Моя находка костей мамонта в бассейне Енисея

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ РТ

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СОШ №7» имени г. Кызыла

ТЕМА

«Моя находка костей мамонта в бассейне Енисея»

Подготовил:

Ученик 5А класса

Буньков Даниил 

Руководители:

учитель

Непомнящих 

Рена Николаевна,

Доктор биологических наук

Забелин Владимир

Иванович

КЫЗЫЛ  2016

Цель исследования: Расширить знания о мамонтах, строении их тела и скелета мамонта.  Познакомиться с гипотезами причин их вымирания. На примере практической работы  определить принадлежность некоторых найденных костей к той или иной части скелета мамонта. Вырезать фигурку мамонта из агальматолита.

Задачи исследования:

Познакомится с понятиями «палеонтология», «мамонты»;   Раскрыть общие сведения о мамонтах, причинах их вымирания; На практике самому попробовать найти кости мамонта. Определить к какой части скелета относятся наиболее хорошо сохранившиеся. Вырезать барельеф  мамонта из агальматолита.

Выдвигаемая гипотеза 

Исследовательские работы по геологии, представленные на Республиканских научно-практических конференциях, которыми я занимался на протяжении 3 лет, периодически сталкивали меня с палеонтологией: искал окаменевшие растения, различные кости. Находка моего дяди Кузьменко Владимира Александровича костей мамонта на берегу Красноярского водохранилища подняла ряд вопросов, на которые захотелось найти ответ: познакомиться с особенностями строения тела и скелета мамонта, историей изучения вида, причинами вымирания, на практике самому организовать экспедицию, попробовать найти кости мамонта, определить их принадлежность к той или иной части  тела. Думаю, что в процессе подготовки работы по мамонтам, анализируя различные источники, а так же основываясь на практической части –непосредственное участие в поисках и раскопках костей мамонта смогу найти ответ на поставленные вопросы.

Актуальность. Причины вымирания мамонтов, новые интересные находки останков, а так же гипотезы о возможном их возрождении будоражат умы многих людей, в том числе нас - детей, подрастающее поколение. Поэтому эта тема будет интересна широкому кругу людей. Данную работу можно использовать на уроках «биологии-истории» в 5 классе, а так же в кружках юных зоологов, палеонтологов.

Предмет исследования: кости мамонта.

Методы исследования: Наблюдение за экспонатом скелета мамонта в Красноярском краеведческом музее, сравнение найденных костей с образцами в музее и фотографиями в интернете. Изучение литературы, анализ и систематизация полученного материала.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение. ...............................................................................................................3

2. Теоретическая часть.............................................................................................. 3

2.1.Понятие о палеонтологии, мамонтах. Особенности строения, среды  обитания......................................................................................................................3

2.2 Причины вымирания.........................................................................................8

2.3 Скелет мамонта................................................................................................10

2.4 История изучения мамонтов..........................................................................11.

2.6 Использование бивней мамонта человеком.................................................13.

3. Практическая часть. Демонстрация собственной коллекции костей и зуба мамонта, макета скелета мамонта, фигурки мамонта вырезанного из агальматолита.......................................................................................................18

4.Вывод....................................................................................................................19

5. Список использованной литературы…………………………………………..20

6. Приложения

1.Введение

Природа таит в себе множество тайн и загадок И одна из них - это мамонты, населявшие когда то Землю в большом количестве и вдруг исчезнувшие навсегда. Многочисленные находки останков мамонта помогают ученым приоткрыть эту завесу. Известие о находке костей мамонта моим дядей, Кузьменко Владимиром Александровичем, осенью 2014 г меня взбудоражило. Очень захотелось  побольше узнать об этих удивительных доисторических животных, самому найти хотя бы одну кость этого древнего млекопитающего. Экспедиция, которую мы организовали с родителями летом 2015 г на Красноярское водохранилище, увенчалась успехом. Это послужило толчком к ещё более активному поиску информации о мамонтах.

2.Теоретическая часть

2.1. Понятие о палеонтологии, о мамонтах

Палеонтоло?гия( от др.-греч. ??????????????) - наука об организмах, существовавших в прошлые геологические периоды и  сохранившихся в виде ископаемых останков, а также следов их жизнедеятельности. Одной из задач палеонтологии является реконструкция внешнего вида, биологических особенностей, способов питания, размножения и т. д. этих организмов, а также восстановление на основе этих сведений хода биологической эволюции.

Современная палеонтология - наука об ископаемых организмах, или - наука о древних организмах.

Палеонтологи исследуют не только останки животных и растений, но и их окаменевшие отпечатки, следы жизнедеятельности и другие свидетельства их существования. В палеонтологии также используются методы палеоэкологии и палеоклиматологии с целью воссоздания среды обитания организмов, сравнения  с современной средой обитания организмов, предположения о местообитаниях исчезнувших животных и т. д.

Ма?монты (лат. Mammuthus) — вымерший род млекопитающих из семейства слоновых, живший в четвертичном периоде. Достигали высоты 5,5 метров и массы тела 10—12тонн. Поэтому большинство мамонтов были в 2 раза тяжелее самых крупных современных наземных млекопитающих-африканских слонов.

Рис. 1Общий вид мамонта.

Международное научное название  Mammuthus Brookes

Существовало 15 видов мамонтов, например, карликовый мамонт, степной, мамонт Колумба, шерстистый, южный и другие.(рис.1)

Мамонты появились в плиоцене и жили 2мл - 9000 лет назад в Африке Европе, Азии, и Северной Америке. Найдены многочисленные кости мамонтов в стоянках древнего человека каменного века; обнаружены также рисунки(рис. 2) и фигурки мамонтов, сделанные доисторическим человеком

Рис. 2 Наскальное изображение мамонта древним человеком

Рис. 3 Извлечённый из многолетней мерзлоты мамонтёнок Дима

В Сибири и на Аляске известны случаи нахождения останков мамонтов, хорошо сохранившихся благодаря пребыванию их в толще многолетней мерзлоты (рис.3). Большинство  мамонтов по размерам не превосходили современных слонов, но при этом североамериканский подвид Императорский мамонт достигал высоты 5 метров и массы 12 тонн, а карликовые виды не превышали 2 метра в высоту и весили до 900кг.

Мамонты были отлично приспособлены к жизни в суровых условиях холодного климата. Сравнивая следует отметить, что они обладали более массивным туловищем, короткими ногами, длинной шерстью, маленькими размера ушами и  более длинными изогнутыми бивнями. Мамонты могли использовать бивни для добывания пищи из-под снега. Коренные зубы мамонта с многочисленными тонкими дентино-эмалевыми пластинами были хорошо приспособлены для пережёвывания грубого растительного корма.

Хобот на конце имел поперечное расширение, которое, возможно, служило для разгребания снега, а также для употребления снега с целью утоления жажды, предотвращало хобот от обморожения Кончик хобота у мамонтов был безволосый, что говорит о его использовании в добыче пищи.

На спине наиболее северных видов располагался горб, который, как считалось ранее, образовывался удлинёнными остистыми отростками позвонков. Более поздние находки, однако, показали, что в горбу мамонта нет больших отростков. Там мамонты накапливали мощные запасы жира, подобно верблюдам

2.2 Причины вымирания

Большинство мамонтов вымерло около 10 тысяч лет назад во время  ледникового периода , одновременно с вымиранием 34 родов крупных животных. На данный момент существует две основные гипотезы вымирания мамонтов: согласно первой, существенную, или даже решающую роль в этом сыграли охотники, и другая, объясняющая вымирание в большей мере естественными причинами (в результате быстрого изменения климата около 10—12 тысяч лет назад и исчезновения кормовой базы для мамонтов). Есть и более экзотичные предположения, к примеру, вследствие падения кометы в Северной Америке или крупномасштабных эпидемий.

Первая гипотеза была выдвинута в XIX веке Альфредом Уоллесом, когда были обнаружены стоянки древних людей с большими скоплениями костей мамонта. Эта версия быстро завоевала популярность. Считается, что человек разумный уже около 32 000 лет назад поселился в северной Евразии, проник в Северную Америку 15 000 лет назад и вероятно, быстро начал активно охотиться на представителей мегафауны. Но в благополучных условиях на просторах тундростепей их популяция была устойчивой. Позже произошло потепление, во время которого значительно сократился ареал мамонтов, как это случалось и ранее, но активная охота привела к почти полному истреблению вида.

Сторонники второй точки зрения считают, что влияние человека сильно переоценено. В частности, они указывают на период в десять тысяч лет, на протяжении которого численность популяции мамонтов вырастала почти в10 раз, что процесс вымирания вида начался ещё до появления людей на соответствующих территориях. Вместе с мамонтами вымерли и многие другие виды животных, включая мелких, которые не были для древнего человека ни врагами, ни добычей, подлежащей, и что недостаточно прямых доказательств активной охоты людей на мамонтов - всего в Евразии известно  6 «мест забоя и разделки хоботных», а в Северной Америке - 12. Поэтому в этой гипотезе  вмешательству человека отведена второстепенная роль, а главными факторами считаются естественные изменения климата,  кормовой базы животных и площади пастбищ.

В Северной Америке люди, известные как культура Кловис, исчезли одновременно с мегафауной, так что вряд ли могли быть причастны к их истреблению. В последнее время приобретает больший вес космическая гипотеза вымирания мамонтов  в Северной Америке. Это связано с обнаружением тонкого слоя древесного пепла (предположительно, это говорит о крупномасштабных пожарах), многочисленными находками наноалмазов, ударных сферул и других характерных частиц, по всему континенту. Были найдены кости мамонтов с пробоинами от метеоритных частиц. Виновником считается комета, вероятно, ко времени столкновения уже распавшаяся на целый шлейф обломков. В январе 2012 года в PNAS была опубликована статья о результатах работы большой научной группы на озере Куицео. После этой  публикации гипотеза перешла в разряд основных.

В 1993 году журнал Nature опубликовал статью о сделанном на острове Врангеля открытии. Сергей Вартанян, сотрудник заповедника, обнаружил на острове останки мамонтов, возраст которых был определён от 7 до 3,5 тысяч лет. В дальнейшем обнаружилось, что эти останки принадлежат особому сравнительно мелкому подвиду, изолированная популяция которого обитала на острове Врангеля, когда уже стояли египетские пирамиды, и который исчез только во времена царствования фараона Тутанхамона(ок. 1355-1337 годов до н. э.).

Одно из самых поздних, самых массовых и самых южных захоронений мамонтов находится на территории Каргатского района Новосибирской области, в верховьях реки Баган в местности «Волчья Грива». Предполагается, что здесь находится более 1500 скелетов мамонтов. Некоторые кости носят следы обработки человеком, что позволяет строить различные гипотезы о проживании древних людей на территории Сибири.

Учёными исследуется  возможность восстановить мамонта или создать мамонтоподобных слонов с помощью генетического материала, сохранившегося в замёрзших тушах животного. Пока успех не достигнут.

Рис. 4 Скелет мамонта

Рис. 5 Скелет слона

2.4 Скелет

По строению скелета мамонт (Рис. 4) представляет значительное сходство с ныне живущим индийским слоном(рис.5), которого несколько превосходил величиной, достигая 5,5м длины и 3,1м высоты. Бивни мамонта, до 4м в длину, весом до 100 кг, были расположены в верхней челюсти, выставлялись вперёд, загибались кверху и расходились в стороны.

Коренные зубы, которых у мамонтов было по одному в каждой половине челюсти(Рис 6,7), несколько шире, чем у слона, и отличаются бо?льшим количеством и твёрдостью пластинчатых эмалевых коробочек, заполненных зубным веществом.

Рис. 6 Зуб мамонта сбоку. Вид сбоку

Рис.7 Зуб мамонта. Вид снизу

По мере истирания зубы мамонта, как и у современных слонов, менялись на новые. Такая смена за время жизни могла проходить до 6 раз за.

2.5 История изучения

Рис 8. Карта находок костей мамонтов в Северо-Восточной Сибири

Кости и особенно коренные зубы мамонтов встречались очень часто в отложениях ледниковой эпохи Европы и Сибири (Рис. 8) и были известны уже давно. При всеобщем средневековом невежестве и суеверии, приписывались вымершим великанам или святым. В Валенсии коренной зуб мамонта почитали как часть мощей св. Христофора, и ещё в 1789 году каноники св. Винцента носили бедренную кость мамонта в своих процессиях, выдавая её за остаток руки названного святого. Подробнее с анатомией мамонта удалось ознакомиться после того, как в 1799 году тунгусы открыли в вечномёрзлой почве Сибири, близ устья реки Лены, цельный труп мамонта, вымытый весенними водами и превосходно сохранившийся - с мускулатурой, кожей и шерстью. Через 7 лет, в 1806 году, Академией наук отправила туда Адамса. Ему удалось собрать почти полный скелет животного, с частично  уцелевшими связками, частью кожи, глазами, некоторыми внутренностями и до 30фунтов волос; всё остальное уничтожили дикие звери и собаки. В Сибири бивни мамонтов, вымываемые весенними водами и собираемые туземцами, составляли предмет активной торговли. Бивни заменяли слоновую кость в токарных изделиях.

В журнале «Proceedings of the National Akademy of Sciencec» в июне 2008 года была опубликована статья об анализе ДНК, полученной из образцов шерсти 13 мамонтов.

В мае 2015 года в журнале «Current-Biologu» была опубликована статья о расшифровке генома двух мамонтов. Мамонт с Оймякона жил около 44800 лет назад, а мамонт с острова Врангеля жил 4300 лет назад. Оказалось, что предковая для обоих мамонтов популяция прошла через «бутылочное горлышко» около 300 тысяч лет назад, когда численность мамонтов резко сократилась, а затем эта популяция вновь восстановила свою численность.

2.6 Использование бивней мамонта человеком

Рис. 9 Мамонт на российской монете 1992 г

Рис.10 Фигурка вырезана из бивня мамонта

Бивень мамонта прочнее слоновой кости и имеет неповторимую цветовую гамму. За тысячи лет, проведённых под землёй, бивни подверглись постепенной минерализации и приобрели самые разнообразные оттенки - от молочно белого и розоватого до сине-фиолетового. Природное потемнение материала высоко ценится у косторезов. Благодаря неповторимому  цвету, бивень мамонта издревле используется для создания красивых и дорогих статуэток, шкатулок, табакерок, шахмат, необычных гребней, браслетов, сережек и других женских украшений (Рис.9,10). Им также инкрустируют оружие.

3. Практическая часть

В 2014 году мой дядя, , находясь на рыбалке со своим другом Николаевым Владиславом Юрьевичем, собирая дрова вдоль берега,  нашёл  берцовую кость и  зуб мамонта на Красноярском водохранилище. Берцовую кость, хорошо сохранившуюся, сдал в краеведческий музей города Абакана. Это известие меня очень заинтересовало. Раннее, увлекаясь геологией и резьбой по камню, собирая коллекцию камней, находил отпечаток окаменевшего растения, окаменевший фрагмент кости. Не мог упустить такой возможности и уговорил родителей устроить экспедицию. Весной 2015 года, когда я ездил в Абакан, дядя показал мне это место примерно в 60 км от города. В июле мы уже отправились туда с родителями. Даже не разбив лагерь, мы с папой начали поиски. Сложность заключалась в том, что уровень воды значительно поднялся, по отношению к весеннему и это место оказалось под водой. Но мне повезло! Всматриваясь в воду у берега заметил торчащий кусок  кости. Мы принялись за работу.

Рис 11. Начало раскопок. 

Место было глинистое, видимо поэтому кости сохранились,  вода моментально становилась мутной, глинистое дно очень вязкое. Кость оказалась большой, вода мешала производить раскопки.(Рис. 11)

Мы соорудили вокруг ограждение из камней и глины, вычерпали воду и тогда достали свою первую находку, это оказалась берцовая кость.(Рис. 12)

Рис. 12 Берцовая кость и лопатка  Рис.13 Мои находки за первый день 

Два дня продолжались наши раскопки. Мы нашли около 60 кг костей и зуб мамонта(Рис. 13), а так же отслоившиеся пластинки от бивня. Некоторые кости удалось определить сразу, к какой части скелета они относятся. Над другими пришлось поработать.

.

Рис.14 Фотография с дядей и наиболее ценными находками.

Приехав к дяде, мы разложили все кости на траве, распечатали фотографии скелета мамонта и принялись их собирать как пазлы ( Рис.14). На это ушёл целый день. Кости передней ноги были почти полностью и наиболее хорошо сохранились. Собрали часть черепа вместе с челюстью, нашли один шейный позвонок.

Предположили, что найденные кости могут принадлежать мастодонту (Рис.18). Полную уверенность о принадлежности  костей мамонту дал сравнительный анализ строения зубов. Мастодонты отличаются от мамонтов и ныне живущих слонов по ряду признаков. Наиболее существенные связаны со строением зубов. У мастодонтов на жевательной поверхности моляров (коренных зубов) находится ряд парных соскообразных бугров (Рис.16) . У мамонтов и слонов на молярах расположен ряд поперечных гребней, разделенных цементом.(Рис. 15)

Рис. 15 Зуб мамонта

Рис. 16 Зуб мастодонта

Рис. 18 Мамонт(слева) мастодонт (справа)

Через 2 дня после экспедиции мы отправились в Красноярский краеведческий музей ( Рис. 19) .Сравнивая размеры и формы костей, пришёл к выводу, что многие найденные кости идентичны данному экземпляру, следовательно найденные останки принадлежат  шерстистому мамонту (Рис.20). Что в дальнейшем подтвердил доктор биологических наук – Владимир Иванович Забелин. Сомнения возникли по поводу берцовой кости. Она была гораздо меньше, чем у мамонта (рис. 21) и точно совпадала с образцом берцовой кости шерстистого носорога(рис.22), которую увидел и сфотографировал в музее. Эту загадку удалось разгадать гораздо позже.

Рис. 19 Красноярский краеведческий музей. Скелет мамонта.

Рис. 20 Шерстистый мамонт

Рис. 21 Берцовая кость мамонта. Красноярский краеведческий музей

Рис. 22 Берцовая кость шерстистого носорога. Красноярский краеведческий музей

О своей находке сообщил в Кызыльский национальный музей, где встретился с заместителем директора по науке Монгуш Лаидой Кара-ооловной и консультантами (Рис. 23).Эта находка вызвала живой интерес у сотрудников музея. Чтобы найти ответы на возникшие вопросы, они порекомендовали обратиться в Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов Сибирского отделения РАН к доктору биологических наук Владимиру Ивановичу Забелину (Рис. 24). При встрече он подтвердил принадлежность большенства найденых костей шерстистому мамонту, определил его возраст - около 30 тыс. лет. О данной находке он сообщил в Томский палеонтологический институт и отправил пару фотографий с найдеными костями  Лещинскому Сергею Владимировичу, доктору биолого-минерологических наук, он длительное время занимается изучением вопроса вымирания шерстистого мамонта в северной Евразии. Лещинский так же подтвердил принадлежность  большинства найденных костей мамонту, но  сообщил, что берцовая кость точно принадлежит шерстистому носорогу, следовательно и лопаточная, т. к. они найдены в сочленении.  Так же сказал, что эта находка представляет интерес для ученых-палеонтологов, так как в данном  месте найдено большое колличество хорошо сохранившихся костей, принадлежавших разным древним млекопитающим.

При следующей встрече с   показал ещё несколько костей,  по которым были вопросы. Владимир Иванович сказал, что у многих

Рис. 23 Встреча с заместителем директора по науке Кызыльского национального музея  Монгуш Лаидой Кара-ооловной

рис. 24 Встреча с доктором биологических наук Владимиром Ивановичем Забелиным.

находок костей древних животных высокий радиоцианный фон. С помощью специального прибора, радиометра СРП 6801, он замерил уровень радиации на принесенных мною костях. Он оказался в норме. При раскопках  в 10 метрах от основных находок были найдены обломки рога и часть черепа. Тогда мы предположили, что они принадлежат более современному животному. Как заметил Владимир Иванович, это  останки  оленя четвертичного периода.

В связи с тем, что в одном месте были найдены кости разных млекопитающих четвертичного периода, Владимир Иванович предположил, что здесь  мог быть солонец, куда приходили разные животные. Либо здесь была стоянка человека. Больше он склонен к первой версии, потому что некоторые кости были найдены в сочленении. Если бы животные были убиты человеком, то кости были бы отделены друг от дрруга.

Занимаясь резьбой по агальматолиту, решил попробовать вырезать на пластинах от бивня мамонта. Оказалось они очень твёрдые и мне пока это не по силам. На память об удачной экспедиции из агальматолита вырезал мамонта (рис.25 ) Рис. 25 Барельеф « Мамонт» агальматолит

Рис.25 Карта находок костей мамонтов в Северо-Восточной Сибири. За номером 25  на карте обозначено место моей находки.

В процессе проделанной работы было установлено, что найденные в одном месте кости принадлежат 3 разным млекопитающим четвертичного периода - шерстистому мамонту, шерстистому носорогу и древнему оленю. Возможно в этом месте был солонец. Определён приблизительный возраст мамонта - около 30 тыс. лет. Кости разбиты на группы, в зависимости от принадлежности к части тела и животному.

4.Вывод.

Делая вывод, хочется отметить, что была изучена только небольшая часть информации о мамонтах и многое осталось за гранью этой работы. Поиски их останков продолжаются не только у нас в России но и во всём мире. Поэтому с каждым годом появляются новые интересные находки. Много тайн хранит природа. Возможно когда то учёным  удастся восстановить и мамонта с помощью имеющегося генетического материала и мы сможем увидеть его своими глазами.

Я не буду останавливаться на достигнутом. Знания и опыт, которые приобрёл в процессе раскопок и подготовки работы по мамонтам разбудили во мне ещё больший интерес к палеонтологии. В этом году надеюсь  продолжить раскопки вместе с учеными палеонтологами и  найти хотя бы часть уцелевшего бивня и рога шерстистого носорога.

5. Список используемой литературы

Курс палеонтологии. Москва 1949. Основы палеонтологии справочник для палеонтологов и геологов СССР. Млекопитающие/ Под ред. . Москва 1962. Четвертичные Млекопитающие томской области и их значение для оценки среды обитания.  Томск 2003 Высшие позвоночные издательство Санкт-Петербургского университета 2001 Вымирание шерстистого мамонта как отражение глубоких абиотических изменений в экосистемах северной Евразии  в конце плейстоцена-голоцене. Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора геолого-минералогических  наук Исчезновение мамонтов с лица Земли // Вестн. СВНЦ ДО РАН. 2005. № 4. , , Новая уникальная находка мамонта // Докл. АН СССР. 1977. Т. 236. № 6. С. 1449-1452. Очерки природы и населения крайнего северо-востока Сибири // Землеведение. 1894. № 1. Интернет-ресурсы