Окаменелости крупных кошачьих с Японского архипелага десятилетиями считались доказательством присутствия древних тигров. Однако новые генетические и протеомные данные показали, что эти хищники принадлежали к другому виду. В позднем плейстоцене Японию населяли не тигры, а пещерные львы. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Львы и тигры были одними из главных хищников позднего плейстоцена и играли ключевую роль в экосистемах Евразии. Пещерные львы (Panthera spelaea) преимущественно обитали в северных регионах континента, тогда как тигры распространялись южнее. Японский архипелаг традиционно считался восточной окраиной "тигриного" ареала, поскольку найденные там субфоссильные останки приписывали Panthera tigris.
Чтобы уточнить их происхождение, ученые повторно проанализировали 26 образцов, обнаруженных в разных частях Японии. В работе использовали современные методы: секвенирование митохондриального и ядерного генома, палеопротеомику, байесовское молекулярное датирование и радиоуглеродный анализ.
Подобные подходы всё чаще применяются и к другим находкам ледниковой эпохи — например, когда по окраске кожи диплодока удалось реконструировать детали внешности вымерших животных.
Используя гибридизацию и секвенирование митохондриального и ядерного генома, палеопротеомику, байесовское молекулярное датирование и радиоуглеродное датирование, мы обнаружили, что все древние японские останки "тигров", данные о которых позволили получить молекулярные данные, неожиданно оказались останками пещерных львов.
Несмотря на низкую сохранность ДНК, исследователям удалось восстановить пять почти полных митохондриальных геномов и один частичный ядерный. Филогенетический анализ показал, что японские находки образуют монофилетическую группу внутри линии пещерных львов позднего плейстоцена — spelaea-1.
Дополнительное подтверждение дала палеопротеомика: выявленный вариант аминокислоты в альфа-2-HS-гликопротеине соответствовал львам, а не тиграм.
По данным датировок, пещерные львы появились на архипелаге между 72 700 и 37 500 лет назад. В это время уровень моря был ниже, и северная Япония соединялась с материком сухопутным мостом. Это позволило крупным хищникам проникнуть на острова и распространиться даже в юго-западные регионы, которые ранее считались более подходящими для тигров.
"Будучи доминирующими хищниками высшего порядка, львы и тигры, вероятно, сформировали эволюционные пути других симпатрических хищников как посредством прямой, так и косвенной конкуренции, а также повлияли на популяции травоядных животных посредством хищничества, поскольку они появились примерно два миллиона лет назад", — заявил Шу-Цзинь Ло из Пекинского университета.
На архипелаге пещерные львы сосуществовали с волками, бурыми и азиатскими черными медведями, а также с ранними человеческими популяциями. Они были частью сложной экосистемы, где конкуренция между крупными хищниками могла влиять на распределение видов и численность травоядных. Аналогичные методы анализа ископаемых насекомых в янтаре с древним муравьём также показывают, насколько детально сегодня можно восстанавливать экосистемы прошлого.
Авторы предполагают, что линия spelaea-1 могла сохраняться в Японии не менее 20 тысяч лет после исчезновения пещерных львов в других регионах Евразии и, возможно, более 10 тысяч лет после их вымирания в восточной Берингии. Таким образом, архипелаг мог стать одним из последних убежищ этого вида.
Полученные данные меняют представление о распределении крупных хищников в позднем плейстоцене и уточняют картину взаимодействия львов и тигров в зоне перекрытия их ареалов. Японский архипелаг, считавшийся территорией тигров, оказался восточным форпостом пещерных львов, что подчеркивает сложность миграционных процессов в ледниковую эпоху.