Мегафаунный волк
Мегафаунный волк (англ. Megafaunal wolf) — внесистематическое название вымершей экоморфы[Комм. 1] волка обыкновенного[3]. Мегафаунный волк жил в период позднего плейстоцена — раннего голоцена. По размерам был схож с современным волком обыкновенным (Canis lupus), но имел некоторые отличия от него, например, особенности строения зубов. Название получил в силу своей пищевой специализации: он охотился на крупных животных — мегафауну.
Мегафаунного волка не следует путать с ужасным волком. Ужасный волк обитал только на территории Северной Америки, в период позднего плейстоцена и не является прямым родственником мегафаунного волка.
Название
Поскольку мегафаунный волк является экоморфой[3], а не таксоном, его название не является систематическим. Оно было введено в широкий оборот (как англ. megafaunal wolf) в 2013 году старшим менеджером по связям со СМИ Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Стюартом Уолпертом (англ. Stuart Wolpert)[4].
Различия между современными волками и мегафаунным волком
В генетическом плане мегафаунный волк отделён от нынешнего серого волка на расстояние в 5 мутаций между гаплогруппами. При исследовании были взяты образцы генного материала от 24 волков, живших 24000—1200 лет назад, и от современных волков. Выяснилось, что мегафаунный волк являлся доминантом по численности и по первородству в генетике, его гаплогруппа является базальной, то есть она древнее гаплогруппы, к которой принадлежит современные серые волки. Возраст базальной гаплогруппы определяется в 40 тысяч лет и прослеживается вплоть до окончания последнего ледникового максимума — 10 тысяч лет назад.[5][6]
В силу особенностей фауны, различий в климате и условиях проживания, волки в процессе эволюции претерпевали значительные вариации как в генетике, так и в поведении. Сильно отличие проявилось в строении зубов у мегафаунного волка. У него было более широкое нёбо и более крупные хищные зубы, которые были увеличены по соотношению с черепом, если сравнивать с нынешними серыми волками. Такие клыки позволяли вести охоту на крупных животных мегафауны плейстоцена — туров, бизонов, мамонтов. Сила укуса при этом была увеличена, за счёт мощной, укороченной шеи, что предохраняло волков от травм, при охоте на очень крупных млекопитающих. Если сравнивать с современными животными, то подобный подход на примере эволюции виден у пятнистых гиен, которые так же приспособлены к охоте на добычу значительно крупнее их самих.[7]
Характерной приметой мегафаунного волка также являются повреждения резцов, хищных зубов и коренных зубов. На найденных челюстях больше трещин, сколов, сломанных зубов. Такая же картина прослеживается у современных пятнистых гиен. Увеличение размеров хищных зубов связано скорее всего с фауной, а не с климатом. Крупная добыча требовала приспосабливания, гарантируя при этом большое количество белка́ и возможность жить в пещерах, подолгу не меняя места нахождения стай. Собственно, когда были найдены первые мегафаунные волки при раскопках, они были названы — Canis lupus spelaeus — серый волк пещерный.[8][9]
Диета
Основой для еды были животные, обитавшие в плейстоцене — лошадь, бизон, овцебык, тур, мамонт, эти животные были основными представителями плейстоценовой мегафауны. Увеличенные зубы, мощная мускулатура и короткая шея, развившиеся в процессе охоты на столь крупных животных, позволяли мегафаунному волку убивать и расчленять эту добычу, включая самые крупные кости, внутри которых находился высоко питательный костный мозг. Однако эта специализация на крупной добыче привела к вымиранию в последующей эпохе. К концу Ледникового периода произошло резкое сокращение крупных травоядных и вслед за ним сокращалась численность мегафаунного волка и затем он вымер, не сумев вовремя перейти к новым условиям.[7]
Палеоэкология
Распространение мегафаунного волка шло через Голарктику.
Последняя ледниковая эпоха началась 110 тысяч лет назад и закончилась около 9700 — 9600 лет до нашей эры. Данные сроки укладываются в Плейстоценовую эпоху. Ледниковая эпоха была разделена на периоды сильного оледенения и последующего потепления. Интересующий нас ледниковый период, когда мегафаунный волк достиг своего зенита развития, начался примерно 33 тысячи лет назад и к сроку 22 тысячи лет назад, ледниковые покровы достигли своего максимального значения в данном ледниковом периоде. 19 тысяч лет назад началось постепенно потепление в Северном полушарии, а в Антарктиде — 14 500 лет назад, при этом 14 500 лет назад началось резкое повышение уровня морей и океанов, что в итоге согласуется с усиленным таянием ледников в Антарктиде в тот период.[10][11]
Колоссальных размеров Тундростепь, называемая в англоязычной литературе мамонтовая степь, простиралась от нынешней Испании, через всю Евразию, через перешеек, некогда соединявший Евразию и Северную Америку — Берингию, через Берингов пролив, до Аляски и Юкона. Этот перешеек существовал, потому что был пик оледенения в последнем ледниковом периоде. При этом перешеек за последние 3 миллиона лет как минимум 6 раз открывался и снова уходил под воду. Это согласуется с имеющимися данными о пиках оледенения в ледниковые периоды и последующих оттепелях. При оледенениях вода в большом количестве оказывалась заключена в ледники, что вызывало понижения уровня мирового океана. Затем происходило оттаивание и вода вновь поднималась. В нашем случае, перешеек был затоплен 11 тысяч лет назад.[12][13]
Особенностью тундростепи прошлого, отличающей её от современной, является растительность. Точнее сохранность растительности. Благодаря сухости климата, осадков было не много и облачность не закрывала солнечный свет. От ледников дули холодные ветры, которые, вкупе с постоянной высокой солнечной освещённостью, стимулировали рост травы и кустарников, а когда наступал зимний период, трава не сгнивала от нарастающей влажности. Таким образом тундростепь была покрыта огромной по высоте травой — до 2-х метров, которая вырастала благодаря обилию солнечного света, а с наступлением зимы, ветер дующий с ледников, высушивал траву на корню, таким образом получались колоссальные запасы сена, которым и питались крупные млекопитающие. Когда ледники растаяли — повысилась влажность, и начался цепной процесс разрушения тундростепей — с влажностью пришли дожди, с дождями больше пасмурных дней, трава стала вырастать меньше по высоте и объёму, а осенью она сгнивала, поэтому что ветры больше не дули с ледников и животным оставалось меньше еды. К тому же влажность повлияла на толщину снежного покрова, который резко увеличился, скрыв под собой остававшуюся траву и ещё больше ухудшая кормовую базу травоядных. Тундростепи прошлого были заняты нынешними тайгой и тундрой, с болотами и мхами в качестве основной пищи для травоядных.[14]
Во время последнего ледникового максимума между 33—24 тысячами лет назад Европейский континент был намного суше и холоднее, чем сегодня. На севере простиралась полярная пустыня, южнее шла тундра и затем степь. Леса практически не произрастали, за исключением горных долин и горных карманов в горах, на Юге Европы. Ископаемые данные свидетельствуют, что в конце последнего оледенения исчез ряд крупных млекопитающих, ныне причисляемых в Плейстоценовой мегафауне. В плане характеристик к мегафауне причисляют животных массой больше 44 килограммов. Вымирание происходило по всей Евразии. Прямобивневый лесной слон, вымер между 100 000 и 50 000 лет назад, Носорог мерка или Стенафориум , Пещерные медведи, Шерстистые носороги, мамонты — вымерли между 50 000 — 16 0000 лет назад. Овцебык вымер после 11 500 лет назад. Большерогий олень — 11 тысяч лет назад, причём некоторые особи выживали в Западной Сибири в укромных уголках и вымерли 7 700 лет назад. Мамонты в очень ограниченном числе, сильно потеряв в размерах, сравнявшись по росту с человеком, выживали на острове Врангеля и вымерли 4 500 лет назад.[15][16][17][18]
Хищники вымирали так же, как и травоядные. Саблезубый тигр вымер 28 000 лет назад. Евразийский пещерный лев — 11 900 лет назад. Леопард — 27 000 лет назад. Вымирания животных совпадают с резким температурными колебаниями, которые достигали среднегодовых значений в 16 градусов Цельсия. На практике, если по месяцам, колебания достигали 30 — 40 градусов, что приводило к слишком резкому похолоданию и затем к потеплениям. Крупные животные не успевали эволюционировать, приспосабливаясь к новым условиям и вымирали, освобождая ниши для более мелких видов. При этом в периоды ледниковых максимумов, когда температура была самой холодной, вымираний не было, вымирания начинались при резких скачках температуры.[19]
Предки современных людей появились в Восточной Африке 195 000 лет назад. Часть из них 60 000 лет назад мигрировала из Африки и достигла Центральной Азии 50 000 лет назад. Затем миграция продолжилась и примерно 45 000 лет назад люди достигли Европы.[20][21][22][23]В Италии найдены останки людей возрастом 43 — 45 000 лет.[24][25] В европейской части России найдены останки людей древностью 40 000 лет. В районе реки Енисей в Центральной Сибири, найдены останки мамонта, на которого охотились люди 45 000 лет назад.[26]Другая часть людей, при миграции из Средней Азии, достигла реки Яна в Якутии, значительно выше полярного круга — 27 000 лет назад. В последующем по перешейку на месте нынешнего Берингова пролива, люди мигрировали на Аляску между 20 000 — 11 000 лет назад. В Плодородном полумесяце началось развитие сельского хозяйства
В данных климатических условиях и нарастающем влиянии антропогенного фактора, волки мегафауны не выдержали конкуренции и стали вымирать. Их место занял нынешний серый волк. В плане генетики так же подтверждается — древняя, базальная гаплогруппа мегафаунного волка, исчезает в этот период и заменяется находками более ранней — гаплогрупплой обыкновенного серого волка. Современные волки не являются прямыми потомками волка мегафаунного. У них было несколько древних предков, которые вымерли в том числе более 30 000 лет назад, ещё до последнего ледникового периода.
По выявленным и датированным находкам — На Аляске, На полуострове Таймыр, прояснилась диета мегафаунных волков, в период угасания вида. Значительную часть их рациона стала составлять падаль и кости. Этим объясняется резкое падение численности данного вида, ему пришлось питаться худшей по качеству пищей, хотя до этого он специализировался именно на свежем мясе и оно составляло в его рационе не менее 70-ти процентов.
Подвиды мегафаунного волка
Подвид обитавший в Восточной Берингии получил название — Берингский волк. Данный подвид имел стабильную численность на территории нынешней Аляски, начиная с 45 тысяч лет назад до 12.5 тысяч лет назад. В период между 12 500 и 7500 лет назад, мегафауна полностью не вымерла в этом регионе и была доступна для охоты.[29]
Восточный Берингский волк был идентифицирован как экоморф серого волка, с морфологией черепа, ориентированной для охоты на мегафауну. При анализе ДНК выяснилось, что этот вид не является генетическим родственником современным серым волкам, а родственен серым волкам периода позднего плейстоцена. В генетике берингских волков прослеживаются гаплотипы двух волков с Украины, датированных 30 000 лет назад. Так же в геноме есть волк из Чехии — 44 000 лет назад. Генетическое разнообразие этих волков было выше, чем у современных серых волков, в силу большего количества их в прошлом. Современные волки Северной Америки не являются потомками Мегафаунного волка и его подвида — Берингского волка и имеют независимое генетическое происхождение.[7][30]
В 2009 году было проведено исследование остатков черепа и челюсти серого волка, найденного у озера на Таймыре. Возраст — 16220 лет назад. По данным измерений и сравнений останков этого волка, с размерами современных волков и волков того периода, в котором он обитал, эта особь женского пола, могла быть одомашненной или на половину одомашненной особью.[29][31][32] При сравнении с другими ископаемыми подвидами серого волка, подтвердилось, что у них была более развита височная мышца. Сравнение зубного ряда показало, что волк с Таймыра, волк из Бернберга, Германия и волк из палеолитической стоянки Костенки имеют одинаковых зубной ряд, что говорит о сходстве в питании особей. Они зачастую питались падалью и вынуждены были разгрызать крупные кости. Учитывая ухудшавшиеся условия арктической зоны Евразии в период позднего плейстоцена, падаль была их основным источником белка. Таким образом изменения климата затронули волков на огромном пространстве, от современной Германии до Аляски.[33]
При изучении останков Европейского пещерного волка, которого впервые описал в 1823 году Гольдфус, Георг Август. Данный вид принадлежит к специализированной экологической нише, занимаемой волками в позднем плейстоцене. Его пропорции костей сближают его с Макензийским равнинным волком и по размерам пещерный волк немного крупнее современных серых волков. Данный вид жил по всей Евпропе в позднем плейстоцене, но в период Последнего ледникового максимума сменился другим подвидом, несколько меньшим по размерам. Этот подвид исчез вместе с крупными стадами оленей в Европе и сменился серым волком современного типа в период голоцена.[34]
Подвид Canis lupus maximus - был самым крупным ископаемым подвидом, найденным на территории Западной Европы. Древность 31 000 — 16 000 назад. Размеры в среднем на 10 % больше современных волков и на 20 % больше вероятного предка — C.l. lunellensis. Столь сильное увеличение в размерах планомерно продолжалось до Последнего ледникового максимума и связано с Правилом Бергмана — волки данного подвида, путём увеличения размеров, приспособились к более холодному климату. Так же увеличению размеров способствовало обильное питание — рядом с волками найдены олени, которые обитали стадами в тот период в Западной Европе.[35] Волки найденные в Италии в 2014 году, так же сопоставимы по размерам и морфологии зубов с волками Canis lupus maximus, найденными во Франции.[36]
В ходе исследования данного вопроса было выдвинуто предположение, общая суть которого в том, что когда мегафауна стала резко сокращаться, мегафаунные волки оказались сначала вынужденными падальщиками, а затем начали следовать за людьми. Люди делали стоянки на долгий срок и начинали охотится. Мегафаунные волки поедали оставшиеся после охоты кости и прочее, что оставляли люди. Как только люди снимались с места и продолжали движение, волки следовали за ними и в итоге постепенно отказались от базовых принципов диких волков — они перестали строго придерживаться своей территории, перестали охранять излишне большие площади, чем заняты к примеру современные волки. Наоборот, мегафаунные волки стали охранять мусорные кучи вокруг стоянок людей и места недавней охоты, где оставалась еда.
Итогом стал сначала вынужденный симбиоз волков и людей, затем люди стали специально подкармливать волков и в итоге постепенно, путём отбора, выбирали самых добрых и не агрессивных волков и приручая их, одомашнивали.[4] Генетические сравнения гаплотипов волков, найденных в Арктической зоне, показали высокую схожесть. При этом находки из Сибири, древностью 28 000 лет, очень незначительно отличались по генетике от находок, датируемых 8 000 лет назад и уже напрямую ведущих к домашним собакам и современным волкам. Сравнения находок в Бельгии — 36 000 и 30 000 лет назад и в Костенках — 22 000 лет назад, подтверждают данную теорию, согласно которой выстраивается прямая связь между этими ископаемыми подвидами, начиная с самого древнего — Canis cf variabilis, обитавшего в Евразии уже 360 000 лет назад.[37]