Вирішилася суперечка про таксономічну приналежність яєць, якими харчувалися ранні мешканці Австралії, понад 50 000 років тому.
Птахи, які відклали ці яйця, вимерли, і розрізнити двох основних кандидатів - гігантського "міхірунга" Genyornis і великого мегапода Progura - виявилося неможливим, принаймні за допомогою морфологічних і геохімічних методів.
Секвенування давньої ДНК залишається непереконливою методикою через вік і температуру поховання шкаралупи. Однак стародавні білкові послідовності, витягнуті зі шкаралупи, дозволили оцінити еволюційну спорідненість між яйцем і цілою низкою нині існуючих таксонів.
Виявилося, яйця належать галлоансересу (група, що включає вимерлих Dromornithidae, а також наземних і водоплавних птахів), Genyornis, а не Vegapodiidae або Galliformes.
Стародавні білкові послідовності
Усвідомлення того, що стародавні біомолекули зберігаються у "викопних" зразках, зробило революцію в археологічній науці. Білкові послідовності "живуть" довше, ніж ДНК, але їхня філогенетична роздільна здатність поступається, тому потрібна ретельна оцінка методології дослідження, що обирається.
У цьому випадку це стосується визначення потенціалу стародавніх білків, що збереглися в шкаралупі плейстоценових яєць, а також у розв'язанні давньої суперечки про еволюційну коабітацію людини і тварин: ідентичність вимерлого птаха, який відкладав великі яйця, що використовувалися першими homo sapiens і не тільки.
Знайдені в Австралії яйця спочатку приписували культовому вимерлому нелітаючому птаху Genyornis newtoni, а згодом їхній вік було визначено в районі 50 ± 5 тис. років Міллером та іншими [Nat. Commun. 7, 10496 (2016)].
Тож це ж датування застосовували і до оцінки часу вимирання цього ендемічного мегафауністичного виду, - як завжди, внаслідок людського фактора.
Протилежна гіпотеза, згідно з якою яйця були відкладені великим мегаподом-будівельником курганів (Megapodiidae, Galliformes), "знімала" з людини відповідальність за загибель Genyornis.
Як би там не було, стародавні білкові послідовності були реконструйовані та використані для оцінки еволюційної близькості невизначеної шкаралупи яєць до вимерлих птахів, унаслідок чого гіпотезу про мегапода вчені відкинули одразу ж.
Автентична стародавня ДНК не могла бути підтверджена із сильно деградованих зразків, але морфометричні дані також підтримують генетичну спорідненість шкаралупи з Genyornis.
Шкаралупа яєць
За умови використання тріангуляції для вирішення чітко сформульованих гіпотез палеопротеоміка є потужним інструментом для реконструкції еволюційної історії за стародавніми зразками. Крім уточнення філогенетичного положення, ці дані дають більш тонке розуміння способів взаємодії між людьми і навколишнім середовищем.
Тисячі плейстоценових стоянок в Австралії дають величезну кількість фрагментів шкаралупи яєць, які зазвичай знаходять у піщаних пагорбах. Рідше вони локально переробляються в пляжні відкладення, і надають геохімікам та археологам чудовий матеріал для геохронологічних, геохімічних та палеокліматичних досліджень.
Деякі артефакти свідчать про те, що їх приготували, а потім викинули у вогнище і навколо нього.
Про це свідчить не тільки видиме обвуглювання шкаралупи, а й специфічна ознака розкладання амінокислот: Міллер та ін. (4) виміряли концентрацію амінокислот у вогнищі, а потім викинули їх у вогнище та навколо нього. (4) виміряли концентрацію амінокислот у частково обвугленій шкаралупі, починаючи з почорнілого кінця. Вони виявили, що амінокислоти були повністю розкладені в залишках їжі, але їхня концентрація збільшувалася вздовж розрізу. Це відповідає високотемпературному градієнту, характерному для контакту з гарячим вугіллям, і не може бути пов'язано з чагарниковими пожежами.
Вражає, що згоріла шкаралупа яєць дромаїуса (ему, частина ратитів і тинамових Palaeognathae) з'являється близько 55 тис. років тому і залишається частиною повсякденного раціону аж до сучасного часу.
Другий тип шкаралупи, умовно названий "невизначений оотаксон" (UO), має ознаки приготування їжі, але тільки у вузькому часовому проміжку. Цей інтервал загалом збігається з часом з поширення людей Австралією, причому найраніша достовірна дата прибуття оцінюється в ∼65 тис. років до н. е.
Просте варіння яєць сьогодні здається унікальним на той період способом взаємодії людини і фауни. Антропологи навіть заговорили про перший штучний вплив на незаймані ландшафти.
Вимерлі Genyornis
Питання про те, чи сприяла така поведінка людини вимиранню деяких видів мегафауни, є предметом палких суперечок і залежить, зокрема, від ідентичності залишків шкаралупи яєць UO.
За одним зі сценаріїв, шкаралупа яєць UO належить Genyornis newtoni, останньому вцілілому представнику гігантських (∼200 кг) нелітаючих "міхірунгів" (тобто Dromornithidae).
Сучасні представники цієї фауни належать до загону Galliformes - наземних птахів, як-от кури, фазани, перепели та мегаподи, і до загону Anseriformes - водоплавних птахів, як-от качки, гуси та крикуни.
Згідно з протилежною гіпотезою, шкаралупи належать великому (∼5 кг) летючому вимерлому мегаподу Megapodiidae.
Атрибуція шкаралупи яєць UO була вперше запропонована Вільямсом (11). Незважаючи на відсутність прямого зв'язку між скелетними рештками і шкаралупою яєць UO, вони перебували в безпосередній близькості і за розмірами підходили для яєчної кладки.
Якщо ідентифікація Вільямса правильна, Genyornis був серед видів мегафауни, що зникли через кілька тисяч років після приходу людей, що передбачає певну роль людини в його вимиранні.
У цій суперечці найближчою версією видається вимирання новозеландського мегатравоїдного Palaeognathae, що сталося протягом 150 років після прибуття невеликої групи людей (∼2 000 осіб), приблизно з 1300 до 1500 року н. е., унаслідок віддалення від місць проживання та полювання.
Однак в археологічному літописі австралійського плейстоцену практично відсутні свідчення місць убивств або модифікації людиною скелетних останків Genyornis.
Це може бути пов'язано з тафономічними факторами (наприклад, підвищенням рівня моря), але якщо ми приймемо класифікацію UO як Genyornis, це означає, що люди вживали яйця, але без полювання на птахів. Чи могла експлуатація яєць стати нестійкою і призвести до загибелі Genyornis?
Інший сценарій викликає нещодавнє оскарження ідентичності шару шкаралупи яєць UO і віднесення його до вимерлих великих мегаподів типу Progura.
Гаряче обговорювана гіпотеза про мегаподів ґрунтується насамперед на тому, що яйця доволі малі для передбачуваного розміру Genyornis, а також на широкому поширенні останків вимерлого великого мегапода Progura.
Якщо ця гіпотеза виявиться правильною, це означатиме, що люди могли вплинути на вимирання птахів Таким чином, вони вважали за краще шукати яйця в прихованих курганах і норах, а не збирати їх з наземних гнізд. Так само добували страусині яйця в Африці та Азії, принаймні, протягом 120 тис. років.
Ба більше, немає прямих доказів взаємодії людини і Genyornis. Цілком можливо, що Genyornis вимерли на той час, коли перші поселенці опинилися в Австралії.
Сценарій взаємодії людини і мегаподів кидає інше світло на дебати про роль людини у вимиранні австралійської мегафауни, підтримуючи гіпотези, засновані на екологічних чинниках. Що узгоджується з недавніми дослідженнями, які доводять, що немає жодного зв'язку між появою людини і вимиранням мегафауни в період плейстоцену, і що вимирання сахулів хронологічно пов'язане з погіршенням гідроклімату, а не з антропогенним впливом.
Загалом дебати точаться навколо двох взаємовиключних гіпотез: або шкаралупа яєць належить Genyornis, нелітаючому представнику Galloanseres, або схожим на Progura мегаподам із Galliformes.
Ключовою відсутньою ланкою є морфометрична ознака або молекулярний маркер (чи їхня комбінація), здатний однозначно спростувати будь-яку з гіпотез.
Більш докладно дивіться тут
Література:
1. G. H. Miller et al., Pleistocene extinction of Genyornis newtoni: Human impact on Australian megafauna. Science 283, 205–208 (1999).
2. M. I. Bird et al., Radiocarbon dating of organic- and carbonate-carbon in Genyornis and Dromaius eggshell using stepped combustion and stepped acidification. Quat. Sci. Rev. 22, 1805–1812 (2003).
3. G. H. Miller, M. L. Fogel, Calibrating δ18O in Dromaius novaehollandiae (emu) eggshell calcite as a paleo-aridity proxy for the Quaternary of Australia. Geochim. Cosmochim. Acta 193, 1–13 (2016).
4. G. Miller et al., Human predation contributed to the extinction of the Australian megafaunal bird Genyornis newtoni ∼47 ka. Nat. Commun. 7, 10496 (2016).
5. C. Clarkson et al., Human occupation of northern Australia by 65,000 years ago. Nature 547, 306–310 (2017).
6. P. F. Murray, D. Megirian, The skull of dromornithid birds: Anatomical evidence for their relationship to Anseriformes. Rec. South Aust. Mus. 31, 51–97 (1998).
7. P. F. Murray, P. Vickers-Rich, Magnificent Mihirungs: The Colossal Flightless Birds of the Australian Dreamtime (Indiana University Press, 2004).
8. G. Mayr, Cenozoic mystery birds—On the phylogenetic affinities of bony-toothed birds (Pelagornithidae). Zool. Scr. 40, 448–467 (2011).
9. T. H. Worthy, F. J. Degrange, W. D. Handley, M. S. Y. Lee, The evolution of giant flightless birds and novel phylogenetic relationships for extinct fowl (Aves, Galloanseres). R. Soc. Open Sci. 4, 170975 (2017).
10. W. D. Handley, T. H. Worthy, Endocranial anatomy of the giant extinct Australian Mihirung Birds (Aves, Dromornithidae). Diversity (Basel) 13, 124 (2021).
11. D. L. G. Williams, Genyornis eggshell (Dromornithidae; Aves) from the Late Pleistocene of South Australia. Alcheringa 5, 133–140 (1981).
12. M. E. Allentoft et al., Extinct New Zealand megafauna were not in decline before human colonization. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 111, 4922–4927 (2014).
13. N. J. Rawlence, A. Cooper, Youngest reported radiocarbon age of a moa (Aves: Dinornithiformes) dated from a natural site in New Zealand. J. R. Soc. N. Z. 43, 100–107 (2013).
14. R. N. Holdaway et al., An extremely low-density human population exterminated New Zealand moa. Nat. Commun. 5, 5436 (2014).
15. R. N. Holdaway, C. Jacomb, Rapid extinction of the moas (Aves: Dinornithiformes): Model, test, and implications. Science 287, 2250–2254 (2000).
16. C. L. Oskam et al., Ancient DNA analyses of early archaeological sites in New Zealand reveal extreme exploitation of moa (Aves: Dinornithiformes) at all life stages. Quat. Sci. Rev. 52, 41–48 (2012).
17. G. Grellet-Tinner, N. A. Spooner, T. H. Worthy, Is the “Genyornis” egg of a mihirung or another extinct bird from the Australian dreamtime? Quat. Sci. Rev. 133, 147–164 (2016).
18. G. Grellet-Tinner, N. A. Spooner, W. D. Handley, T. H. Worthy, The Genyornis egg: Response to Miller et al.’s commentary on Grellet-Tinner et al., 2016. Quat. Sci. Rev. 161, 128 (2017).
19. G. H. Miller, M. L. Fogel, J. W. Magee, S. J. Clarke, The Genyornis egg: A commentary on Grellet-Tinner et al., 2016. Quat. Sci. Rev. 161, 123–127 (2017).
20. E. M. Niespolo, W. D. Sharp, G. Avery, T. E. Dawson, Early, intensive marine resource exploitation by Middle Stone Age humans at Ysterfontein 1 rockshelter, South Africa. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 118, e2020042118 (2021).
21. J. Louys et al., No evidence for widespread island extinctions after Pleistocene hominin arrival. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 118, e2023005118 (2021).
