Выжившие в степных могилах наноорганизмы объяснили изменения климата и переселения народов

Готовы промежуточные итоги исследования сообществ бактерий и микробов, которые были обнаружены в курганах волго-донских степей. Возраст некоторых из микроорганизмов не менее 6 тыс. лет. Ради выживания они впадали в анабиоз и сжимались до наноразмеров. Свойства популяций этих организмов объясняют исторические процессы и помогают оценить риск глобальной засухи.

Ученые Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН обнаружили в древних курганах выжившие колонии микроорганизмов, чей возраст равен возрасту старинных могил. Благодаря исследованиям их свойств получается составить не только климатическую летопись региона, но и объяснить некоторые исторические явления. В почвах засушливых периодов меньше гумуса, а колонии микробов оказываются менее способными к реактивации — то есть их дольше приходится «будить».

Найдены живые свидетели татаро-монгольского нашествия

— Микробы того времени — это наше ноу-хау. В курганах, в захороненных почвах микроорганизмы оказались как бы законсервированными — у них не было доступа к влаге и нового органического вещества, то есть питания, поэтому часть представителей сообществ уменьшились в размерах — произошел переход в наноформы, часть организмов впала в анабиоз и замедлила метаболизм, — объясняет один из авторов проекта, заместитель директора по науке ИФХиБПП РАН, профессор Виталий Демкин.

Для него эти бактерии представляют интерес лишь как одно из средств для изучения почв в разные периоды времени. Исследования в этом направлении ведутся с 1996 года, и ученые уже далеко продвинулись — составили своего рода климатическую летопись региона, которая в свою очередь объяснила процессы миграции людей.

— Около 4 тыс. лет назад в южнорусских степях возник самый масштабный палеоэкологический кризис за последние 6 тыс. лет. В период средней бронзы Нижнее Поволжье было так называемой варварской периферией, здесь жило оседлое и полуоседлое население — племена катакомбной культуры. Из-за кризиса степной экосистемы, во время которого количество осадков уменьшилось с 350 мм в год до 200–250 мм, и стало происходить опустынивание, племена вынуждены были перейти на другой тип хозяйствования — подвижное частушеское скотоводство. Резкая аридизация климата в это время имела глобальный характер, она была зафиксирована в ряде регионов степей и пустынь Евразии. Этот же период отмечен упадком древних цивилизаций Передней Азии в связи с опустыниванием ландшафтов и засолением земель.

И даже причины прихода Золотой Орды в Нижнее Поволжье удается объяснить с помощью анализа почвы и микроорганизмов — в этот момент климат степи несколько улучшился и стал более пригодным для оседлой жизни.

— Столица Золотой Орды — город Сарай аль-Джедид (нынешний Царев в Волгоградской области) — стала крупным центром, где бурлила жизнь. В 30–40 годы XIV века при хане Узбеке постоянное население поселения доходило до 50 тыс. человек. Для сравнения, в Лондоне тогда проживало порядка 20 тыс., — говорит Демкин.

Благодаря исследованию почвенных бактерий и состава грунта можно не только объяснить события прошлого, но построить прогноз на будущее.

— Савроматские курганы дают детальную динамику — там наблюдалась закономерная смена влажных периодов засушливыми, изменение среднегодовой нормы осадков на 30–50 мм, а цикличность укладывалась в 100–200 лет. Если перекинуть мостик в древность и учесть, что за последние 30 лет среднегодовая норма осадков выросла на 30–35 мм, то можно предположить, что в течение еще приблизительно 100 лет влажность в этом регионе будет расти, — считает Демкин.

По мнению Демкина подобные исследования могут в перспективе объяснить и более глобальные процессы, связанные с изменением климата. Ученый, говоря о глобальном потеплении, советует помнить, что в VII–XI веках (раннее Средневековье) в Европе наступило резкое потепление, подтаяли альпийские ледники, а викинги открыли Гренландию. После этого в XIX веке наступил малый ледниковый период, во время которого иногда даже летом Темза стояла подо льдом. ИФХиБПП РАН подал заявку на получение гранта в Российском фонде фундаментальных исследований на продолжение исследований курганов волго-донских степей. Новая часть исследования должна лучше объяснить связь изменения почв и климата.

Коллеги Демкина говорят, что он открыл новую область для исследования на стыке археологии и микробиологии — анализом почвенных бактерий для оценки климата никто не занимается.

— Это проблема очень интересная — попробовать использовать микроорганизмы для реконструкции климатических изменений и возможно ответить на исторические вопросы, — говорит директор Института микробиологии РАН имени Виноградского Валерий Гальченко.

При этом ряд ученых считает спорным вопрос о возрасте бактерий — по мнению Гальченко, определить сколько лет микроорганизму невозможно, можно лишь узнать, сколько лет веществу, из которого он состоит или в котором он живет.



Источник