Томография головы мамонта

В 2010 – 2011 годах на крайнем севере Якутии было найдены три уникальных палеонтологических объекта – млекопитающие плейстоценового периода. Среди этих находок – хорошо сохранившиеся останки молодой самки мамонта (ей дали имя Юка), переданные в конце 2011 года в Академию Наук Республики Саха(Якутия). 

Настоящей сенсацией стали первые результаты исследований останков молодого мамонта. Его геологический возраст приближается к 40 тыс. лет, а индивидуальный не превышает 9 лет. Это первый и пока единственный мамонт-подросток, попавший в руки учёных. 

Сюрпризом стали результаты исследования черепа Юки. Компьютерная томография показала, что внутри черепа сохранился головной мозг! При сканировании видны его внешние структуры. Кроме того, можно различить зоны белого и серого вещества, а значит, рассмотреть проводящие системы мозга, в том числе так называемое «древо жизни» – рисунок, образованный серым и белым веществом мозжечка. Это первое обнаружение сохранившегося мозга мамонта как целостной структуры, впервые за всю 200-летнюю историю изучения этого древнего животного. 

Обычно головной мозг вымерших животных палеонтологи изучают по слепкам мозговой полости сохранившихся черепов – эндокранов. Однако по таким слепкам различить всю сложную структуру борозд и извилин не представляется возможным. И вот учёным представился уникальный шанс исследовать морфологические особенности мозга древнего млекопитающего, провести биохимическое изучение тканей и, возможно, даже восстановить структуру коры полушарий переднего мозга и мозжечка. 

Для этого предстояло извлечь мозг древнего млекопитающего из черепной коробки. Подобная работа требовала тщательной подготовки, чтобы не разрушить сохранившиеся в вечной мерзлоте мягкие ткани. Работу по изучению мозга мамонта возглавил профессор Сергей Савельев (НИИ морфологии человека РАМН). В рабочую группу вошли сотрудники НИИ морфологии человека РАМН, Якутской академии наук и Палеонтологического института РАН.

Сотрудник Якутского государственного объединённого музея истории и культуры народов Севера Иннокентий Павлов провёл фиксацию мозга Юки формалином – ещё до его извлечения, непосредственно в полости черепа. Скрупулезная работа продолжалась в течение трёх недель: через специально сделанное отверстие внутрь черепа постепенно заливался фиксирующий раствор. Затем череп аккуратно вскрыли. Извлечение мозга из основания черепной коробки потребовало немалого терпения исследователей-первопроходцев – операцию вели на протяжении шести часов. Хотя мозг Юки мумифицировался вследствие длительного пребывания в вечной мерзлоте, уже с первого взгляда стало ясно, что он похож на головной мозг современного слона. Так же, как у слонов, он имеет немного уплощённую форму и крупный мозжечок. 

Древний образец нервной ткани оказался очень хрупким, и сохранение его целостности для дальнейших исследований стал отдельной задачей. Ценный материал был герметично запакован, и самолётом доставлен в Москву в специальном контейнере. 

Сейчас мозг Юки хранится в растворе формалина со специальными уплотняющими добавками в НИИ Морфологии человека РАМН. В кратчайшие сроки при содействии специалистов из Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» было проведено повторное сканирование мозга. Теперь биологам предстоит детальное морфологическое исследование головного мозга мамонта, сравнение его с мозгом современных хоботных – азиатского и африканского слонов. Одним из результатов исследования станет создание трёхмерной модели мозга мамонта.

Автор: Кандидат биологических наук Евгений Мащенко (Палеонтологический институт им. А.А. Борисяка РАН), кандидат биологических наук Анастасия Харламова (НИИ морфологии человека РАМН), кандидат биологических наук Альберт Протопопов (Отдел изучения мамонтовой фауны Академии наук Республики Саха (Якутия).