ЛАБОРАТОРИЯ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ МЕТОДОВ В АРХЕОЛОГИИ («PALEODATA»)

Лаборатория «PaleoData» образована в 2019 г. в рамках реализации национального проекта «Наука».

Направления работы лаборатории:

• построение относительных и абсолютных хронологий для разных хроносрезов четвертичного периода Евразии (радиоуглеродное датирование; построение дендрохронологических шкал);
• реконструкция климата четвертичного периода (палеоботанические и палеоэнтомологические методы; исследование изменения структуры и толщины колец деревьев в ответ на изменения климата, в том числе метод «blue intensity»; интерпретация содержания стабильных изотопов в осадках);
• реконструкция растительного и животного мира четвертичного периода, как окружающей среды и кормовой базы человека (палинологический и палеоэнтомологические методы; определение пород деревьев по макроскопическим остаткам и углям);
• исследование антропологических особенностей населения Евразии в четвертичном периоде, как специфических адаптаций к изменению природных условий;
• исследование технологий обработки бронзы, серебра и железа для создания орудий, обеспечивающих развитие новых типов хозяйствования населения Евразии в четвертичном периоде.

Текущие проекты лаборатории PaleoData

В феврале 2021 коллектив лаборатории получил свидетельство о государственной регистрации «Базы палеогеографических, палеоэкологических и геоархеологических данных PaleoAltai». С текущей версией базы можно ознакомиться на сайте проекта

Запланировано постоянное обновление базы. Исследователей, имеющих соответствующие данные и публикации по ним, приглашают добавлять свои материалы, чтобы эти данные были ещё шире введены в научный оборот. Скачать файл заявки на включение объекта в базу

Метабаза данных PaleoAltaiBase создана на основе многочисленных опубликованных данных в области реконструкции изменений природной среды в регионе Алтайской горной страны и ближайших ландшафтных районах. Объектами базы являются донные отложения озер, торфяники, геоэкологические данные археологических стоянок человека, органические остатки в ледниковых отложениях, многолетние отложения в пещерах и т.д. Таким образом, это основные источники палеогеографической и геоархеологической информации в исследуемом регионе.

Метабаза данных содержит информацию о местоположении объектов исследований в системе координат WGS84, высоте над уровнем моря, о морфометрических характеристиках объектов, о датировании исследуемых объектов, наличии результатов биоиндикационных методов исследований, реконструкции температур. По каждому объекту представлены ссылки на источники информации, где можно ознакомиться с содержанием публикации.

База данных может быть визуализирована при помощи геоинформационных систем, а также адаптирована для статистического анализа данных (в специализированных программах). База предназначена для специалистов в области палеогеографии, четвертичной геологии, археологии и всем интересующимся природой региона.

РФФИ 19-49-543004, руководитель М.О. Филатова

«История и хронология памятников XVII-XX вв. в Новосибирской области»

В настоящее время Новосибирская область как исторический объект продолжительное время изучается в разных научных сферах. Однако исследования носят в некоторой степени мозаичный характер и зачастую не пересекаются. Это ограничивает представление о полной картине прошлого области. Комплексный подход на основе построения календарной хронологии памятников XVII-XX вв. позволяет соединить данные из разных наук. Для его осуществления в рамках Проекта привлекаются археологические, источниковедческие, архитектурно-этнографические, дендрохронологические и социально-культурные методы. Опираясь на них, детализируется история строительства и функционирования деревянных сооружений с максимальной точностью и достоверностью. Впервые, разрозненная информация о датах сооружения памятников истории и культуры Новосибирской области, содержащих древесину, собирается в единый массив, а ее верификация с данными дендрохронологических исследований позволяет построить качественную хронологию и становится важным элементом для связи исторических событий в единую канву. Не меньшее значение имеет методический аспект, поскольку в рамках выполнения проекта впервые проводится работа по массовому применению инновационной дендрохронологической методики «blue intensity» для датировки объектов деревянного зодчества лесостепной зоны России. Полученные данные могут быть использованы в области науки, культуры, среднего и высшего профессионального образования.

РНФ 20-17-00110, руководитель Н.А. Рудая

«Изменения климата и биоразнообразия Алтайской горной страны в голоцене (по результатам комплексного изучения высокоразрешающих палеозаписей из донных отложений озер)»

В связи с нестабильностью климата последних десятилетий одной из приоритетных задач для мирового научного сообщества является изучение изменений климата Земли в прошлом, выявление их причин, закономерностей, последствий и составление прогнозов (Climate Change 2014, IPCC). Необходимо понять насколько нестабильность климата последних 150 лет связана с деятельностью человека, были ли подобные периоды в прошлом, какова была динамика и цикличность процессов изменения климата в разных частях Земного шара; насколько часты были экстремальные климатические события (пожары, засухи, наводнения), чем они были вызваны, каковы были их последствия для человека и природы.

В настоящее время появились исследования, свидетельствующие о шестом массовом вымирании видов, начавшемся в последнее тысячелетие и заметно активировавшемся в последние десятилетия (Barnosky et al., 2011; Ceballos et al., 2017). Исследователи подчеркивают, что реальная скорость современного исчезновения видов значительно превосходит рассчитанную по палеонтологическим данным. Современные экосистемы являются наследием изменений климата в результате смен ледниковых и межледниковых циклов, начавшихся 2.6 млн лет назад и проходивших большей частью без участия человека. Сегодня резкое изменение атмосферных условий, потепление и нестабильность климата, рост концентрации углекислого газа в атмосфере, исчезновение естественных местообитаний, загрязнение природной среды, чрезмерные рыболовство и охота, инвазия в экосистемы патогенных видов и увеличение человеческой биомассы оказались наибольшими экстремальными факторами для живущих организмов (Barnosky et al., 2011).

Алтайская горная страна, располагающаяся на границе нескольких государств и климатических зон, является интереснейшим и важнейшим объектом для изучения биоразнообразия и природных обстановок голоцена. Получение высокоразрешающих голоценовых записей позволит детально изучить динамику климата и связанные с этим изменения природных условий и уровня биоразнообразия региона, а также оценить влияние хозяйственной деятельности человека на изменение биоразнообразия в настоящее время и в голоцене. Так, опустынивание и деградация земель, обусловленная рядом фактором, в том числе изменением климата и деятельностью человека, становится серьезной социально-экономической проблемой в аридных и полуаридных регионах Центральной Азии. Особенно драматические изменения регистрируются в горных областях с наиболее высоким биоразнообразием и концентрацией экономически важных ресурсов (древесина, продуктивные пастбища, запасы пресной воды; Convention of Biological diversity: Agenda 21, Chapter 13).

Таким образом, одной из важнейших задач для специалистов, работающих с природными голоценовыми палеоархивами Центральной Азии в целом и Алтайских гор в частности является необходимость оценить является ли причиной опустынивания и потери биоразнообразия (1) только возросшая антропогенная нагрузка на ландшафты (перевыпас, интенсивная вырубка лесов, строительство); (2) только влияние естественных природных трендов или (3) оба этих фактора, находящихся в суперпозиции в разные периоды голоцена. Решение этой проблемы требует детальных локальных и региональных палеоэкологических реконструкций c использованием различных палеоархивов. Еще один важный вопрос кроме ретроспективного анализа взаимодействия человека и природы, который также решается при количественном изучении характеристик палеоклимата, это развитие представлений о современных изменениях природных условий для прогнозирования и моделирования будущего.

Целью проекта является количественная оценка биологического разнообразия и связь уровня биоразнообразия с колебаниями климата в течение голоцена для Алтайской горной страны. Основной задачей, которая будет решаться в ходе выполнения проекта, является проверка гипотезы о том, что в разные периоды голоцена на ландшафты и биоразнообразие Алтая оказывали наибольшее влияние либо только изменения климата (например, в оптимум голоцена), либо изменения климата и возросшая хозяйственная деятельность человека одновременно (например, в позднем голоцене). Решение этой задачи требует детальных локальных и региональных палеоэкологических реконструкций c использованием различных палеоархивов. Впервые для Алтайской горной страны и сопредельных территорий будут количественно реконструировано прошлое биоразнообразие (с фокусом на разнообразие растений, представителей озерной фауны и флоры) с привлечением палеонтологических и палеогенетических методов.

В ходе выполнения проекта будут построены модели климатических изменений и создана финальная общая схема развития ландшафтов Алтайской горной страны и сопредельных территорий в голоцене. С использованием количественных методов, применяемых к данным палинологического, диатомового, хирономидного и кладоцерного анализов, метагеномных исследований и метода секвенирования растительной ДНК в осадке будет оценено изменение растительного биоразнообразия и биоразнообразия озерных организмов, показана динамика изменения биоразнообразия в течение голоцена, определены причины колебания уровня биоразнообразия. Анализ построенных климатических моделей в совокупности с другими данными по региону позволит оценить степень влияния человека на ландшафты и на биоразнообразие.

Полученные данные могут применяться для прогнозирования изменения биоразнообразия региона при различных сценариях изменения климата и антропогенной нагрузки на ландшафты. Результатами выполнения проекта станут (1) публикации в журналах первого квартиля, цитируемых WoS; (2) создание базы палеобиологических и палеогеографических данных PaleoAltai.

Перечень типовых работ, выполняемых лабораторией «PaleoData»*:

• бурение озерных отложений для палеоэкологических работ, подготовка кернов для дальнейших анализов;
• химическая подготовка образцов для палинологического анализа;
• палинологический анализ, микроскопирование образцов, интерпретация и построение климатических реконструкций с применением методов мультивариантной статистики и трансферной функции;
• химическая подготовка образцов для диатомового анализа;
• химическая подготовка образцов для анализа растительных макроостатков;
• химическая подготовка образцов для анализа фитолитов.
• дендрохронологический анализ

Дендрохронологический анализ включает:

• отбор дендрообразцов в экспедиционных условиях;
• лабораторная подготовка образцов для дендрохронологического анализа;
• лабораторная подготовка образцов для методики blue intensity;
• лабораторная подготовка образцов для методики wiggle-matching;
• измерение ширины и плотности годичного кольца с помощью полуавтоматической установки Lintab 6 и CooRecorder;
• построение древесно-кольцевых хронологий;
• календарная датировка памятников истории и культуры;
• судебно-ботаническая экспертиза;
• ксилотомический анализ (определение породы древесины);
• антракология в археологии (изучение остатков древесного угля).

*Стоимость работ договорная

Контактное лицо по вопросу оформления заявки на проведение работ и заключения договора: с.н.с., к.б.н. Рудая Наталия Алексеевна, nrudaya@gmail.com

Сотрудники:

Рудая Наталия Алексеевна, заведующая лабораторией, кандидат биологических наук

Яковлев Роман Викторович, ведущий научный сотрудник, доктор биологических наук (палеоэнтомология)

Васильев Сергей Константинович, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук (палеонтология)

Волкова Анастасия Игоревна, младший научный сотрудник (анализ макроостатков растений)

Жилич Снежана Викторона, научный сотрудник, кандидат геолого-минералогических наук (палинологический анализ)

Карачурина Светлана Евгеньевна, младший научный сотрудник (седиментационная растительная ДНК)

Половников Иван Сергеевич, младший научный сотрудник (технологии обработки металла)

Филатова (Сидорова) Майя Олеговна, младший научный сотрудник (дендрохронология)

Жилич Надежда Алексеевна, лаборант

Оборудование:

Пробоотборник Uwitec (Австрия) с хаммером позволяет отбирать колонку осадков ненарушенной структуры до 4 м в ПВХ трубки диаметром 90 мм. Данная буровая станция позволяет работать со льда, а также может быть укомплектована плавучей платформой с возможностью проведения работ на открытых водоемах глубиной до 100 м;

Эхолот-картплоттер echoMAP 52 DV GARMIN для проведения батиметрической съемки дна озер и выбора наиболее подходящей точки для бурения;

Световые микроскопы для микро- и макро-палеоботанических исследований: AxioImager-D2, Axiovert 25, стереомикроскопы Stemi DV4 для определения растительных макроостатков;

Камеры AxioCam, специализированное программное обеспечение AxioVision 3 и видеоадаптеры;

Оборудование для пробоподготовки образцов на палинологический, диатомовый и хирономидный анализы: вытяжные шкафы Koettermann с инженерными коммуникациями; муфельная печать; центрифуги универсальные высокоскоростные (Rotina, Eppendorf); весы электронные аналитические; плиты нагревательные; дистиллятор GFL; ванна ультразвуковой отмывки; магнитные мешалки и другое лабораторное оборудование

Буры Престлера для отбора кернов;

Буры для сухой древесины для отбора кернов;

Прибор Сокслета для экстракции смол;

Установка Lintab 6 (для автоматизированного измерения ширины годичного кольца);

Специализированное программное обеспечение для дендрохронологических исследований DPL, TSAP system V3.5 и CooRecode

Стереомикроскоп Stemi 508 doc с цветной цифровой камерой Axioсam 208 color высокого разрешения в комплекте с ПО ZEN Lite

Автомат для мойки и дезинфекции Miehe PG 8583 CD

Весы 220 г/0,0001 г, аналитич, AX224RU (Adventurer), с поверкой, Ohaus

Мельница Tube Mill control, в комплекте 2 oдноразовые камеры, IKA

Сухожаровой шкаф 116 л, до 300 С, Standart., FD115, Binder

Пробоотборник ковш Экмана

Диск Секки для определения прозрачности воды

Список публикаций сотрудников лаборатории за 2020 год:

Cao X., Tian F., Andreev A., Anderson P. M., Lozhkin A. V., Bezrukova E., Ni J., Rudaya N., Stobbe A., Wieczorek M., Herzschuh U. A taxonomically harmonized and temporally standardized fossil pollen dataset from Siberia covering the last 40 kyr // Earth System Science Data. – 2020. – Т. 12. – №. 1. – С. 119-135. https://doi.org/10.5194/essd-12-119-2020. (ИФ=9,612).

Kaufman D., McKay N., Routson C., Erb M., Davis B., Heiri O., Jaccard S., Tierney J., Datwyler C., Axford Y., Brussel T., Cartapanis O., Chase B., Dawson A., de Vernal A., Engels S., Jonkers L., Marsicek J., Moffa-Sanchez P., Morrill C., Orsi A., Rehfeld K., Saunders K., Sommer P.S., Thomas E., Tonello M., Toth M., Vachula R., Andreev A., Bertrand S., Biskaborn B., Bringue M., Brooks S., Caniupan M., Chevalier M., Cwynar L., Emile-Geay J., Fegyveresi J., Feurdean A., Finsinger W., Fortin M.-C., Foster L., Fox M., Gajewski K., Grosjean M., Hausmann S., Heinrichs M., Holmes N., Ilyashuk B., Ilyashuk E., Juggins S., Khider D., Koinig K., Langdon P., Larocque-Tobler I., Li J., Lotter A., Luoto T., Mackay A., Magyari E., Malevich S., Mark B., Massaferro J., Montade V., Nazarova L., Novenko E., Paril P., Pearson E., Peros M., Pienitz R., Plociennik, D. Porinchu M., Potito A., Rees A., Reinemann S., Roberts S., Rolland N., Salonen S., Self A., Seppa H., Shala S., St-Jacques J.-M., Stenni B., Syrykh L., Tarrats P., Taylo K., van den Bos V., Velle G., Wahl E., Walker I., Wilmshurst J., Zhang E., Zhilich S. A global database of Holocene paleotemperature records // Scientific data. – 2020. – Т. 7. – №. 1. – С. 1-34. https://doi.org/10.1038/s41597-020-0445-3. (ИФ= 8,289)

Kolobova K., Roberts R., Chabai V., Jacob Z., Krajcarz M., Shalagina A., Krivoshapkin A., Li B., Uthmeier Th., Markin S., Morley M., O’Gorman K., Rudaya N., Talamo S., Viola B., Derevianko A.. Archaeological evidence for two separate dispersals of Neanderthals into southern Siberia // PNAS. – 2020. – T. 117. № 6. – С. 2879–2885. pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1918047117 (ИФ=9,4).

Kolpakova M., Gaskova O., Borzenko S., Krivonogov S., Naymushina O., Rudaya N. Distribution Profile of Chemical Elements during the Last 13 Thousand Years from the Sediments of Maloye Yarovoe Lake (Western Siberia, Russia) //Water. – 2020. – Т. 12. – №. 11 (3001). – С. 1-22. https://doi.org/10.3390/w12113001. (ИФ=2,524).

Rudaya N., Krivonogov S., Slowinski M., Cao X., Zhilich S. Postglacial history of the Steppe Altai: Climate, fire and plant diversity // Quaternary Science Reviews. -2020. – Т. 249. – С. , 106616. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2020.106616 (ИФ=3,803).

Vorobieva N.V., Makunin A.I., Druzhkova A.S., Kusliy M.A., Trifonov V.A., Popova K.O., Polosmak N.V., Molodin V.I., Vasiliev S.K., Shunkov M.V., Graphodatsky A.S. High genetic diversity of ancient horses from the Ukok Plateau // PLoS ONE. — 2020. –T. 15. — № 11. – С. 1–14. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0241997. (ИФ= 2.942)

Васильев С.К., Козликин М.Б., Шуньков М.В. Фаунистические остатки из плейстоценовых отложений в южной галерее Денисовой пещеры (материалы 2019 года) // Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий Новосибирск: Изд-во ИАЭТ СО РАН, 2020. – Т. XXVI. – С. 37-42. (ИФ=0,397).

Васильев С.К., Пархомчук Е.В., Середнёв М.А., Милютин К.И., Растигеев С.А., Пархомчук В.В. Позднеплейстоценовая мегафауна юга Западной и Средней Сибири: новые данные по радиоуглеродному датированию и новые находки из аллювиальных местонахождений в 2020 г.// Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий Новосибирск: Изд-во ИАЭТ СО РАН. — 2020. – Т. XXVI. – С. 43-50. (ИФ=0,397).

Жарников З.Ю., Мыглан В.С., Сидорова М.О., Аболина Л.А. Генезис деревянной архитектуры Енисейска в контексте последствий пожара 1869 г. // Былые годы. – 2020. – № 55. – Т.1. – С. 173-187. DOI: 10.13187/BG.2020.1.173. (ИФ=12)

Жилич С.В., Рудая Н.А. Высокоразрешающая реконструкция климата и растительности для последних 2000 лет по палеозаписи донных отложений озера Урег-Нур (Монголия) в историческом и палеоэкологическом контексте // Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий: Материалы научной сессии Института археологии и этнографии СО РАН по итогам. – 2020. – С. 428-436. (ИФ=0,397).

Козликин М.Б., Васильев С.К., Шуньков М.В. Археологическая разведка в бассейне верхнего течения реки Ануй в 2020 году) // Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий Новосибирск: Изд-во ИАЭТ СО РАН, 2020. – Т. XXVI. – С. 119-123. (ИФ=0,397).

Колобова К.А., Васильев С.К., Березина Н.Я., Колясникова А.С., Бочарова Е.Н., Колясникова А.С., Рыбалко А.Г., Чистяков П.В., Селецкий М.В., Гашенко А.В., Кадырбекова Т., Харевич А.В. Исследования среднепалеолитических комплексов Чагырской пещеры в полевом сезоне 2020 г. // Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий Новосибирск: Изд-во ИАЭТ СО РАН, 2020. – Т. XXVI. – С. 131-136. (ИФ=0,397).

Майничева А. Ю., Мыглан В. С., Филатова М. О. Перспективы применения дендрохронологического метода для этноэкологических исследований историко-культурного наследия Тувы // Новые исследования Тувы. – 2020. – № 4. – С. 92-103. DOI: https://www.doi.org/10.25178/nit.2020.4.7 (ИФ=2)

Митько О.А., Зубков В.С., Поселянин А.И., Фролов Я.В., Тетерин Ю.В., Морозов А.А., Половников И.С., Чертыков В.А., Выборнов А.В. Предварительные результаты раскопок тагарских курганов могильника Казановка-6 в Аскизском районе Республики Хакасия // Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий. -2020. — т. XXVI. — С. 888-894. (ИФ=0,397).

Половников И.С., Дудко А.А., Васильева Ю.А. Находки косторезного производства на памятнике «Могильник Казановка-10» в Аскизском районе Республики Хакасия // Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий. – 2020. – Т. XXVI. — С. 895-901. (ИФ=0,397).

Пяк А.И., Пяк Е.А., Карачурина С.Е., Ревушкин А.С. Флористические находки в охранной зоне кластера «Цугээр-Элс» заповедника «Убсунурская котловина» (Республика Тыва) // Вестник Томского государственного университета. Биология. — 2020. № 49. — С. 166-174. 10.17223/19988591/49/9 (ИФ=0.583)

Филатов Е.А., Филатова М.О. Топографические исследования мастерской имени А.П. Окладникова в Восточном Забайкалье // Проблемы археологии, этнографии и антропологии Сибири и сопредельных территорий. – 2020. – Т. XXVI. – С. 258-262. (ИФ=0,397).

Шульга А.А., Шульга Д.П., Сидорова М.О. Рисоводческие обряды «малых народов» юго-западного Китая (Юньнань) как возможный ключ к семантике наскальной композиции в уезде Цанъюань // Проблемы археологии, этнографии и антропологии Сибири и сопредельных территорий. – 2020. – Том XXVI. – С. 657-662. DOI: 10.17746/2658-6193.2019.25.657-662. (ИФ=0,397).

Kolobova K.A., Chabai V.P., Shalagina A.V., Krajcarz M.T., Krajcarz M., Rendu W., Vasiliev S.K., Markin S.V., Krivoshapkin A.I. Exploitation of the natural environment by Neanderthals from Chagyrskaya Cave (Altai). – Quartar 2020. No 66. – pp. 7-31. 10.7485/QU66_1.

Krivonogov, S., Narantsetseg, Ts., Oyunchimeg, Ts., Anna Agatova, A., Khazin, L., Nepop, R., Zhilich, S., Kuleshov, D., Gusev, V., 2020. Geomorphological settings for past increases of the levels of Great Mongolian and Mongolia-Russia transboundary lakes // Transactions, Japanese Geomorphological Union . – 2020. – № 41 (3). – С. 227-248.

Алексейцева В.В., Шнайдер С.В., Рудая Н.А., Сайфулоев Н.Н. Связь между заселением Восточного Памира и палеоклиматическими изменениями в позднеледниковье и голоцене // Теория и практика археологических исследований. – 2020. — №4 (32). – С. 57-166. DOI: 10.14258/tpai(2020)4(32).-12.

Zhilich S.V. Krivonogov S.K., Gavrilov D.A., Rudaya N.A. Climate and lake development history in the south of West Siberia // Limnology and Freshwater Biology.– 2020. – №4. – С. 538 -540.

Rudaya N.A., Darin A.V. Correlation of the annual temperature reconstructed with µ_XRF-SR method and pollen data from varved sediments of Kucherla Lake, the Altai Mountains, for last 500 years // Limnology and Freshwater Biology.– 2020. – №4. – С. 541-543. DOI:10.31951/2658-3518-2020-A-4-541

Демаков Ю. П., Исаев А. В., Богданов Г. А., Тишин Д. В., Жилич С. В., Долгих А. В. Изменение состава и параметров торфа в процессе эволюции озёрно-болотной системы «Кошеер» (республика Марий Эл) // Вестник поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование.–2020. – №2 (46). – С. 68-86.

Колобова К.А., Чабай В.П., Робертс Р., Якобс З., Крайцарж М.Т., Утмаер Т., Рудая Н., Морли М., Виола Б., Маркин С.В., Кривошапкин А.И., Деревянко А.П. Археологические свидетельства второй миграции неандертальцев на Алтай // Труды VI (XXII) Всероссийского археологического съезда в Самаре Самара: СГСПУ. — 2020. – Т. I. – С. 44-46

Марченко Ж.В., Райнхольд С., Гришин А.Е., Батанина О.В., Поздянков Д.В. Позднекротовская (черноозерская) популяция могильника Тартас 1 (Барабинская лесостепь): механизмы интеграции с южным населением по данным биоархеологии // Труды VI (XXII) Всероссийского археологического съезда в Самаре Самара: СГСПУ. — 2020. – Т. I. – С. 258-260.