Ученые разработали новый метод идентификации австралийской мегафауны, используя коллагеновые пептиды из окаменевших останков. Они смогли определить три ключевых вида вымерших крупных животных: гигантского вомбата размером с гиппопотама (Zygomaturus trilobus), огромного кенгуру (Protemnodon mamkurra) и сумчатого с огромными когтями (Palorchestes azael). Этот метод позволяет изучать ископаемые останки, особенно в тропических регионах, где ДНК плохо сохраняется, и помогает лучше понять причины вымирания мегафауны в Австралии и ее взаимодействие с ранними людьми. Работа опубликована в журнале Frontiers in Mammal Science.
Мегафауна Австралии — это группа крупных животных, которые жили на древнем континенте Сахул (включавшем Австралию, Новую Гвинею и Тасманию) примерно от 1,6 миллиона до 40 тысяч лет назад. Эти животные весили обычно больше 45 килограммов, и среди них были очень крупные виды, например дипротодон, сумчатый гигант размером с грузовик, и зигоматурус, вомбат размером с гиппопотама. Большинство этих крупных животных вымерли в эпоху позднего плейстоцена, примерно от 50 до 40 тысяч лет назад, то есть вскоре после того, как на континент пришли первые люди. Ученые выдвигают несколько гипотез о причинах вымирания мегафауны. Среди них — первобытные люди, которые могли истреблять крупных животных, а также изменение климата, например усиление засушливости.
При изучении окаменелостей исследователи столкнулись с проблемой: в образцах австралийской мегафауны ДНК плохо сохраняется из-за жаркого и влажного климата. Чтобы решить эту задачу, команда применила метод зооархеологии с масс-спектрометрией (ZooMS), который позволяет распознать виды по пептидам коллагена — белка, который сохраняется лучше, чем ДНК, даже в сложных условиях. Этот метод анализирует короткие цепочки аминокислот в коллагене, позволяя отличать разные роды животных.
Исследователи изучили образцы коллагена трех видов австралийской мегафауны: гигантского вомбата Zygomaturus trilobus, кенгуру Protemnodon mamkurra и сумчатого Palorchestes azael с большими когтями. Эти виды важны для понимания причин вымирания мегафауны, потому что первые два рода полностью вымерли в позднем плейстоцене, а Protemnodon мог сосуществовать с первыми людьми в Тасмании более 43 тысяч лет назад.
Для анализа ученые взяли образцы коллагена из ископаемых костей. С помощью масс-спектрометрии они выделили образцы пептидов, которые позволили отличить Protemnodon от пяти современных и одного вымершего рода кенгуру, а также отделить Zygomaturus и Palorchestes от других крупных сумчатых. Однако исследователям не удалось отличить Zygomaturus от Palorchestes по коллагену, что объясняется медленной эволюцией изменений в коллагене.
Метод зооархеологии с масс-спектрометрией будет полезен в тропических регионах Австралии, где ДНК практически не сохраняется, а традиционные методы идентификации по структуре костей затруднены из-за плохого качества найденных образцов.
«С помощью коллагеновых пептидных маркеров мы можем начать идентифицировать большее количество останков мегафауны в австралийских палеонтологических сообществах. Однако существует гораздо больше видов, для которых все еще необходимо охарактеризовать коллагеновые пептидные маркеры. Двумя примерами могут служить дипротодоны, самый крупный род сумчатых, когда-либо существовавший, и Thylacoleo, самый крупный сумчатый хищник», — рассказал Карл Питерс из Университета Алгарве, Португалия.