Останки животных, существовавших в Арктике в период ледникового времени, обнаружить сложнее, чем кости динозавров. Ледники смыли в море всё, что могли. Однако в пещере на севере Норвегии палеонтологам повезло.
В процессе глобального потепления Арктика нагревается быстрее, чем любой другой район на планете. Животные, которые тысячелетиями адаптировались к условиям экстремальных морозов, сталкиваются с беспрецедентными вызовами потепления. Хотя ученые всё больше узнают о том, как современная дикая природа реагирует на изменения окружающей среды, мы всё ещё недостаточно знаем о том, как виды справлялись с ними в историческом прошлом.
Недавнее исследование, опубликованное в журнале The Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), было направлено на изучение древнейшего из известных сообществ животных европейской Арктики, возраст которого составляет 75 000 лет. Ископаемые останки, найденные в глубине пещеры на севере Норвегии, предоставляют уникальное представление о функционировании арктических экосистем в период сравнительно теплой фазы последнего оледенения.
В период ледникового времени с 118 000 до 11 000 лет назад регион многократно подвергался наступлению и отступлению ледников — чередованию более холодных стадий полного оледенения и более теплых промежуточных фаз. В это время ледники отступали на возвышенности и к северу. Эти изменчивые условия приводили к последовательным миграциям или вымиранию животных и растений, что в конечном итоге сформировало сообщества, которые мы наблюдаем сейчас.
Ископаемые, находящиеся в донных отложениях, легко разрушаются, так как ледники изменяют ландшафт, а талая вода размывает пещеры. Это привело к тому, что осталось очень мало свидетельств о животных и экосистемах, существовавших до окончания последнего ледникового периода (примерно 11 000 лет назад).
Тем не менее, одно отложение сохранилось нетронутым более 75 000 лет — в Арне Квамгротта, ответвлении от более крупной карстовой пещерной системы Сторштайнхола в Норвегии.
Эта пещера расположена сразу за Полярным кругом, у подножия самой высокой горы Норвегии Штетинд, на окраине небольшого прибрежного городка Кьепсвик в провинции Нордландия. В этом регионе есть тысячи карстовых пещер, образовавшихся в результате растворения водой подстилающих пород, что привело к созданию впечатляющих и захватывающих пейзажей как на поверхности, так и под землей.
Нетронутое отложение с сохранившимися костями в Арне Квамгротта было впервые обнаружено в начале 1990-х годов во время добычи известняка. В 2021 и 2022 годах команда палеонтологов, возглавляемая учеными из Университета Осло, возвращалась в пещеру для изучения этих отложений, проведения раскопок и извлечения костного материала. Исследователи стремились получить как можно более полное представление о видовом разнообразии уникального древнего сообщества. Тщательные лабораторные анализы позволили создать экологическую картину последнего ледникового периода.
В ходе раскопок в пещере палеонтологи извлекли более 6000 фрагментов костей. Для их изучения ученые применили сравнительную остеологию (сравнение формы и структуры костей для идентификации видов) и метабаркодирование древней ДНК (идентификация фрагментированных костей путем анализа цепочек ДНК и сопоставления их с базой данных известных видов). Используя эти методы, исследователи выявили 46 различных видов животных (на уровне семейства, рода и вида), включая млекопитающих, птиц и рыб, обитающих как на суше, так и в море.
К этим видам относятся третьи по возрасту из когда-либо найденных белых медведей, а также морж, гренландский кит и морские птицы, такие как королевская гага и атлантический тупик. Были найдены останки рыб, включая арктического хариуса и атлантической трески. Одной из самых значимых находок стал копытный лемминг (Dicrostonyx torquatus) — грызун, ранее не встречавшийся в Скандинавии.