Вероятно, причиной гибели пещерных медведей (Ursus spelaeus) послужили слишком крупные носовые пазухи, пишут в Science Advances. С ними устройство черепа было таким, что не позволяло зверям питаться животной пищей, а на строгой растительной диете они не были способны пережить суровые зимы максимума последнего оледенения.
Пещерные медведи получили свое название за то, что их кости очень часто обнаруживают в пещерах. Они жили в Евразии 300000–24000 (по другим оценкам — 15000) лет назад. Долгое время основной причиной вымирания этих животных считали интенсивную охоту людей на них. Однако недавно палеонтологи предположили, что погубить пещерного медведя могла и нехватка пищи. Останки особей этого вида, которым от 100000 до 20000 лет, показывают, что в этот период пещерные медведи были приспособлены к питанию только растениями. А количество растительной биомассы с наступлением максимума последнего оледенения 24000 лет назад существенно снизилось.
Возникает вопрос, то помешало пещерным медведям перестроить свой рацион, стать всеядными, как, например, бурые медведи (которые в то время уже существовали). На него попробовали ответить ученые из Австрии, Испании и США во главе с Алехандро Перес-Рамосом (Alejandro Pérez-Ramos) из Малагского университета. Они сравнили строение черепа пещерных медведей и ныне существующих видов медвежьих: бурого, белого, гималайского, малайского, губача, барибала, большой панды и очкового медведя.
С помощью компьютерной томографии исследователи составили трехмерные модели черепов этих видов и определили силу укуса каждого вида при условии, что животное раскрывает пасть на 12 градусов. Точками приложения силы считали либо верхние клыки, либо четвертые верхние премоляры, либо первые или вторые верхние моляры. Палеонтологи создали две серии моделей черепов — с носовыми пазухами и без них.
Влияние объема и расположения носовых пазух на силу укуса различных видов медведей. Слева фиолетовым выделены те, кому они помешали, зеленым — те, кому предоставили преимущества. Вымершие виды показаны черными кружками. Сокращения — латинские названия видов (например, Uspe — Ursus spelaeus). Фиолетовым в каждом черепе показаны носовые пазухи. Alejandro Pérez-Ramos et al. / Science Advances, 2020
Поделиться У пещерных медведей носовые пазухи занимали от 30 до 60 процентов объема черепа. Это делало их лоб куполовидным, что существенно ослабляло силу их укуса, соответственно, они вряд ли могли убивать животных и питаться их мясом. У белого медведя носовые пазухи занимают всего 17 процентов объема черепа и практически не влияют на возможности укуса: лоб у него плоский. С другой стороны, белые медведи в основном едят тех, кто значительно мельче их, и огромная сила укуса им в любом случае не требуется. У бурых медведей пазухи занимают в среднем 25 процентов объема черепа и влияют на силу укуса, но не так сильно, как у пещерных. Расположение пазух тоже влияло на способности челюстей разных видов медведей. Возникает вопрос, почему носовые пазухи у U. spelaeus сохранялись несмотря на то, что лишали этих медведей возможности питаться животной пищей и тем самым снижали выживаемость зверей. Авторы исследования считают, что дело в эпителии носовых пазух. Он вырабатывает нетипичные нейромедиаторы оксид азота (NO) и сероводород, которые регулируют состояние организма во время гибернации.
Учитывая, что пещерные медведи могли проводить в таком состоянии до полугода, крупные носовые пазухи все же приносили им пользу, позволяя организму перестроиться на новый режим работы и поддерживать его. Однако запасов питательных веществ на такой долгий сон во время максимума последнего оледенения пещерным медведям часто не хватало — растений стало слишком мало. Поэтому многие звери этого вида погибали во время спячки в пещерах, и это одна из причин, почему большинство костей U. spelaeus обнаруживают именно там.
Установить, что рацион пещерных медведей состоял преимущественно из растительной пищи, помогло соотношение изотопов азота (15N/14N) и изотопов углерода ( 13С/12С). В зависимости от того, чем чаще питается животное — растениями, травоядными или вообще хищниками — оно получается неодинаковым. Чем больше доля животной пищи у организма, тем выше в его тканях содержание 15N. У пещерного медведя оно оказалось низким.
Светлана Ястребова, N+1
