Изотопный состав костного биоапатита (а), костного коллагена, волос и кожи (б) плейстоценовых и голоценовых млекопитающих. Легенда на А: 1 — морские карбонатолиты; 2 — мамонтовая фауна Западной Европы; 3 — мамонтовая фауна Печорского Приуралья; 4, 5 — соответственно мамонтовая фауна и неоплейстоценовый бурый медведь Омского Прииртышья; 6 — пещерная гиена с Южного Прибайкалья; 7 — предголоценовые таймырские мамонты; 8, 9 — кости пещерного медведя с Печорского Приуралья с разной степенью кальцитизации; 10. 11 — соответственно пещерные львы и медведи Западной Европы; 12, 13 — костный детрит соответственно львов и медведей из пещеры Иманай. Шкала солености воды построена по данным, вычисленным по уравнению В. Н. Кулешова. Стрелкой показан генеральный тренд изотопного утяжеления углерода и кислорода при переходе от ископаемых костей внепещерного захоронения к пещерным костным остаткам. Легенда на Б: 1, 3 и 2, 4 — соответственно до-LGM и пост-LGM популяции пещерных львов и медведей Западной Европы; 5, 6 — соответственно львы и медведи из пещеры Иманай; 7 — пещерная гиена с Южного Прибайкалья; 8–10 — соответственно пещерная гиена, ископаемые волк и росомаха Западной Европы; 11 — современные таежные бурые медведи (волосы и кожа); 12 — современные камчатские бурые медведи (волосы и кожа); 13 — современные белые медведи (волосы и кожа). Шкала ландшафтов показана по Г. Бошрену и Д. Дракер)

Впервые на примере пещеры Иманая (Южный Урал) определены минералого-геохимические особенности пещерной фоссилизации костных остатков плейстоценовых млекопитающих и определены перспективы палеоэкологических реконструкций потакого рода ископаемым костям.

К специфическим особенностям фоссилизированных в пещерных условиях костных остатков относятся: интенсивная кальцитизация в сочетании с малой интенсивностью иллювиирования минеральными загрязнениями; незначительность обогащения ксеногенными микроэлементами-антибионтами; аномально низкое содержание органического углерода при повышенном содержании структурного углерода в биоапатите иизотопно аномально-тяжелым углеродом и кислородом в биоапатите. Изотопные данные по коллагену сохраняют перспективу экологических реконструкций, согласно которым иманайские пещерные львы и медведи обитали в условиях ландшафтов, переходных от лесов к лесостепям в зоне прохладного и умеренно-влажного климата, вероятной пищевой жертвой иманайских львов, в отличие от западноевропейских, являлись не пещерные медведи, а шерстистые носороги. Совместное нахождение геологически разновозрастного и в разной степени фоссилизированного костного детрита в пещерных элювиальных грунтах представляет собой ранее неизвестный спелео-палеонтологический парадокс, объяснение которого может состоять в двухэтапности пещерной фоссилизации костей: 1) этап спелеовыветривания вне грунтов, но в особых условиях внутрипещерной атмосферы и капельной углекислотной гидросферы; 2) этап фоссилизации костей в пещерных элювиальных грунтах. Разная продолжительность (на 7–8 тыс. лет) этапа спелеовыветривания костных остатков львов и медведей и послужила причиной существенного и системного их несовпадения по минералого-геохимическим свойствам. (д. г.-м. н. Силаев В. И.; Паршукова М. Н. (СГУ им. Питирима Сорокина); Филиппов В. Н., Смолева И. В., Тропников Е. М., к. г.-м. н. Хазов А. Ф.; Гимранов Д. О. (ИЭРиЖ УрО РАН); Киселёва Д. В. (ИГГ УрО РАН).

Данный результат определен ученым советом Института геологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН как важнейший результат фундаментальных исследований, полученный в 2020 году в рамках программы ФНИ по направлению 127: «Динамика и механизмы изменения ландшафтов, климата и биосферы в кайнозое, история четвертичного периода».

Силаев В. И., Паршукова М. Н., Гимранов Д. О., Филиппов В. Н., Киселёва Д. В., Смолева И. В., Тропников Е. М., Хазов А. Ф. Минералого-геохимические особенности пещерной фоссилизации костного детрита на примере пещеры Иманай (Южный Урал) // Вестник Пермского университета. Геология, 2020. № 4