О мамонтах и их спутниках

Рубрика «Медленное чтение» представляет книги, вошедшие в длинный список премии «Просветитель» 2021 года. В него вошли 25 из более чем двухсот книг, присланных на конкурс. В сентябре станут известны книги-финалисты в категориях «Гуманитарные науки» и «Естественные и точные науки». Церемония награждения лауреатов книжных премий — «Просветитель» и «Просветитель.Перевод» — состоится 18 ноября в Москве.

Издательство «Фитон XXI» представляет книгу Андрея Шпанского «О мамонтах и их спутниках. Палеоэкология мамонтовой фауны».

В книге кратко изложена история изучения мамонтов и представителей современной им фауны, живших в Северной Евразии в конце четвертичного периода. Рассказано о строении, внешнем виде, образе жизни и среде обитания мамонтов, шерстистых носорогов, бизонов, гигантских оленей, «пещерных» хищников и других животных. Особое внимание уделено положению палеолитического человека в структуре мамонтовой фауны и его взаимоотношениям с крупными млекопитающими.

Предлагаем прочитать начало раздела, посвященного внешнему облику мамонтов.

 

Экстерьер животных

Внешний вид (экстерьер) вымерших животных восстанавливать очень трудно, так как в подавляющем большинстве случаев от них в ископаемом состоянии сохраняются только костные остатки. Они позволяют восстановить размеры, пропорции и даже образ жизни животных, но не дают информации об окраске, распределении и длине шерсти, форме и положении некоторых внешних органов, не имеющих твердых тканей ушей, носов (хоботов). Даже рога носорогов, состоящие из кератина, в ископаемом состоянии сохраняются только в уникальных условиях. Однако с представителями мамонтовой фауны учёным в этом отношении повезло: в многолетней мерзлоте, нефтяных лужах, а иногда и в пещерах сохраняются фрагменты шкур и даже мумифицированные трупы, которые позволяют восстановить внешний вид этих животных достаточно полно.

Род Mammuthus включает несколько видов и подвидов крупных слонов. Российские учёные считают, что самый древний мамонт — трогонтериевый, или степной, слон (Mammuthus trogontherii), появился около 800 тыс. лет назад. Гигантские, высотой до 4,3 м в холке, трогонтериевые слоны обитали на открытых пространствах северной Евразии. Собственно мамонты (Mammuthus primigenius) жили на севере Евразии 3,7–120 тыс. лет назад. Появление шерстистого мамонта связано с холодной эпохой конца четвертичного периода (10–90 тыс. лет назад). В это время климат Евразии и Северной Америки становится очень холодным и сухим. На фоне климатических изменений предки мамонтов стали уменьшаться в размерах, покрылись густой шерстью. Изменились и их зубы: толщина эмали пластин уменьшилась, количество пластин увеличилось, их расположение стало более частым и плотным. У трогонтериевого слона последний коренной зуб (третий моляр — М3) имел 17–23 эмалевые пластины, толщину эмали 2,5–3,5 мм, количество пластин, приходящееся на 10 см длины зуба, составляло в среднем 6,5–7 (Шпанский и др., 2008). У мамонтов последние коренные зубы немного удлиняются, количество эмалевых пластин увеличивается до 30 и даже до 33 на нижних зубах, толщина эмали уменьшается до 1–2 мм, но при этом увеличивается плотность расположения пластин в зубе — в среднем она составляет 9–10 пластин на 10 см длины зуба. Такие преобразования были вызваны изменением среды обитания и образа жизни, в частности, увеличением количества травянистой растительности в рационе мамонтов. Важную роль могла играть пыль, которая во времена похолоданий в огромных количествах поднималась потоками ветра и переносилась из степных и пустынных районов Средней Азии, Монголии, Китая на сотни и тысячи километров. В Европу попадала пыль из Сахары, находящейся на расстоянии около 3 тыс. км. Выпадая на растительность и увлажненную поверхность почвы, она закреплялась и формировала очень специфические отложения — лёссы. Попадая в рот мамонтов вместе с травой, пыль ускоряла стирание их зубов.

 

Скелет трогонтериевого слона, найденный у г. Азова (Азовский музей-заповедник, г. Азов, Ростовская обл.). Высота скелета 4,2 м

 

Шерсть мамонта: длинные — кроющие волосы, короткие — подшерсток (Палеонтологический музей ТГУ)

 

Три типа шерсти, которая покрывала тело мамонта: а — остевые, или кроющие, волосы; б — промежуточные; в — подшерсток, или пуховые волосы (Tridico et al., 2014)

Благодаря многочисленным находкам скелетов, целых трупов и их фрагментов, а также наскальным изображениям, внешний вид мамонтов установлен с высокой степенью достоверности. Мамонт был массивным, умеренно высоконогим зверем, высота тела в холке доходила до 3,5 м у самцов и 2,8 м у самок. Вес крупных самцов, вероятно, мог достигать 7,5 т. Туловище мамонта горбатое в холке, особенно у старых самцов, с пологим крупом, вислозадое; у самок эти черты проявлялись в меньшей степени. Шея короткая, но мощная — это позволяло легко управлять тяжелой головой и массивными бивнями. Темя и лоб мамонтов покрывала «шапка» жестких спутанных волос длиной 15–20 см, спускавшихся в виде челки к глазам и к основанию хобота. Уши небольшие, формой похожие на уши человека, прижатые, овально вытянутые, размером у взрослых примерно 33 х 16 см (у магаданского мамонтёнка возрастом около 6 месяцев их размер составлял 13 х 6 см), полностью обрастали шерстью. Площадь ушей в 5–6 раз меньше, чем у азиатского слона, и в 15–16 раз меньше, чем у африканского. Длина хвоста 35–50 см, на конце кисточка жёстких волос ржаво-бурого цвета, 50–60 см длиной. Ноги массивные, пятипалые, столбообразные, спрямлённые. Ступни округлые, у мамонтят до года диаметром 13–15 см, у старых самцов 45–50 см, с тремя, реже четырьмя ногтеобразными копытцами на передних и задних ногах; длина копытец составляла 8–10 см, высота — 3,5–4 см. Подошва стоп очень прочная, её толщина превышала 5 см. Как и у современных слонов, стопа была снабжена эластичной подушкой из соединительной ткани, которая выполняла функцию амортизатора. При повышении нагрузки она увеличивала площадь опоры, а при снижении уменьшала её — это помогало передвигаться по оттаивающим переувлажнённым грунтам. Голова мамонта крупнее, чем у современных слонов. Длина хобота была такой, что его конец достигал земли; на конце были хорошо развитые пальцевидные отростки — длинный верхний (9–12 см) и короткий нижний (4–6 см). Степень подвижности и гибкости хобота определяется количеством поперечных складок кожи и мускульных пережимов. У азиатского и африканского слонов их насчитывается 35–40, у мамонтов — до 76.

 

Черепа мамонтов: а — самец, место нахождения неизвестно (Палеонтологический музей ТГУ); б — самка, р. Чулым, п. Причулымский, Томская область (Томский областной краеведческий музей). Фото: А.В. Шпанский

Толщина кожи (по высохшей шкуре со спины Санга-Юряхского мамонта) на уровне бедра около 1,1 см, на уровне шеи — около 0,6 см; у Берёзовского мамонта «свежая» шкура имела толщину около 2 см. Толщина подкожного жира составляла 7–9 см. Мощный шерстный покров защищал всё тело и состоял из трёх типов волос: подшёрстка, или пуха (длина до 10 см зимой, до 4 см летом, толщина 0,03–0,06 мм), промежуточных (длина 15–20 см, толщина 0,1–0,18 мм) и кроющих (остевых) 1-го и 2-го порядка (длина 60–115 см и 30–56 см, соответственно), растущих на разных частях тела. У промежуточных волос так же, как у пуховых, отсутствовала сердцевина. Цвет шерсти от жёлто-бурого до тёмно-коричневого и даже чёрного. Кроющие волосы, свисавшие с боков, создавали подобие «юбки», сходное с «одеянием» тибетских яков. Мамонтята рождались мохнатыми; у мамонтёнка Димы шерсть на ногах была длиной 12–14 см, на хоботе — 5–6 см, на боках — 20–22 см (Верещагин, 1979).

Череп мамонта имеет весьма специфическую форму. Кости лицевой части черепа образуют длинные тонкостенные трубки, в которых располагаются бивни. Носовое отверстие находится высоко на лбу между глаз. Мозговая камера располагается в 15–25 см под лобной поверхностью под большим количеством лобных пазух — пустотелых ячеек, разделенных тонкими костяными стенками. Такая конструкция необходима для максимального снижения веса черепа при больших его размерах. Форма черепа, его кажущаяся массивность приспособлены для наилучшего функционирования тяжелого зубного аппарата. Верхние коренные зубы сидят в тонкостенных альвеолах, стенки альвеол нижней челюсти намного толще. Общий вес черепа без бивней может достигать 50–80 кг, вес нижней челюсти — до 20 кг. Половой диморфизм мамонтов проявляется в общих размерах тела, головы и бивней; кости конечностей у самок более тонкие, «изящные».

 

Вложенные друг в друга дентиновые конусы бивня самки мамонта (Томский областной краеведческий музей). Фото: Я. Лысенко

Бивни мамонтов — это сильно видоизменённые резцы, они крупнее, чем у азиатского и африканского слонов. Бивень состоит из как бы вложенных друг в друга конусов, каждый новый конус рос изнутри, за счет этого бивень удлинялся. Эмаль покрывает прорезывающийся постоянный бивень, но через некоторое время его концевая часть стирается и остается дентин, который относительно легко царапается и также стирается. Маленькие, 3–4 см длиной, молочные бивни имелись уже у новорожденных мамонтят. Из альвеол (десен) они прорезывались в шестимесячном возрасте. Смена молочных бивней на постоянные происходила в возрасте около года. В первые 6–7 лет жизни мамонтёнка бивни, как и всё тело, росли быстро; к 10 годам длина бивней самца могла достигать 100–125 см, диаметр — до 10 см. Затем рост замедлялся, но к 20–25 годам длина бивней у самцов достигала уже 200–220 см при диаметре у края альвеолы около 13 см. У старых самцов в возрасте 60–65 лет бивни достигали наибольшей длины 350–400 см и диаметра 16–18 см у альвеолы; у самок, соответственно, 200–250 см и 8–10 см. Г. Обермайер (1913) писал, что бивни могли весить 400 кг. На самом деле предельный зарегистрированный вес бивня самца составляет около 110 кг при длине около 400 см (420 см у бивня с реки Колымы) по большой кривизне и диаметре 18–19 см у альвеолы. У самки предельные значения составляют 19,7 кг, 247 см и 9,3 см, соответственно (Верещагин, Тихонов, 1990). У самцов бивни изгибались в пологую гетеронимную спираль (левый — направо, правый — налево), у самок бивни были полого саблевидные в одной плоскости. Основание хобота лежало непосредственно на альвеолах бивней, которые располагаются параллельно друг другу. Это характерное отличие мамонтов от современных африканских слонов, альвеолы у которых расходятся в стороны и соединены тонкой костной стенкой.

 

Бивень самки мамонта с обломанным при жизни и заново заточенным концом (справа), местонахождение Кривошеино, Томская обл. Хорошо видно, что скол произошел по секущей, в верхней части осталась не затертая ямка, а с нижней стороны произошло заглаживание (Палеонтологический музей ТГУ; Шпанский, Печерская, 2010)

С того момента как бивень прорезывался, его кончик начинал стачиваться — всегда с наружной стороны, с образованием зоны стирания. Иногда бивни ломались, и обломанные концы вновь затачивались. Для прижизненно сломанных бивней наиболее интенсивно стирающейся частью был нижний край на месте слома. Находки сломанных бивней с вновь заточенным концом — довольно частое явление: из 12 бивней самок, хранящихся в Палеонтологическом музее Томского государственного университета, на пяти наблюдается прижизненный перелом и повторное затачивание. Прижизненные переломы бивней самцов встречаются реже, чем бивней самок: из 30 бивней самцов, хранящихся в Палеонтологическом музее ТГУ и краеведческих музеях Томской области, переломы можно предположить только на двух. Вполне вероятно, что причинами возникновения переломов были различные механические воздействия: у самок это могло быть неосторожное добывание замерзшей воды или минеральных компонентов на зверовых солонцах (Деревянко и др., 2003), у самцов к этому могли добавляться турнирные схватки. Меньшее количество переломов на бивнях самцов, вероятно, связано с их большим диаметром и, соответственно, прочностью, а у взрослых самцов бивни были ещё и сильно загнуты, что затрудняло возможность их использования для механической работы. Р. Д. Гатри (1976) предполагает, что бивни были главным образом «социальными» органами, т. к. для них характерен резко выраженный половой диморфизм.

В настоящее время существуют три гипотезы о том, как возникали зоны стирания на бивнях мамонтов. E. В. Пфиценмайер (1926) предполагал, что мамонты разгребали бивнями снег, чтобы добраться до подснежного корма. Н. К. Верещагин и А. Н. Тихонов (1988, 1990) считали, что бивни использовались преимущественно для тяжелой механической работы, например, добывания влаги из морозобойных трещин в холодное время года. Гипотеза Е. М. Васильева (2005), поддержанная В. В. Плотниковым (2010), предполагает, что зоны стирания возникали на бивнях в результате полировки их хоботом и о шерсть своих соплеменников.

По нашему мнению, причиной возникновения зон стирания на бивнях мамонтов является регулярное соприкосновение их с почвой во время приема пищи. Зоны стирания расположены вдоль бивня со стороны, в прижизненном состоянии обращенной к земле. По мере роста и закручивания бивня, зона стирания, возникшая ранее, смещается вперед и на внешнюю сторону. Мамонты питались травянистой растительностью, обхватывая нижней частью хобота пучки травы и вырывая их. Именно в этот момент голова животного наклонялась вниз, бивни соприкасались с поверхностью земли, затем следовало дополнительное движение головой, необходимое для обрывания травы (Шпанский, Печерская, 2010).

 

Ранее в нашей рубрике были представлены следующие книги из длинного списка премии «Просветитель».

 

Обсудите с коллегами

18:00

Утраченное кафе «У Шиндлеров». История Холокоста и судьба одной австро-венгерской семьи

PRO SCIENCE
15:00

Есть ли в марсианском метеорите окаменевшие бактерии?

PRO SCIENCE
12:00

Древний христианский храм в Турции украшает мозаика с павлинами

PRO SCIENCE
10:00

Энтомолог выяснил, где останавливаются на отдых перелетные пчелы

PRO SCIENCE
17.01

Как вытащить из данных максимум

PRO SCIENCE
17.01

Три гробницы с настенными росписями обнаружены в Китае

PRO SCIENCE
Едва слышный гул