Климат прошлого зашифрован в навозной куче

У ученых существует множество возможностей узнать о палеоклимате. Для этих целей подходят любые хорошо сохранившиеся останки животных или растений, донные отложения водоемов, ледниковые керны. Правда, для некоторых районов найти такие объекты для изучения просто невозможно. Недостаток объектов, по которым можно было бы реконструировать климат, характерен, например, для южной Африки.

Еда капских даманов -- ключ к разгадке

Группа исследователей под руководством доктора Андрю Карра (Andrew S. Carr) из Университета в Лестере и доктора Брайана Чейза (Brian M. Chase) из Института изучения эволюции в Монпелье нашла оригинальные объекты, которые помогли ученым восстановить особенности климата юга Африки за последние 30 тысяч лет. Объектами оказались минерализовавшиеся экскременты капских даманов (Procavia capensis) – животных, широко распространенных по всему африканскому континенту. Внешне они напоминают кроликов, но на самом деле никакого родства с ними не имеют, а, по словам ученых, находятся ближе к семейству слоновых. Как объясняет доктор Карр, колонии этих животных имеют специальные места для дефекации. Там на протяжении тысяч лет формируются навозные кучи – смесь экскрементов с кристаллизовавшейся мочой. Эта смесь под названием «hyraceum» широко применяется в традиционной медицине народов этих областей Африки.

«Капские даманы – растительноядные, они совершенно не притязательны к еде и питаются любыми растениями. При этом дальше чем на 60-500 метров от своих мест обитания в поисках пищи они не уходят. Поэтому можно считать, что их экскременты вполне отражают состав растительности в том или ином месте их обитания», -- говорит Карр.

Новый метод реконструкции палеоклимата

Ученые проводили исследования в двух районах с разными современными климатическими условиями: – на самом юге Африки (в пределах Капской флористической области) и в более сухих саваннах -- в центральной Намибии. В отложениях экскрементов при помощи масс-спектрометрии ученые определили содержание линейных (n-)алканов, которые образовались в процессе метаболизма животных, а также изотопа углерода С¹³. Как говорит Карр, соотношение этих веществ в районе Капской флористической области и в Намибии оказалось разным. Более того, отличалось оно и в слоях, датированных разным временем.

«N-алканы и углерод-13 можно считать прекрасными биоиндикаторами – показателями того, чем питались даманы. Это значит, с их помощью можно ответить на вопрос, в какой среде жили эти животные и какая растительность тогда преобладала», -- пишут авторы. «Наш анализ показал, что на юге Африки в районе, где осадков выпадает больше, преобладали растения С₃ пути

фотосинтеза, а в сухих саваннах Намибии – растения С₄ пути», -- говорит Карр. Датировав различные слои экскрементов, ученые пришли к выводу, что примерно 6000-2500 лет назад в центральной Африке поменялся тип растительности: начали преобладать саванны, а климат стал более засушливым. Впрочем, по словам ученых, более подробно описать климатическую историю юга Африки при помощи следов жизнедеятельности капских даманов, живших тысячи лет назад на этой территории, им еще только предстоит.

«Собрать подобные данные относительно несложно, поэтому этот материал можно считать ценным инструментом, с помощью которого можно восстановить динамику климата прошлого», -- подводят итог работы авторы.

Об исследованиях доктора Карра и Чейза более подробно можно прочитать в статье The potential of plant biomarker evidence derived from rock hyrax middens as an indicator of palaeoenvironmental change, опубликованной в журнале Paleogeography, paleoclimatology, paleoecology, а также в статье Evidence for progressive Holocene aridification in southern Africa recorded in Namibian hyrax middens: Implications for African Monsoon dynamics, опубликованной в Journal Quaternary Research.