Сорок тысяч лет - в вечной мерзлоте и три десятка - в «мамонтовке»
Возможно ли за пару минут перенестись на сорок тысячелетий назад? И коснуться далекого прошлого рукой? Да. Достаточно лишь переступить порог Музея естественной истории СВКНИИ по ул. Портовой, 16. Ежедневно тысячи горожан спешат мимо этого здания, даже не догадываясь, какие чудеса прячутся за его скромными стенами. Путешествие в доисторическое прошлое началось со звонка доктора биологических наук, профессора СВГУ Анатолия ГОРБАЧЕВА, пригласившего нас стать свидетелями знаменательного события - извлечения «живой» ноги Энмынвеемского мамонта, хранящейся в Музее. Ученым предстояло выяснить, как сработал консервант, в котором долгих тридцать лет содержалась уникальная колымская находка, проверить, в каком состоянии пребывает удивительный ископаемый объект, а нам в свою очередь, повезло в этом поучаствовать - увидеть все своими глазами и даже совместно с сотрудниками Музея провести замену консервирующей жидкости.КОЛЫМА - РОДИНА МАМОНТОВ?Согласитесь, нужно обладать поистине кинематографическим воображением, чтобы въяве представить, как по нашей земле, на которой нынче асфальтированные дороги и тротуары, мчат машины и снуют пешеходы, высятся жилые дома и шумит город, сравнительно недавно (по меркам Земли), полновластными хозяевами ступали мамонты... О причинах их исчезновения ученые спорят до сих пор, и настоящей сенсацией в мире науки стала необыкновенная колымская находка: на основе ее изучения как раз и был сделан вывод об условиях обитания мамонтовой фауны и причинах ее исчезновения. А магаданским ученым пришлось многое пережить в этой фантастической истории - от обвинений в фальсификации до совместной работы с генетиками по воплощению идеи клонирования сих доисторических животных!Считается, что мамонты исчезли совсем «недавно»: последние, наиболее «молодые» находки, в ископаемом состоянии датируются давностью в 6,3 - 6,4 тыс.лет. Когда-то еще В.Н.Татищев, отправившийся в Сибирь по указу Петра I «изыскать рудные места», оказался первым в России исследователем мамонтов, после - наш великий М.В.Ломоносов, за которым последовали известные деятели наук, путешественники и географы XVIII в. Далее наступило затишье в находках мамонтовой фауны. А спустя сотню лет наша родная Колыма начала преподносить всему миру сюрприз за сюрпризом. В 1901г., в долине р.Березовка, в низовьях Колымы, был найден труп мамонта: специально снаряженная экспедиция во главе с зоологом О.Ф.Герцем, откопала труп и доставила в Петербург, и в 1902г. препарированный мамонт был экспонирован там в Зоологическом музее. Спустя полвека на свет «появился» магаданский мамонтенок «Дима», и вот… 40 000 тому назад нога этого мамонта ступала по Колымской землеВ Билибинском районе Магаданской области на реке Энмынвеем во время горных работ в ноябре 1986г. была обнаружена левая задняя нога взрослого мамонта, пролежавшая в промерзших рыхлых отложениях на четырехметровой глубине около 40 тысяч лет(!). Сохранились даже ногти черного цвета! Ничего подобного раньше исследователи не встречали. Геологи - сотрудники Северо-Восточного комплексного НИИ (СВКНИИ) доставили находку в Магадан. Скованная морозом нога первое время находилась на территории СВКНИИ - на улице при минусовой температуре. Эти обстоятельства, по-видимому, и определили ее хорошую сохранность. Весть о чудо-находке быстро разнеслась по Магадану, и в первую очередь по коридорам академических институтов. Программа изучения ископаемого животного была комплексной и включала палеонтологические, геологические, экологические, медицинские, биологические и прочие аспекты. Анатолий Горбачев на тот момент трудился в лаборатории, занимавшейся изучением гормональных механизмов адаптации человека и животных к условиям Севера, - работал в небольшой группе, исследовавшей структуру эндокринных желез животных. Изучение тканей мамонта поручили именно этой группе морфологов, а точнее Анатолию Горбачеву и Сергею Задальскому. Сергей Владимирович (к сожалению, уже ушедший от нас), обладал широким научным кругозором. Это был не только хороший зоолог, но и грамотный морфолог, владевший гистологической техникой. - Для начала мы совместно с геологами, биологами и патологоанатомом осмотрели «объект» предстоящего изучения, и сделали его общее описание, - рассказывает Анатолий Горбачев, - уникальная находка представляла собой фрагмент задней правой ноги взрослого мамонта: хорошо сохранились стопа, голень, коленный сустав и кожа бедра. Линейные размеры: длина до коленного сустава 88 см, окружность на уровне голени 84 см, на уровне коленного сустава - 105 см, окружность стопы 116 см., кожа бедра 105 см. Сразу же при осмотре было сделано предположение, что после гибели животного, остатки ноги были каким-то образом быстро захоронены (по мнению академика Н.А. Шило, версий несколько), и не подвергались оттаиванию и выходу на поверхность. Об этом свидетельствовала хорошая сохранность мягких тканей и отсутствие на ноге повреждений, которые могли нанести хищники и насекомые-некрофаги. После осмотра и описания находки, коллегиально приняли принципиальное решение: кроме комплексного исследования ископаемого объекта, из него нужно изготовить музейный экспонат. В итоге их решили сделать два: используя шкуру, создать чучело ноги, а саму костно-мышечную массу законсервировать. И оба эти экспоната сейчас можно увидеть в Музее. ЦЕЛЕБНАЯ «МАМОНТОВКА» ДЛЯ СОТРУДНИКОВ ИНСТИТУТАВсе это время нога мамонта находилась в специальном столитровом аквариуме. Но с момента консервации ноги прошло более 30 лет (очень солидный срок!), и в апреле этого года было принято решение провести ревизию ее сохранности: возможно разложение, гниение. Идею реконсервации поддержала нынешний директор Музея Мария Фомина. Она же обеспечила ученых и всеми необходимыми для этого химикатами. Благодаря талантливым магаданским ученым «живую» ногу Энмынвеемского мамонта могут увидеть любые желающие и сегодня, и завтра. - Надо сказать, что все научно-технические манипуляции с момента «прибытия ноги» в СВКНИИ и до завершения работ (а они длились почти год!) проходили при активном участии тогдашнего директора Музея Германа Павлова, - говорит Мария Ивановна, - только благодаря его энтузиазму, энергии и таланту организатора удалось сохранить ископаемый объект, изготовить музейные экспонаты, и провести неплохие по тем временам научные исследования. А проблем было немало, главным образом, технических и организационных (ведомственные переговоры, отдельное помещение, ванна, большие партии редких реактивов и т. д.).Скажем откровенно, идея консервации с самого начала казалась всем крайне авантюрной. - Но надо было знать С. Задальского! - смеется Анатолий Леонидович, - наша задача заключалась в том, чтобы экспериментальным путем подобрать компоненты консервирующей смеси, которая смогла бы сохранить «ногу мамонта». А это большой объем ткани, причем ископаемой, неизведанной ткани! Существуют разные варианты простых и комплексных консервантов, но все они предназначены для фиксации небольших объемов свежей ткани. Их обычно используют для научных исследований или для патологоанатомических обследований. Мы все это знали, но перед нами был громадный биологический объект, пролежавший в земле тысячи лет. Как поведет себя ткань при размораживании и погружении в консервант, мы не знали, и никто не знал. Подобного опыта не было. Из научной литературы было ясно только одно: ткани ископаемых животных не сохраняются! Наш мамонт при комнатной температуре мог просто рассыпаться на отдельные волокна и превратиться в пыль. Потребовалось время, усилия, но мы это сделали. Консервирование ноги мамонта проводится по авторской разработке научных сотрудников Анатолия Горбачева и Сергея ЗадальскогоВедущий специалист СВКНИИ ДВО РАН, выпускник химического факультета МГУ Михаил Трумпе тоже работал в команде, работавшей с ногой мамонта тридцать лет тому назад: занимался обработкой образца, изготовлением чучела, консервацией ноги. - Рецептуру консерванта, в котором хранится нога мамонта, все эти годы знают только двое - вы и Анатолий Горбачев, приоткроете эту тайну? - Тайны никакой нет. Классический формалин мы не использовали, иначе пришлось бы закрывать Институт, - смеется Михаил Александрович, - конечный вариант консерванта несложный: это раствор поваренной соли, глицерин и спирт. Такая пропись существует для приготовления патологоанатомических музейных препаратов, мы только экспериментальным путем изменили соотношение компонентов. Но чтобы дойти до «простого», потребовался непростой путь: долгая пропитка ткани простыми консервантами, восстановление натурального цвета тканей (мяса), выдерживание в спиртах и т.д. - Любопытно, много ли потребовалось химикатов?- Прилично! Только одного спирта ушла бочка! В конце 80-х, в период антиалкогольной кампании, это был актуальный и болезненный вопрос (смеется). В СВКНИИ до сих пор ходят анекдоты о фирменной, целебной «Мамонтовке», которую якобы раздавали по праздникам сотрудникам Института. Профессор Анатолий Горбачев и химик Михаил Трумпе готовятся к извлечению ноги мамонта- Всякий раз, попадая в Зоологический музей Санкт-Петербурга, испытываешь смешанные чувства: с одной стороны, гордость от того, что наш знаменитый мамонтенок «Дима» хранится там, а с другой - недоумение от того, почему он хранится не у нас… - Именно поэтому решение о сохранении Энмынвеемского мамонта в условиях магаданского музея было продиктовано, как я понимаю, и здоровыми амбициями администрации Института, - говорит Анатолий Горбачев, - все хорошо помнили о потере мамонтенка «Димы», который оказался в Ленинграде. В Магадане от него осталось только чучело.- Обе эти уникальные колымские находки разделяют десять лет?- Да, мамонтенок «Дима» был найден раньше, в 1977г., близ Сусумана. Это была сенсация - целый труп мамонта с внутренними органами (!) и хорошей сохранности. Но, к сожалению, больше недели мамонтенок находился в условиях жаркого колымского лета, и только на 10-е сутки попал в морозильную камеру СВКНИИ. Но, несмотря на это, природная сохранность животного позволила нашим ученым провести его многостороннее исследование. Впоследствии в ленинградском Зоологическом Институте его забальзамировали в условиях таксидермической лаборатории. - В якутском Музее Мамонта тоже экспонируются крупные животные мамонтовой фауны - мамонт, бизон, носорог. Там только костные остатки и восстановленные скелеты?- Да, ископаемых мягких тканей в Якутске нет, в отличие от магаданского музея, - говорит Анатолий Леонидович, - но сохраненных находок древних животных в России немало. В том же питерском Зоологическом музее находится забальзамированный специальными смолами Ямальский мамонтенок. Сравнительно недавно, в 2012г., там же законсервирован крупный Таймырский мамонт весом более 2-х тонн, причем на консервацию ушло около тонны спирта! Кроме того, Зоологический музей располагает скелетом Ленского мамонта. Скелет крупного мамонта есть и в Москве, в Зоологическом музее МГУ.Химик, ведущий специалист СВКНИИ ДВО РАН Михаил ТрумпеКЛОНИРОВАТЬ МАМОНТА - РЕАЛЬНО?Готовя из уникальной находки будущий музейный экспонат, Анатолий Горбачев и Сергей Задальский параллельно занимались исследованием тонкой структуры тканей мамонта - гистологией и гистохимией. Магаданские ученые знали, что тканевой структуры у ископаемых животных в мире практически не зафиксировано: их биологические ткани не сохраняются, разрушаются и структурно, и биохимически. За всю историю человечества исключение составил лишь магаданский мамонтенок «Дима», у которого ученым из Москвы (школа академика В.Е.Соколова) удалось увидеть и исследовать некоторые фрагменты кожи.- Известно, что японские ученые давно уже одержимы идеей клонировать мамонта. C этой целью они много лет активно ищут у нас, на русском Севере, «живую ткань» этих вымерших животных. Насколько близки они к осуществлению этой своей «сверхидеи»? - Японцы просто не знают, что у нас есть свой надежный «резерв», и находится он в генетическом банке данных в Пущино, - смеется Анатолий Леонидович, - так что, если кто-то и клонирует мамонтов, то это будем мы, русские! Как мы работали в этом плане с найденной ногой? Даже сейчас, вспоминая об этом, чувствую волнение, словно это было вчера. После года экспериментов, проб и ошибок мы смогли получить тонкие срезы ткани, подобрать специальные окраски, и под микроскопом открылась удивительная картина! Мы смотрели кожу мамонта: были видны хорошо прорисованные ее слои, различные волокна, волосяные фолликулы, кровеносные сосуды, сальные железы с выводными протоками, жировая клетчатка. Под большим увеличением красовались отдельные клетки, с хорошо различимыми ядрами. Это была бомба!- Неужели вам удалось зафиксировать ДНК мамонта?- Да! Когда мы увидели, что в ископаемой ткани не только сохранена тонкая структура, но под микроскопом хорошо видны и отдельные клетки с ядрами, мы решили биохимическим методом проверить сохранность генетического материала. В итоге в ядрах и была зафиксирована ДНК! Сохранение при этом жизнеспособности клеток было проблематичным, но факт химической активности ДНК предполагал теоретическую возможность получения культуры клеток мамонта. И после этого уже встал вопрос о том, что этот материал нужно обязательно передать генетикам. Прежде всего, показали материал Борису Малярчуку - генетику из ИБПС, он связался с американскими коллегами, и материал был совместно проанализирован. На основе коллегиальных исследований были получены новые данные по сохранности ДНК мамонтов, и вышла серьезная зарубежная публикация. Далее были переговоры с генетиками из г.Пущино. Мы знали, что в Биологическом Центре в Пущино создается коллекция замороженных тканей редких и исчезающих видов растений и животных. Упустить такую возможность сохранения материала было нельзя. Мы переслали в Пущино фотографии с клетками мамонта, фотографии вызвали интерес и часть материала, особым образом законсервированная, была отправлена в генетический банк данных. Ископаемая ткань магаданского мамонта сохранена для генетического исследования, и, возможно, этот материал будет востребован наукой.- В своей статье «Исчезновение мамонтов с лица земли», академик Н.А.Шило пишет, что до вашего исследования «…считалось, что кожа мамонтов, также как и кожа современных слонов, не содержит сальных желез, характерных для адаптированных к холоду животных»…- Да, этот факт вызывал непонимание - каким образом мамонты, не имея жировой смазки на коже и шерсти, выживали в условиях холода и высокой влажности? Ведь даже после изучения мамонтенка «Димы» в коже животного сальные железы обнаружены не были!- Каким же образом вам удалось разрешить вековую загадку с адаптацией мамонтов, над которой палеонтологи и зоологи всего мира бились более 200 лет?- Это громко сказано, да и ответ простой. Большой нашей заслуги с Сергеем в этом не было, мы получили «в руки» ископаемую ткань очень хорошей сохранности. И нашли в коже нашего Энмынвеемского мамонта жировые железы, благодаря которым мощный волосяной покров мог смазываться жиром. Таким образом, было и найдено то самое звено, отсутствие которого делало мамонтов уязвимыми для обитания в субарктических условиях.Чучело ноги Энмынвеемского мамонта - А как это выглядело технически?- Подбор фиксатора, адаптированный метод приготовления гистологических срезов, экспериментальное окрашивание - все это было не просто. Но - удалось! И в итоге на ископаемой биологической ткани проявился структурный рисунок, на котором, как я уже сказал, были хорошо видны все компоненты кожи, в том числе и сальные железы. Мы написали об этом академику Н.А. Шило (он в то время уже жил в Москве), и вопрос о механизме адаптации мамонтов к суровым условия Севера был решен. - И как гром среди ясного неба: Москва обвинила вас с Сергеем Задальским в фальсификации! Что это за история?- После завершения гистологических работ мы отравили полученные результаты в виде статьи в «Зоологический журнал», который курировал Институт эволюционной морфологии и экологии животных. Директором Института был академик В.Е.Соколов, который, по стечению обстоятельств заведовал лабораторией по исследованию морфологии кожи животных, в том числе и ископаемых животных. Ответ пришел не сразу, но был однозначным - фальсификация! Пришлось нам с Сергеем писать заявления на отпуск, брать с собой все материалы (образцы тканей, гистологические стекла, сотни фотографий), и ехать в Москву в Институт эволюционной морфологии и экологии животных, в лабораторию академика Соколова. Где-то через неделю-две совместного с москвичами анализа, была подтверждена достоверность наших магаданских данных, позволивших впервые выявить целый ряд гистологических и гистохимических особенностей ископаемой ткани. Мы были реабилитированы, и через некоторое время появилась научная статья, посвященная морфологии кожи мамонта. НЕСЧАСТНЫЙ СЛУЧАЙ ИЛИ ЖЕРТВА ОХОТЫ?Наш «Энмынвеемский мамонт» стал, помимо всего прочего, еще и настоящей криминалистической загадкой. Крупноволокнистая мышечная ткань выглядит настолько свежей, будто ее только вчера вынули из холодильника. Кожа и волосяной покров практически не подверглись тлению, а надкостница на обнаженном коленном суставе даже имеет красный цвет. Сложно удержаться и не порассуждать как детектив-следователь, пытающийся выявить причины и обстоятельства гибели данного существа.- Прежде всего, поскольку нога найдена в очень хорошем состоянии, значит, она ни разу не оттаивала, - заключил еще в 1987г. знаменитый академик РАН Николай Шило, - то есть, находилась при постоянных отрицательных температурах в течение всех сорока тысяч лет. В то же время вместе с ногой обнаружен лишь кусок кожи с набедренной части тела. Но без мышечной ткани, и возникает естественный вопрос - где остальные кости скелета? Благодаря талантливым магаданским ученым «живую» ногу Энмынвеемского мамонта могут увидеть любые желающие и сегодня, и завтраПо мнению Николая Алексеевича, первое возможное объяснение - животное левой задней ногой попало в какую-то расщелину в зимнее или в предзимнее время, и его тело съели хищники, которые не смогли добраться до ноги. Они вряд ли были крупными, так как оставили над ногой обглоданную кожу, толщина которой у мамонта достигает нескольких сантиметров. Кости же скелета постепенно сдвигались с потоками к руслу речки и разносились водой от места гибели. Второе возможное объяснение - погибавшим животным воспользовались люди, расчленившие мамонта на куски и перетащившие их к месту своей стоянки. Нога осталась засосанной в илистом грунте. Наконец, третье возможное объяснение - человек оставил ногу про запас в естественном «холодильнике» для последующего использования в пищу. Участие человека в захоронении вполне правдоподобно объясняет условия находки мамонта. Однако такому предположению вроде бы противоречит тот факт, что до сих пор в Северо-Восточной Азии за Полярным кругом не фиксировалось стоянок человека. Останки мамонтов среди пищевых отходов встречаются почти на всех раскопках поселений верхнепалеолитического человека. Куда шли мамонты - эти идеальные ходячие «продовольственные склады», каждый из которых мог с запасом прокормить в зимний период всю не столько уж многочисленную первобытную общину, - туда шли люди. А гигантов ледникового периода больше всего паслось в благодатных приполярных и полярных степях, резко отличавшихся от ныне раскинувшихся здесь заболоченных тундр. Так что древний человек мог вслед за мамонтами проникать далеко на Север, вплоть до нынешнего Магадана, и археологам, вероятно, следует повнимательнее поискать следы верхнепалеолитических поселений в северной зоне Евразии. После того, как в бассейне реки Колымы дорожники случайно обнаружили уникальное захоронение мамонтенка «Димы», вышла книга, «Киргиляхский мамонт», посвященная этой удивительной находке. В ней авторы пытались, помимо прочего, ответить на вопрос о причинах гибели гигантов ледниковых степей. И вообще, почему иногда чуть ли не внезапно вымирают гигантские организмы, достигшие, казалось бы, апогея своего развития, причем, крупные морские животные явно «устойчивее» наземных к изменениям внешней среды, особенно уровня радиации? Видимо, на суше жить опаснее, чем в воде, и мамонтов сгубило не только драматическое «обрушение» их экологической ниши в конце ледникового периода, 10-12 тысяч лет назад, но и резкое усиление их главных «потребителей» - первобытных человеческих коллективов. «Энмынвеемский мамонт» погиб, а приполярный охотник остался. И изучая новую находку погибшего партнера человека, мы лучше узнаем свое прошлое, корни жизни и источники существования наших далеких пращуров.Соприкасаясь с подобными уникальными находками, невольно начинаешь размышлять на тему того, что же все-таки погубило мамонтов - катаклизм природы или голод наших предков? Кому удастся разгадать эту загадку? Да и будет лит она разгадана вовсе? Какие еще сюрпризы таит в своих недрах Колыма? Север ждет открытий…Дарья ГАВРИЛОВА.Фото Якова РАДЧЕНКО.