Что случилось со всей мегафауной?
Многие крупные животные, от моа до мамонтов, вымерли между 50 и 10 000 лет назад. Понимание причин их вымирания может предоставить важные доказательства о доисторических экосистемах и помочь нам разобраться в будущих потенциальных исчезновениях. Однако сохранившиеся окаменелости часто слишком фрагментарны, чтобы определить первоначальный вид, а ДНК не всегда удаётся извлечь, особенно в жаркой или влажной среде.
Новые маркеры для идентификации мегафауны
Сейчас учёные выделили пептидные маркеры коллагена, которые позволяют им идентифицировать три ключевых вида мегафауны, когда-то обитавших на территории Австралии: вомбат размером с гиппопотама, гигантского кенгуру и сумчатое с огромными когтями.
«Географический ареал и дата вымирания мегафауны в Австралии, а также потенциальное взаимодействие с ранними современными людьми — это горячо обсуждаемая тема», — сказала профессор Катерина Дука из Венского университета, старший автор статьи в «Frontiers in Mammal Science».
«Низкое количество окаменелостей, найденных на палеонтологических участках по всей стране, затрудняет проверку гипотез о том, почему эти животные вымерли», — объяснил первый автор доктор Карли Петерс из Университета Алгарве.
«Зооархеология с помощью масс-спектрометрии — ZooMS — может увеличить количество идентифицированных окаменелостей мегафауны, но только если будут доступны пептидные маркеры коллагена для этих видов», — говорится в статье.
Анализ пептидов
Анализ пептидов — коротких цепочек аминокислот — в образцах коллагена позволяет учёным различать разные роды животных, а иногда и разные виды. Поскольку коллаген сохраняется лучше, чем ДНК, этот метод можно успешно применять в тропических и субтропических средах, где ДНК вряд ли сохранится. Но большинство эталонных маркеров относятся к евразийским видам, которые никогда не жили в других частях мира.
Это исследование разрабатывает новые эталонные маркеры для австралийского контекста, позволяя учёным извлечь больше информации из фрагментарных палеонтологических данных Австралии.
«Белки обычно сохраняются лучше, чем ДНК, в течение более длительных периодов времени и в суровых условиях», — сказал Петерс. «Это означает, что в контексте вымирания мегафауны белки могут сохраняться там, где ДНК не сохранилась».
Учёные выбрали для изучения три вида: Zygomaturus trilobus, Palorchestes azael и Protemnodon mamkurra. Эти виды могут быть особенно ценными для понимания вымирания мегафауны.
Zygomaturus trilobus и Palorchestes azael принадлежат к семействам животных, которые полностью вымерли в позднем четвертичном периоде, в то время как Protemnodon mamkurra просуществовал достаточно долго, чтобы потенциально пересечься с людьми, прибывшими в Тасманию. Доктор Ричард Гиллеспи, соавтор исследования, ранее датировал кости более чем 43 000 лет назад.
«Zygomaturus trilobus был одним из крупнейших сумчатых, которые когда-либо существовали — он был похож на вомбата размером с гиппопотама», — сказала Дука.
«Protemnodon mamkurra был гигантским, медлительным кенгуру, который иногда мог ходить на четвереньках. Palorchestes azael был необычным сумчатым с черепом, у которого сильно втянутые носовые кости и длинный высовывающийся язык, сильные передние конечности и огромные когти», — добавила она.
«Если бы ранние современные люди, вошедшие в Сахул — палеоконтинент, который соединял современную Австралию, Новую Гвинею и Тасманию 55 000 лет назад, — столкнулись с ними, они бы определённо были очень удивлены», — заключили учёные.
Команда учёных исключила любые загрязнители и сравнила найденные ими пептидные маркеры с эталонными маркерами. Коллаген во всех трёх образцах был достаточно хорошо сохранён, чтобы команда могла идентифицировать подходящие пептидные маркеры для всех трёх видов.
Используя эти маркеры, команда смогла отличить Protemnodon от пяти ныне живущих родов и одного вымершего рода кенгуру. Они также смогли отличить Zygomaturus и Palorchestes от других ныне живущих и вымерших крупных сумчатых, но не смогли различить два вида друг от друга.
Это не редкость для ZooMS, поскольку изменения в коллагене накапливаются крайне медленно, в течение миллионов лет эволюции. Если дальнейшие исследования не позволят добиться большей точности, эти маркеры лучше всего использовать для идентификации костей на уровне рода, а не вида.
Однако способность различать роды из более умеренных регионов Сахула даёт возможность попытаться идентифицировать кости, найденные в более тропических районах, где жили близкородственные виды, которые, вероятно, имели похожие или даже одинаковые пептидные маркеры.
«Используя недавно разработанные пептидные маркеры коллагена, мы можем начать идентифицировать большее количество останков мегафауны в австралийских палеонтологических собраниях», — сказал Петерс.
«Однако существует множество видов, для которых маркеры коллагена всё ещё необходимо охарактеризовать. Двумя примерами могут служить Diprotodon, самый крупный род сумчатых, который когда-либо существовал, и Thylacoleo, самый крупный сумчатый хищник».