VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Палеонтологические исследования бассейна среднего течения реки Лены (по итогам экспедиции «Эллэйада» 2014-2018 гг.)

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Пермяков С.В. 1

---

1МБОУ "Ойская СОШ им. А.В.Дмитриева с УИОП"

Пермякова Л.Н. 1Ноговицын П.Р. 1

---

1МБОУ "Ойская СОШ им. А.В.Дмитриева с УИОП"

Работа в формате PDF

860.1 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

С 1995 года на базе Ойской школы Хангаласского улуса республики Саха (Якутия) была организована работа по изучению биологических ресурсов Национального Природного парка «Ленские столбы» совместно с учеными Института биологических проблем криолитозоны, преподавателями и студентами ЯГУ под руководством член-корреспондента РАН академика АН Республики Саха (Якутия) Соломонова Никиты Гавриловича. В 2002 году летние отряды были организованы в улусную экспедицию школьников по изучению памятников природы и истории Хангаласского улуса, ведется комплексное изучение территории Средней Лены по разным направлениям исследовательской и творческой деятельности. За годы деятельности экспедиции собран уникальный материал по истории и природе улуса (района), опыт работы экспедиции является уникальным направлением в экологическом и патриотическом воспитании школьников.

Фауна млекопитающих является ключевым критерием для стратиграфического расчленения позднекайнозойских отложений. Опорные местонахождения с разновозрастными фаунистическими комплексами наземных позвоночных - основные реперы для обоснования хронологии континентальных отложений позднего кайнозоя.

Бассейн реки Лены является не только крупнейшей зоогеографической провинцией Сибири, но и местом где возник ряд аборигенных форм. Поэтому, целенаправленное изучение палеонтологических данных бассейна реки Лены имеет ключевое значение в эволюционных исследованиях, выяснении исторического биоразнообразия и диагностики форм ископаемых и современных млекопитающих Евразии и Северной Америки. В то же время, несмотря на большую перспективность палеонтологических исследований в данном регионе, бассейн среднего течения реки Лены до сих пор остается весьма слабо изученным.

Исходя из этого, нами была выбрана тема исследования: Палеонтологические исследования бассейна среднего течения реки Лены (по итогам экспедиции «Эллэйада» 2014-2014 гг.)

Цель исследования: Палеонтологическое обследование опорных местонахождений ископаемых млекопитающих бассейна среднего течения реки Лены

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

Провести полевые исследования на местонахождениях животных мамонтовой фауны в бассейне среднего течения реки Лены;

Провести сбор палеонтологического материала;

Провести камеральную обработку собранного палеонтологического материала;

Охарактеризовать видовой состав ископаемых животных мамонтовой фауны бассейна среднего течения реки Лены

Практическая значимость: Результаты проведённых исследований могут быть использованы для составления палеогеографических карт и разработки лекций по палеонтологии, зоогеографии, палеоэкологии и краеведения.

Глава 1. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

В данной работе изучены и описаны костные остатки 24 видов крупных млекопитающих мамонтовой фауны из 6 опорных местонахождений бассейна среднего течения реки Лены (См. карту).

Карта опорных местонахождений мамонтовой фауны в бассейна среднего течения реки Лены

1 – карьер Куталаах, 2 – о.Улахан Ары, 3-5–устье р. Буотама, 6 – КуохХайа, 7 – Часовня, 8 – Диринг – Юрях, 9 – Лабыйа, 10 – Куранах, 11 – Батамайы, 12 –Санга - Сайылык.

Определение остатков проводилось с помощью классических работ по палеонтологии (Громова, 1950, 1960; Основы…, 1962; Wolsan, 1982), «Определителей по фауне России» (Громов, Ербаева, 1995; Аристов, Барышников, 2001; Барышников, Тихонов, 2009). Для сравнения использованы эталонные коллекции ископаемых млекопитающих Лаборатории Музея мамонта им. П.А. Лазарева НИИПЭС СВФУ им. М.К. Аммосова, Института геологии алмаза и благородных металлов СО РАН г. Якутска.

Радиоуглеродный анализ костных остатков был проведён в Университете Гронинген (Нидерланды), Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, г. Новосибирск;Геологический институт РАН, г.Москва; Оксфордский университет, Великобритания; Университет Аризоны, г. Туссон, США.

Глава 2. Краткая физико-географическая характеристика

бассейна реки Лены.

Река Лена – крупнейшая река Северо-Восточной Сибири Российской Федерации, протекающая по территории Иркутской области и Республики Саха (Якутия).

Основные характеристик реки Лены:

Длина Реки — 4400 км.

Площадь бассейна — 2 490 тыс. км²

Максимальная ширина поймы — 30 км.

Максимальная глубина — 21 м.

Гидрология: По разным оценкам, годовой сток реки составляет от 489 до 542 км³, что соответствует среднегодовому расходу в устье от 15 500 до 17 175 м³/сек. Основное питание составляют талые снеговые и дождевые воды. Повсеместное распространение вечной мерзлоты в пределах водосбора мешает питанию рек грунтовыми водами, исключением являются только геотермальные источники.

Притоки: Основные притоки Лены: Большой Патом, Чая, Витим, Алдан, Кута, Олёкма, Вилюй, Киренга, Чуя, Молодо, Бирюк, Лунгха, Долгая. Наиболее крупным из них является река Алдан со средним расходом воды в устье 5060 м³/с и площадью бассейна 729 000 км².

Исследуемое нами её среднее течение относят отрезок между устьями рек Витима и Алдана, длиной 1415 км. Близ впадения Витима Лена вступает в пределы Якутии и протекает по ней до самого устья. Приняв Витим, Лена превращается в очень большую многоводную реку. Глубины возрастают до 10—12 м, русло расширяется, и в нём появляются многочисленные острова, долина расширяется до 20—30 км. Долина асимметрична: левый склон положе; правый, представленный северным краем Патомского нагорья, круче и выше. По обоим склонам растут густые хвойные леса, лишь иногда сменяемые лугами.

Прорезая Приленское плато, более 500 км река течёт в глубокой и узкой долине, врезанной в известняки. Ниже города Покровска Лена выходит на равнину. Как следствие, происходит резкое расширение долины, сильно замедляется скорость течения — она нигде не превышает 1,3 м/с, а большей частью падает до 0,5—0,7 м/с. Только пойма имеет ширину 5—7, а местами и 15 км, а вся долина имеет ширину 20 и более километров.

Глава 3. История находок ископаемых животных мамонтовой фауны в бассенйе реки Лены

Ленский мамонт. Первое сообщение о находке хорошо сохранившегося трупа мамонта, которое удалось проверить, поступило в Российскую Академию Наук в начале 19 века. История этой находки следующая. В августе 1799 г. в восточной части устья Лены (местность Мамонтовая Хаята на западном побережье полуострова Быковский) произошел обвал берегового обрыва, в результате чего обнажилась передняя часть туши мамонта. Обнаруживший находку местный охотник - эвен в течение трех лет наблюдал, как вытаивает труп мамонта. В 1804 году он продал отрубленные бивни якутскому купцу Болтунову. Любознательный купец посетил и осмотрел место находки зверя, составил подробное описание туши мамонта и даже зарисовал ее.

Рис 1. Ленский мамонт 1806 г. Зоологический музей (г. С-Петербург)

В 1806 г. об этом узнал находившийся в Якутске шотландский ботаник М. Адамс, который выслал в Петербург полученное описание и рисунки, получив разрешение обследовать место находки. К его приезду от окончательно оттаявшего и разложившегося трупа зверя сохранился только скелет с незначительными остатками мягких тканей, кожи и шерсти. Все остальное было уничтожено волками, песцами и другими хищниками, многочисленные следы которых виднелись повсюду вокруг. Кроме того, как выяснилось, местные жители отрубали от туши мамонта целые куски мяса и кормили им собак.

Останки мамонта были собраны, кости очищены и выварены для извлечения жира, только голова с сохранившейся на ней кожей, правая кисть и обе задние стопы были оставлены в первоначальном виде. Ценный груз был доставлен на корабле в Якутск, где к нему были присоединены купленные ранее бивни, и по зимнему пути перевезен на санях в Санкт-Петербург. В 1808 г. скелет был смонтирован и выставлен для обозрения в Зоологическом музее.

Привезенный Михаилом Адамсом мамонт привлек к себе внимание многих ученых и составил целую эпоху в палеонтологии. Вместо разрозненных частей тела животного, известных ранее, впервые был найден более или менее сохранившийся труп зверя и смонтирован первый в мире полный скелет мамонта.

Чекуровский мамонт

Чекуровский мамонт был найден в 1960 году во время учебной геологической практики студенты группы РМ-59 инженерно - технического факультета Якутского государственного университета вблизи 129 пос. Чекуровка Булунского улуса в низовьях реки Лены обнаружили полный скелет мамонта с сохранившимися мягкими тканями

Скелет Чекуровского мамонта 1960 г. Музей археологии и энографии СВФУ им. М.К. Аммосова (г. Якутск)

В 2009 году коллективом авторов был исследован практически не описанный ранее скелет Чекуровского мамонта (Боескоров и др., 2009). Ряд анатомо-морфологических признаков (небольшие размеры альвеол, некрупные 131 размеры черепа и трубчатых костей, размеры и строение тазовых костей) позволил достоверно утверждать, что скелет принадлежал самке.

Привезенный в Якутск и смонтированный скелет Чекуровского мамонта стал на то время 18-м по счету полным скелетом на территории СССР (Гурьев и др.,2011). Чуть позже, официальной эмблемой и логотипом Якутского госуниверситета становится изображение мамонта. В настоящее время находка студентов ЯГУ демонстрируется в экспозиционном зале Музея археологии и этнографии СВФУ им. М.К. Аммосова.

Глава 4. Исследование опорных местонахождений ископаемых млекопитающих мамонтовой фауны в бассейне среднего течения реки Лены

Начиная с 1995 г по настоящее время участниками летнего экологического лагеря «Эллэйада» были проведены полевые работы на местонахождениях животных мамонтовой фауны в бассейне среднего течения реки Лены под руководством П.Р. Ноговицына и члена-корреспондента РАН, д.б.н. Соломонова Н.Г.

В ходе полевых исследований в бассейне среднего течения реки Лены было выявлено 12 местонахождений, которые относятся к верхнечетвертичным отложениям среднего и позднего плейстоцена.

Нами, начиная с 2014 по 2018 гг. были проведены палеонтологические исследования на 6 местонахождениях:

Карьер Куталах

Местонахождение «Часовня»

Местонахождение «Лабыйа»

Местонахождение «Куранах»

Местонахождение «Батамайы»

Местонахождение «Бахай» на раскопках останков взрослого мамонта

В ходе полевых исследований был собран обширный материал костных остатков ископаемых животных мамонтовой фауны.

Бахайский мамонт. Два бивня лежащих поперек и ископаемые кости были найдены в огороде, на приусадебном участке Егора Келина (район села Селекционная в м. Бахай около речки, впоследствии искусственного озера образовавшегося перекрытием старой трассой Якутск – Покровск).

Первичный осмотр и примерные замеры были проведены весной 2017. По предварительному визуальному осмотру бивни лежали на склоне речки (озера) Бахай на глубине от 50 см. до 130 см. в глинистой почве на краю вскопанного огорода под посадку картофеля. Примерная длина одного бивня составляет 265 см. Примерный диаметр составляет около 50 см. Также было обнаружено несколько ископаемых костей.

7 по 21 июня место обнаружения ископаемых костей и бивней исследовали ученые под руководством д.б.н. Н.Г.Соломонова. Совместно с учеными были сделаны измерения и взята проба почвы. Ученые решили, что находка имеет научное значение и после оттайки мерзлоты на грунте (грунт на глубине 130 см. оказался мерзлым, так как находится на северном склоне озера) можно попробовать поискать и другие части скелета.

Таким образом, остатки скелета Бахайского мамонта погребены на берегу озера на глубине 30-60 см. Во время раскопок в июне 2017 г. полностью расчищены два бивня этого мамонта, а также найдены две плечевых кости (одна представляет собой ряд фрагментов), часть ребра и мелкие фрагменты костей. Мамонт принадлежал взрослому самцу, длина его бивней по наружной кривизне составляет 266-267 см, наибольший диаметр бивней – 16,5 см. На глубине 60 см начинался мерзлотный горизонт, в котором, по-видимому, захоронены другие остатки скелета. По данным Г. Г.Боескорова это первая находка остатков скелета мамонта на территории Хангаласского улуса.

Глава 5. Систематическое описание остатков крупных млекопитающих бассейна среднего течения реки Лены

Шерстистый мамонт (Mammuthusprimigenius). Мамонты - вымершие слоны, лишь немногими особенностями отличающиеся от современных африканского и индийского слонов. По происхождению и морфологии они ближе к последнему. В то же время, многочисленные попытки генетиков выяснить к какому из современных слонов генетически ближе всего мамонты привели к курьезу – у одних он получился ближе к индийскому, у других к африканскому, а у третьих и вовсе равноудаленным от обеих. Ошибка состояла в том, что для исследований брались короткие кусочки цепочек ДНК мамонтов, извлеченные из тканей, промороженных в мерзлоте тысячи лет, чего на данном этапе развития генных исследований в систематике явно недостаточно.

Современные слоны живут в тропических лесах и саваннах. В отличие от них, мамонты были приспособлены к существованию в степных, лесотундровых и тундровых ландшафтах в условиях холодного и умеренного климата.

Как уже отмечалось, мамонты относятся к родуMammuthusBrookes,1828 в состав которого входит 4 или 6 видов, в зависимости от мнения палеонтологов-систематиков.

Размеры у мамонтов были крупные - высота скелета взрослых самцов в наиболее выпуклой точке позвоночника степного мамонта достигает 450 см, у шерстистого- 320-265 см и у мелкого вида с калифорнийских островов Чанел - 200-180 см.

Наиболее древним представителем рода был степной или трогонтериевый мамонт - M. trogontherii (Pohlig, 1886). Он обитал в раннем плейстоцене Евразии и Северной Америки, где его иногда называют императорским слоном. Климат той эпохи (350-450 тыс. лет назад) в средних широтах был еще умеренно теплым, а в высоких широтах – умеренным. На крайнем северо-востоке Сибири росли смешанные листопадные леса и простирались обширные лугостепи и тундростепи, где паслись эти животные, имеющие массивные, слабоизогнутые бивни размером до четырех и более метров, весом до 130 кг. А вот предком трогонтерия считают южного слона, или архидискодона, скелеты которого имеются в музеях Ставрополя, Ростова и Санкт-Петербурга.

Шерстистый носорог. Шерстистые носороги (Coelodonta antiquitatis) были прекрасно приспособлены к обитанию в суровых условиях тундростепей. Всё тело животного было покрыто густой длинной шерстью, на голове было два рога, причём первый был достаточно длинным (130 см) и сильно уплощённым с боков. Наряду с мамонтом, он обитал и на Севере Сибири, однако исчез намного раньше, чем мамонт. интересно, что единственный представитель мамонтовой фауны Северо - Востока Сибири, который не проник в Северную Америку.

Первобытный бизон. Непосредственный предок современных зубра и бизона имел огромный ареал обитания. Первобытный бизон (Bison priscus) на протяжении плейстоцена был представлен десятком различных форм: от небольших короткорогих (лесных) до гигантских длиннорогих (степных). Бизоны заселяли не только открытые биотопы, но и леса. На многих стоянках древнего человека остатки бизонов наиболее многочисленны, что говорит о его роли, как одного из основных объектов охот человека.

Северный олень. Северный олень (Rangifer tarandus) является одним из представителей мамонтовой фауны, который не только сохранился до наших дней, но и считается процветающим видом. судя по ископаемым остаткам, северные олени и в позднем плейстоцене были многочисленны, причем обитали и далеко на юге, например, по всей Западной Европе и на Украине. В составе мамонтового комплекса северные олени в позднем плейстоцене перешли в Северную Америку, где и обитают до сих пор.

Ленская лошадь. В составе мамонтовой фауны находилось несколько видов лощадей. Наиболее характерным представителем этой фауны была лошадь Черского, или Ленская (Equus lenensis). Этот вид обитал в Сибири до голоцена, а по мнению исследователя фауны Якутии П.А. Лазарева дожил до наших дней, являясь прямым предком современной якутской лошади. На побережье Якутии каждая вторичная ископаемая кость принадлежит лошади, что свидетельствует о многочисленности этих животных в позднем плейстоцене.

Пещерный лев. Пещерный лев-это самый крупный и опасный хищник в составе мамонтовой фауны. Пещерные львы (Panthera spelaea) обитали по всей Евразии и Северной Америке. Обилие копытных обеспечивало им отличный корм, за которым они двигались далеко на север. По своей морфологии этот хищник занимает как бы промежуточное положение между тигром и львом, поэтому в некоторых работах он и называется тигролев. Он представлял угрозу для всех копытных, а также для детёнышей мамонтов и носорогов. Это был единственный наземный хищник, обитавший в плейстоцене в Арктической зоне Евразии.

Домашняя собака. Млекопитающее семейства волчьих, одно из древнейших домашних животных. Одомашнена 15–10 тыс. лет назад. Родоначальник многих пород –  волк. У большинства собак крепкий скелет и сильная мускулатура, позволяющие быстро передвигаться и совершать мощные прыжки, острые зубы, легко разгрызающие кости, тонкое обоняние (почти в 50 раз тоньше, чем у человека), отличный слух, хорошее зрение, густой шёрстный покров, защищающий от неблагоприятных внешних условий. У многих собак имеется более тонкий и нежный украшающий, или уборный, волос, появившийся в процессе одомашнивания. Он образует «гриву» и «манишку» на шее и груди, очёсы на ногах, подвес на хвосте.

ВЫВОДЫ

Таким образом, в ходе нашего исследования были решены следующие задачи:

Проведены полевые исследования на местонахождениях животных мамонтовой фауны в бассейне среднего течения реки Лены. В результате полевых работ с 2014 по 2017 гг. были проведены полевые работы на 6 из 12 выявленных опорных местонахождениях, а также проведены раскопки части скелета Бахайского мамонта

На данных местонахождениях нами было собрано более 100 костных остатков ископаемых животных мамонтовой фауны.

Была проведена камеральная обработка собранного палеонтологического материала. Анализ собранного остеологического материала показал, что данные остатки принадлежат ископаемым млекопитающим мамонтовой фауны: шерстистый мамонт, шерстистый носорог, бизон, ленская лошадь, лось, северный олень, пещерный лев, благородный олень, снежный баран и домашняя собака.

Был выявлен видовой состав ископаемых животных мамонтовой фауны бассейна среднего течения реки Лены. Результаты радиоуглеродного анализа, полученные учёными в разных лабораториях, показывают, что тафономия этих местонахождений относится к каргинскомуинтерстадиалу. Этот интерстадиал связан главным образом с потеплением климата, развитием термокарстовых процессов, эрозией почв и гибелью животных мамонтовой фауны.

Таким образом, поставленные в ходе исследования задачи были решены, а цель была достигнута.

ЛИТЕРАТУРА

Боескоров Г.Г., Соломонов Н.Г. и др. «Новые данные о млекопитающих мамонтовой фауны бассейна Средней Лены (Якутия, природный парк «Ленские Столбы и прилегающие ей территории)», Якутск, 2015.6 c.

Доисторическая жизнь. Научно – познавательная литература для младшего и среднего школьного возраста. (Перевод с англ. Е.В.Комиссарова). Научный консультант Н.А.Ясаманов, д.г.н., профессор Музея землеведения МГУ им.М.В.Ломоносова. Издательство «Росмэн», 1996. – 101 с.

Древние культуры Северо – Восточной Азии. Астроархеология. Палеоинформатика: Сб. науч. тр. – Новосибирск: Наука, 2003. – 247 с.

https://www.litmir.me/br/?b=547477&p=1#section_1

http://www.krugosvet.ru/enc/arkheologiya/slovar-arkheologicheskikh-terminov

ПРИЛОЖЕНИЕ

Фрагмент черепа пещерного льва

Рис 2. Костные остатки домашней собаки

Рис 3. Череп Ленской лошали

Рис 4. Раскопки Бахайского мамонта