Mammoth Site у Південній Дакоті датували віком 160–232 тисячі років

18 вересня 2026 р. 21:08

18 вересня 2026 р. 21:08

Кісткові відкладення знаменитого палеонтологічного родовища Mammoth Site у місті Хот-Спрінгс, штат Південна Дакота, ймовірно, утворилися приблизно 160–232 тисячі років тому. Такий діапазон отримали автори дослідження в журналі Quaternary Research за допомогою люмінесцентного датування мінералів з осадів, що оточують кістки.

Нова хронологія більш ніж на 100 тисяч років давніша за попередню оцінку, засновану на радіовуглецевому аналізі мінеральної частини кісток. Однак цей метод датує час поховання відкладень, а не самі остатки безпосередньо, і один із зразків дав аномально молодий результат.

Деталі

Mammoth Site виявили в 1974 році під час будівельних робіт. Це заповнена осадами карстова воронка, в якій збереглися остатки понад 60 мамонтів, переважно молодих самців. У плейстоцені поглиблення з крутими слизькими схилами та теплою водою могло ставати пасткою для великих тварин.

Довгий час вік знахідки оцінювали приблизно в 23–42 тисячі років. Для радіовуглецевого аналізу зазвичай потрібен кістковий колаген, але тут він не зберігся, тому дослідники працювали з апатитом — мінеральною частиною кістки. У водному середовищі апатит може розчинятися й перекристалізовуватися, включаючи більш молодий вуглець із ґрунтових вод. Це здатне «омолодити» радіовуглецевий сигнал.

Незалежні оцінки й раніше вказували на більш глибоку давнину: уран-серійне датування емалі та термолюмінесцентний аналіз давали значення приблизно від 101 до 150 тисяч років. Нова команда вирішила визначити вік не кісток, а піщано-мулистих шарів, у яких вони лежать.

Дослідники відібрали зразки в різних частинах воронки, а також порівняльні зразки на терасах річки Фолл-Рівер. Матеріал вилучали без доступу світла й відправляли до лабораторій Геологічної служби США та Університету Небраски в Лінкольні. Люмінесцентний метод показує, коли зерна мінералів востаннє перебували на світлі: після поховання в них поступово накопичується енергія від природного радіаційного фону.

Кварц виявився насиченим і дозволив встановити лише мінімальний вік близько 75 тисяч років. Тому основну хронологію побудували за інфрачервоно-стимульованою люмінесценцією польових шпатів. Для шести зразків із кісткової товщі більшість оцінок укладалася в діапазон приблизно 160–232 тисячі років. Один зразок із середини розрізу показав 131 ± 13 тисяч років і був визнаний аномально молодим порівняно із сусідніми шарами.

Автори відносять накопичення основної шестиметрової товщі до морських ізотопних стадій 6 і 7 середнього плейстоцену. Отримана хронологія узгоджується з більш ранніми уран-серійними та термолюмінесцентними оцінками краще, ніж попередні радіовуглецеві дати.

Чому це важливо

Mammoth Site — одна з найбільших концентрацій решток мамонтів у Північній Америці. Якщо нове датування правильне, колекція належить до значно раннішого етапу історії колумбійського мамонта і може змінити інтерпретацію його анатомічної еволюції та реакції великих тварин на кліматичні коливання Великих рівнин.

Робота також показує, чому вік складних палеонтологічних об'єктів не можна надійно визначати одним методом. Радіовуглецевий аналіз апатиту особливо вразливий у місцях, де кістки довго контактували з ґрунтовими водами. Узгодження результатів за різними мінералами, лабораторіями та методами знижує ризик помилкової хронології.

Обмеження залишаються суттєвими. Люмінесценція датує останнє освітлення та подальше поховання зерен, тому результат залежить від того, чи були вони повністю «обнулені» сонячним світлом до осадження. Кварцові зерна не дали остаточного віку через насичення, один зразок вибився з послідовності, а локальне порушення рівноваги уранового ряду могло впливати на розрахунок дози. Автори пропонують додатково перевірити хронологію, зокрема уран-торієвим методом.

Крім того, нижня третина воронки поки що не розкопана. Тому діапазон 160–232 тисячі років стосується дослідженої кісткової товщі й не обов'язково описує всю історію формування об'єкта.

Джерело

Шеннон А. Махан (Shannon A. Mahan) та співавтори. Age reassignment using luminescence dating for The Mammoth Site, Black Hills, South Dakota, USA . Quaternary Research, 2026. DOI: 10.1017/qua.2026.10102. Стаття опублікована у відкритому доступі за ліцензією CC BY-NC-ND 4.0. Проєкт частково фінансували програми Геологічної служби США, фонд Larry D. Agenbroad Legacy Foundation та The Mammoth Site.

Додатковий контекст: матеріал Phys.org про результати дослідження .

Наука