что туша, вероятно, была быстро захоронена [11]. А условия вечной мерзлоты способствовали сохранению всех частей тела, включая внутренние органы.

Юкагирский бизон умер около 10 500 календарных лет назад, что соответствует раннему голоцену (поздний дриас). На рубеже этого времени фиксируется резкое климатическое потепление, которое могло привести к изменению растительности северной палеоарктики, распространению заболоченных тундр на севере и лесостепей в средних и высоких широтах и к вымиранию вида бизон.

С началом бореального хронозона (около 8000 лет назад) изолированные популяции степного бизона выжили в умеренном климатическом оптимуме и постепенно исчезли с изменением ландшафтов, развитием лесных фитоценозов и образованием пояса тундры на севере Сибири.

Европейский бизон вымер примерно в неолите, а зубр (вероятно, более мелкий подвид европейского бизона) сохранился до наших дней [11].

Лесной бизон (Bison bison athabascae) - один из самых крупных представителей современных копытных Голарктики, хорошо приспособленный к бореальным условиям существования. Он дости-

гает 2,5-3 метров в длину и до 2 метров в высоту. В настоящее время, начиная 2006 г, широко и успешно интродуцируется в Якутии.

Изучение черепа полорогого животного из коллекции кафедры ГиП

Ископаемый череп полорогого животного был передан в музей кафедры геологии и природопользования АмГУ сотрудниками Якутской академии наук. Останки черепа обнаружены в Абый-ском районе Якутии, в долине р. Бадяриха, притока среднего течения р. Индигирка.

Изучение останков черепа заключалось в измерении элементов его строения и идентификации по опубликованным источникам и атласам [4,7,8].

Перед изучением череп был очищен от серой глины, забившей все полости. Собранный материал обработан и проанализирован Кезиной Т.В. Результаты замеров приведены на рис. 1.

Лицевая часть черепа Заглазная лобная часть - 1 см. Лобная часть в длину - 4 см. Дорсальная часть - 1-2 см у края. Длина рога 27 см. Диаметр рога в основании 7 см, на конце - 2 см. Расстояние между рогами - 22 см. Длина черепа 26 см, ширина черепа - 28 см. Основание нижней челюсть - 8,2 см.

Затылочная часть черепа Поперечный затылочный гребень - 1см. Затылочный мыщелок - 4,5 см. Большое затылочное отверстие - 4 см. Височная впадина - 1,5 см у основания, 4,5 см - в срединной части. Длина височной впадины - 8,5 см. Ширина височного углубления - 3,5 см. Ширина височного углубления у оси черепа - 8 мм. Теменная часть черепа - 16 см у основания, 6 см в промежутке, 16,5 см от края дорсальной части черепа. Ширина затылочной части - 22,5 см, высота -15 см.

Рис. 1. Останки черепа полорогого животного с лицевой и затылочной части.

Поскольку лицевая часть черепа сильно разрушена, было решено для восстановления естественного облика черепа произвести его реконструкцию в уменьшенном размере с помощью программы для 3D моделирования ZBrush. Принят масштаб 10:1.

В результате по имеющимся размерам, заданным в программу, была произведена «лепка» трехмерной скульптуры черепа бизона (рис. 2).

На основании проведенных замеров, изучения научной палеонтологической литературы [2,3,4,11] и полученной 3Б модели представляется возможным отнести ископаемый череп к останкам В. ртсиъ. Вероятно, это было молодое животное, в возрасте примерно 3 лет (длина рога 27 см). Роговые ножны имеют вертикальные борозки. Размеры черепа соизмеримы с размерами юкагирского бизона.

В. рпъст характеризуется следующими основными чертами: крупная голова, плотная шапка волос между рогами, рога редко выступают выше этой шапки, густая борода и выраженная грива горла, вытянутая за грудную клетку, хорошо выраженная меховая пелерина, масть светлая [2, 5].

Наружное затылочное Лобно-теменной шов предбугорье (Sutura fronto.parieta|i5)

(protuberantia _

occipitalis externi)

Затылочная часть черепа

Рис. 2. Моделирование черепа в программе ZBrush (3D).

По диапазону индивидуально-половой изменчивости в размерах черепа позднеплейстоцено-вые Bison p. priscus оказались сопоставимы с современными представителями рода Bison [3]. Останки Bison p. priscus на юге Западной Сибири могут быть использованы в качестве своеобразного индикатора лесостепных ландшафтов.

Проба, отобранная на палинологический анализ, показала, что палиноспектр осадков на 48% представлен пыльцой древесных растений (березы древесные - 33,5%, хвойные единичны, включают Pinus sp. и Larix sp.).

Среди пыльцы кустарников - Corylus sp. и Salix sp. (в сумме до 11,5%). В составе травянистых (18,25% по сумме) представлены осоковые, гвоздичные, рогозовые и некоторые однодольные. Споровых - до 23,25% по сумме, с доминированием мхов. Вероятнее всего, палиноспектр соответствует долинному фитоценозу, формировавшемуся в умеренных климатических условиях.

Чем большему остепнению подвергались территории, тем существеннее сокращалось количество бизонов, а лошади возрастало [2,9]. Причины уменьшения размеров животных до настоящего времени точно не установлены. За 9 тыс. лет они потеряли половину своего живого веса, у них уменьшились рога и рост.

Заключение

Множественность находок останков степного бизона свидетельствует о широм ареале его обитания: Европа, Центральная Азия, Япония, Сибирь, Берингия и Северо-Запад Канады. Современные бизоны обитают преимущественно в Северной Америке и в Сибири.

Эволюционное значение рода бизон заключается в том, что их останки известны с позднего плейстоцена, а некоторые виды существуют и в настоящее время (бизон или американский бизон, лат. - Bison bison).

Эволюционные особенности особей разного вида говорят о сложном эволюционном пути, который прошла каждая линия рода, а также об изменении условий существования.

История рода бизон - это история постепенного вымирания.

За 9 тыс. лет они потеряли половину своего живого веса, у них уменьшились рога и рост. Причины уменьшения размеров животных до настоящего времени не установлены.

Учитывая, что по многим идентифицированным палеонтологическим останкам бизонов были проведены радиоуглеродные анализы, останки бизонов могут иметь определенное стратиграфическое значение для отдельных отделов четвертичного периода - от плейстоцена, до голоцена [7].

Останки бизонов (совместно с мамонтовой фауной) указывают на особенность тундростеп-ных биоценозов, существовавших во время оледенения и перемещавшихся в соответствии с изменениями границ ледника к северу или к югу [19].

Ископаемые останки разных родов могут быть приурочены к определенным толщам плейстоцена и четвертичного периода, что позволяет уточнять их возраст.

1. Алексеева, Э.В. Млекопитающие плейстоцена юго-востока Западной Сибири. - М.: Наука, 1980. - 188 с.

2. Васильев, С.К. Бизоны (Bison p. priscus Bojanus, 1827) позднего плейстоцена юго-востока Западной Сибири //Археология, этнография и антропология Евразии, 2008. -34 с.

3. Васильев, С.К., Орлова, Л.А. К вопросу о возрасте Тарадановского местонахождения фауны крупных млекопитающих //Проблемы археологии, этнографии и антропологии Сибири и сопредельных территорий. -Н.:ИАЭТ СО РАН, 2006. - Т.12, Ч.1. - 36-42.

4. Громова, В.И. Первобытный зубр (Bison priscusBojanus) в СССР // Тр. Зоол. ин-та АН СССР. - 1935. - Т. 2, вып. 2/3. - С. 77-205.

5. Зиновьев, А.В. Пол и рост ископаемых бизонов Северо-Востока России (На основе исследования метопо-дий)/А.В. Зиновьев, Ф.К. Шидловский, И.В. Кириллова. - С. 142-144.

6. Лазарев, П.А. Млекопитающие и биостратиграфия позднего кайнозоя Северной Якутии / П. А. Лазарев, А. И. Томская. - Якутск: Изд. ЯФ СО АН СССР, 1987. - 172 с.

7. Основы палеонтологии. Млекопитающие. - М.: 1965. - Т. 13, 408 с.

8. Попеско, П. Атлас анатомии домашних животных. - М.: 2013. - Т. 1. Голова и шея. - 210 с.

9. Форонова, И.В. Четвертичные млекопитающие юго-востока Западной Сибири (Кузнецкая котловина). -Новосибирск: Изд-во СО РАН. Фил. «Гео», 2001. - 243 с.

10. Эволюция экосистем Европы при переходе от плейстоцена к голоцену (24-8 тыс. л.н.) /отв.ред. А.К. Маркова, Т. Ван Кольфстохен - М.: Товарищество научных изданий КМК, 2008. - 556 с.

11. Boeskorov G., Potapova O. R., Protopopov A.V. snd etc .The Yukagir Bison: The exterior morphology of a complete frozen mummy of the extinct steppe bison, Bison priscus from the early Holocene of northern Yakutia, Russia // Quaternary International - 2015. - 1-17 p.

12. Palacio, Pauline; Berthonaud, Véronique; Guérin, Claude; Lambourdière, Josie; Maksud, Frédéric; Philippe, Michel; Plaire, Delphine; Stafford, Thomas; Marsolier-Kergoat, Marie-Claude & Elalouf, Jean-Marc. BMC Evolutionary Biology // Genome data on the extinct Bison schoetensacki establish it as a sister species of the extant European bison (Bison bonasus). - 2017. - 17-48 p.

13. Schultz, C. Bertrand and Hillerud, John M., The Antiquity Of Bison Latifrons (Harlan) In The Great Plains Of North America (1977). Transactions of the Nebraska Academy of Sciences and Affiliated Societies. - 450 p.

14. http://animalsglobe.ru/bizon/

15. https://m.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D0%B8%

%B8%D0%B7.

16. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D-0%D.

17. https://en.wikipedia.org/wiki/Leptobos

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.