Naukowcy wiedzą coraz więcej nt. historii ewolucyjnej i paleoekologii żubrów i ich krewnych, żyjących na terenie Europy przez ponad 50 tys. lat. Analizowali gatunki żyjące w podobnych niszach środowiskowych, które dawniej współistniały. Do dziś przetrwały jedynie żubry europejskie, które potrafiły przystosować się do zmian klimatu, środowiska i presji człowieka.
Żubr jest jednym z niewielu gatunków, które przetrwały późnoplejstoceńskie wymieranie legendarnej megafauny, obejmującej mamuty, nosorożce włochate, jelenie olbrzymie czy prażubry i jest obecnie największym lądowym ssakiem Europy. Dotychczas wiedza na temat historii ewolucyjnej żubra i jego współwystępowania z innymi przedstawicielami rodzaju Bison była niedostatecznie zgłębiona. Wyniki najnowszych badań międzynarodowego zespołu odsłaniają nowe, nieznane dotąd fakty z historii ewolucyjnej tych spokrewnionych gatunków.
Żubr europejski (Bison bonasus) był szeroko rozpowszechniony w Europie Centralnej i Wschodniej oraz zachodniej Azji w późnym plejstocenie (120-12 tys. lat temu) i współwystępował z wymarłym już żubrem pierwotnym (Bison priscus), którego zasięg obejmował niemal całą Eurazję. W okresie od 6 tys. lat temu do 2 tys. lat temu żubry zaczęły znikać z zachodniej Europy, a pod koniec XIX wieku intensywne polowania ograniczyły ich występowanie do dwóch niewielkich populacji (uznawanych za podgatunki): w Puszczy Białowieskiej (Bison bonasus bonasus) oraz w górach Kaukazu (Bison bonasus caucasicus). W latach dwudziestych XX wieku żubry europejskie wyginęły w stanie dzikim, a w niewoli przetrwały 54 osobniki będące potomkami zaledwie 12 żubrów.
Drastyczny spadek liczebności i wynikająca z niego niezwykle niska różnorodność genetyczna współczesnych żubrów, znacznie ograniczały możliwości poznania ich prawdziwej historii ewolucyjnej, a ograniczenie ich zasięgu występowania do zaledwie dwóch miejsc na świecie, zawęziło także naszą wiedzę na temat ekologii tego gatunku w przeszłości. W efekcie zwierzęta te były traktowane jak gatunek leśny, z uwagi na środowisko, w którym przetrwały najdłużej przed wyginięciem na wolności.
Dużo więcej na ten temat wiadomo dzięki najnowszym badaniom z wiodącym udziałem badaczy z Instytutu Biologii Ssaków PAN w Białowieży i Australijskiego Centrum Kopalnego DNA w Adelajdzie. Naukowcy z tych instytucji przeanalizowali 135 genomów mitochondrialnych z kopalnych kości przedstawicieli rodzaju Bison z całej Eurazji z okresu kilkudziesięciu tysięcy lat. Z badań tych wynika, że zasięg przestrzenny i czasowy występowania tych zwierząt był znacznie większy, niż dotychczas sądzono.
Wyniki analiz ukazały się właśnie w czasopiśmie „Global Change Biology”.
Dzięki analizie filogenetycznej wśród badanych okazów naukowcy wyróżnili gatunek żubra pierwotnego (zwanego prażubrem), oraz dwa klady żubrów europejskich: wymarłego Bb1, zwanego też żubrem X i występującego współcześnie żubra europejskiego Bb2. Badania pokazały, że klady żubra rozdzieliły się na dwie odmienne linie genetyczne około 97 tys. lat temu i choć wyraźnie różnią się genetycznie, należały do tego samego gatunku.
Wszystkie trzy grupy (prażubr i dwa klady żubra) występowały w Europie do końca epoki lodowcowej (plejstocenu), ale po przejściu do cieplejszej epoki holocenu (ok. 12–9 tys. lat temu) żubr pierwotny i żubr X wyginęły, a przetrwał jedynie żubr europejski. Wielkość populacji żubra X wykazywała stabilność w okresie przed wyginięciem na początku holocenu, dlatego gwałtowny spadek jego liczebności i wyginięcie jest zaskakującym odkryciem. Natomiast zrekonstruowana wielkość populacji żubra europejskiego wykazała spadek populacji już od około 10 tys. lat temu.
Naukowcy informują też, że pod koniec plejstocenu na kontynencie eurazjatyckim doszło do dramatycznej utraty różnorodności genetycznej gatunków z rodzaju Bison. Zjawisko to uchwycono dzięki analizom filogenetycznym. Jego przejawem było zmniejszanie się liczby wariantów mitochondrialnego DNA (haplotypów) zarówno u żubra pierwotnego, jak i żubra X. W przypadku żubra europejskiego z jedenastu haplotypów obecnych na początku holocenu, a więc 12 tys. lat temu, w późnym holocenie pozostało zaledwie cztery.
Autorzy badania analizowali również zawartość stabilnych izotopów węgla i azotu w kościach. To pozwala określić dominujący charakter środowisk żerowania oraz diety poszczególnych kladów.
W późnym plejstocenie ich wartości u żubra pierwotnego, żubra X i żubra europejskiego były podobne i wskazują, że wszystkie trzy grupy miały dietę trawiastą lub mieszaną oraz żerowały w środowiskach otwartych. Stabilne izotopy węgla wykazały zmianę użytkowania siedlisk przez żubra europejskiego z bardziej otwartych w późnym plejstocenie, do bardziej zalesionych w środkowym holocenie, czyli ok. 6 tys. lat temu, kiedy to ponad dwie trzecie powierzchni środkowej i północnej Europy było pokryte lasami. W tym właśnie czasie nasiliła się presja człowieka związana z rozwojem neolitycznego rolnictwa oraz polowaniami, spychająca żubra w głąb mniej dostępnych lasów. Wyjątkiem, gdzie żubry użytkowały wyłącznie otwarte tereny wysokogórskich łąk (1900 m n.p.m.), była populacja żyjąca w środkowym holocenie (5,1-5,6 tys. lat temu) niedaleko jeziora Sevan w Armenii.
tłumaczy współautorka badań, dr Emilia Hofman-Kamińska z Instytutu Biologii Ssaków PAN w Białowieży
Na przełomie późnego plejstocenu i holocenu w środowisku zaszły zmiany, związane ze zmianami klimatycznymi i wzrastającą presją człowieka. Zmiany te przetrwały jedynie żubry europejskie, które miały dużą plastyczność pokarmową i środowiskową. Te zmiany środowiskowe przyczyniły się prawdopodobnie do wymarcia większych i bardziej wyspecjalizowanych prażubrów i żubrów X.
Zapisy kopalnego DNA pokazują również, że uznawane dziś za dwie linie genetyczne: żubr nizinny i żubr nizinno-kaukaski (przed wyginięciem na wolności: żubr nizinny i żubr kaukaski), izolowane obecnie w niewoli oraz w stanie dzikim, znajdowały się w tym samym kladzie mitochondrialnym (Bb2) przez cały okres holocenu. Nieznaczne różnice genetyczne, obserwowane współcześnie pomiędzy tymi grupami, wydają się być wynikiem rozciągniętej w czasie izolacji geograficznej oraz różnej liczby żubrów-założycieli podczas odtwarzania gatunku po wyginięciu w stanie dzikim, nie zaś odrębnych ścieżek ewolucyjnych. Nie ma więc obecnie uzasadnienia dla utrzymywania tych grup w izolacji jako osobnych linii genetycznych. Podejście to ma istotne konsekwencje dla zarządzania ochroną współczesnych populacji żubrów, gdzie ograniczona różnorodność genetyczna, mała liczebność i izolacja subpopulacji, stanowią zagrożenie dla ich ochrony i przetrwania.
Najciekawszą częścią badań – podkreślają ich autorzy – jest wykazanie czasowych zmian występowania i liczebności żubrów w ciągu ostatnich 6 tysięcy lat. W okresie tym liczba odnajdywanych szczątków zwiększała się początkowo co 1750, a potem co 830 lat. To zaś pokrywa się ze spadkiem występowania dębów bagiennych w Irlandii.
Mniejsza liczba dębów związana była z zimniejszymi i bardziej wilgotnymi okresami cyrkulacji atlantyckiej, które nie sprzyjały tym drzewom, ale też ludziom, a sprzyjały żubrom, które, jak wskazują wcześniejsze badania, były przystosowane do chłodniejszego klimatu. Okresy te były związane z krótszymi sezonami wegetacyjnymi, obniżającymi ilość plonów oraz zmniejszoną liczebnością populacji ludzkiej, a więc także mniejszą presją człowieka na żubra. Do okresów tych można zaliczyć m.in. ochłodzenie na początku tzw. wieków ciemnych (V-X w) oraz małą epokę lodowcową (XIV-XIX w).
zauważa kierujący badaniami prof. Rafał Kowalczyk z Instytutu Biologii Ssaków PAN
Badania te, dzięki szerokiemu zakresowi geograficznemu i czasowemu, pozwoliły po raz pierwszy uzyskać kompleksowy obraz historii ewolucyjnej i paleoekologii przedstawicieli rodzaju Bison w Europie w późnym plejstocenie i holocenie. Choć analizowane gatunki miały podobne nisze środowiskowe i współistniały ze sobą w przeszłości, ich historia przetrwania potoczyła się inaczej, prawdopodobnie ze względu na odmienne możliwości przystosowania się do zmian klimatu oraz związanych z nimi zmian środowiskowych oraz ekspansji i presji człowieka.
Naukowcy zaznaczają też, że bez działań ochronnych ze strony człowieka (które rozpoczęły się kilkaset lat temu) zapewne i żubr europejski dołączyłby do listy wymarłej legendarnej megafauny, obok prażubra, żubra X oraz tura.
źródło: naukawpolsce.pl
Powiązane artykuły:
- Żubry prawie całkowicie wyginęły z powodu człowieka
- Żubr stał się gatunkiem mniej zagrożonym w Czerwonej księdze IUCN
- Żubr – symboliczny pomnik ochrony przyrody czy zwierzę specjalnej troski?
- Żubry w istotny sposób hamują wkraczanie drzew na tereny otwarte
📩 Zapisz się na newsletter
Chcesz być na bieżąco z ekologicznymi treściami? Dołącz do newslettera i otrzymuj artykuły, poradniki oraz darmowe materiały do pobrania prosto na swoją skrzynkę. Dzięki nim łatwiej wprowadzisz ekologiczne zmiany w swoim życiu.
☕ Wesprzyj portal
Każdy artykuł to godziny pracy i poszukiwania rzetelnych informacji. Jeśli cenisz to, co robię, możesz postawić mi wirtualną kawę albo zostać Patronem na Patronite. Twoja pomoc daje mi siłę, by rozwijać portal, a dobra, mocna kawa wcale nie jest taka zła.
