Убийственные последствия матриархата

Биологию вымерших животных изучать непросто. Одна из немногих возможностей — исследование их окаменевших остатков. Методы исследования совершенствуются, и теперь ученым доступна древняя ДНК. Специалисты из Швеции, Дании, Нидерландов и России под руководством профессора Лава Далена (Love Dalén) из Шведского музея естественной истории выделили ДНК из разрозненных костей скелета, зубов и бивней шерстистых мамонтов Mammuthus primigenius, которые собрали в разных районах Сибири, и определили пол животных [1]. Из 98 мамонтов 66 оказались самцами и 29 — самками. Вместо традиционного соотношения полов, близкого к 1:1, ученые получили 2:1 в пользу особей мужского пола и задумались о причине этого феномена.

Исследователи предположили, что самцы мамонтов почему-то чаще самок погибали в таких местах, которые способствуют консервации остатков. Это своеобразные природные ловушки. Лучше всего сохраняются кости животных, провалившихся под лед, утонувших в воде или в грязи, чьи тела консервировались сразу после смерти. Надо сказать, Лав Дален с коллегами не первые, кто это заметил.

Сами ученые ссылаются на работы Адриана Листера (Adrian Lister) из Лондонского музея естественной истории, который в 1990-х годах исследовал соотношение полов у мамонтов, попавших в природные ловушки. Листер еще не мог анализировать древнюю ДНК и определял пол животных на основании размеров найденных костей. По его данным, среди остатков колумбийских мамонтов M. columbi, найденных в американском местонахождении Хот-Спрингс (Hot-Springs Mammoth Site) в Южной Дакоте, преобладали самцы. Хот-Спрингс — подземная каверна с выходом на поверхность. 26–25 тыс. лет назад она была заполнена водой, и животные приходили туда на водопой. Берега пруда были крутыми и скользкими; тем, кто поскользнулся и упал, выбраться было очень сложно. Остатки шерстистых мамонтов, исследованные Листером, свидетельствуют о том, что и в Евразии в природные ловушки попадали преимущественно самцы.

Находки Лава Далена и его коллег рассеяны по берегам рек и озер и не приурочены к определенным, особо опасным местам. Однако ученые допускают, что Восточная Сибирь изобиловала естественными ловушками: оврагами, провалами. Когда они затянуты льдом или залиты грязью, в них легко угодить. Поэтому исследователи предположили, что обследованные ими кости принадлежали жертвам несчастных случаев. Осталось выяснить, почему именно самцы оказались в группе риска.

Авторы полагают, что разгадка кроется в структуре сообщества мамонтов, которая, по-видимому, была такой же, как у современных слонов. Они жили семейными группами, состоящими из самок с детенышами. Возглавляла такую группу опытная самка-матриарх. Когда самцам исполнялось 13–15 лет, они покидали семью и жили отдельно или собирались в группы холостяков. Семейные группы и вольные самцы ведут разный образ жизни. Самки с детенышами передвигаются медленно, причем по знакомой и безопасной территории, потому что малышам трудно идти быстро и они уязвимы. Самцы гораздо свободнее в своих перемещениях. Врагов у этих гигантов нет, малыши их не связывают, поэтому самцы слонов заходят далеко, часто в незнакомые и опасные места. А кто больше ходит, тот чаще попадает в неприятности. Если гипотеза верна, количество погибших самцов должно быть пропорционально расстоянию, которое они преодолевают.

Чтобы проверить это предположение, исследователи сравнили соотношения полов у мамонтов, остатки которых собраны в Сибири и на острове Врангеля, где популяция M. primigenius изолированно существовала более 6 тыс. лет. Большая часть острова непригодна для обитания мамонтов, и разгуляться им было негде. На островах в принципе места меньше, чем на материке. Это сказывается на площади участков, занимаемых животными. Современные группы слонов на Шри-Ланке занимают территорию около 60 км², а их родичи в Индии — территорию в десять раз больше. Ученые предположили, что расстояние, преодолеваемое слонами и мамонтами, пропорционально площади их домашней территории.

Однако соотношение полов среди мамонтов, чьи кости были найдены на островах и на материке, не различается и составляет всё те же 2:1. Самцов больше, следовательно, частота их попадания в ловушки не зависит от свободы перемещений.

Тогда Дален с соавторами рассмотрели другую гипотезу, опять-таки не ими выдвинутую. В 1980-х годах первый директор Музея местонахождения мамонтов Хот-Спрингс профессор Ларри Агенброд (Larry Agenbroad) и его коллега Джим Мид (Jim Mead) установили, что в Хот-Спрингс преобладают кости молодых самцов. Они предположили, что молодые животные попадали в ловушку, потому что не имели опыта и были лишены руководства старших. Бывалые самцы уже навидались ужасов на берегах Хот-Спрингс и вели себя осторожно, а молодых предостеречь было некому, и они пали жертвой собственной неопытности и беспечности. Опять-таки: тридцать лет назад палеонтологи Хот-Спрингс определяли пол животных исходя из размеров костей и зубов. Теперь это можно сделать гораздо точнее с помощью геномного анализа.

Если социальная структура действительно влияет на пол животных, нашедших свой конец в природных ловушках, эта закономерность должна подтвердиться и для других видов, живших семейными группами, в которых главенствовали самки. Подтверждение ученые нашли, анализируя научные публикации. Так, одна из известных ловушек — битумные озера ранчо Ла-Брея в США сохранили множество костей, в том числе остатки диких лошадей Equus occidentalis (этот вид существует и сейчас). Как и следовало ожидать, большинство лошадиных костей принадлежит молодым самцам.

Насколько судьба молодых самцов зависит от социальной структуры, видно на примере родственных видов ископаемых носорогов. Животные рода Aphelops вели одиночный образ жизни, и соотношение полов среди их остатков равное. А Teleoceras жили семейными группами под руководством матриархов, которые изгоняли подросших самцов. И у этих носорогов соотношение полов сдвинуто в мужскую сторону. Однако из всякого правила есть исключения. У ископаемых бизонов Bison antiquus царил матриархат. В битумные озера ранчо Ла-Брея в Калифорнии попало более 300 животных, и среди них преобладают самки. Возможно, дело в том, что весной, когда битум становился мягким и липким, эту территорию посещали в основном самки с телятами. Этот пример показывает, что социальная структура с матриархом во главе не гарантирует, что в природных ловушках будут гибнуть именно самцы; нужно принимать во внимание и другие факторы. Однако такой результат может быть характерен для единственного места — ранчо Ла-Брея. Исследователи предполагают, что при исследовании остатков бизонов из других мест преобладать будут все-таки самцовые кости.

Результаты показывают, что изучение изолированных и фрагментированных ископаемых костей позволяет воссоздать социальную экологию и поведение вымерших таксонов животных. Материалы для исследования легкодоступны, поэтому метод найдет широкое применение в палеонтологии. Хотя данные, полученные с его помощью, следует интерпретировать с осторожностью, поскольку они предварительные, сочетание анализа окаменелости и геномных исследований знаменует, по мнению ученых, важный этап в изучении социобиологии вымершей мегафауны.

Наталья Резник

1. Pećnerová Р., Díez-del-Molino D., Dussex N., Feuerborn T., von Seth J., van der Plicht J., Nikolskiy P., Tikhonov A., Vartanyan S., Dalén L. Genome-Based Sexing Provides Clues about Behavior and Social Structure in the Woolly Mammoth // Current Biology. 2017. 27. P. 1–6. DOI: 10.1016/j.cub.2017.09.064