Загадочный материк Арктида

Ученые не исключают возможности того, что в эпоху всемирного оледенения поверх Северного Ледовитого океана существовал гигантский ледяной материк Арктида с уникальными природно-климатическими условиями. Самым же крупным его обитателем был северный слон — мамонт. И с мамонтами Арктиды связаны любопытные загадки.

НЕОБЫЧНЫЙ МАТЕРИК

«В эпоху оледенений в Северном полушарии было значительно холоднее, чем сейчас, — писал еще в советские времена палеогеограф-мерзлотовед, доктор географических наук Савелий Владимирович Тормидиаро в статье «Арктида как она есть». — Что должно было произойти в таких условиях с Арктическим океаном? Он стал промерзать, и его дрейфующие льды спаялись в единую неподвижную плиту толщиной в десятки метров.

Эта гигантская ледяная суша спаяла северные материки, и в центре ее установился великий полярный антициклон, значительно более мощный, чем тот, который ныне стоит в Антарктиде. Холодный воздух начал «скатываться» к югу, но под влиянием вращения Земли двигался на запад — так образовался... постоянный восточный ветер. А в верхних слоях атмосферы создается так называемая всасывающая воронка обратного направления.

И вот этот-то гигантский «пылесос» и стал «перебрасывать» взвешенные в сухом воздухе частицы, распределяя их по ледяному панцирю... Так стала рождаться Арктида. Картина получается, конечно, неземная: на огромном пространстве лежит целый суперконтинент с почти марсианским климатом. Расчеты показывают, что перепад крайних температур в его центре мог достигать 150-180 градусов».

Бескрайние сухие степи покрывали в ту пору Северную Евразию. Тучи пыли клубились над сухими мерзлотными степями Европы, Сибири, Северной Америки. И конечно, пыль эта доносилась через верхние слои атмосферы в Арктику и выпадала там на морские льды. Сначала она была всего лишь налетом, но затем стала превращаться во все более утолщающиеся слои лёсса.

Летом с безоблачного неба начинало светить круглосуточное, незаходящее четыре месяца арктическое солнце. Температура резко поднималась, особенно на темной поверхности земли. Это создавало идеальные условия для роста трав, ибо неглубоко под слоем земли залегал лед, который слегка подтаивал и увлажнял почву ледово-лёссового материка — Арктиды.

Материк этот был способен прокормить огромные стада крупных животных: мамонтов и шерстистых носорогов, овцебыков и лошадей, арктических бизонов, сайгаков, яков, не говоря уж о бесчисленных мелких животных. Не случайно их костями усеяна вся Арктика, включая и морской арктический шельф.

С наступлением долгой арктической зимы, когда температура могла падать до минус 100-120 градусов, то есть куда ниже, чем на современном полюсе холода в Антарктиде, мелкие животные откочевывали, а вот мамонты, очень даже может быть, впадали в зимнюю спячку.

КАК ПЕРЕЗИМОВАТЬ?

Гипотеза о том, что основой адаптации мамонтов к жизни за полярным кругом была гибернация, как по-научному называется зимняя спячка, время от времени высказывается учеными. Недавние находки российских палеонтологов, похоже, подтверждают это предположение.

Выяснилось, например, что у мамонтов была сильно развита так называемая бурая жировая ткань, характерная для животных, впадающих в сезонную спячку. В районе холки у найденного на Таймыре 15-летне-го мамонта-подростка бурый жир образовал целый горб. Во время спячки метаболизм замедляется, из-за чего поддерживать температуру тела сокращениями скелетных мышц невозможно.

Поэтому у животных, впадающих в зимнюю спячку, хорошо развита бурая жировая ткань, которая и поддерживает температуру тела. Бурый жир, клетки которого наполнены митохондриями, играет особую роль и при пробуждении от спячки: с помощью генерируемого им тепла повышается температура тела.

Накопленные в бурой жировой ткани энергетические ресурсы могли бы позволить мамонту перезимовать в неком подобии берлоги, как это делают современные белые медведи, обитающие приблизительно в тех же климатических условиях.

Если это возможно для столь энергичных и крупных — весом до тонны — хищников, то неторопливым травоядным тем более был смысл проводить самые суровые зимние месяцы в анабиозе.

Еще одним аргументом в пользу гибернации может служить незамерзающая на морозе кровь мамонтов. Проблема криогенного разрушения клеток и тканей по-разному решается различными живыми существами, впадающими в зимнюю спячку. У некоторых лягушек и тритонов, например, организм вырабатывает специальный антифриз, предохраняющий клетки от разрушения и гибели при замерзании.

Следы сходного биологического механизма обнаружены и у мамонтов. Ученым, в частности, удалось установить, что гемоглобин в крови мамонтов имел особые свойства, позволяющие незамерзающей крови продолжать доставлять кислород к клеткам даже при очень низких температурах.

Впрочем, очень даже может быть, что никаких берлог мамонты не строили. Тем более что это было весьма проблематично — зимы в критических северных широтах тогда были малоснежными. Но пережить зимнюю бескормицу, лютые морозы и бесснежье вполне было возможно. На берегах Антарктиды в настоящее время есть теплокровные животные, научившиеся переживать полярную ночь одновременно во сне и в движении. Речь идет об императорских пингвинах.

У императорского пингвина экологам давно известна так называемая социальная терморегуляция. Когда во время полярной ночи температура воздуха становится очень низкой, а с ледникового щита дуют пронизывающие ветры, 200-300 пингвинов плотно прижимаются друг к другу и, впадая в сомнамбулическое состояние, образуют почти правильный круг — так называемую «черепаху».

Этот круг медленно, со скоростью часовой стрелки непрерывно вращается вокруг центра. Птицы, оказавшиеся снаружи, стремятся внутрь, чтобы согреться, и выталкивают на периферию других, получивших уже порцию тепла. Такой способ терморегуляции оказывается весьма эффективным.

Исследователи подсчитали, что на морозе в одиночку пингвин теряет в весе свыше 200 граммов в сутки, а находясь в «черепахе», ежедневно расходует лишь около 100 граммов накопленного жира.

МАМОНТЫ ОСТРОВА ВРАНГЕЛЯ

Немало костей мамонтов находят на острове Врангеля, расположенном между Восточно-Сибирским и Чукотским морями и удаленном от ближайшей земли на 140 километров. Как они туда попали? Следует полагать, по ледяному панцирю Арктиды. Примерно 10 тысяч лет назад, когда климат начал теплеть и с таянием ледников поднимался уровень Мирового океана, перешеек, соединявший остров Врангеля с материком, постепенно исчез.

Мамонты-врангелевцы оказались изолированными от Большой земли. Их сородичи и другие представители мамонтовой мегафауны в это время быстро вымирали, а вот мамонтам острова Врангель удалось протянуть как минимум еще примерно 6 тысячелетий.

В раннем голоцене им, вероятно, помогли выжить труднодоступность и отсутствие здесь людей. Одновременно произошло уменьшение размеров животных, что столь типично для ограниченных популяций на удаленных островах.

Шведские ученые изучали ДНК мамонтов с острова Врангеля и обнаружили, что их генетическое разнообразие оставалось стабильным и даже понемногу увеличивалось вплоть до самого конца, исчезновение же их было относительно внезапным.

Возможной причиной шведы назвали появление на острове человека. Но последние мамонты на острове вымерли 3 700 лет назад, а древние люди появились здесь 3 300 лет назад. К тому же среди разнообразных костей останков съеденных людьми мамонтов нет.

Мамонты с острова Врангеля были самыми мелкими представителями своего вида. Высота этого карликового мамонта в плечах достигала от 1,20 до 1,80 м, в то время как другие виды мамонтов были в два раза крупнее.

Другими возможными факторами исчезновения мамонтов острова Врангеля называют катастрофический шторм или пандемию. Однако до сих пор микробиологи не обнаружили в их костях следов вируса или бактерии. Конечно же, мамонты могли и подорвать свою кормовую базу.

Еще одна возможная причина внезапного исчезновения мамонтов на острове, по мнению писателя Николая Непомнящего, — это экстремально неблагоприятные условия одной-единственной зимы. Остров находится как бы между Тихим и Северным Ледовитым океанами. С юга сюда во все сезоны года временами нагоняет массы теплого воздуха. Южак, как здесь называют южный ветер, чреват внезапным потеплением температуры даже в середине зимы.

Сильный дождь зимой или глубокой осенью — это катастрофа для всего животного населения. Образовавшаяся толстая корка льда не позволяет травоядным добраться до корма.

На острове Врангеля в 2007 году из-за зимнего дождя и последовавшей за ним бескормицы погибли почти все северные олени, завезенные сюда в 40-х годах прошлого века. Из шеститысячного стада осталось не более 150 голов. Что-то подобное могло случиться и с мамонтами.