Zapovednaya Cave - the new location of Pleistocene and Holocene Mammals fauna in Minusinsk Depression (Southern Siberia).pdf Введение Пещеры являются уникальным типом тафоцено-зов, содержащим часто наиболее представительные в видовом отношении ассоциации костных остатков плейстоценовой фауны. Именно в пещерах содержится наибольший процент остатков хищных млекопитающих, практически не встречающихся в та-фоценозах других типов. К примеру, в крупных многовидовых аллювиальных местонахождениях Западно-Сибирской равнины, содержащих наиболее богатые фаунистические коллекции, остатки хищников составляют 1,1-2,4 % от общего количества остатков [Shpansky et al., 2016; Васильев и др., 2019], тогда как во многих пещерах Алтае-Саянской горной области хищные млекопитающие составляют большую часть фаунистических остатков [Деревянко и др., 2003; Косинцев, Васильев, 2009]. К настоящему времени на юге Сибири лучше всего изученными являются пещеры Алтайской спелеопровинции (рис. 1, A). Изучению ископаемой фауны и археологических материалов пещер Алтайской спелеопровинции посвящены не только многочисленные статьи, но и обобщающие монографии [Деревянко и др., 2003; Деревянко и др., 2018]. Пещеры Салаиро-Кузнецкой, Тувинско-Западно-Саянской и Восточно-Саянской спелеопровинций исследованы в гораздо меньшей степени. В пределах этих провинций больше всего пещер сосредоточено в спелеообластях Манско-Енисейской, Кузнецкого Алатау и Горной Шории |Атлас..., 2019]. На территории Республики Хакасия насчитывается более 90 карстовых пещер и полостей, большая часть которых расположена в Кузнецком Алатау. Несмотря на такое обилие пещер, менее 30 % из них имеют палеофаунистическую характеристику [Оводов, 2009]. Наиболее существенный вклад в изучение плейстоценовой фауны из пещерных тафоцено-зов региона внес Н.Д. Оводов, который за более чем 50 лет научной деятельности изучил палеонтологические материалы из многих пещер региона [Оводов, 2009]. Однако, кроме приведения видового состава и соотношения остатков, а также возрастной интерпретации остатков на основании единичных 14С-датировок или на основании характера фауны (плейстоценовая/голоценовая), других данных о характере фаун из этих пещер практически нет. Из всех пещер региона детальное геологическое строение изучено лишь для грота Двуглазка [Абрамова, 1985]. Отложения грота Проскурякова также охарактеризованы [Оводов и др., 1992], но менее детально, чем в Двуглазке. В остальных случаях отложения, заполняющие пещеры, практически не охарактеризованы, что в известной степени затрудняет исследования и анализ фауны из этих местонахождений. В предлагаемой работе приводится описание нового пещерного местонахождения в Южно-Минусинской впадине, содержащего остатки млекопитающих позднего плейстоцена и голоцена. Приведены описание геологического строения отложений пещеры, стратиграфическая интерпретация и фаунистическая характеристика. Заповедная открыта и впервые обследована «Абаканским клубом спелеологов», отложения изучены Д. Г. Маликовым по шурфу, заложенному в центральной галерее пещеры. Материал и методы Костные остатки крупных млекопитающих получены в ходе раскопок разведочного шурфа в центральной галерее пещеры. В общей сложности было изучено 126 костных остатков (табл. 1). Полученный материал передан на хранение в коллекцию Хакасского национального краеведческого музея им. Л. Р. Кызласова. Сходство местонахождений оценивалось кластерным анализом с использованием метода минимальной дисперсии Уорда и методом невзвешенного попарного среднего, выполненным с использованием программного обеспечения Past версии 4.04 [Hammer et al., 2001]. Радиоуглеродное датирование проведено по фракциям коллагена (кость) и целлюлозы (древесина) бензольно-сцинтилляционном методом в ИГМ СО РАН. Для пробоподготовки образцов применялась кислотно-щелочно-кислотная методика [Арсланов и др., 1968] с последующим пиролизом полученного материала. Уголь использовался для приготовления счетного препарата - бензола. Рис. 1. Местоположение Минусинской котловины в пределах Алтае-Саянской спелеологической страны [Атлас..., 2019] (A). Наиболее крупные пещерные местонахождения ископаемой фауны в горном обрамлении Минусинской котловины (B) Местонахождения: 1 - Пещера Археологическая; 2 - Гроты Тохзасский и Проскурякова; 3 - Грот Двуглазка; 4 - Пещера Заповедная; 5 - Пещера Фанатиков Fig. 1. Location of the Minusinsk depression within the Altai-Sayan speleological country [Atlas..., 2019] (A). The largest fossil fauna cave localities in the mountain frame of the Minusinsk depression (B) The name of locations: 1 - Arheologicheskaya cave; 2 - Tohzaskij and Proskuryakov grotto; 3 - Dvuglazka grotto; 4 - Zapovednaya cave; 5 - Fanatikov cave Таблица 1 Фаунистические остатки млекопитающих из пещеры Заповедная Table 1 List of mammals remains from the Zapovednaya cave Вид Голоцен (слой 4) Плейстоцен (слои 5 и 6) Spermophilus undulatus Pallas, 1778 5 3 Marmota baibacina Kastschenko, 1899 26 15 Vulpes vulpes L., 1758 3 7 Ursus arctos L., 1758 3 Martes zibellina L., 1758 2 Mustela sp. 1 Meles leucurus Hodgson, 1847 8 Crocuta spelaea Goldfuss, 1823 3 Equus sp. 18 7 Megaloceros giganteus Blumenbach, 1803 2 Крупный рогатый скот (КРС) 3 Bison priscus Bojanus, 1827 2 Saiga tatarica L., 1766 11 Мелкий рогатый скот (МРС) 5 Capra sibirica Pallas, 1776 2 Определение остаточной активности углерода выполнено на ультранизкофоновом жидко-сцинтилляционном спектрометре-радиометре QUANTULUS-1220 (Wallac, Финляндия). Для расчета возраста использовался период полураспада 14С равный 5 570 лет, возраст рассчитан от 1950 г. Радиоуглеродные даты были откалиброваны по 2о с использованием программы OxCal 4.4 (https://c14.arch. ox.ac.uk/oxcal/OxCal.html) с набором калибровочных данных IntCal20 [Reimer et al., 2020]. В статье представлены как радиоуглеродные (BP), так и калиброванные датировки (cal BP). Геолого-географическая характеристика местонахождения Пещера Заповедная относится к Сагархаинскому спелеоучастку, вход расположен под скальным обнажением в верхней четверти западного склона хребта (N 53°54', E 90°36'), ограничивающего Сорный лог, который выходит в Камызякскую степь (рис. 1, B). Вход находится на абсолютной отметке 845 м, относительная высота составляет 145 м от уровня лога. Климат пещеры умеренно влажный. Температура постоянная и в глубине пещеры держится около +4 °С. Приточной циркуляции воздуха не обнаружено. Пещера развита в отложениях сорнинской свиты верхнего венда [Котельников и др., 2018]. Свиту слагают известняки темно-серые и серые, реже доломиты, прослои и линзы силицитов, известняки с кремнистыми конкрециями, углеродисто-кремнистые и углеродисто-глинистые сланцы. В средней части горизонт кремнистых фосфатоносных сланцев, песчаников, алевролитов с таблитчатыми кристаллами барита. Вход в пещеру арочной формы, начинается с небольшого грота квадратного сечения, который переходит в слабо наклонный меандр, уходящий вглубь горы (рис. 2). Общая длина обследованных ходов составляет 50 м, исследованная глубина пещеры 3 м. Галереи пещеры представляют собой «меандры сибирского типа», то есть имеют форму сечения в виде перевернутой замочной скважины. Широкая часть «скважины» заполнена рыхлым материалом. В процессе коррозионного выветривания, связанном в первую очередь с растворяющим действием конденсата, из верхней части меандра падают камни, которые в изобилии встречаются в донном материале. Рост верхней щели меандра связан как раз с этими процессами. В дальних ходах пещеры для человека доступны только эти вторично образованные полости. Ходы под ними погребены рыхлым материалом. В центральной галерее пещеры заложен шурф, которым были вскрыты отложения до глубины 80 см, разрез описан по южной стенке раскопа, перед входом в «ход Зубастый». Разрез отложений южной стенки (линия a-b на рис. 2, A) центральной галереи пещеры Заповедная: 1. Современные отложения, темно-коричневый средний суглинок с большим количеством травы, нижняя граница постепенная. Мощность 5 см. 2. Слой карбонатной крошки, рыхлая, легко крошится, нижняя граница резкая. Мощность 6 см. 3. Слой черного тяжелого суглинка, встречаются волнистые серые прослои золы от костра, под ним куски известняка до 5 см диаметра, нижняя граница волнистая. Мощность ~2 см. 4. Коричневый легкий суглинок, рыхлый, с многочисленными включениями некрупных обломков известняка (1-3 см в диаметре), реже крупные фрагменты до 5-10 см, к низу размер глыб известняка увеличивается до 25 см. На глубине 40-50 см встречаются фрагменты древесины, на глубине 20-25 см - угольки. Слой с основной массой голоценовых костных остатков. Подошва слоя постепенно переходит в нижележащий слой, переход выделяется преимущественно по цвету, местами в виде «затеков». Мощность ~50 см. 5. Легкий суглинок, светло-коричневый, встречаются мелкие карбонаты, запекшаяся красная глина, крупные (до 15 см) отломы известняка. Слой содержит кости крупных млекопитающих. Контакт с подстилающим слоем выделяется по плотности и цвету. Мощность ~15 см. 6. Тяжелый суглинок, плотный, оранжевокоричневый. Слой содержит кости крупных млекопитающих. Мощность >10 см. К настоящему моменту удалось установить две фаунистические ассоциации. Из слоя коричневых легких суглинков (литологический слой 4) происходит ассоциация голоценовых остатков, относящихся к суббореальному периоду голоцена. Возраст может быть обоснован двумя радиоуглеродными датировками, полученными по древесине и по смеси костных остатков коровы и лошади (табл. 2). Вторая ассоциация, содержащая плейстоценовый комплекс млекопитающих, происходит из слоев 5 и 6 представленных светло-коричневыми лёгкими и тяжёлыми суглинками. Основная масса полученных к настоящему времени находок происходит из слоя 5. По характеристике осадков слои 5-6 пещеры Заповедной близки отложениям слоев 4-7 грота Двуглазка, расположенного в 35 км северо-восточнее [Абрамова, 1985]. Фауна указанных слоев в Двуглазке датируется поздне-каргинским (слои 5-7: 34 375-39 936 кал. л.н.) и ранне-среднесартанским (слой 4: 27 929-20 331 кал. л.н.) временем [Оводов, Мартынович, 1992; Оводов, 2009]. Радиоуглеродная датировка, полученная по рогу гигантского оленя, найденному в верхней части слоя 5 пещеры Заповедной (табл. 2), говорит о накоплении плейстоценовых отложений пещеры как минимум до середины сартанского времени (21 840-19 963 кал. л.н.) и позволяет сопоставлять эти отложения с отложениями слоя 4 грота Двуглазка. В то же время присутствие остатков гиены в отложениях Заповедной пещеры не позволяет однозначно интерпретировать результаты радиоуглеродного анализа. С одной стороны, данные о динамике вымирания пещерной гиены в Северной Евразии указывают на то, что вид вымер не позднее 31 тыс. л. н. (календарных), при том в Сибири это произошло раньше, чем в Европе [Stuart, Lister, 2014]. Для Предалтайской равнины есть серия датиро- полученных на ускорительном масс-спектрометре вок в интервале 33,5-37,5 тыс. радиоуглеродных лет, ИЯФ СО РАН [Васильев и др., 2018]. Рис. 2. План и разрез пещеры Заповедная (A), разрез отложений по линии a-b (B) 1 - суглинок легкий; 2 - суглинок средний; 3 - суглинок тяжелый; 4 - карбонатная крошка; 5 - угольки; 6 - обломки известняка; 7 - древесина; 8 - остатки мелких млекопитающих; 9 - остатки крупных млекопитающих Fig. 2. Plan and section of Zapovednaya cave (A), section of the cave sediments from a-b line (B) 1 - silt loam; 2 - loam; 3 - clay loam; 4 - carbonate crumb; 5 - charcoal; 6 - limestone fragments; 7 - wood; 8 - small mammals remains; 9 - large mammals remains Таблица 2 Результаты радиоуглеродного датирования материала из пещеры Заповедная Table 2 Radiocarbon dating results of Zapovednaya cave materials Слой Материал 14C age BP Лабораторный номер образца Cal BP 95.4 % 4 древесина 2 435±75 СОАН-9781 2 718-2 349 4 Костная смесь (корова и лошадь) 4 680±120 СОАН-9816 5 653-4 982 5 Рог Megaloceros giganteus 17 200±340 СОАН-9817 21 840-19 963 Временами пещеру могли использовать пещерные гиены в качестве логова или временного убежища, за счет которых могло происходить накопление остатков крупных млекопитающих. Подтверждением этого может являться наличие следов от зубов хищников на многих образцах (рис. 3, 2b). Присутствие гиен в пещере, видимо, было эпизодическим, поскольку центральная галерея имеет небольшую площадь около 4 м2. Пещера была мало пригодна для постоянного проживания этих крупных хищников. В голоцене данную пещеру могли использовать люди, на что указывает наличие костей домашнего скота, древесины, углей и золы от костра, однако никаких предметов культуры и артефактов пока не обнаружено. Рис. 3. Остатки плейстоценовых млекопитающих из пещеры Заповедной 1 - метатарзальная кость Bison priscus; 2 - лучевая кость Equus sp.; 3 - рог Megaloceros giganteus; 4 - нижняя челюсть Vulpes vulpes; 5 - фрагмент верхней челюсти Crocuta spelaea; 6 - зуб m2 Ursus arctos (вид: a - буккальный, b - с жевательной поверхности, c - лингвальный); 7 - фрагмент черепа Marmota baibacina Fig. 3. The Pleistocene mammals remains from Zapovednaya cave 1 - Bison priscus metatarsale bone; 2 - Equus sp. radius bone; 3 - Megaloceros giganteus horn; 4 - Vulpes vulpes mandibula bone; 5 -Crocuta spelaea maxilla bone fragment; 6 - Ursus arctos tooth m2 (buccal (a), occlusal (b) and lingual (c) views); 7 -Marmota baibacina skull fragment Плейстоценовая фауна пещерных комплексов региона Пещерные местонахождения плейстоценовой фауны являются наиболее представительными тафоце-нозами, с позиции отражения видового состава, на юге Сибири. Остатки некоторых видов животных (дикобраз, бобр, снежный барс, манул, красный волк, рысь) в плейстоценовых отложениях региона известны преимущественно из пещерных местонахождений. Если говорить о территории Минусинской котловины и ее горного обрамления, то и здесь наиболее богатый комплекс фауны известен из пещер. Среди всех пещерных местонахождений региона выделяется грот Проскурякова, в котором обнаружено 25 видов крупных млекопитающих (табл. 3), что составляет более половины от общего видового состава фауны плейстоценовых крупных млекопитающих Минусинской котловины [Маликов, 2015]. Серия радиоуглеродных датировок остатков разных видов животных из грота Проскурякова позволяет определять возраст фауны местонахождения первой половиной каргинского времени 53 230-42 478 кал. л.н. [Оводов и др., 1992; Оводов, 2009]. Грот Проскурякова является наиболее важным палеонтологическим пещерным комплексом в регионе. Именно в этом гроте содержатся остатки подавляющего большинства видов млекопитающих, населявших Минусинскую котловину и окрестные горы в позднем плейстоцене. В том числе наиболее редкие виды кошачьих - Uncia uncia и Lynx lynx, и даже остатки бобра Castor fiber. Если к гроту Проскурякова добавить данные, полученные по гроту Двуглазка, содержащему фауну позднекаргинского (сл. 5-7: 34 375-39 936 кал. л.н.) и ранне-среднесартанского (сл. 4: 27 929-20 331 кал. л.н.) возраста, то для характеристики состава фауны региона останется упомянуть лишь виды, представленные единичными остатками - Megaloceros giganteus, Procapra gutturosa, Ovibos moschatus, Camelus bactrianus [Маликов, 2015]. Данных по двум местонахождениям, разумеется, не может быть достаточно для понимания истории фауны любого региона. Другие пещерные комплексы региона позволяют уточнить, в том числе, пространственное распространение некоторых видов. В то же время отсутствие радиоуглеродных датировок и стратиграфических данных не позволяет оценить, как эти материалы соотносятся с датированными местонахождениями. Находки в пещере Заповедная позволяют уточнить данные о плейстоценовом распространении таких видов, как Martes zibellina, Meles leucurus, Capra sibirica и Megaloceros giganteus. Ископаемые остатки барсука ранее были известны только из грота Проскурякова [Оводов, 2009], а также по пляжным материалам в местонахождении Новосёлово аллювиальное [Маликов, 2015], неясного возраста. Соболь известен только из пещеры Фанатиков и Тохзаского грота [Оводов, 2009]. Плейстоценовые остатки горного козла ранее отмечались только в долине р. Белый Июс [Оводов, 2009], гроте Двуглазка [Оводов, Мартынович, 1992] и на Майнинской группе палеолитических стоянок, при выходе р. Енисей с Западного Саяна в Минусинскую котловину [Васильев, 1996]. Почти все находки гигантского оленя в регионе происходят из СевероМинусинской впадины [Маликов, 2015], там же были найдены остатки, для которых получена единственная датировка этого вида [Lister, Stuart, 2019]. В Южно-Минусинской впадине остатки этого вида ранее упоминались только из местонахождений Узунжул [Маликов, 2015] и Ирба II [Поляков и др., 2018], но в обоих случаях достоверность определения остатков может вызывать сомнения. Для оценки сходства различных пещерных местонахождений между собой был произведен кластерный анализ. Кластерный анализ был выполнен методом невзвешенного попарного среднего (рис. 4, a) и методом минимальной дисперсии Уорда (рис. 4, b) . Результаты обоих анализов получились схожими. Так, четко обособленные группы в обоих случаях формируют пары местонахождений: гроты Проскурякова и Двуглазка (MIS 3); гроты Тохзаский и Двуглазка (MIS 2). Пещеры Фанатиков и Заповедная наиболее далеко отстоят от указанных местонахождений, а пещера Археологическая занимает промежуточное положение между ними. Таблица 3 Плейстоценовые крупные млекопитающие из пещерных местонахождений Минусинской котловины Table 3 The Pleistocene large mammals from the caves locations of the Minusinsk depression Вид Пещера Заповедная Пещера Фанатиков* Грот Двуглазка** Грот Проскурякова* Пещера Археологическая* Тохзасский грот* MIS 2 MIS 3 Lepus timidus + + Lepus tolai + + + + Marmota sp. + + + + + Castor fiber + Canis lupus + + + + + Cuon alpinus ? Vulpes vulpes + + + + + + + Vulpes corsac + ? Alopex lagopus + Ursus arctos + + + + Ursus sp. ? Martes zibellina + + + Gulo gulo + + + + Meles leucurus + + Mustela sp. + + + Crocuta spelaea + + ? + + + + Panthera spelaea + + Uncia uncia + Lynx lynx + + Mammuthus primigenius + + Equus sp. + + + + + + + Coelodonta antiquitatis + + + + + Cervus elaphus + + + + + Capreolus pygargus + + Megaloceros giganteus + Alces alces + Bos baikalensis ? + Bison priscus + + + + + + ? Ovis ammon + + + Ovis nivicola + Capra sibirica + + + + + Saiga tatarica + + + + * [Оводов, 2009]; ** [Оводов, Мартынович, 1992]. * [Ovodov, 2009]; ** [Ovodov, Martynovich, 1992]. п. Заповедная п. Фанатиков п. Археологическая г. Проскурякова г. Двуглазка (MIS 3) г. Тохзаский г. Двуглазка (MIS 2) г. Проскурякова г. Двуглазка (MIS 3) г. Тохзаский г Двуглазка (MIS 2) п. Археологическая п. Фанатиков п. Заповедная Рис. 4. Кластерный анализ фауны плейстоценовых млекопитающих из пещерных местонахождений Минусинской котловины методом невзвешенного попарного среднего (a) и методом минимальной дисперсии Уорда (b) на основе данных табл. 3 Fig. 4. Cluster analysis of caves locations of Pleistocene mammals fauna of the Minusinsk depression using UPGMA (a) and Ward's (b) methods based data from Table 3 Авторы видят два возможных сценария такого распределения: возрастной и тафономический. В первом случае каждая из выявленных групп характеризует определенный временной интервал. В таком случае гроты Проскурякова и Двуглазка (MIS 3) характеризуют фауну каргинского времени, затем идут гроты Тохзаский и Двуглзка (MIS 2) с фауной раннесартанского времени, а материалы из пещер Археологичской, Фанатиков и Заповедной отражают средне- и, возможно, позднесартанские фауны. Второй вариант связан с различиями в количестве определенных видов в местонахождении. Так, для гротов Тохзасский, Двуглазка и Проскурякова характерны более богатые видовые составы, чем для пещер Археологической, Фанатиков и Заповедной. Для понимания, какая из причин играет большее значение в отмеченном распределении местонахождений, необходимы проведение дополнительных исследований этих местонахождений и получение новых 14С датировок. В первую очередь необходимо датирование остатков пещерной гиены из пещер Заповедная, Фанатиков и Археологическая. Это одновременно поможет уточнить возраст данных фаунистических ассоциаций и даст ответ на вопрос, сохранялись ли гиены в регионе в сартан-ское время. Недавно для остатков гиены и байкальского яка из пещеры Фанатиков были получены радиоуглеродные датировки, указывающие на ранне-каргин-ский возраст плейстоценовой фауны этой пещеры [Васильев и др., 2020]. Эти датировки были получены на уникальной научной установке «Ускорительный масс-спектрометр ИЯФ СО РАН» [Васильев и др., 2020] и, соответственно, должны рассматриваться с осторожностью. В то же время полученные датировки выглядят вполне достоверными, поскольку именно к каргинскому (MIS 3) времени относятся наиболее поздние датировки пещерной гиены [Косинцев, Васильев, 2009; Stuart, Lister, 2014], как и датированные остатки из гротов Двуглазка и Проскурякова [Оводов, 2009]. Если эти датировки верны, то сходство фаун из пещер Фанатиков и Заповедная, вероятно, связано с их географической близостью. Заключение Было изучено новое пещерное местонахождение ископаемых млекопитающих на территории Минусинской котловины. Первые результаты, полученные при изучении пещеры Заповедной, позволили расширить список видов млекопитающих, найденных в пещерах региона, а также уточнить время и ареалы распространения некоторых видов. На протяжении плейстоцена и голоцена пещера, вероятно, использовалась лисами и барсуками в качестве жилища. В плейстоцене иногда пещеру использовали пещерные гиены, а в голоцене - люди. В результате деятельности хищников и людей в пещере накопились остатки 6 видов голоценовых и 13 видов плейстоценовых млекопитающих. На основании полученных радиоуглеродных датировок и характера состава фауны обоснован возраст комплекса остатков в пещере Заповедной. Ассоциация голоценовых остатков датируется суббореальным периодом голоцена. Плейстоценовая фауна пещеры может быть датирована первой половиной сартанского времени, возможно, часть материалов имеет каргинский возраст.

Скачать электронную версию публикации