Ученые СПбГУ проанализировали отпечатки ног австралопитеков, сохранившиеся в вулканическом пепле

Ученые Санкт-Петербургского университета в составе международного коллектива геологов, антропологов и биологов изучили особенности строения, минерального состава и характера поверхности туфа — затвердевшего вулканического пепла — с отпечатками ступней ног Australopithecus afarensis (афарского австралопитека) из области Лаэтоли.

Район исследований является частью объекта всемирного наследия ЮНЕСКО, известного как «Охраняемая область Нгоронгоро» (Танзания). Обобщенные результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Elements, который является одним из ведущих геологических журналов.

Особенностью журнала является то, что в нем публикуются статьи «by invitation only» или, как в данной ситуации, если выигран конкурс на выпуск отдельного выпуска. Соответственно, заявители являются приглашенными редакторами и самостоятельно определяют содержание выпуска и коллектив авторов статей.

Лаэтоли — всемирно известный палеоантропологический памятник в северной Танзании. Здесь в 1935 году антрополог Луис Лики нашел нижний клык первого в Восточной Африке плиоценового гоминина, позднее названного Australopithecus afarensis (австралопитек афарский).

В 70-х годах прошлого века здесь же были обнаружены и отпечатки ступней ног прямоходящих гоминидов (австралопитеков), живших около 3,7 млн лет назад. Отпечатки были детально изучены в 1978−79 годах. Тогда же было принято решение законсервировать обнажение с отпечатками для их сохранности и дальнейших исследований.

После этого консервационный курган несколько раз вскрывался для изучения и оценки степени сохранности поверхности туфа. Последние наблюдения, в частности в 2016 году, показали, что морфология поверхности туфа изменяется из-за эрозии и происходит медленное разрушение отпечатков.

В 2015 году профессор СПбГУ (кафедра минералогии) Анатолий Зайцев был приглашен для работы на этом антропологическим памятнике. В течение четырех полевых сезонов и последующей работы в различных аналитических лабораториях он и его коллеги занимались разнообразными геологическими, консервационными и микробиологическими исследованиями. Все это выполнялось в рамках масштабного проекта правительства Танзании и администрации «Охраняемой области Нгоронгоро» по созданию музейного комплекса Лаэтоли.

Основное внимание уделялось исследованию так называемого маркирующего туфа № 7, возраст которого составляет около 3,66 млн лет. Именно в нем и были обнаружены отпечатки ступней ног.

За время работы непосредственно на обнажении и затем в лабораториях был детально изучен разрез этого слоя вулканических отложений, получены новые данные о минеральном и химическом составе отдельных слоев туфа.

«Полученные данные позволяют, с одной стороны, сделать чисто научные выводы. Например, присутствие в породе таких минералов, как мелилит, диопсид, нефелин, титанистый гранат, перовскит, магнетит и другие, говорит об определенном составе вулканического источника, из которого происходило отложение пепла. Мы полагаем, что источниками пепла мог быть один из двух потухших вулканов, которые располагаются в этой области: Садиман или Мосоник. Однако нельзя исключить, что и оба вулкана внесли свой вклад в образование вулканических отложений Лаэтоли», — рассказал профессор СПбГУ (кафедра минералогии) Анатолий Зайцев.

Изучение физико-механических свойств туфа, а также характера дефектов на его поверхности позволили предложить возможные подходы к консервации туфа для сохранности отпечатков.

Сравнивая ранее опубликованные данные по состоянию отпечатков наблюдения, ученые пришли к выводу, что морфология отпечатков изменяется. В частности, произошло растворение кальцита, который является одним из двух главным минералов туфа. Также вследствие статического давления, вызванного консервационным курганом, происходит и механическое разрушение поверхности туфа.

Как результат — меняется морфология отпечатков, а это приводит к потере их научной ценности. Строительство музейного комплекса, по мнению международного коллектива ученых, является наилучшим вариантом для сохранения отпечатков австралопитека афарского для следующих поколений.

«Мы надеемся, что выполненные нами исследования, предложенные рекомендации, в частности по возможной консервации туфа и климатическим условиям внутри музейного комплекса, будут востребованы и учтены при проектировании музея Лаэтоли», — сказал профессор СПбГУ (кафедра минералогии) Анатолий Зайцев.

Для информации
Лабораторные исследования в рамках проекта проводились в различных организациях России, Великобритании, Германии, Канады и США, в частности с использованием инфраструктуры ресурсных центров «Геомодель», «Рентгенодифракционные методы исследования» и «Развитие молекулярных и клеточных технологий» Научного парка СПбГУ.