Как правило, деятельность палеонтолога связывают с исследованием костей и скелетов давно исчезнувших существ, населявших нашу планету. Встречается гораздо реже, когда ученым удается обнаружить мумифицированные останки древних животных, которые не подверглись разрушению. До этого момента находили мумии только тех видов, которые имеют современных родственников — например, мамонтов, шерстистых носорогов и пещерных львов. Однако в 2020 году российским ученым сопутствовал успех: в северо-восточной части Якутии, на реке Бадяриха (приток Индигирки), было найдено мумифицированный детеныш гомотерия – крупной саблезубой кошки. Уникальная возможность наблюдать за внешним обликом вымершего млекопитающего, не имеющего аналогов среди современных животных, впервые появилась у исследователей в области палеонтологии . Что поведал специалистам крошечный «путешественник во времени», можно узнать из статьи «Научной России». В статье представлены комментарии руководителя исследования, директора Палеонтологического института им. А. А. Борисяка РАН, доктора биологических наук, академика Алексея Владимировича Лопатина.
Гомотерии – это саблезубые кошки, существовавшие на Земле в плиоцене и плейстоцене (от 4,2 миллиона до 12,5 тысяч лет назад). Эти крупные хищники обитали на обширных территориях в Африке, Евразии и Америке. Наибольшее распространение они получили в Евразии в период раннего плейстоцена (от 2,5 до 0,8 миллиона лет назад). Главное отличие представителей этого рода – длинные, плоские и широкие клыки, имеющие зазубрины с обеих сторон, а также крупные резцы, выступающие вперёд. Гомотерии обладали длинными ногами, коротким телом и небольшим хвостом, что напоминало внешность современных рысей. Сильные передние лапы и мощная удлиненная шея, характерные для этих кошачьих, помогали им захватывать добычу и разделывать мясо жертв: гомотерии использовали свои клыки, как ножи, пронзая плоть и оттягивая голову вниз и назад. Примечательно, что, по мнению ученых, из-за особенностей строения зубов гомотерии не могли полностью съедать добычу, поскольку не были способны обгладывать и разгрызать кости, поедать связки и хрящи, и довольствовались лишь крупными мышцами и внутренностями. Существует версия, что древние предки человека могли собирать остатки пищи, которые оставляли эти хищники. Заслуживает внимания тот факт, что строение подъязычных костей гомотериев указывает на то, что эти кошачьи не рычали, как львы, а урчали, подобно гепардам и пумам, только с более низким тембром.
Обладая массивными клыками и значительными размерами гомотерии занимали вершину пищевой цепи. Анатомия их скелета исключала возможность лазания по деревьям, что указывает на то, что они обитали и охотились преимущественно на равнинных территориях и в гористой местности. Однако со временем черты, ранее способствовавшие их выживанию, стали причиной их исчезновения: после завершения ледникового периода этот, крайне специализированный вид, последние особи которого населяли Евразию и Северную Америку, оказался неспособным приспособиться к изменению ландшафта – от тундростепей с мамонтовой фауной до таежных лесов – и к утрате привычных источников пищи.
Гомотерии походили на современных львов по своим габаритам, однако были несколько меньше пещерных. Их вес составлял до 200–230 кг, высота в холке достигала 110–120 см, а длина — до 2 метров.
Внешний вид гомотериев, подобно другим саблезубым кошкам, долгое время был предметом дискуссий среди специалистов. Недавно появились научные исследования, посвященные восстановлению мышечной структуры гомотериев. Кроме того, у палеонтологов было немного окаменелостей молодых представителей этого вида: лишь череп, найденный в американской пещере Фризенхан, и фрагменты скелетов. Якутская находка позволила лучше понять как общую внешность гомотериев, так и особенности их роста в детском возрасте.
Осенью 2024 года в престижном научном издании были представлены итоги исследования бадярихской мумии Scientific Reports группы Nature. Статья вызвала широкий позитивный резонанс во всем мире, получив признание как среди специалистов, так и в средствах массовой информации. На общем собрании Российской академии наук в мае 2025 года президент РАН Геннадий Яковлевич Красников представил исследование, назвав его одним из наиболее значимых успехов российских ученых за 2024 год.
Старатели, извлекавшие бивни мамонта на реке Бадярихе, являющейся притоком реки Индигирки, сделали находку — мумию детеныша гомотерии. Территория, где проводились работы, по сути является своеобразной «машиной времени»: в обрыве речной террасы обнажаются мерзлые слои с крупными залежами льда. Ранее здесь уже находили множество фрагментов скелетов животных, населявших мамонтовую фауну — от древних волков и оленей до пещерных львов и шерстистых носорогов.
Внутри ледяного блока были найдены прекрасно сохранившиеся фрагменты останков саблезубого котенка: голова с частью туловища, а также части тазовой области и задних конечностей. Голова молодого гомотерия имеет длину 10,8 см, общая длина тела до места повреждения – 24,8 см.
«Значительная часть представителей любого вида млекопитающих не доживает до взрослого возраста, находясь в наиболее беззащитной и неопытной фазе жизни. Причина гибели детёныша гомотерии из Бадярихского поселения нам неизвестна, однако вероятно, его тело оказалось под водой, затем было покрыто осадками и замерзло в грунте. Животные, оказавшиеся в многолетнемерзлых отложениях, известных также как «вечная мерзлота», нередко подвергаются деформации и разрывам из-за высокого давления. Подобная участь постигла и мумию, которую мы исследовали», — пояснил А.В. Лопатин.
Для исследования «гостя из прошлого» была сформирована обширная команда ученых, в которую вошли эксперты из Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН, Геологического института РАН, Академии наук Республики Саха (Якутия), Института экологии растений и животных Уральского отделения РАН и Новосибирского государственного университета.
«С помощью компьютерной томографии мы изучили замороженную мумию детеныша саблезубой кошки. Это дало возможность проанализировать строение скелета, в первую очередь черепа, нижней челюсти и молочных зубов, которые в большинстве случаев были скрыты внутри челюстей. Полученные данные позволили определить вид животного и выявить морфологические особенности, свойственные самому раннему этапу индивидуального развития (постнатального онтогенеза) гомотериев. Кроме того, мы смогли наблюдать деформации костей», — сказал А.В. Лопатин.
Легкая деформация черепа не помешала голове детеныша успешно перенести многовековую консервацию. У мумии отлично сохранились прорези глаз, носовое зеркальце, ноздри, ротовое отверстие, уши и покровные ткани. На верхней губе маленького зверя остались фрагменты вибрисс. Тело котенка покрыто шелковистым темно-коричневым мехом, шерсть которого имеет длину около 2–3 см.
«Мех отличается высокой плотностью и при этом обладает приятной мягкостью, что, вероятно, обеспечивало надежную защиту от холода зимой. Отдельное исследование, недавно опубликованное, посвящено изучению шерсти детеныша», — отметил А.В. Лопатин. (Статья об исследовании вышла в издании Doklady Biological Sciences. Согласно результатам исследования, мумию покрывает «летний» мех, обладающий высокой прочностью, но не отличающийся особой теплоизоляцией. Это вполне логично, поскольку детеныши гомотерии появлялись на свет весной. Как отметил А.В. Лопатин, к зимнему периоду шерстный покров котенка, вероятно, становился бы более теплым и плотным. — Примеч. авт.)
Шерсть на лапах детеныша короче, чем на шее и спине. В области уголков рта мех, напротив, значительно длиннее и выглядит как своеобразные бакенбарды.
Исследование мумии котенка гомотерия предоставило ученым значительный объем полезных сведений. Полученные данные в основном подтвердили существующие представления и гипотезы о внешнем виде древнего хищника, однако также позволили расширить знания исследователей.
«Анализ внешнего вида бадярихской мумии предоставил уникальную возможность впервые определить необычную форму черепа детёныша сибирского гомотерия (характеризовавшегося крупным ротовым отверстием, развитой верхней губой и небольшими ушными раковинами), выявить выраженный массивный отдел шеи и удлиненные передние конечности. Кроме того, были зафиксированы особенности строения передних лап, такие как отсутствие запястного мякиша и короткие, широкие пальцы, которые, вероятно, являлись адаптацией для передвижения по снегу. Также был обнаружен неожиданный тёмный цвет шерсти, который, по всей видимости, выполнял маскировочную функцию — отметил А.В. Лопатин. — При этом общая структура и соотношение размеров мумии детёныша в целом совпадают с результатами предыдущих реконструкций мышечной системы и формы тела взрослых гомотериев. Высота верхней губы у мумии в два раза больше, чем у детёныша современного льва. Это, вероятно, связано с дальнейшим онтогенетическим развитием длинных верхних клыков и необходимостью их прикрытия носогубными складками. Это подтверждает предположение, что у взрослых гомотериев верхние клыки при закрытии рта были скрыты мягкими тканями челюстей, то есть являлись полностью незаметным оружием».
Ученых немало удивило отсутствие запястной подушечки у детеныша гомотерии, поскольку она присутствует практически у всех подобных животных. Предполагается, что данная особенность могла защищать лапы животного от переохлаждения при передвижении по снегу. Вероятно, комфортное существование в суровых климатических условиях саблезубым кошкам помогали и другие зафиксированные на мумии характеристики, такие как небольшие и низко расположенные уши, а также широкая область носа (в то время как у современного львенка уши значительно крупнее, а нос заметно уже).
Радиоуглеродный анализ позволил ученым определить точный возраст мумии. Исследования проводили эксперты центра коллективного пользования «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-ННЦ, в состав которого входят сотрудники Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Института археологии и этнографии СО РАН, Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН и Новосибирского государственного университета.
Радиоуглеродное датирование — способ установления возраста органических веществ, основанный на определении концентрации радиоактивного изотопа углерода, содержащегося в них 14C (радиоуглерода). Этот процесс происходит в верхних слоях атмосферы под воздействием космического излучения на атомы азота, после чего углерод окисляется до углекислого газа ( CO2), вовлекается в естественный цикл углерода, достигает растений, а затем, через пищевые цепи, попадает в животных. До тех пор, пока организм осуществляет метаболизм, количество 14C в нем не меняется. При этом соотношение в живом организме радиоуглерода и «обычного» стабильного углерода 12C сходно с их пропорциями в атмосфере. Когда растение или животное погибает, поступление в его ткани нового радиоуглерода прекращается. В то же время уже накопленный организмом 14C продолжает распадаться с периодом полураспада 5730±40 лет.
Анализ древних органических остатков, таких как фрагменты тканей животных, позволяет установить содержание радиоуглерода. Исходя из соотношения стабильных и радиоактивных изотопов, рассчитывается изначальное количество 14C в образце. Но при этом берутся во внимание некоторые условности, в том числе считается, что соотношение радиоактивного и стабильного углерода в атмосфере всегда было таким, как в 1950 г., хотя в разные времена оно колебалось. Поэтому возраст материала, определяемый по разнице между изначальным (вычисленным) и современным (измеренным) содержанием радиоуглерода, оказывается огрубленным. Чтобы получить достоверные данные, ученые берут получившиеся «упрощенные» цифры и определяют, какому возрасту они соответствуют на самом деле. В этом исследователям помогают специальные калибровочные кривые, основанные на показателях радиоуглеродного датирования материалов, чей возраст был известен изначально. Описанный метод позволяет изучать образцы возрастом примерно до 40–45 тыс. лет.
В ходе исследования применялись образцы шерсти котенка. Образцы были очищены от посторонних веществ и подвергнуты специальной подготовке, после чего их сжигание позволило восстановить выделяющийся углекислый газ до элементарного углерода. На основе полученного графитового порошка была сформирована таблетка, которая затем помещена в ускорительный масс-спектрометр для определения содержания изотопа углерода 14C.
Согласно проведенным расчетам, возраст сибирского детеныша гомотерия составляет примерно 35,5–37 тыс. лет. Таким образом, бадярихская мумия стала уже вторым подтверждением существования гомотерий на территории Евразии в период позднего плейстоцена. Ранее единственным доказательством являлась нижняя челюсть саблезубой кошки, найденная в Северном море и датируемая возрастом 28 тыс. лет. Заслуживает внимания и тот факт, что обнаружение 2020 года представляет собой первые задокументированные останки гомотерия, найденные в Азии.
Изначально предполагалось, что гомотерии включают в себя только два вида — Homotherium latidens (евразийским) и Homotherium serum (американским). Однако недавнее исследование, посвященное упомянутой челюсти H. latidens из Северного моря и образцов, принадлежавших представителям H. serum тех же времен, показало, что они генетически идентичны. Поэтому приоритет получило «евразийское» название вида. С учетом этих уточнений и исторического возраста бадярихскую находку отнесли к H. latidens. В то же время дискуссии о слиянии американских и евразийских гомотериев не утихают, поскольку результаты анализа древней ДНК не всегда бывают однозначными, а между скелетами H. latidens и H. serum прослеживаются различия. Но пока сложно сказать, идет ли речь о разных видах или же просто о внутривидовой изменчивости.
Определение возраста котенка стало возможным благодаря исследованию его зубов. Хотя у представителей этого вида характерны крупные резцы и клыки, установлено, что на момент смерти он все еще получал питание от материнским молоком.
«Определить возраст детеныша гомотерии (около трех недель) удалось благодаря анализу развития и прорезывания молочных зубов, сопоставимому с таковым у современных львят. Бадярихский детеныш гомотерии продолжал получать питание от материнским молоком, а не мясом. Развитые у него крупные молочные резцы и клыки указывают на формирование гипертрофированных постоянных резцов и клыков у взрослых особей А.В. Лопатин.
На режущих краях зубов котенка отсутствовали характерные острые зазубрины. Скорее всего, это объясняется тем, что детеныш был еще слишком мал, и его естественное вооружение не успело полностью развиться.
Мумии животных плейстоцена – довольно редкое явление. Особенно необычны останки древних кошачьих, поскольку они, будучи верхушечными хищниками в пищевой цепи, встречались значительно реже, чем, к примеру, копытных. Помимо бадярихского гомотерия, известно еще четыре более ранних открытия – мумии пещерных львят. Две из них были найдены в бассейне реки Уяндины – еще одного притока Индигирки.
Бадярихская мумия хранится в отделе, посвященном изучению мамонтовой фауны, при Академии наук Республики Саха.
«Детёныш гомотерии, возраст которого приблизительно 37 тыс. лет, был обнаружен во льдяном образовании, благодаря чему его мягкие ткани оказались хорошо сохранившимися. В настоящее время он помещён в специализированную камеру, где поддерживаются оптимальные низкотемпературные условия», — пояснил А.В. Лопатин.
Какие перспективы дальнейших исследований этого уникального открытия?
«В дальнейшем планируется проведение исследований ДНК. Также мы намерены более детально изучить морфологические и гистологические характеристики строения скелета, мышц и волос, — заключил А.В. Лопатин. — В настоящее время изучаются растительные микроостатки, найденные в слоях, окружающих отложения бадярихского гомотерия, чтобы восстановить информацию об его среде обитания».
Источники
Комментарии А.В. Лопатина
Scientific Reports, V. 14, 2024. A.V. Lopatin, M.V. Sotnikova, A.I. Klimovsky, A.V. Lavrov, A.V. Protopopov, D.O. Gimranov, E.V. Parkhomchuk. Мумия молодого гиеновидкого кота Homotherium latidens из сибирской популяции плейстоцена (опубликовано онлайн 14 ноября 2024 г.)
Естественно-научный журнал «Природа», № 12, 2024. А.В. Лопатин, М.В. Сотникова, А.В. Лавров, А.И. Климовский, А.В. Протопопов, Д.О. Гимранов. Обнаружение мумии детёныша саблезубой кошки, жившего в плейстоцене, в Якутии
Естественно-научный журнал «Природа», выпуск № 12, 2024 год. А.В. Лопатин. Обнаружение детёныша гомотерии в Бадярихской области: вопросы и ответы
Новосибирский государственный университет. Елене Панфило. Возраст уникальной мумии детеныша саблезубой кошки, обнаруженной в Якутии, определили ученые из Новосибирского государственного университета
Большая российская энциклопедия. Н.А. Кренке, М.М. Певзнер. Радиоуглеродный метод датирования
Оксфордский университет. Оксфордская лаборатория ускоренной радиоуглеродной датировки. Radiocarbon Dating
Оксфордский университет. Оксфордская лаборатория ускорения радиоуглеродного анализа. Radiocarbon Calibration
Иллюстрации в тексте взяты из экспозиции, рисунок выполнен Ю.М. Гириным Палеонтологического музея им. Ю.А. Орлова ПИН РАН / предоставлен А.В. Лопатиным; иллюстрации из статьи в журнале Scientific Reports (A.V. Lopatin, M.V. Sotnikova, A.I. Klimovsky, A.V. Lavrov, A.V. Protopopov, D.O. Gimranov, E.V. Parkhomchuk) / фотографии предоставлены А.В. Лопатиным; из архива А.В. Протопопова предоставлены фотографии; фото авторов статьи из журнала «Природа» (А.В. Лопатин, М.В. Сотникова, А.В. Лавров, А.И. Климовский, А.В. Протопопов, Д.О. Гимранов) / предоставлено А.В. Лопатиным.