Коллаген раскрывает тайну: чьи кости скрывались в музеях 10 000 лет

Представьте себе Северную Америку 50 000 лет назад. Это мир гигантов. По холодным равнинам бродят мамонты, в лесах скрываются мастодонты и саблезубые тигры. Там, где сейчас прерии, пасутся стада огромных бизонов и верблюдов невероятного роста. В озёрах резвятся бобры размером с медведя, а по лесам к востоку от Скалистых гор неспешно бредут наземные ленивцы весом более тонны. Фантастический пейзаж, не правда ли?

А потом, ближе к концу последнего ледникового периода, почти все они бесследно исчезли. Куда? Почему? На этот счет есть два непримиримых лагеря. Первые винят людей, которые пришли на континент. Мол, охотились без меры, выжигали леса, конкурировали за ресурсы. Другие указывают на климат: мир резко потеплел, ледники отступили, и экосистемы изменились слишком быстро для таких крупных и медлительных животных.

Десятилетия исследований, а разгадки как не было, так и нет. Учёным просто не хватает улик, чтобы с уверенностью сказать: «Вот он, виновник!». Проблема ещё и в том, что кости сохраняются избирательно. Где-то мы находим целые скелеты, а где-то — лишь горсть крошечных, неопознанных фрагментов. Из-за этого мы плохо понимаем, где и когда конкретный вид жил, как реагировал на приход людей или потепление. Картина получается с дырками.

Современные технологии и старые кости

Новое исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Mammal Science, должно помочь заполнить эти пробелы. Учёные обратились к бесценным коллекциям Смитсоновского национального музея естественной истории в Вашингтоне. Этот музей — настоящая сокровищница, где за последнее столетие накопились тонны археологических находок. И в них может скрываться ключ к тайне вымирания.

В наше время палеонтология всё чаще идёт не в поле с лопатой, а в лабораторию с высокотехнологичным оборудованием. Один из таких новых методов — ZooMS, или «зооархеология через масс-спектрометрию». Суть в том, что хотя большинство белков после смерти распадаются, некоторые, вроде костного коллагена, способны сохраняться тысячи лет. И что важно — структура коллагена различается у разных групп и даже видов животных. Он работает как уникальный молекулярный штрих-код.

Учёные извлекают из костного фрагмента сохранившиеся сегменты коллагена и анализируют их на масс-спектрометре. Прибор считывает этот «штрих-код» и выдаёт ответ: эта крошечная косточка принадлежала мамонту, а вот эта — древнему верблюду. Просто волшебство, согласитесь?

Превосходная сохранность биомолекул

Результаты превзошли ожидания. Несмотря на возраст коллекций, 80% протестированных костей содержали достаточно коллагена для анализа. В 73% случаев удалось определить род животного! Среди опознанных таксонов — бизоны (Bison), мамонты (Mammuthus), верблюдовые (Camelidae) и, возможно, мастодонты (Mammut). Некоторые образцы, увы, удалось отнести только к широким группам, но и это уже победа.

Теперь, когда метод ZooMS открывает двери к анализу миллионов ранее бесполезных фрагментов, у учёных появляется гора новых данных. Эти данные могут, наконец, пролить свет на судьбу североамериканских гигантов. Возможно, скоро мы узнаем, что же на самом деле произошло: была ли это безжалостная человеческая рука или неумолимая сила природы. А как вы думаете, кто виноват?