Минералого-геохимические исследования костного детрита плейстоценовых млекопитающих, включающего древнейший в Северной Евразии Сапиенс

Минералого-геохимические исследования костного детрита плейстоценовых млекопитающих, включающего древнейший в Северной Евразии Сапиенс

Автор: Силаев В.И., Пономарев Д.В., Слепченко С.М., Бондарев А.А., Киселва Д.В., Смолева И.В., Хазов А.Ф.

Журнал: Вестник Пермского университета. Геология @geology-vestnik-psu

Рубрика: Палеонтология и стратиграфия

Статья в выпуске: 4 (29), 2015 года.

Бесплатный доступ

В целях презентации междисциплинарного научного проекта рассмотрены объекты и методы минералого-геохимических исследований костного детрита плейстоценовых млекопитающих, включающего усть-ишимскую кость древнейшего в Северной Евразии сапиенса. Показано, что в результате последовательного использования оптической, сканирующей электронной и атомно-силовой зондовой микроскопии удается выявить особенности внутреннего строения костей и признаки их прижизненных деформаций. Биоминеральный компонент в них по данным рентгенофлюоресцентного, рентгендифракционного и ИК-спектроскопиче-ского методов представлен в различной степени окристаллизованным карбоната-патитом В-типа. Методом ИСП-МС в костях обнаружено 50 эссенциальных и ксенобиотных микроэлементов. Концентрация последних в ископаемых костях превышает кларки для живых наземных животных в тысячи, десятки, иногда сотни тысяч раз, прямо коррелируя со степенью фоссилизации. Определены элементный, аминокислотный и химический групповой состав органического мат-рикса костей. Установлено, что основным результатом химической деградации коллагена является сокращение роли карбонильных и алифатических групп, что отражает деполимеризацию первичного органического вещества с образованием конденсированных структур. Присутствие последних в наиболее измененных костях диагностировано методом рамановской спектроскопии. Показано, что на основе данных изотопно-геохимических исследований может быть осуществлена реконструкция палеодиет и экологических условий обитания животных.

Еще

Плейстоцен, крупные млекопитающие, костный детрит, опти­ческая, атомно-силовая и сканирующая электронная микроскопия, хроматографический анализ, рентгеновская дифракто-метрия, спектроскопия, масс-спектрометрия, палеоэкологические реконструкции

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/147200959

IDR: 147200959   |   DOI: 10.17072/psu.geol.29.6

Список литературы Минералого-геохимические исследования костного детрита плейстоценовых млекопитающих, включающего древнейший в Северной Евразии Сапиенс

  • Википедия. Интернет-энциклопедия. URL: http:www. Wikipedia.org.
  • Вотяков С.Л., Киселёва Д.В., Щапова Ю.В., Смирнов Н.Г., Садыкова Н.О. Физико-химические характеристики ископаемых костных остатков млекопитающих и проблема оценки их относительного возраста. Ч. 2. ИК-и радиоспектроскопия, микроскопия. Екатеринбург: Изд-во «Гощиц-кий», 2009. 82 с.
  • Гуслицер Б. И., Лийва А. О. О возрасте местонахождения остатков плейстоценовых млекопитающих и палеолитической стоянки Бызовая на Средней Печоре//Известия АН ЭССР.1972. Т. 21, № 3. С. 250253.
  • Кораго А. А. Введение в биоминералогию. СПб.: Недра, 1992. 280 с.
  • Косинцев П. А., Васильев С. К. Фауна крупных млекопитающих позднего неоплейстоцена Западной Сибири//Бюллетень Комиссии по изучению четвертичного периода. 2009. № 69. С. 94-105.
  • Косинцев П. А., Воробьев А. А. Остатки крупных млекопитающих из местонахождения Виашер на Среднем Урале//Плейстоценовые и голоценовые фауны Урала. Челябинск, 2000. С. 105-122.
  • Косинцев П. А., Пластеева Н. А., Васильев С. К. Дикие лошади (Equus (Eguus) S. L.) Западной Сибири в голоцене//Зоологический журнал. 2013. Т. 92, № 9. С. 11071116.
  • Кудрявцева А. И., Кудрявцев В. И. Минеральный состав фоссилий динозавров месторождения Колбак-Кыры (Тыва)//Палеонтологический журнал. 2003. № 4. С. 96-102.
  • Николаев В. И., Барбиери М., Даванзо С., Кузнецова Т. В., Лонжинелли А., Сулер-жицкий Л. Д., Якумин П. Комплексные изотопные исследования мамонтов Якутии//Квартер-2005: материалы IV Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода. Сыктывкар: Геопринт, 2005. С. 295-297.
  • Озаровская О. В. Выявление изменчивости минерального состава костных тканей при археологических раскопках//Материалы III Международного симпозиума «Биокостные взаимодействия: жизнь и камень». СПб., 2007. С. 134-137.
  • Пошехонова О. Е. К средневековой палеонтологии Южно-Таежного Прииртышья (по материалам IX-XVIII веков на территории Красноярского археологического комплекса)//Вестник археологии, антропологии и этнографии. 2011. № 2 (15). С. 152-166.
  • Пономарев Д. В. Крупные млекопитающие европейского Северо-Востока в позднем плейстоцене и голоцене. Сыктывкар: КНЦ УрО РАН, 2001. 48 с.
  • Пономарев Д. В. Некоторые данные о плейстоценовых хоботных европейского Северо-Востока//Сыктывкарский палеонтологический сборник. Сыктывкар, 1998. № 3. С. 88-95.
  • Поручения Президента РФ по итогам заседания Совета по науке и образованию 8.12.2014//Официальный сайт Президента РФ.
  • Розанов А. Ю. Современная палеонтология//Соросовский образовательный журнал. 1999. № 1. С. 47-55.
  • Силаев В.И., Пономарев Д.В., Киселёва Д.В., Смолева И.В., Симакова Ю.С. Позд-неплейстоценовые крупные млекопитающие Тимано-Печорского региона: опыт минералого-геохимических исследований костного детрита//Проблемы и перспективы современной минералогии (Юшкин-ские чтения-2014): материалы минералогического семинара с международным участием. Сыктывкар: Геопринт, 2014. С. 195-199.
  • Смирнов В. И., Вотяков С. Л., Садыкова Н. О., Киселёва Д. В., Щапова Ю. В. Физико-химические характеристики ископаемых костных остатков млекопитающих и проблема оценки их относительного возраста. Ч. 1. Термический и масс-спектроскопический элементный анализ. Екатеринбург: Изд-во «Гощицкий», 2009. 118 с.
  • Шарков А. А. Уникальные месторождения урана//Природа. 2002. № 3. С. 3-12.
  • Юшкин Н. П., Силаев В. И., Жарков В. А. и др. Мезозойские копролиты: минералого-геохимические свойства и отношение к прогнозу фосфатоносности//Проблемы минералогии, петрографии и металлогении: научные чтения памяти П. Н. Чир-винского. Пермь, 2013. № 16. С. 26-52.
  • Янин Б. Т. Основы тафономии. М.: Недра, 1983. 184 с.
  • Bachura O.P., Kosintsev P.A. Late Pleistocene and Holocene small-and large-mammal faunas from the Northern Urals//Quaternary International. 2007. Vol. 160. P. 121-128.
  • Bence V. T., Slepchenko S. M., Razhev D., Hublin J.-J. The morphology of the Ust-Ishim femur//Supplementary Information 3. 2014. P. 11-18.
  • Bocherens H. Isotopic biogeochemistry and the paleoecology of the mammoth steppe fauna//Advances in Mammoth research (Proceedings of the Second International Mammoth Conference, Rotterdam, May 1620 1999). Deinsea, 2003. P. 57-76.
  • Bocherens H., Billion D., Paton-Mathis M., Bonyean D., Tonssaint M., Mariotti A. Pa-laeoenviromental and palaeodietary implications of isotopic biogeochemistry of late in-terglacial Neandertal and mammal bones in Scladina Cave (Belgium)//Journal of Archaeological Science. 1999. Vol. 26 (6). P. 599-607.
  • Brik A. B. Magnetic biominerals localized in brain tissue: anomalous properties, possible functional role and synthetic analogues//Ukrainian Journal of Physical Optics. 2010. Vol. 11. Supplement 1 "Scientific Horizons". Р. 46-61.
  • Harrison R. G., Katzenberg M. A. Paleodiet studies using stable carbon isotopes from bone apatite and collagen: examples from Southern Ontario and San Nicolas Island, California//J. Anthropological Archaeology. 2003. Vol. 22. P. 227-244.
  • Filippo C., Fu Q., Prufer R. Heterozygositi//Supplementary Information 12. Nature, 2014. P. 69-72.
  • Fu Q., Kelso J. Mitochondrial Genome Analysis of Ust-Ishim//Supplementary Information 8. Nature, 2014. P. 46-50.
  • Fu Q., Kelso J. Neondertal ancestry in Ust-Ishim//Supplemen Information 16. Nature, 2014. P. 93-96
  • Fu Q., Kelso J., Slatkin M., Jay F. Analysis of inbreeding in Ust-Ishim//Supplemen Information 13. Nature, 2014. P. 73-77.
  • Fu Q., Kelso J., Reich D. Relationship of Ust-Ishim to other humands//Supplementary Information 11. 2014. P. 63-68.
  • Fu Q., Lаchman M., Paabo S., Kelso J. Deni-sovan ancestry in Ust-Jshim//Supplemen Information 17. Nature, 2014. P. 97-102.
  • Fu Q., Li Н., Moorjani P., Jay F., Slepchenko S. M., Bondarev A. A., Johnson P. L. F., Aximu-Petri A., Prufer K., Filippo C., Meyer M., Zwyns N., Salazar-Garcia D. C., Kuzmin Ya. V., Keates S. G., Kosintsev P. A., Razhev D. I., Richards M. P., Peristov N. V., Lach-mann M., Douka K., Higham T. F. G., Slatkin M., Hublin J.-J., Reich D., Kelso J., Viola T. B., Paabo S. Genome sequence of a 45000-year-old modern human from western Siberia//Nature. 2014. Vol. 514. P. 445-449.
  • Fu Q., Reich D., Kelso J. Relationnship to Present -day Humans inferred from PCA, ADMIXTURE, and TreeMix//Supplemen Information 10. Nature,2014. P. 54-62.
  • Iacumin P., Bocherens H., ChaixL. Keratin C and N stable isotope rations of fossil cattle horn from Kerma (Sudan)//Quaternario. 2001. Vol. 14 (1). P. 41-46.
  • Ikeya M. New Applications of electron spin resonance. Dating, Dosimetry, Microscopy. Chapter 8: Phosphates-Bioapatite for antro-pology//Worid Scientific Sigapore-New Jersey-London-Hong Kong, 1993. P. 237-270.
  • Keates S. G., Razhev D. I., Slepchenko S. M., Kyzmin Ya. V., Bence Viola T. Early modernhumans in Eurasia//Supplementary Informa­tion 2. Nature, 2014. P. 19-22.
  • Kosintsev P., Dankalova G., Osipova E., Ya-kovlev A., Alimbekova L., Popova-Lvova M. Palaeoenviroment of the Late Pleistocene-Holocene interval in the Tanalyk river valley of the Southern Trans-Ural region (Russia)//Quaternary International. 2013. Vol. 284. P. 74-84.
  • Kutzehberg M. A., Krouse H. R. Application of stable isotope variation in human tissues for problems of identification//Canadian Socience of Foresic Science Journal. 1989. Vol. 2. P. 7-19.
  • Kuzmin Ya. V., Bondarev A. A., Kosintsev P. A., Douka K., Bence Viola T. The Ust-Ishim locality: Geology, Paleontology, and Radiocarbon Dating//Supplementary Information 1. Nature, 2014. P. 1-5.
  • Landis W. J. The strength of a calcitied tissue depends in part on the molecular Structure and organization of its constituents mineral crystals in their organic matrix//Bone. 1995. Vol. 16. P. 533-544.
  • Li H., Fu Q., Reich D. Anovel eximate of the human mutation rate//Supplemen Information 14. Nature, 2014. P. 78-86.
  • Richards M. P., Pettit P. B., Stiner M. C., Trinkaus E. Stable isotope evidence for increasing dietary breadth in the European mid-Upper Paleolithic//PNAS. 2001. Vol. 98, № 11. Р. 6528-6532.
  • Salazar-Garsia D., Richards M. P. Stable isotope analyses of the Ust-Ishim femur//Supplementary Information 4. Nature, 2014. P. 19-22.
  • Svendsen J. I., Heggen H. P., Hufthammer A. K., Mangerud J., Pavlov P., Roebroeks W. Geo-archaeological investigations of Palaeolithic sites along the Ural Mountains -On the northern presence of humans during the last Ice Age//Quatern. Sci. Rev. 2010. Vol. 30. P.3138-3156.
  • Veins A. Mineralization in Organic Matrix Frameworks//Rev. Miner. Geochim. 2003. Vol. 54. P. 249-283.
  • Vlasimsky P. Calcium enriched rooks in the Neoproterozoic seguence, Lasetice uranium mine, Pribram ore district//Veatnic Ceskeho geologickeho. 2000. Vol. 75. № 3. Р. 261264.
  • Zwyns N., Kuzmin Ya., Bence Viola The Ust-Ishim modern human: archaeological implications//Supplementary Information 5. Nature, 2014. P. 23-25.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp