III Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ИСКОПАЕМЫЕ МАМОНТЫ КАК БИОЛОГИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТ
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
1. АКТУАЛЬНОСТЬ.
Таймыр - это уникальный район Арктики, где сосредоточено множество неповторимых культурных и природных ценностей. На Таймыре обнаружены ценные палеонтологические и археологические объекты, прежде всего останки ископаемых животных и стоянки каменного века, в том числе и останки мамонтов.
Останки мамонтов характеризуются прекрасной сохранностью в вечной мерзлоте. Нигде в мире животные не были найдены в виде скелетов с мягкими тканями, вследствие этого подобные находки уникальны и имеют огромную научную, а также коммерческую ценность.
ЦЕЛЬ: исследовать особенности условий жизни мамонтов и причины их вымирания.
ЗАДАЧИ:
-
Исследовать причины интереса к изучению мамонтов.
-
Выявить факты находок ископаемых мамонтов на территории Таймыра во временной динамике.
-
Найти различные точки зрения ученых по проблеме условий жизни мамонтов и причин их вымирания.
2. ПРИЧИНЫ ИНТЕРЕСА К ИЗУЧЕНИЮ МАМОНТОВ
Причины интереса к мамонтам различны. Помимо их экзотической внешности и загадочных условий обитания в Заполярье, а потом быстрого вымирания вместе с другими гигантами плейстоцена, до сих пор неясна их роль в жизни первобытного человека.
Образы мамонтов, шерстистых носорогов, бизонов, пещерных львов производили на людей сильнейшее впечатление и способствовали формированию художественного отображения мира у древних людей. Изображения мамонтов популярны в наскальной живописи палеолита.
Мамонтовая фауна изучается специалистами десятков отраслей науки. Биологи изучают поздние этапы филогенезов, экологическую среду той эпохи, характер и быстроту морфологических изменений организмов и границ ареалов зверей во времени и пространстве, их миграции и географическую изменчивость. Исследуя мертвые скелеты мамонтов и других представителей мамонтовой флоры, генетики не теряют надежды получить представление о геномах и возможностях возрождения вымерших видов. Физиологи решают проблемы длительности анабиоза тканей и клеток, эволюции животных белков, сохраняемости жирных кислот. Микробиологи решают попытку понять природу иммунитета, открыть новые формы ископаемых микробов и вирусов. Антропологи и археологи изучают мамонтовую флору с точки зрения познания сред обитания первобытных человеческих племен, их охотничьих приемов и техники, а также истоков изобразительного искусства.
3. ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
МАМОНТ – исчезнувший вид слонов, современник человека палеолита. Высота – 2,2-3,5 метра, вес около трех тонн. Вымер в результате изменений климатических и ландшафтных условий - повышения влажности, вызвавшей увеличение толщины снежного покрова. Это, несомненно, затруднило добывание пищи в зимнее время. Частично был истреблен древним человеком.
На Таймыре, арктическом Севере Красноярского края (тогда Енисейская губерния) мамонт был найден и описан в 1842 году академиком А.Ф.Миддендорфом.
В 19-20 веках на Таймыре осуществлены многочисленные находки полных скелетов и тел мамонтов. На Севере Сибири-бассейне реки Колымы в слоях вечной мерзлоты эти животные были откопаны в 1901 году. У них сохранились мягкие ткани, кожа и шерсть. На ручье Киргильях в Магаданской области в 1977 году был обнаружен хорошо сохранившийся мумифицированный детеныш мамонта с остатками пищи в желудке.
Он жил около 40 тысяч лет назад. В 20 веке несколько доисторических животных были откопаны на территории США
Мамонты – могучие представители животного палеолита постепенно «возвращаются» в разных регионах мира из 30-40 тысячелетнего небытия.
Таким образом, сегодня уже очевидно, что Таймыр является самым большим в мире их захоронением.
4. ИЗ ИСТОРИИ НАХОДОК
По берегам рек, озер, склонам оврагов из толщ Земли порою вымываются останки древних животных некогда населявших обширные территории Евразии и северной Америки.
Одни из них еще совсем недавно вымерли(мамонт, шерстистый носорог, пещерный медведь), другие резко сократили ареалы своего распространения(бизон, як, сайга), третьи находятся на грани вымирания, например, овцебык. Такого рода находки имеют огромную ценность как для науки, так и для практических целей. Исключительную ценность представляют ископаемые растительноядные животные с сохранившимся содержимым желудочно-кишечных трактов, подобные тем, что были найдены в течение последних ста лет в различных районах Сибири.
Запросы практики, прежде всего, геологии, говорят о том, что сегодня необходимо комплексно изучать такие уникальные объекты палеонтологии. Чем шире эти исследования, тем достовернее наши знания о растительности, климате прошлого, тем правильнее наше понимание многовекового их развития во времени и пространстве, а следовательно, и современного состояния природной среды, тем больше возможностей использовать познанные закономерности в прогнозных целях, выработать научно обоснованные рекомендации по рациональному использованию и охране природной среды, ее ресурсов, животного мира.
Возможность исследовать состав растений, находившийся в желудочно-кишечном тракте ископаемого животного, представилась впервые, когда в 1900 году на реке Березовка, правом притоке реки Колыма, была найдена мерзлая туша мамонта.
«В средних числах апреля месяца 1900 года Императорская Академия Наук была извещена господином Якутским губернатором Владимиром Николаевичем Скрипицыным о находке мамонта на р.Березовке, правом притоке реки Колымы, в расстоянии приблизительно 300 верст на северо-восток от Средне-Колымска.
Этот мамонт, по рапортам помощника исправника Средне-Колымска Н.Л.Горна и казака И. Явловского, находился почти в полной сохранности. Благодаря благосклонному сочувствию его превосходительства г-на Министра финансов С.Ю.Витте, немедленно была ассигнована сумма 16300 рублей для снаряжения экспедиции на реку Березовка, с тем, чтобы выступить в возможно скорейшее время. Начальником экспедиции был назначен исполняющий должность старшего зоолга Зоологического музея Императорской Академии Наук О.Ф.Герц.
Лишь после 70лет после находки мамонта Герца достоянием науки стала ископаемая лошадь. Она была обнаружена в январе 1968 года в штреке золотоносной шахты прииска «Сеперикан» на ручье Балкан, правый приток р. Эльги, впадающей в реку Индигирка. Благодаря сотрудникам Якутского геологического института Б.С. Русанову, П.А.Лазареву и О.В.Егорову лошадь была извлечена из вечномерзлых грунтов и доставлена сначала в Якутск, а затем в Зоологический институт Санкт-Петербурга(Ленинграда). Растительные остатки, наполнявшие ее желудочно-кишечный тракт, были переданы для исследований в Ботанический институт им. В.Л.Комарова.
В 1971 году последовало сразу две исключительные по своей ценности находки. На реке Шандрин, правом притоке низовьев реки Индигирка был обнаружен полный скелет мамонта с хорошо сохранившимся в замороженном состоянии монолитом внутренних органов. А в среднем течении реки Индигирка в местности Мылахчин нашли довольно хорошо сохранившейся труп ископаемой самки бизона. Усилиями сотрудников Геологического института Якутского филиала Сибирского отделения Академии наук Б.С.Русанова и П.А.Лазарева обе находки были извлечены из вечномерзлых грунтов, доставлены в Якутск и помещены в мерзлотную шахту Института мерзлотоведения. В январе 1973 года их доставили в Новосибирск в Институт биологии для изучения.
В 1977 году были сделаны сразу еще две уникальные находки. В конце июля фактически весь мир облетела новость о том, что в верховьях реки Колыма найден великолепно сохранившийся в вечной мерзлоте детеныш мамонта. Мамонтенок «Дима» «затмил» другую, очень важную палеонтологическую находку 1977 года- остатки частей трупа мамонта раннего типа, которые были найдены на Юго-восточном Таймыре в бассейне реки Большая Лесная Рассоха, правого притока реки Новая.
Наконец, осенью 1997 года семья долган – оленеводов Жарковых нашла в тундре на правом притоке реки Большая Балахня (Восточный Таймыр), череп мамонта с двумя бивнями прекрасной сохранности 230 см длины и весом 60 кг каждый. Эта находка получила большой резонанс в прессе и среди ученых, особенно зарубежных. В 1998-1999годах на месте этой находки проводились раскопки и отбор проб на различные виды анализов в основном силами зарубежных ученых.
Находки останков мамонтов в последние годы стали достаточно частыми. Последняя из них- это 50-ти тысячелетний мамонт, найденный в Индии. Высота черепа ископаемого животного более полутора метров. Еще при жизни мамонту сломали бивень, диаметр которого в месте излома составляет 0,838 метра. Считается, что это пока самый большой мамонт , когда-либо находимый на Земле.
В Красноярском крае останки мамонта находят нередко, раза три-четыре в году, чаще всего случайно. Последний метровый кусок бивня раскопали в Березовском районе под Красноярском при очистке водоема. Каждый раз сам факт обнаружения костей, которые пролежали в земле десятки тысячелетий, вызывает трепет и какое-то мистическое чувство преклонения, перед этим, без сомнения мощным животным.
По слухам, бивень мамонта приносит удачу и материальное благополучие.
5. ПОЧЕМУ МАМОНТЫ ТАК БЫСТРО ВЫМЕРЛИ?
«Какое бы полное представление получили мы об условиях жизни мамонтов и причинах их вымирания, если бы содержимое желудка у наиболее сохранившихся трупов было подвергнуто микроскопическому исследованию». МИДДЕНДОРФ, 1860г.
«Погибли ли мамонты в том или другом случае благодаря снежным бурям это, по моему мнению, вопрос совершенно несущественный по сравнению с другими, более важными задачами геологии. Несравненно больше интереса возбуждает вопрос, при каких условиях и когда жили мамонты и другие современные им животные, и каковы причины их вымирания». ТОЛЛЬ, 1897г.
«Проблема вымирания живых существ - стара, как мир, но в наши дни она приобрела необычайно острый характер». ВЕРЕЩАГИН, 1979г.
Вышеприведенные высказывания выдающихся естествоиспытателей 19 и 20 веков – несомненное доказательство того, что проблема вымирания мамонтов и их спутников волнует умы ученых уже очень давно.
Изучив разные литературные источники, следует отметить, что большинство исследователей признает влияние климата на вымирание тех или других групп организмов; причем, один из авторов (И.Д.Черский, В.И.Громов) связывают вымирание некоторых видов крупных растениеядных животных с похолоданием климата в плейстоцене, тогда как другие- с его потеплением (Э Вангенгейм, В.Е.Гарутт, А.А.По Величко, Н.К.Верещагин, В.В.Украинцева и другие). По мнению некоторых исследователей одной из причин вымирания крупных растениеядных животных стала истребляющая деятельность человека.
В течение миллионов лет в истории Земли одни виды организмов вымирали, на смену им появлялись другие. Такова диалектика природы.
Однако причины вымирания тех или других групп организмов всегда волновали ученых. Как уже отмечено ранее, вопрос «Почему так быстро вымерли мамонты?» занимал умы многих ученых. Чтобы понять объективные, исторически верные причины вымирания тех или иных групп организмов, необходимо было знать их экологию, условия их жизни. Исследователи уже давно убедились в том, что «невозможно изучать животных, не зная обстановки, в которой они жили, той биологической среды, которая так влияет на изменения органов, нередко вызывает дальнейшее развитие их или гибель ».
Для нас, безусловно, интересны самые разные позиции. Тем не менее, наиболее интересными по данному вопросу для нас являются труды В.В. Украинцевой.
6.ТРУДЫ В,В,УКРАИНЦЕВОЙ «РАСТИТЕЛЬНОСТЬ И КЛИМАТ СИБИРИ ЭПОХИ МАМОНТА.»
В.В.Украинцева, доктор биологических наук, главный сотрудник заповедника «Таймырский». В,В.Украинцева выполнила огромный объем исследований и обобщений данных других авторов в этом направлении. Из собранного материала получилась большая, серьезная и увлекательная книга «Растительность и климат Сибири эпохи мамонта» . В ней учтены мнения сециалистов разных областей знаний: флористов, геоботаников, палеонтологов, палеоботаников, геологов, палеоклиматологов.
В.В. Украинцева делает следующие выводы:
1. Мамонт, шерстистый носорог, пещерный медведь и некоторые другие представители «мамонтового» фаунистического комплекса- это стенобионтные виды, приспособленные к жизни в условиях холодного и сухого климата.
2. Их становление связано с общепланетарным похолоданием климата и коренной перестройкой природной среды в плейстоцене.
3. В рационе питания представителей «мамонтового» фаунистического комплекса животных, ведущую роль играли травянистые растения, листья и ветви кустарников и кустарничков; причем, в состав кормов в холодные этапы плейстоцена входили большей частью подснежные растения, которые по своей питательной ценности не уступают сену.
4. Следовательно, вымирание мамонта, шерстистого носорога, пещерного медведя, некоторых других представителей – это «результат» неразрешенного природой противоречия между необходимостью резкого изменения структуры организма в связи с меняющимися условиями среды и жизненной потребностью целостности организма.
5. Винить первобытного человека в исчезновении с лика Земли мамонта и некоторых других видов животных, его современников, нет никаких оснований, хотя он и внес, несомненно, свою лепту в сокращение их численности.
6. Некоторые менее специализированные представители «мамонтового»
Фаунистического комплекса (бизон, северный олень, овцебык, песец, лемминг и др.) дожили до наших дней. Ареалы их приурочены к районам интенсивного освоения. Чтобы этих животных не постигла учесть мамонта и некоторых его современников необходимо взять под охрану те районы, где данные животные распространены. И, прежде всего, разумно подходить к использованию оленьих пастбищ, выявляя новые, рационально использовать старые. По мнению В.В.Украинцевой и других ученых рассмотренная выше «фаунистическая» модель гибели мамонтов кажется наиболее предпочтительной. Однако, большинство находок массовой гибели ископаемых животных совпадают с появлением значительных поселений человека. Это характерно и для сибирских территорий, где разгуливали стада мамонтов.
Исследовав имеющиеся литературные источники, мы нашли сведения о работах шведских ученых и эстонских историков и археологов. Эти ученые проанализировали имеющиеся факторы для территории современной Эстонии. С помощью радиоуглеродного метода было установлено, что найденному в 19 веке близ местечка Пуурмани зубу мамонта - 11 400лет. Всего в Эстонии за последние полтора столетия обнаружены останки 26 мамонтов и одного современного им длинно- шерстного носорога.
По мнению эстонского биолога профессора Яана- Мати Пуннинга, это открытие позволяет предположить, что последний мамонт на территории Эстонии умер не естественной смертью, а был убит охотниками - предками современных эстонцев. Находки историков и археологов свидетельствуют о том, что первые поселения человека здесь появились примерно в то же время, около 10 000 лет назад.
В пользу версии о том, что последний европейский мамонт погиб от рук древних эстов, говорит и то, что в 1936 году близ эстонского города Кунда были найдены останки этого животного, который, по данным специалистов Института зоологии и ботаники Тартуского университета, погиб всего лишь 9 700 лет назад.
ТАКИМ ОБРАЗОМ, изложенные выше факты о многочисленных палеонтологических находках порождают и появление множества теорий и выводов о причинах гибели мамонтов, поэтому логично будет предполагать, что некоторая их часть может относительно к сомнительным.
7. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ.
Рассмотрев имеющиеся сведения по интересующей нас проблематике, мы отмечаем следующее: выявлен ряд причин к изучению мамонтов, а это и научный интерес, и внешний экзотический облик животных, загадочные условия Заполярья, а также и нездоровый интерес к палеонтологическим богатствам Таймыра.
Также рассмотрены во временной динамике периоды, вызвавшие большой интерес ученых и туристов раскопки мамонтов, которые вымерли на Таймыре 28-30 тысяч лет назад. Также мы узнали о том, что Палеонтологические музеи мира и России имеют экспонаты мамонта с Таймыра. В 2000 году в Хатанге был открыт единственный в мире «Музей овцебыка и мамонта имени Н.К. Верещагина».
Кроме того, исследовав позиции ученых разных областей науки, мы отметили, что наиболее предпочтительной является «фаунистическая» модель вымирания мамонтов, т.е. это результат неразрешенного природой противоречия между необходимостью резкого изменения корреляционной структуры организма в связи с меняющимися условиями среды и жизненной потребностью целостности организма.
Следовательно, результаты нашей работы являются практически значимыми и представляют определенный интерес в изучении условий проживания и причин вымирания мамонтов в суровых условия Заполярья.
Таким образом, считаем, что цель и задачи, поставленные в исследовании, нами достигнуты.
Список литературы.
1. Б.Н.Пестряков. Ископаемые мамонты на Таймыре. Россия. Сибирь. Красноярск. Хатанга 2002.
2. Б.Н.Пестряков. Заповедникам и паркам - заботу и работу. Наш край. №21 1 июня 2000г.
3. Г.Якушкин, В.Павлов, Э. Якубенко. Таймыр – край удивительный. Издательство « Советская Россия» Москва 1976.
4. Хатанге – 375 лет. Опыт работы Государственного биосферного заповедника «Таймырский». Выпуск 6. Хатанга-2001.
ПРИЛОЖЕНИЕ.