Истина в дыму

Основной пищей пещерных львов были полярные олени. Такой вывод сделали палеонтологи, причем вовсе не на основе пристального изучения останков в пещерах или исследования зубов животных. Все это удалось выяснить после того, как в лаборатории сожгли несколько миллиграммов костей вымерших львов.

Херве Бочеренс и его коллеги из университета Тюбингена в Германии раскрывают секреты своей работы в журнале Quaternary International, а кратко суть исследования описывается в Science. Ученые выделяли едва заметный фрагмент костной ткани, сжигали его и таким образом на первый взгляд отдалялись от разгадки диеты животного еще дальше — ну что можно определить даже не по кусочку кости возрастом 20 тыс. лет, а по дыму от нее? Если анализировать дым на содержание химических соединений как таковых, то ничего особенно интересного, однако если обратить внимание на изотопный состав образующих кость атомов, то все резко меняется.

Все элементы таблицы Менделеева, начиная с водорода и заканчивая синтезированными физиками последними ячейками далеко за ураном, могут существовать в виде разных изотопов, ядра атомов которых имеют разное количество нейтронов. Наиболее распространен углерод-12 с шестью нейтронами на шесть протонов, но есть и углерод-13, у которого нейтронов семь. Есть кислород-16, а есть кислород-17 и даже кислород-18, причем это все стабильные изотопы.

С химической точки зрения изотопы одного элемента очень похожи, но небольших различий все же достаточно для того, чтобы в определенные реакции скорее вступали молекулы с одними свойствами, а не другими. А так как в организме животного протекают тысячи разных реакций, его собственный изотопный состав начинает, с одной стороны, отличаться от состава съеденной пищи, а с другой — зависеть от нее.

Исследования позволили установить, что останки хищников и травоядных имели разное количество азота-15 и углерода-13. В то же время, зная процентное соотношение редких изотопов в теле потенциальных жертв, по останкам хищника тоже можно определить, чем он питался.

Из этой информации удалось извлечь и еще один интересный факт. Рацион пещерного льва, который был, кстати, одним из крупнейших представителей семейства кошачьих за всю историю планеты, помогает лучше представить экосистему ледникового периода. По словам Бочеренса, доисторические львы оказались куда более привередливы, чем их потомки. Сейчас львы едят то, что поймают, в прошлом же среди этих хищников находились гурманы, которые явно специализировались на определенной пище. Лишь потом пришлось сначала довольствоваться оленями, а затем и протянуть лапы — когда северные олени ушли из центральной части Европы.

«Если мы сможем определить, в каких условиях жили животные, мы узнаем и то, в каких жили люди», — считает Ральф Дитрих Калке, не участвовавший в исследовании палеонтолог из института Сенкенберга, который надеется, что в будущем удастся извлекать из изотопного состава еще больше информации.