КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 24-24-00147

НазваниеПещерные медведи: таксономия, биология и взаимоотношение с человеком

Руководитель Гимранов Дмитрий Олегович, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт экологии растений и животных Уральского отделения Российской академии наук , Свердловская обл

Конкурс №89 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-101 - Зоология

Ключевые слова пещерный медведь, плейстоцен, Европа, Урал, Азия, морфология, диета, экология, хронология, вымирание, эволюция

Код ГРНТИ34.33.27


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Актуальность проекта заключается в том, что авторы планируют решить сразу несколько важных фундаментальных проблем связанных одной стороны с трансформацией экосистем в конце плейстоцена и вымиранием мегафауны, с другой с эволюцией наземных хищников-фитофагов. Будучи крупнейшими наземными представителями отряда Carnivora, в экологическом пещерные медведи занимали близкое положение к консументам первого порядка, потребляя преимущественно растительные корма. В то же время они были достаточно широко распространены как в хронологическом, так и в географическом отношении. Благодаря такому широкому распространению пещерные медведи дали множество разных форм, разнообразную морфологию, достигали больших размеров почти исключительно на фитофагии и благодаря всему этому имели эволюционный успех. Но вымерли повсеместно не оставив потомков в конце последнего ледникового периода. При этом малый пещерный медведь (U. rossicus) населял Европу и Азию, в то время, как большой пещерный медведь (U. spelaeus sensu lato) в Азию не проникал. Какие адаптивные приспособления имели пещерные медведи перед бурыми в позднем ледниковье на Урале? Как медведи делили между собой зимовальные жилища, кормовые ресурсы и как они взаимодействовали с другими видами хищных – пещерным львов и пещерной гиеной? Как складывались отношения пещерных медведей с палеолитическим человеком, для которого представители мегафауны являлись, безусловно, желанной добычей. Ответы на эти вопросы являются кличем к пониманию фундаментальной проблемы вымирания мегафауны в конце плейстоцена и вкладу человека в этот процесс. В проекте планируется решить широкий круг частных проблем связанных с пересмотром датировок, массовым повторном датированием остатков медведей. Планируется существенно пополнить базы данных об изотопном составе костных структур, как источнике информации о диетических особенностях плейстоценовых медведей. Для понимания палеоэтологических характеристик ископаемых видов медведей планируется проведение грамотного тафонимического анализа, анализа следов на зубах, костях, уровня стирания коронок, встречаемости патологий и особенностей строения внутренних структур черепа. Для понимания популяционных характеристик планируется анализ поло-возрастной структуры пещерных медведей из различных местонахождений Северной Евразии. Планируется подробный анализ изменчивости зубных признаков в разных линиях пещерных медведей и исследования таковых у предковых форм. Будут получены списки фаун позвоночных животных из новых местонахождений с массовыми остатками плейстоценовых медведей. Будут получены результаты анализа палеоДНК. Таким образом, планируется получить достаточно большой объем качественно новой информации и результаты вышеизложенных исследований будут опубликованы в высокорейтинговых отечественных и зарубежных журналах.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Подготовлена статья о морфологической изменчивости р4 малых и больших пещерных медведей. Установлено, что группа больших пещерных медведей U. spelaeus s.l. в процессе развития в целом усложняет тригонидную часть р4. Mалый пещерный U. rossicus, помимо развития мультибугорчатости тригонида, значительно усложняет свой талонид, достигая самой высокой степени моляризации, отсутствующей у других урсид. Изменения четвертого нижнего премоляра у U. rossicus, прослеженные в течение второй половины плейстоцена (0.8-0.04) показывают, что его развитие проходило по особому сценарию: в среднем плейстоцене сильно увеличивалось число дополнительных элементов на р4, а в позднем плейстоцене степень гипермоляризации р4 заметно снижалась. Подготовлена и сдана в печать статья, в которой приводятся данные генетического изучения U. kanivetz. Основная цель статьи это описание зуба пещерного медведя, строение которого сильно отличается от нормы, но не патологичное. Наряду с морфологическим анализом был проведен и генетический анализ, благодаря которому были получены новые уникальные молекулярные данные для пещерных медведей Урала. Получена новая качественная информация о диетических предпочтениях U. kanivetz, U. rossicus и U. arctos. На основе анализа микроследов лабиальной поверхности резцов пещерных медведей установлено, что диета пещерного медведя не всегда могла быть строго вегетарианской, поскольку композиции некоторых элементов микроизноса эмали аналогичны нынешним всеядным и плотоядным видам. Результаты исследования микроследов предполагают разнообразную и менее специализированную диету пещерных медведей перед смертью, что указывает на диетическое пластичность, которая подразумевает, что пещерный медведь обладал способностью адаптироваться к наличию определенных ресурсов под действием например сезонных факторов. Подготовлена статья о находках пещерных медведей в раннем и среднем плейстоцене Урала и Сибири. На основе изучения размеров и морфологии трубчатых костей представителей рода Ursus выделены и описаны видодифференцирующие признаки для бурых и пещерных медведей. На основе анализа выделенных морфологических признаков установлено, что в местонахождении Батурино (ранний плейстоцен) и Рахимовское 1 (средний плейстоцен) костные остатки принадлежат группе спелеоидных медведей. Обнаружение спелеоидных медведей в раннем плейстоцене является первым свидетельством их обитания в это время в Западной Сибири. Сформированы представления о функционировании зубной системы пещерных медведей и прослежена взаимосвязь стирания зубов с индивидуальным возрастом, определена структура смертности. Установлено, что характер стирания щечных зубов у U. kanivetz и U. rossicus в онтогенезе заметно отличается. Для большого пещерного медведя, так же, как и для бурого медведя, характерно более синхронное стирание главных элементов коронок. У малого пещерного медведя мы наблюдаем смену стирания жевательных элементов: вначале стираются самые высокие бугры на буккальной стороне, затем стираются бугры на лингвальной стороне зуба. Вероятно, таким образом увеличивается время «работоспособности» зуба. Впервые опробована новая схема стирания жевательной поверхности резцов пещерных медведей для определения возраста на примере Игнатьевской пещеры. Исследование ростовых слоев показало, что выделенные группы стирания различаются по возрасту, а перекрытие в большинстве случаев наблюдается в пограничных случаях. Установлено, что практически все особи погибли в пределах пещеры в холодное время года. В Игнатьевской пещере реконструирован возрастной профиль смертности пещерных медведей с высокой долей несовершеннолетних, более низкой долей взрослых и очень ограниченной долей старых особей. Такой профиль выглядит как структура живой популяции. Это то, что происходит с биологической ловушкой; она собирает все возрастные категории и соответствует смертности, связанной с зимней спячкой, вызванной ненасильственными факторами, в основном голодом. Продолжительность жизни большей части особей была не больше 20-ми лет, а максимальная около 30-ти лет. Направлена в печать статья «Охота на малого пещерного медведя (Ursus ex gr. savini-rossicus) на Южном Урале 35 тысяч лет назад». Авторы: Д.О. Гимранов, М.Г. Жилин, Л.Б. Вишняцкий, А.К. Очередной, В.Г. Котов, М.М. Румянцев, А.В. Кочнев. Журнал: Stratum Plus. В статье приведены данные, которые доказывают, что череп с отверстием из пещеры Иманай принадлежал малому пещерному медведю, погибшему зимой в возрасте 9–10 лет около 35 тыс. радиоуглеродных или 38 000 календарных лет назад. Причиной смерти, наиболее вероятно, послужил удар копьем с кремневым наконечником в теменную часть головы. Животное было убито во время зимней спячки. Это первый установленный случай прямой охоты палеолитического человека на малого пещерного медведя. Судя по имеющимся материалам, это был не единичный эпизод. Также вышла в печать статья об изменчивости М2 современных бурых и белых медведей. Гимранов Д.О. (2024). Морфотипическая характеристика второго верхнего моляра (М2) бурого (Ursus arctos) и белого (Ursus maritimus) медведей (Carnivora, Ursidae). Зоологический журнал, 103(8), 99-118. В статье большое внимание уделено эволюционным изменения М2 в роде Ursus. Охарактериховано строение М2 у пещерных медведей, таких как U. deningeri, U. kudarensis, U. rossicus и U. spelaeus sensu lato. Иллюстративно охарактеризованы эволюционным преобразования М2 в роде Ursus.

 

Публикации

1. Тарасова М.С., Сыромятникова Е.В., Косинцев П.А., Гимранов Д.О., Фадеева Т.В. Первая находка квакши Hyla sp. в позднем плейстоцене Среднего Урала Палеонтологический журнал, Палеонтологический журнал. – 2025. – № 6. С. 1-15. (год публикации - 2025)

2. Гимранов Д.О. Морфотипическая характеристика второго верхнего моляра (М2) бурого (Ursus arctos) и белого (Ursus maritimus) медведей (Carnivora, Ursidae) ФГБУ "Издательство "Наука" , ЗООЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2024, Том 103, № 8, с. 99–118 (год публикации - 2024)
https://doi.org/10.31857/S0044513424080088

3. ПАВЕЛ КОСИНЦЕВ, ГЕННАДИЙ Ф. БАРЫШНИКОВ, ДМИТРИЙ О. ГИМРАНОВ, АЛАН КУПЕР AN ANOMALOUS TOOTH OF A CAVE BEAR (URSUS KANIVETZ VERESHCHAGIN, 1973) FROM POBEDA CAVE IN THE SOUTHERN URALS National Museum Prague, Kosintsev, P. A., Baryshnikov, G. F., Gimranov, D. O., Cooper, A. (2004): An anomalous tooth of a cave bear (Ursus kanivetz Vereshchagin, 1973) from Pobeda Cave in the Southern Urals. – Fossil Imprint, 80(2): xx–xx, Praha. (год публикации - 2024)
http://zoobank.org/urn:lsid:zoobank.org:pub:0A392E62-EFC2-497B-8C5D-B0EAD9DF7B5D

4. Гимранов Д. О., Зыков С. В., Косинцев П. А. Non-occlusal incisor microwear in Ursus rossicus Borissiak, 1930 and U. k. kanivetz Vereshchagin, 1973 HISTORICAL BIOLOGY, Historical Biology. – 2025. – С. 1-20. (год публикации - 2025)
https://doi.org/10.1080/08912963.2025.2580944

5. МАРИНА В. СОТНИКОВА, ДМИТРИЙ О. ГИМРАНОВ, ПОЛИНА П. НИКОЛЬСКАЯ, МАРИЯ В. ПАВЛОВА EVOLUTIONARY TRENDS IN THE FOURTH LOWER PREMOLAR OF URSUS ROSSICUS BORISSIAK, 1930: MOLARISATION OF P4 IN SPELAEOID BEARS FOSSIL IMPRINT, FOSSIL IMPRINT • vol. 72 • 2025 • no. 3-4 • pp. 81-94 (год публикации - 2025)

6. М. Г. Жилин, Д. О. Гимранов, Л. Б. Вишняцкий, А. К. Очередной, В. Г. Котов, М. М. Румянцев, А. В. Кочнев Охота на малого пещерного медведя (Ursus rossicus) на Южном Урале в среднем палеолите Stratum plus, Stratum Plus Journal. 2025. (1). С. 15-46. (год публикации - 2025)
https://doi.org/10.55086/sp