Перед вами — останки рогатого жаворонка (Eremophila alpestris), извлеченные из сибирской вечной мерзлоты. Находка так хорошо сохранилась, что трудно поверить в ее возраст — около 46 000 лет.
Вечная мерзлота — настоящая «капсула времени». Благодаря низким температурам и слабой активности бактерий и грибков объекты органического происхождения могут сохраняться в ней практически нетронутыми на протяжении десятков тысяч лет. Попадая в руки ученых, они дают им бесценную информацию о живых существах далекого прошлого и мире, в котором они жили.
Берег реки Индигирка. Место находки замороженной птицы расположено неподалеку отсюда. Фото с сайта livescience.com
Наибольшее внимание публики привлекают находки хорошо сохранившихся мамонтов, в том числе детенышей, которым в России по трогательной традиции дают человеческие имена (см. мамонтенок Люба, мамонтенок Дима). В мерзлоте часто находят и других крупных травоядных, например бизонов, северных оленей, диких лошадей и шерстистых носорогов. Реже попадаются хищники — и эти находки тоже становятся сенсациями. Например, в последние годы много шума наделали обнаруженные в мерзлоте останки пещерных львят и щенков примитивных собак.
Мелких животных в вечной мерзлоте находят нечасто, однако порой в распоряжении специалистов всё же оказываются хорошо сохранившиеся зайцы, грызуны и даже землеройки. А вот «замороженные» птицы ученым не попадались ни разу до самого недавнего времени. Причин этому несколько. Во-первых, птичьи останки довольно хрупкие и от физического воздействия легко повреждаются даже в условиях вечной мерзлоты. Во-вторых, найденная в мерзлоте хорошо сохранившаяся птица будет выглядеть так, будто умерла несколько дней назад, так что о ее истинном возрасте и ценности для науки догадаются немногие.
Первая и пока единственная птица из вечной мерзлоты была обнаружена всего несколько лет назад. В сентябре 2018 года охотники за мамонтовой костью Борис Бережнов и Спартак Хабров, работавшие в 30 км от якутского поселка Белая Гора, размывали вечную мерзлоту в поисках бивней и неожиданно наткнулись на тушку небольшой птицы, похожей на воробья, у которой отлично сохранились перья, лапы и мягкие ткани. Она была захоронена в семи метрах под поверхностью земли.
Карта северной Евразии, на которой красной точкой отмечено место находки древней птицы — окрестности поселка Белая Гора. Рисунок из статьи N. Dussex et al., 2020. Biomolecular analyses reveal the age, sex and species identity of a near-intact Pleistocene bird carcass
Для людей, зарабатывающих на добыче и продаже мамонтовой кости, такие находки интереса не представляют, поэтому если их и замечают, то обычно выбрасывают. Однако в этот раз охотников за бивнями сопровождали западные специалисты, занятые на съемках документального фильма о природе ледникового периода (Lost Beasts of the Ice Age). Так что замороженная птица сразу оказалась в надежных руках.
Тушка жаворонка в руке исследователя. Фото из твиттера Жаклин Гилл (Dr. Jacquelyn Gill)
К работе над находкой были привлечены сотрудники Отдела изучения мамонтовой фауны Академии наук Республики Саха (Якутия) и их иностранные коллеги из Швеции, Великобритании и США. Ведущую роль в исследовании древней птицы взяли на себя специалисты из Шведского музея естественной истории и Центра палеогенетики в Стокгольме. Статья о результатах исследования вышла совсем недавно, в конце февраля 2020 года.
На первом этапе ученые установили возраст находки. Как показал радиоуглеродный анализ, найденная в мерзлоте птица жила 44 163–48 752 лет назад — то есть в середине последнего ледникового периода.
Понять, к какому именно виду относится древняя птица, оказалось сложнее. Дело в том, что, несмотря на хорошую сохранность находки, ее отличительные черты, например окраска, все-таки не выдержали воздействия времени. Чтобы идентифицировать видовую принадлежность, ученым пришлось извлечь из тушки кусочек ткани массой около 50 мг, выделить из него фрагменты ДНК и частично реконструировать митохондриальный геном. Оказалось, что это рогатый жаворонок — вид, который и сегодня обитает в Сибири. Дополнительный генетический анализ показал, что птица была самкой.
Слева — самец рогатого жаворонка. Большинство видов жаворонков не отличаются яркой окраской, однако рогатый — исключение. Справа — самка. Фото с сайта allaboutbirds.org
Ранее палеонтологи уже находили останки рогатых жаворонков возрастом до 0,8–1 млн лет в Европе, России и Северной Америке. Однако всякий раз это были фрагменты костей, недостаточные для извлечения подробной генетической информации.
Хотя ледниковый период давно прошел, рогатые жаворонки и сегодня гнездятся на обширной территории в Северной Евразии и Северной Америке. Кроме того, отдельные популяции населяют Атласские горы в Африке и небольшой участок южноамериканских Анд в Колумбии. Ни один другой представитель семейства жаворонковых (Alaudidae) не может похвастаться столь обширным гнездовым ареалом. В частности, рогатый жаворонок — единственный вид жаворонков, сумевший заселить обширные территории в Америке. На этом континенте также встречается полевой жаворонок (Alauda arvensis), однако его ареал ограничен двумя небольшими участками — островами Ванкувер и Сан-Хуан, куда вид был завезен человеком, а также островами Прибылова, которые он самостоятельно заселил совсем недавно.
Ареал рогатого жаворонка. На участках, помеченных желтым, птицы только гнездятся, на синих — зимуют, а на зеленых ведут оседлый образ жизни. Как видно по карте, в средней полосе России рогатых жаворонков можно встретить только во время миграций весной и осенью. Рисунок с сайта en.wikipedia.org
Подобно большинству других представителей семейства, рогатые жаворонки предпочитают открытые местообитания с невысокой травянистой растительностью — например, степи и сельхозугодья. Однако в отличие от родственников этому виду также удалось успешно колонизировать арктическую тундру и высокогорья. Так, в Северной Америке рогатых жаворонков можно встретить в большинстве открытых биотопов, от тундры до пустынь и в горах на высоте до 4000 м. В Гималаях эти птицы поднимаются еще выше — до 5400 м.
Рогатые жаворонки из разных частей ареала отличаются друг от друга деталями окраски и размером. Например, у некоторых из них цвет лица желтый, а у других — белый. Кроме того, часть популяций мигрирует, а часть круглый год живет на одной и той же территории. Основываясь на этих различиях, орнитологи выделяют несколько десятков подвидов рогатого жаворонка — от 28 до 42. По мнению некоторых исследователей, вид и вовсе следует разделить на три-пять отдельных, но пока эта идея не получила широкого распространения. Впрочем, близкий вид — малый рогатый жаворонок (Eremophila bilopha) из полупустынь Северной Африки и Ближнего Востока — получил видовой статус уже давно.
Разобраться в родственных взаимоотношениях многочисленных подвидов и популяций рогатого жаворонка непросто. Однако благодаря находке замороженного экземпляра орнитологи смогли заглянуть во времена, когда некоторые из этих эволюционных линий только начали расходиться. Генетический анализ показал, что древняя птица наиболее близка к двум современным подвидам рогатых жаворонков — степному Е. а. brandti и тундряному E. a. flava. Первый из них населяет степи от нижней Волги до Внутренней Монголии, а второй — арктические тундры по северной оконечности Евразии. Судя по всему, обнаруженный экземпляр относился к популяции, давшей начало обоим этим подвидам. Во времена его жизни территория Якутии была покрыта сухой и холодной тундростепью, однако в конце последнего ледникового периода этот биотоп начал исчезать, уступая место современным тундрам, тайге и степям. Вслед за этим эволюционировали и местные жаворонки. Некогда единая популяция разделилась на две части: одни птицы стали гнездиться в тундре, а другие — в степях.
Слева — степной рогатый жаворонок (Е. а. brandti), справа — тундряной (E. a. flava). Обнаруженная в вечной мерзлоте птица была, вероятно, предком обоих подвидов, однако на какой из них она больше походила по окраске, сказать пока невозможно. С экологической же точки зрения предковая форма скорее напоминала тундряной подвид. Слева — фото с сайта pinterest.ru, справа — фото © Jörgen Wiklund с сайта wildbirdgallery.com
Таким образом, единственная находка позволила не только уточнить филогенетические отношения внутри отдельного вида птиц, но и больше узнать о трансформации целых экосистем. Исследователи не планируют останавливаться на достигнутом — они намерены расшифровать полный геном древней птицы и сравнить его со всеми ныне существующими подвидами рогатого жаворонка. Так они смогут точнее восстановить ход эволюции вида — например, понять, когда предки Е. а. brandti и E. a. flava отделились от других эволюционных линий, включающих американские, гималайские, западноазиатские и африканские подвиды.
Сергей Коленов, Elementy.ru
