Ученые раскрыли секреты того, что привело к исчезновению некоторых из последних оставшихся в мире шерстистых мамонтов.
Каждое лето дети на острове Сент-Пол на Аляске охлаждаются в Лейк-Хилл, кратерном озере в потухшем вулкане, не подозревая о тайнах, которые таятся под ним.
Именно здесь, во время зимней экспедиции, ученые раскрыли секреты того, что привело к исчезновению некоторых из последних оставшихся в мире шерстистых мамонтов, и когда это произошло.
Доктор Бет Шапиро - палеогенетик, соруководитель лаборатории палеогеномики Калифорнийского университета в Санта-Круз.
Используя современные методы геномики, ее команда оглядывается назад, чтобы понять, как виды и популяции эволюционировали во времени, на основе их ДНК. Затем он применяет эти уроки к сохранению исчезающих видов сегодня.
Генетический материал животных, обитавших в северном полушарии во время ледникового периода, включая бизонов, волков, мамонтов и лошадей, особенно хорошо сохранился.
Доктор Шапиро может извлекать ДНК из образцов, таких как зубы, чтобы увидеть, как виды различаются генетически, и узнать, когда популяции росли, когда они сокращались, когда отдельные животные могли перемещаться на большие расстояния - а когда не могли.
«Связь - ключевая часть истории вымирания многих этих видов», - говорит доктор Шапиро.
И это относится к судьбе шерстистых мамонтов острова Святого Павла.
Когда мамонты бродили по Земле?
Мамонты жили на материковой части Северной Америки примерно 10 000 лет назад, но в двух местах они выжили намного дольше: на острове Святого Павла и острове Врангеля в российской Арктике, где были обнаружены зубы, всего 4000 лет.
Св. Павел - вулканический остров, который примерно 9 000 лет назад был соединен с материком Беринговым мостом, который позволял животным свободно перемещаться туда и обратно.
Но по мере потепления климата и повышения уровня моря он стал изолированным, и мамонты оказались в ловушке. Это были единственные крупные млекопитающие на острове, у которых не было хищников, и, выступая на сессии BetaZone в Давосе, доктор Шапиро сказал, что это была бы «гигантская утопия».
Как озеро показало, что произошло?
Д-р Шапиро объясняет: «Озера - блестящие источники древней ДНК, потому что летом они служат стоком для генетического материала. Лейк-Хилл - единственный источник пресной воды на острове Сент-Пол. Итак, все животные забредают на водопой, и ДНК, которую они откладывают, опускается на дно, а затем замерзает.
«Со временем вы получаете накопление, похожее на стратиграфию слой за слоем всех, кто присутствовал на острове от прошлого до настоящего времени. Мы знали, что если получим копию этого, то сможем выяснить, кто там был, когда и с кем».
Во время зимней экспедиции на Лейк-Хилл команда доктора Шапиро пробурила лед озера до гравия на дне и извлекла керн.
Генетический материал, как они позже узнали, датируется 17 000 лет назад.
«Мы брали крошечные пробки ДНК вплоть до самого верха, вплоть до сегодняшнего дня, и искали ДНК мамонта. Мы также посмотрели на растительность и компоненты самого озера, чтобы увидеть, меняется ли она со временем. Микроскопические водоросли и микроскопические животные, например, могут сказать нам, было ли озеро соленым или нет, и насколько оно было мелким».
Почему вымерли мамонты на острове Святого Павла?
Все эти данные складываются вместе, как мозаика, чтобы показать доктору Шапиро, что произошло.
ДНК мамонта присутствовала на всем пути от самого дна примерно до 5 600 лет назад. С растительностью ничего не изменилось, говорит д-р Шапиро, так что у них не закончилась еда.
“Но все остальное в озере изменилось: изменился химический состав воды; скорость накопления осадка изменилась. И это сообщество микроорганизмов полностью превратилось из сообщества, которое процветает в прозрачной глубокой пресной воде, в сообщество, которое предпочитает жить в очень мелкой, мутной и слегка соленой воде».
Все это означало, что на острове Святого Павла произошло суровое погодное явление, засуха. Озеро начало высыхать, и мамонтам нечего было пить.
«Если бы это произошло 13 000 лет назад, у мамонтов был бы другой вариант. Они могли забрести на материк и поискать другой источник пресной воды. Но не могли, потому что находились на полностью изолированном острове, отрезанном от материка. Застрявший. Так они и вымерли».
Как сегодня мы можем защитить изолированные места обитания?
Д-р Шапиро предупреждает, что изоляция, приведшая к гибели мамонтов на острове Святого Павла, сегодня угрожает другим видам и биоразнообразию.
«Островление принимает разные формы, когда среда обитания, которую мы решили защитить, окружена не водой, а другими вещами, такими как фермы и сельское хозяйство. По дорогам, автомагистралям и автострадам. И по городам всех размеров.
«Это ставит растения и животных, обитающих на этих островах, в опасную ситуацию. Экстремальное погодное явление, появление хищника или болезни может нарушить баланс взаимодействий, происходящих в этих местах обитания, что потенциально может привести к вымиранию».
Исследование других древних животных с использованием того же метода, от шерстистых носорогов до арктических лошадей и видов львов, также показало, что связность является ключевым фактором вымирания.
«Популяции, которые остались, становились все более изолированными друг от друга, как географически, так и генетически, и каждая из этих островных популяций функционировала как отдельная крошечная изолированная вещь».
Любой план по защите и сохранению вымирающих видов должен также предусматривать пути бегства животных для перемещения между местами обитания или поиска новых по мере потепления климата.
“Это может означать строительство эстакад, по которым животные могут пересекать дороги. Мы могли бы создать зеленые дорожки, зеленые крыши, городские парки, зеленые коридоры вдоль рек и дорог, а не просто строить стены или барьеры, которые еще больше фрагментируют этот и без того фрагментированный ландшафт».
Инициатива по сохранению от Йеллоустона до Юкона является примером того, как организация делает именно это, стремясь связать Йеллоустонский национальный парк на западе Соединенных Штатов с Юконом в Канаде, где доктор Шапиро выполняет большую часть своей работы.
«Устойчивое будущее биоразнообразия потребует творчества», - говорит она. «Но это также потребует сотрудничества».
Перепечатано с разрешения Всемирного экономического форума. Прочтите исходную статью.