Кости, десятилетиями лежащие на дне затопленных пещер у горы Гамбир в Южной Австралии, оказались не просто останками животных. Они несут на себе невидимую глазу запись — световую подпись, которая рассказывает, где именно оказалась кость: под водой или на суше. Эта деталь, почти незаметная на первый взгляд, может стать ключом к разгадке судьбы гигантских существ, исчезнувших с континента тысячи лет назад.

Две пещеры, 231 кость

Дайверы и наземные исследователи извлекли 231 кость из двух заполненных водой пещер близ Маунт-Гамбира — городка на юго-востоке Южной Австралии, известного своими провалами в известняке. Первая точка, Green Waterhole, представляет собой обрушившийся бассейн с сухим центральным холмом и уходящими в стороны затопленными туннелями. Вторая, Gouldens Sinkhole, — почти вертикальная шахта, уходящая примерно на 61 метр под землю. Обе пещеры находятся на огороженных пастбищах и больше века копили в себе останки животных.

Среди найденных костей — в основном домашний скот: коровы, овцы, свиньи. Но попадаются и местные виды вроде кенгуру и поссумов. Радиоуглеродное датирование 41 образца, проведённое в Австралийской организации ядерной науки и технологий (ANSTO), показало: кости попали в пещеры в промежутке с середины 1800-х годов до 1970-х. Такой разброс позволил учёным проследить, как следы тафономии — науки о том, что происходит с останками после смерти, — накапливаются десятилетиями, а не в один момент.

Вода сохраняет, но оставляет следы

Сравнение костей из трёх коллекций показало: подводные образцы сохранились заметно лучше сухопутных. Около двух третей затопленных костей удержали большую часть своей структуры, тогда как среди сухих таких оказалось меньше половины. Сама по себе хорошая сохранность под водой не новость — именно за это ценят такие пещеры. Но впервые удалось аккуратно сравнить мокрые и сухие отложения в одной и той же системе.

На суше кости топчут, грызут и раскалывают. Под водой, в спокойной среде, они лежат почти нетронутыми. Многие подняли практически целыми, у некоторых внутри сохранился даже костный мозг. Но вода оставляет и собственный автограф. Подводные кости выходили мягкими, их приходилось медленно сушить в лаборатории, и по мере высыхания внешние слои отслаивались пластинами — процесс, который исследователи называют деламинацией. Это отслоение само по себе улика: оно выдаёт кости, которые когда-то были мокрыми, а потом высохли, как бывает при подъёме и спаде уровня воды в пещере.

Свет пишет историю

На подводных костях нашлись поверхностные отметины, которых не было на сухих. Коррозия окрасила некоторые в чёрный цвет резкими пятнами и проела поверхность. Другие покрывали странные кольцевидные царапины — кружки около полусантиметра в поперечнике, иногда одиночные, иногда группами. Их находили только на подводных костях, и причина до сих пор неизвестна.

Но самый большой сюрприз преподнесли пятна. Они не зависели от глубины залегания кости или того, была ли она погребена в осадке. Они зависели от света. Тёмные участки приходились на стороны костей, обращённые вверх — к слабому дневному свету, проникавшему из входа в пещеру. Затенённые нижние стороны, наоборот, оставались чистыми.

Скорее всего, эти пятна — работа цианобактерий и других микробов, которые покрывают кость живой плёнкой. Эти организмы фотосинтезируют. Они растут к свету, темнеют и въедаются в кость по мере распространения. Где свет достигал — они процветали; на теневой стороне почти не приживались.

Внутренние улики

Тот же узор проявился и внутри кости. Под микроскопом в подводных образцах виднелись крошечные туннели глубиной до четверти сантиметра — повреждения, которые отдельное исследование связало с цианобактериями. Сухие кости, напротив, были пронизаны насквозь смесью почвенных бактерий, без такого направленного снаружи внутрь рисунка.

Одна кость продемонстрировала это особенно наглядно. Её достали из самого тёмного уголка пещеры, куда свет не доходил вовсе, — и туннелей в ней не оказалось. Всё снова упирается в свет. Как пояснила Мег Уокер, докторант Австралийского исследовательского центра эволюции человека при Университете Гриффита и руководитель работы: «Однако по мере продвижения в тёмную зону кости остаются нетронутыми, потому что там нет растений, и микробное сообщество изменилось из-за отсутствия света».

Читая прошлое пещеры

Вместе эти отметины дают исследователям эталон для чтения истории кости. Почерневшая, пронизанная туннелями поверхность говорит о времени, проведённом под водой на свету. Отслаивающиеся внешние слои указывают на кость, которую вода позже обнажила при отступлении. Чистая, глубоко растрескавшаяся кость, напротив, похоже, всё время оставалась сухой.

Наибольшую ценность метод представляет для пещер, которые затапливались и осушались на протяжении ледниковых циклов. Кости из самых разных эпох скапливаются там без слоёв, которые могли бы разделить их по времени. Умение отличать отложения, сформировавшиеся в воде, от сухопутных даёт возможность реконструировать, когда пещера была заполнена водой. А заодно помогает разобраться в отложениях, которые выглядели безнадёжно перемешанными.

Урок с затонувшего корабля

Связь со светом уже всплывала раньше — в неожиданном месте: среди человеческих останков с тюдоровского военного корабля «Мэри Роуз». Одно исследование обнаружило такое же микробное туннелирование только на костях, до которых доходили вода и свет, но не на тех, что были запечатаны в тёмном обрушившемся корпусе.

Пещерные кости добавляют кое-что о времени. Отметины формируются быстро, примерно за 50 лет, и потом почти не меняются. Даже короткий период под водой может оставить неизгладимую подпись.

От домашнего скота к вымершим гигантам

Метод указывает на гораздо более древнюю загадку. В тех же пещерах рядом с костями домашнего скота лежат останки вымерших гигантских животных. Все они свалены на полу без слоёв, которые сказали бы, из какой эпохи каждая кость. По словам Уокер, «связь вымерших видов мегафауны с их локальной средой помогает ответить на вопрос, почему они вымерли».

Исследовательская группа уже движется дальше. На вопрос о следующих шагах Уокер ответила: «По мере погружения мы продолжаем изучать различия между мокрым и сухим отложением, исследуя биохимический состав окаменелостей с помощью инфракрасного света».

Пока же награда — способ прочесть то, что выглядело нечитаемым. Перемешанные костяные залежи на дне пещер становятся чем-то вроде летописи воды, света и времени. Работа опубликована в журнале PLOS One.

Кстати, это не первый случай, когда кости из Австралии заставляют пересматривать историю континента: ранее мы писали, как челюсть мыши переписала историю хищников Австралии, отодвинув их происхождение на 23 миллиона лет назад.