Ученые из Новосибирского государственного университета (НГУ) и Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН подтвердили гипотезу о существовании палеоконтинента Арктиды на месте Северного ледовитого океана, сообщает пресс-служба университета со ссылкой на публикацию в журнале Precambrian Research.

Древний континент АрктидаО том, что в Арктике в доисторические времена существовал континент, ученые подозревали давно. Основанием для этой гипотезы стала геологическая структура арктического шельфа, разбитого на блоки. Некоторые фрагменты древнего континента вошли в состав северной окраины Евразии. Но нужны были точные доказательства, чтобы восстановить его геологическую историю. За решение этой задачи взялись ученые из Новосибирска под руководством профессора кафедры общей и региональной геологии НГУ Дмитрия Метелкина.

Ученые исследовали свойства древнего геомагнитного поля, запечатленного в горных породах. Оно помогает восстановить точное положение образца в пространстве на момент его образования. Образцы для исследования собирали в экспедициях за последние 20 лет. Оказалось, что континент — ученые назвали его Арктидой — собирался дважды.

Арктида-I образовалась один миллиард лет назад, в докембрийскую эру. Она составляла часть суперконтинента Родинии, при распаде которого 750 млн лет образовались все известные теперь континентальные блоки. Арктида-II возникла около 250 млн лет назад как часть суперконтинента Пангеи.

Осколки Арктида-II сегодня — это Земля Франца-Иосифа, архипелаг Шпицберген, шельф Карского моря, архипелаг Северная Земля и северное побережье полуострова Таймыр, Новосибирские острова, шельф Восточно-Сибирского, Чукотского морей вместе с континентальными территориями Чукотки и северной Аляски, островные структуры Северной Америки, включая острова Элсмир и другие вблизи Гренландии.

Источник: Научная Россия

Американские палеонтологи открыли карликового динозавра, обитавшего неподалеку от Северного полюса. Этот родственник тираннозавров сумел приспособиться к экстремальным условиям высоких широт и стал "самым полярным" из известных науке гигантских ящеров.

Полярный динозавр Nanuqsaurus hoglundi Назвать нового динозавра решили Nanuqsaurus hoglundi. Слово "нанук" на языке коренных обитателей этих мест, инупиатов, означает "белый медведь". Возможно, что как и в случае с настоящими полярными медведями, нанукзавры были потомками обитателей далеких южных регионов, приспособившихся к жизни в суровых условиях Арктики. Длина взрослого тираннозавра-пигмея составляла всего семь метров, хотя его более южные родственники вырастали обычно до 12-15 метров. Жили они в самом конце мелового периода, всего за 5-7 млн лет до начала мел-палеогенового вымирания.

Скалу, в толще которой покоились остатки арктического тирекса, ученые нашли в 2006 году, когда экспедиция техасского Музея природы и науки имени Перо под руководством палеонтологов Энтони Фиорилло и Рональда Тыкоски исследовала отложения формации Prince Creek на крайнем севере Аляске. Кости слабо просматривались в монолите мелового возраста, поэтому их препарирование и исследование затянулись на несколько лет. Зато результаты этой работы оказались просто сенсационными.

Карликовый тираннозаврид Nanuqsaurus hoglundi. Реконструкция: Karen Carr "Только в прошлом году или около того, после описания некоторых других тираннозаврид, мы смогли сопоставить нашу находку с теми работами, – рассказал доктор Тыкоски. – Над нашими головами словно включилась лампочка. Мы сказали «черт побери, это действительно особенная штука".

В руках у палеонтологов оказались остатки одной из самых информативных частей скелета – головы. Крышка черепа, верхняя челюсть и зубы очень напоминали классического Tyrannosaurus rex, но имел размер всего в 60 сантиметров, в то время как череп взрослого тирекса обычно достигает полутора метров. В то же время аляскинский образец явно принадлежал взрослому тираннозавриду, родственному таким грозным хищникам, как Tarbosaurus и Tyrannosaurus. Поняв, с чем они имеют дело, ученые немедленно отправились обратно в Арктику и отыскали там вторую половину черепа. Благодаря ей изучение нового животного происходит намного легче.

По мнению ученых, маленький по сравнению с обычными тираннозавридами размер тела может являться адаптацией к колебанию численности ресурсов из-за резкой смены сезонов года в полярных условиях. Кроме того, могла сыграть свою роль и географическая изоляция – от более южных районов место находки карликового тирекса отделяет хребет Брукса, уже существовавший в меловом периоде, пишет Science 2.0.

"Карликовый тиранозавр сам по себе уже отличная находка, потому что он показывает нам кое-что о том, какой была окружающая среда древней Арктики, – отметил доктор Фиорилло. – Но еще более захватывающим наше открытие делает то обстоятельство, что Nanuqsaurus hoglundi свидетельствует о биологическом богатстве полярного мира во времена, когда Земля была намного теплее, чем сегодня".

Источник: PaleoNews

Древесную (или лесную) лягушку Rana sylvatica можно встретить там, куда обычные амфибии заходить поостереглись бы: Rana sylvatica обитает на севере США, на Аляске и в Канаде. Нет нужды объяснять, что за климат царит в этих местах, однако героиня нашей заметки каким-то образом выдерживает местные холода и с лёгкостью переносит замерзание в собственном теле двух третей объёма жидкости. 

Чтобы не замёрзнуть зимой, аляскинские лесные лягушки обеспечивают себя повышенной концентрацией криопротекторов. (Фото Steve Kaufman.)Джонатан Констанцо вместе с коллегами из Университета Майами в Оксфорде(США) не первый год пытается разгадать загадку морозоустойчивости этих амфибий. Обычно животные в таких случаях накапливают побольше веществ-криопротекторов — глюкозы, мочевины, глицерина и т. д., которые снижают температуру замерзания, из-за чего кровь и прочие биологические жидкости остаются незамерзающими при температурах заметно ниже 0 ˚C. И для лягушек, живущих, например, в Огайо, этого вполне достаточно, поскольку температура в этом штате обычно не падает ниже -5 ˚C. Но на Аляске бывает и -30 ˚C, так что исследователи решили изучить аляскинскую популяцию амфибий подробнее, чтобы выявить все добавочные уловки, защищающие от замерзания. 

Лягушек отлавливали и переправляли в лабораторию, где им устраивали осень «по-аляскински», постепенно уменьшая продолжительность светового дня и снижая температуру. Их подвергали разным режимам охлаждения: одних держали две недели при -16 ˚C, других — 12 недель при -4 ˚C. Однако, как пишут исследователи в Journal of Experimental Biology в любом случае аляскинские лягушки довольно быстро приходили в себя после «зимовки»: в среднем пробуждение занимало у них около двух дней. Rana sylvatica, которые жили южнее, просыпались намного дольше. 

Зоологи обнаружили одно разительное отличие южных лягушек от северных: их печень имела разный размер. У южных она составляла всего 8% от общей массы тела, а у аляскинских амфибий к осени и зиме достигала 22%.

Такая огромная печень, по мнению учёных, нужна лягушкам, чтобы иметь большой запас гликогена, из которого получается глюкоза, служащая криопротектором. На производство гликогена у лягушек идут жиры и даже некоторые мышечные белки. 

Кроме того, в плазме крови осенне-зимних аляскинских лягушек очень сильно (в 10 раз) повышался уровень мочевины.

 Чтобы пережить северные холода, R. sylvatica нужно в несколько раз больше криопротекторов, что, в частности, и заставляет амфибий «раскармливать» собственную печень. Однако исследователи отмечают, что суммарная концентрация всех растворённых веществ в плазме крови северных лягушек оказывается больше той, которую можно посчитать, сложив концентрации глюкозы, мочевины и других известных веществ. А это значит, что аляскинские R. sylvatica пользуются ещё какими-то биохимическими уловками, какими-то дополнительными веществами, которые нам пока что неизвестны. 

Источник: КОМРЬЮЛЕНТА

Аляскинские пищухи (воротничковая пищуха), прежде чем начать запасать на зиму сено, присматриваются к гусеницам местной бабочки Gynaephora groenlandica. Бабочка эта замечательна тем, что нашла себе приют за полярным кругом, в Гренландии, Канаде и Аляске, а гусеницы её живут по четырнадцать лет и во время зимовок им нипочём 70-градусные морозы. 

Гусеница Gynaephora groenlandica (фото subarcticmike).Гусеницы Gynaephora groenlandica выходят из зимних коконов в июне, когда исчезает снег. Несколько недель спустя местные пищухи начинают делать запасы на зиму: собирать в зимних убежищах сено. Понятно, что и гусеницы, и зверьки делят один и тот же ресурс — траву.

Аляскинская пищуха на сенозаготовках (фото Odephoto).Исследователи из Альбертского университета (Канада) пробовали менять численность гусениц на делянках, окружающих пищухины склады. Можно было бы ожидать, что грызуны будут искать места, которых гусеницы не касались. Однако всё оказалось наоборот: как пишут Изабель Баррио и её коллеги в журнале Biology Letters, пищухи в первую очередь устремлялись туда, где кормились гусеницы.

Исследователи полагают, что гусеницы служат для пищух гарантом качества травы — там, где первые питаются, трава будет лучше. Авторы также добавляют, что это очень необычное сотрудничество: чтобы между двумя травоядными, да ещё такими далёкими видами, да ещё когда один из видов присутствует тут в личиночной форме!

Возможно, всё дело в местном суровом климате, который кого хочешь заставит подружиться. Правда, неизвестно, имеют ли гусеницы какую-нибудь пользу от пищух.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Медведь спит не так, как сурки и суслики. Температура его тела снижается незначительно, зато обмен веществ падает на три четверти. Это позволяет крупному зверю не есть, не пить и не выделять отходы месяцами.

Черный американский медведь То, что медведь зимой спит, знают даже малые дети. Но подробностей медвежьей спячки до сих пор не знали и специалисты-зоологи. В основном, из-за трудности сбора данных — ведь не полезешь же в берлогу к медведю, чтобы измерить ему температуру. Биологам из Института арктической биологии Университета Аляски (Institute of Arctic Biology at the University of Alaska) в Фэрбенксе помогла телеметрия. Ученые вели наблюдения за пятью американскими черными медведями (Ursus americanus) – обитателями Аляски. Сначала животных отловили и под наркозом снабдили разными датчиками. Вживленный радиопередатчик передавал величину температуры тела, электрокардиограмму и электромиограмму (график электрической активности мышц). Подопытных медведей выпустили на изолированную лесную территорию, где в положенный срок они залегли в сооруженные для них искусственные берлоги.

Сон под присмотром

«Берлоги» представляли собой деревянные ящики с подстилкой, снабженные инфракрасными видеокамерами, измерителем активности и телеметрической антенной. Здесь же имелся анализатор выдыхаемого воздуха, измеряющий потребление кислорода и уровень углекислого газа.

Видеонаблюдение показало, что медведи спят, свернувшись калачиком — такая поза обеспечивает максимальную экономию тепла и воды. В среднем раз в два дня они начинают ворочаться, меняют позу, подгребают подстилку, но полностью не просыпаются. Самое интересное состояло в изучении их метаболизма, который позволяет им в течение 5−7 месяцев не есть, не пить и не выделять продукты жизнедеятельности.

Оказалось, что медведи спят не так, как мелкие млекопитающие, такие как сурки, суслики или летучие мыши. «Как правило, скорость обмена веществ у животных на каждые 10 градусов снижения температуры тела падает на 50%, но у медведей обмен снижается на 75%, хотя температура тела – всего на 5−6 градусов», — отмечает Эвинд Тойен (Øivind Tøien), руководитель исследования. Нормальная медвежья температура тела (37−38°С) падает в среднем до 33−34°С, но никогда не снижается ниже 30 градусов (это критическая температура для функционирования нейронов). Температура тела не всегда одинакова, она повышается и понижается в течение многодневных циклов. Дышит спящий медведь всего один-два раза в минуту. Скорость сердечных сокращений падает с 55 до 9 ударов в минуту (в среднем), при этом она меняется в зависимости от дыхания: сердце бьется чаще на вдохе и почти останавливается на выдохе. С учетом всех показателей уровень метаболизма спящего медведя составляет всего 25% от нормы.

Биологи ожидали, что когда медведи проснутся и выйдут из берлоги, их обмен веществ сразу же восстановится. Но оказалось, это не так: у проснувшихся животных метаболизм составлял всего половину от нормы, хотя температура тела достигла 37°С. Только через две-три недели жизнедеятельность животных достигла нормального уровня.

На следующем этапе ученые собираются изучить изменения в активности определенных генов, которые вызывают такие значительные сдвиги в медвежьем организме при спячке.

Медведи помогут понять людей

Исследование физиологии крупных млекопитающих во время спячки поможет понять механизмы выживания человека во время вынужденного длительного охлаждения. А также грамотно применять метод снижения температуры тела в медицинских целях, считают авторы работы.

О зимней спячке американских медведей можно прочитать в последнем выпуске Science.

Источник: Infox.ru

В центральной Аляске среди остатков дома, насчитывающего 11 500 лет, найден   скелет кремированного ребенка. Находка показала ученым неизвестные стороны жизни   первых «колонизаторов» Америки.

Раскопки 11500 летнего дома на Аляске    Исследование, которое проводилось при поддержке National Science Foundation,   возглавил Бен Поттер (Ben Potter) из Университета штата Аляска в Фэрбенксе. «Этот археологический   памятник показателен во всех смыслах этого слова. Важен как сам факт кремации   останков, так и другие находки, сделанные в ходе раскопок», — рассказал   Поттер.

Первобытная «дача»

    В отличие от временных охотничьих стоянок или других специализированных   поселений, которые в большом количестве находят археологи на территории Северной   Америки, недавно обнаруженный дом больше похож на сезонное жилище, которое было   обитаемо лишь в летние месяцы. По мнению исследователей, жившие здесь   палеоиндейцы, среди которых были дети и женщины, добывали себе пропитание   рыбалкой, охотой на птиц и мелких млекопитающих животных, которые водились в   окрестностях.

    «До настоящего момента мы точно знали лишь, что люди охотились на крупную   дичь, например, на бизонов и лосей, и изготовляли для этого специальное оружие.   И большинство изученных нами первобытных поселений представляли собой охотничьи   стоянки. А теперь мы нашли место, где жили также женщины и дети. То есть мы   обнаружили важную составляющую часть системы первобытных поселений, сведения о   которой мы не можем почерпнуть ни из каких письменных источников», — объяснил   важность находки Поттер.

    Место, где стояло село, называется «Верхняя солнечная река» (Upper Sun   River): так переводится атабаскское название этой местности – Xaasaa Na. Поэтому   местные жители из племени Озера Хили назвали ребенка Xaasaa Cheege Ts'eniin   (Upward Sun River Mouth Child, Ребенок из верховий устья Солнечной реки).

Ребенок, похороненный в центре дома

    Пол первобытного дома был найден на глубине 27 см. Цветные пятна в осадочных   слоях свидетельствуют, что стены и крышу поддерживали столбы, хотя сегодня   сказать, из чего они были сделаны, невозможно (кстати, дом не был раскопан   целиком, поэтому его площадь также неизвестна).

    Находка человеческого скелета стала для ученых приятной неожиданностью, так   как в субарктической Аляске исследователям никогда не попадались человеческие   останки старше нескольких столетий. Ученые не могут сказать, как именно умер   ребенок. Однако после смерти его тело кремировали в большой яме, вырытой в   центре дома. Яма имела овальную форму и глубину в 45 см. Археологи пришли к   выводу, что после кремации она была засыпана, а дом покинут.

    В яме сохранилось около 20% костей от сожженного скелета. По этим останкам   невозможно определить пол ребенка. Но зато сохранились несколько зубов:   археологи проанализировали их и пришли к выводу, что ребенок умер в трехлетнем   возрасте. На скелете не удалось обнаружить какие-либо следы травм или болезней,   однако это ученых не удивило – большинство болезней не оставляют следов на   костях.

    До появления захоронения в яме ежедневно горел огонь, там же готовили пищу.   В осадочных слоях ниже скелета археологи нашли кости лосося, сусликов, белых   куропаток и других мелких животных.

Отношение палеоиндейцев к детям

    Поттер вместе с коллегами не смог обнаружить какие-либо предметы, которые   можно было бы определить как погребальный инвентарь. Рядом со скелетом археологи   нашли лишь два кусочка красной охры, но их значение остается неясным. Красная   охра использовалась при погребальных обрядах по всему миру, однако у этого   природного красителя было и множество других функций. Поттер отметил, что   отсутствие подобных предметов типично для кочевых сообществ охотников и   собирателей. Однако не стоит трактовать это как признак того, что смерть ребенка   не имела никакого значения для людей.

    «Все собранные нами данные свидетельствуют о том, что смерть малыша не прошла   незамеченной. Об этом говорит расположение погребения в доме. Дом был центром   активной деятельности местных жителей – там готовили, если, спали. И то, что   люди похоронили в помещении ребенка — достаточно веское свидетельство того, что   к детям относились с особой заботой», — рассказал археолог.

    Конечно, у ученых осталось множество вопросов, связанных с обстоятельствами   смерти ребенка, однако для Поттера и других археологов весь комплекс   археологического памятника вызывает еще больший интерес. Теперь историки могут   сделать новые выводы об образе жизни древнейших жителей этого региона.

Первые жители Аляски

    Аляска была частью Берингии, через нее пролегал путь из Старого в Новый свет,   поэтому ученым особенно важны любые сведения о древнейших жителях этой   территории. Хотя многие предположения исследователей до сих пор вызывают   множество споров, в целом все ученые сходятся во мнении, что первые люди   северной Америки пришли сюда через Берингов перешеек из Сибири где-то в конце   последней ледниковой эпохи, около 13 000 лет назад (или даже раньше). Однако   ученые до сих пор располагают весьма скудными сведениями о древнейшей истории   Берингии. Археологи нашли в Северной Америке лишь несколько домов, которые   относятся к первым двум тысячелетиям пребывания людей на территории Берингии. И   если не считать последнюю находку, то почти все дома были обнаружены в штатах,   расположенных южнее Аляски, или у озера Ушки в Сибири. А погребение того периода   удалось найти только в Сибири.

    Каменные орудия того времени, найденные на территории центральной Аляски,   относятся к микролитам. Однако представители культуры Кловис центральной части   Северной Америки не изготавливали микролиты. Каменные орудия, остатки дома и   кости животных, найденные в Аляске, гораздо больше походят на аналогичные   находки у озера Ушки в Сибири, чем на предметы первобытной культуры, которые   археологи находят на территории всех остальных 48 штатов. «Эта технология   изготовления каменных орудий указывают на связь между Аляской и Старым светом»,    — отметил Поттер.

    Исследователи уже давно спорят по поводу того, представляли ли древние жители   центральной Аляски во время позднего плейстоцена или раннего голоцена единую   культурную группу или же принадлежали к разным формациям. По мнению Поттера   и его коллег, последняя находка говорит в пользу первого предположения. Между   археологическими памятниками того времени существует разница, однако она,   скорее, отражает разнообразие жизни людей. Разные члены этого единого общества   выполняли разные задачи. Одни охотились на крупную дичь, другие добывали мелкую   живность. И приоритеты первобытных людей менялись в зависимости от времен   года.

Побережья арктических морей стали активно разрушаться. В среднем, по подсчетам ученых, берега отступают со скоростью 50 см в год. А на Аляске скорость разрушения достигла 8,4 метра в год.

Арктика – одно из мест на Земле, где процессы изменения климата проявляются особенно сильно. Это касается и побережий арктических морей, которые отличаются особой нестабильностью. Как считают многие климатологи, глобальное потепление в Арктике в будущем станет еще заметнее. По прогнозам, именно там температура воздуха и воды повысится больше всего.

Международная группа ученых, в которую входили специалисты Института криосферы Земли РАН (Москва) и ВНИИ океанологии (Санкт-Петербург), под руководством доктора Юга Лантуита (Hugues Lantuit) из Института полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера (Германия) исследовали процессы, происходящие на побережьях арктических морей. Всего они обследовали более ста тысяч километров береговой зоны.

Берега отступают

Ученые пришли к выводу, что в течение последних десяти лет из-за эрозии арктические берега отступают в среднем со скоростью 0,5 метра в год. Быстрее всего берега разрушаются в районе моря Лаптевых, Восточно-Сибирского моря и моря Бофорта — там эрозия происходит со скоростью больше трех метров в год. Рекорд же зафиксирован в 2008 и 2009 году в районе Дрю Пойнт (Drew Point) на Аляске – разрушение берегов в этом месте происходило со скоростью 8,4 метра в год. Причина таких активных процессов – протаивание на большую глубину слоя вечной мерзлоты и удлинение летнего сезона, когда моря остаются безо льда и берега разрушаются волнами, считают авторы исследования.

«Арктика очень точно отражает все глобальные процессы, которые происходят на Земле. А вечная мерзлота в Арктике сразу реагирует на малейшие изменения климата. Большая продолжительность сезона свободной ото льда воды ведет к активной эрозии берегов», — говорит доктор Лантуит.Оттаивший грунт сползает в море

Оттаявшие берега разрушаются волнами

Слой вечной мерзлоты оттаивает каждое лето на определенную глубину, и в последние годы, по наблюдениям ученых, эта глубина увеличивается. В Арктике наблюдается и другая тенденция. Арктические моря стали замерзать намного позже, а некоторые акватории вообще остаются безо льда всю зиму. Так, гораздо меньше льда в последние годы наблюдалось в Гудзоновом заливе, Гудзоновом проливе и проливе Дэвиса. А в море Лабрадор в январе 2011 года ледовый покров так и не установился.

В результате более глубокого протаивания слоя вечной мерзлоты и действия волн на незамерзающих участках морей берега начали интенсивно разрушаться. Естественно, такое разрушение влияет и на прибрежные наземные, и на морские экосистемы.

«С береговой зоной Арктики происходят существенные изменения, которые связаны с глобальными климатическими процессами. Эти изменения сильно влияют на прибрежные экосистемы. Ведь из-за эрозии в моря попадает большое количество органики, из-за чего нарушается работа морских экосистем, меняются циклы питательных веществ», — пишут авторы работы в статье, опубликованной в последнем номере журнала Estuaries and Coasts.

Источник: Infox.ru