Древняя ДНК и кости показывают миграцию видов из-за климатических изменений тысячи лет назад
Исследователи реконструировали разнообразие животных в пещере в Норланде, Норвегия, анализируя ДНК и изучая древние кости.
«Мы обнаружили несколько видов животных, которые нас удивили. В частности, мы нашли кости животных, которые сегодня снова движутся на север из-за более теплого климата», — говорит Санне Боссенкул, профессор Департамента бионаук (IBV).
Она подчеркивает, что события после последнего ледникового периода нельзя использовать для приуменьшения серьезности текущих антропогенных изменений климата. «Но эти знания могут помочь нам лучше анализировать, как изменение климата повлияет на разнообразие животных в будущем», — говорит Боссенкул.
«Мы знаем, что раньше климат был теплее, но мало знаем о том, какие животные здесь тогда обитали. Теперь у нас есть новые данные о том, как менялась дикая природа при потеплении после окончания последнего ледникового периода», — добавляет Орели Буйяр, аспирант IBV.
Уникальная пещера
В статье, опубликованной в Science Advances, представлены результаты раскопок уникальной пещеры в Норланде. Необычно найти столь обширные отложения того периода в пещерах, и еще более необычно, что в отложениях сохранилось так много костных останков.
«Очень мало таких мест, где мы находим кости и останки сообществ животных, полностью свободных от предшествующего воздействия человека или современного вмешательства», — отмечает Боссенкул.
Пещера была обнаружена при строительстве дороги. В исследовании участвовали археологи, геологи и биологи из нескольких университетов и музеев, а также сотрудничала промышленная компания Heidelberg Materials Sement Norway.
«Мы объединили знания остеологии с анализом ДНК костей. Это позволило нам восстановить, как менялось разнообразие животных после последнего ледникового периода», — объясняет Боссенкул, эксперт по древней ДНК.
Исследователи изучили останки из Нюгротты, части большой системы пещер Сторстейнсхола в Чёпсвике. Остеологи помогли идентифицировать виды по найденным останкам.
«Но более 90% (свыше 2000 фрагментов костей) не удалось идентифицировать этим способом. Многие кости были слишком раздроблены или повреждены», — говорит Сэмюэл Джеймс Уокер, постдок в IBV.
«Мелкие кости и останки, которые не удалось идентифицировать остеологически, были определены с помощью техники ДНК-штрихкодирования», — добавляет Буйяр.
Эта техника позволяет анализировать ДНК из фрагментов костей для определения семейства, рода или вида. Совместив остеологию и анализ ДНК, исследователи идентифицировали 40 различных животных, обитавших в окрестностях Нюгротты 5000–13000 лет назад.
Рыбы, движущиеся на север, уже были здесь в прошлом
Изучив большое количество костных останков, эксперты сделали несколько важных открытий.
Слой возрастом 5800 лет: Виды, адаптированные к холоду, уже исчезли. В этом слое найдены лесные птицы (например, тетеревиные) и рыбы рода Seriola (ставридовые, или амберджеки), которые сегодня снова движутся на север из-за потепления. «Мы видим, что некоторые виды, мигрирующие на север сегодня, уже были здесь раньше», — поясняет Буйяр.
Слой возрастом 9500 лет: Обнаружены останки пресноводных рыб, которые прибыли на север почти сразу после исчезновения льда. Также найдены наземные животные (медведи, лемминги, зайцы, землеройки), морские птицы и мидии.
Самый древний слой (13000 лет): Уровень моря был выше входа в пещеру, климат холоднее. Найдены только холодолюбивые виды рыб, такие как треска и морская щука.
Пещеры как уникальные архивы прошлого
Пещеры создают отличные условия для сохранения останков, защищая их от внешних воздействий. Кости и ДНК особенно хорошо сохраняются в пещерах. К сожалению, во многих местах материал разрушен посетителями.
Анализ отложений из Нюгротты занял много месяцев. Исследователи использовали сита с мелкой сеткой для сбора всех костей. Работа с древней, сильно деградировавшей ДНК требует особой осторожности и проводится в специальной лаборатории древней ДНК в Университете Осло.
«Объединив остеологию и анализ ДНК, мы смогли составить довольно полную картину видов на основе проанализированных костей. Немногие исследования вдаются в такую детализацию», — говорит Боссенкул.
«Наше исследование дает новое понимание того, как развивались сообщества животных во время прошлых климатических изменений и, что не менее важно, после них», — заключает Буйяр.