Ledynmetis: išlikę ir išnykę

Klimatas? Žmogaus veikla? Pasaulinė epidemija ar meteoritas? Mokslininkai ilgai nežinojo, kas vėlyvojo ledynmečio pabaigoje pražudė didžiuosius žinduolius. Norėdami rasti atsakymą, jie naujausiais metodais ištyrė DNR, kurios amžius siekia dešimtis tūkstančių metų. Išsamaus tyrimo rezultatai teikia svarbios informacijos, ji gali padėti apsaugoti gyvūnus, kuriems išnykimas gresia šiandien.

Baigiantis ledynmečiui, dauguma šio laikotarpio stambiųjų žinduolių išnyko. Šis masinis išnykimas buvo vienas didžiausių Žemėje: viena po kitos pamažu dingo mamutų, gauruotųjų raganosių ir didžiųjų galvijų rūšys.

Niekas nežino, kas iš tikrųjų atsitiko. Ilgus metus mokslininkai ginčijosi, kas kaltas, kad išnyko šie gyvūnai. Vieni kaltino staigius klimato pokyčius, taip pat ir pasaulinį atšilimą, kiti buvo įsitikinę, kad populiacijų mažėjimą galėjo lemti žmogaus veikla.

Buvo ir tokių, kurie manė, kad taip greitai gyvūnus galėjo išnaikinti ūmi infekcinė liga ar kosminė katastrofa, pavyzdžiui, nukritęs meteoritas. Manoma, kad kaip tik dėl šios priežasties prieš 65 milijonus metų išnyko dinozaurai. Kad ir koks būtų atsakymas, jis labai aktualus šiandien, nes panašūs įvykiai gali pasikartoti.

„Mes patikrinome visas žinomas teorijas – nė viena iš jų nepaaiškina visko iki galo. Gyvūnų išnykimo negalima paaiškinti vienu įvykiu“, – sako profesorius Eske Willerslevas, Kopenhagos universiteto (Danija) Geogenetikos centro vadovas.

Manoma, kad Europoje paskutinį gauruotąjį raganosį nudobė žmonės.

Tyrinėja 50 000 metų rūšių gyvavimo laikotarpį

Eske Willerslevas vadovauja visų laikų didžiausiam ledynmečio gyvūnų DNR tyrimui. Tai pirmasis projektas, skirtas kelių gyvūnų rūšių raidos tyrinėjimams. Mokslininkai siekia sužinoti, kaip paskutinius 50 000 metų Šiaurės pusrutulyje keitėsi gyvūnų rūšys. Tyrinėdami iš karto keletą rūšių, mokslininkai gali aptikti naujų koreliacijų ir rasti ne vieną, o keletą atsakymų.

Vėlyvasis ledynmetis, vadinamas Veichselio ledynmečiu, prasidėjo prieš 115 000 metų ir baigėsi prieš 11 500. Tai buvo vėlyviausias iš visų ledynmečių, kiekvienas truko maždaug po 100 000 metų ir turėjo didelį poveikį Žemei per praėjusį milijoną metų. Dabartinis holoceno šiltasis laikotarpis yra tikriausiai kitas tarpledyninis laikotarpis, trunkantis 10 000–15 000 metų. Kiekvienas ledynmetis prasideda esant gana šiltam klimatui, bet pamažu jis vėsta. Šiaurės vėjai darosi vis žvarbesni, ir augalija pradeda keistis. Pušynai nuo kalnų plinta žemyn ir išstumia lapuočių miškus Europos upių slėniuose. Azijos stepės virsta tundra, o dideli sausumos plotai – šaltomis ir tuščiomis ledo dykumomis. 

Kai kurie gyvūnai pabėgo į Afriką

Vanduo, kuris garuoja iš vandenynų ir paprastai grįžta į žemę lietaus ar sniego pavidalu, kaupiasi kaip milžiniškos ledo kepurės, ypač šiauriniame pusrutulyje. Nuo kalnų viršūnių ledynai leidžiasi į žemumas.

Drėgmė tiesiog išsiurbiama iš atmosferos, ir vandens lygis vandenynuose krenta maždaug 120 m.

Tai gera žinia šilumą mėgstantiems gyvūnams, nes dėl kritusio vandens lygio Europos ir Afrikos žemynų nebeskiria vanduo. Bėgdami į pietus, gyvūnai gali išsigelbėti nuo ledynų ir sulaukti naujų klimato pokyčių.

Net ir sunkiausiomis šaltojo laikotarpio žiemomis ledu nepadengti plotai nebuvo tušti: juose gyveno avijaučiai, elniai, lemingai, arktinės lapės, gauruotieji raganosiai, mamutai.

Tačiau sunkiausiu vėlyvojo ledynmečio laikotarpiu, maždaug prieš 40 000 metų, prasidėjo katastrofa. Didžiųjų žinduolių (sveriančių daugiau kaip 40 kg) populiacija sumažėjo, gyvūnai ėmė nykti. Nebeliko 36 proc. rūšių Europoje ir Azijoje, 72 proc. rūšių – Šiaurės Amerikoje. Tas pats nutiko Pietų Amerikoje ir Australijoje. Tik Afrikoje viskas liko kaip buvę.

Mokslininkai teigia, kad sunkiausiais laikais elniai išgyveno tik dėl jauniklių gausos.

Šiandien tik iš suakmenėjusių liekanų žinome, kad kitados gyveno tokie nepaprasti gyvūnai kaip kardadančiai tigrai, mastodontai ir kt. Kai kurie gyvūnai dingo iš savo gimtųjų vietų – pavyzdžiui, Amerikoje neliko kupranugarių ir arklių. Išnyko ir pats ledynmečio simbolis, įspūdingi mamutai, kurie buvo paplitę šiauriniame pusrutulyje. Šiek tiek ilgiau išgyveno viena mažųjų mamutų rūšis, susitelkusi Vrangelio saloje, Sibiro ledjūryje. Rūšies nebeliko maždaug prieš 4000 metų.

Didieji gyvūnai išnyko. Mokslininkai naujausia technika ištyrė suakmenėjusių gyvūnų liekanų DNR ir dabar gali atsakyti, kodėl taip nutiko. Nors ilga DNR grandinė, paprastai sudaryta iš milijonų bazinių porų, buvo sutrūkusi į mažas 50–100 bazinių porų atkarpėles, šių duomenų užteko, kad būtų nustatyta, kokiems gyvūnams jos priklausė. Atliekant tokius tyrimus, užtenka ir dirvožemyje rastos DNR: galima įrodyti, kad prieš 10 000 metų čia vaikščiojo mamutai, jų DNR liko fekalijose. 

Išlikę gyvūnai taip pat domina mokslininkus

Naujoje studijoje Eske Willerslevas ir jo komanda aprašė iš gyvūnų kaulų, dantų, išmatų ir ragų nustatytą DNR. Jie ne tik sužinojo, kokiam gyvūnui priklausė ši DNR, bet ir nustatė specifines DNR dalis, o jos atskleidė individų genetines variacijas. Taigi tyrėjai galėjo sužinoti, kokio dydžio buvo gyvūnų populiacija ir kaip sąveikavo skirtingos populiacijos.

Buvo tyrinėjamos šešios gyvūnų rūšys – trys žuvusios ir trys išlikusios. „Privalome suprasti, kodėl vieni išgyvena, o kiti išnyksta“, – aiškina Willerslevas.

Norėdami patikrinti klimato poveikį, mokslininkai nustatė, kur tos šešios rūšys galėjo gyventi pastaruosius 50 000 metų. Vėliau gyvūnų populiacijų didėjimą ir mažėjimą, tai, kiek jis priklausė nuo klimato pokyčių ir galimų aplinkos sąlygų, jie lygino su dabartiniu faktiniu, tai yra numanomu rūšies atstovų skaičiumi. Bet kai mokslininkai atidžiau patyrinėjo populiaciją tuo laikotarpiu, kai žmonių dar nebuvo, rezultatai buvo šiek tiek kitokie: rūšys skirtingai reagavo į klimato pokyčius. Tos pačios rūšies grupės, gyvenančios skirtinguose žemynuose, pavyzdžiui, amerikiniai ir europiniai elniai, reagavo skirtingai.

„Vadinasi, klimatas nebuvo vienintelė priežastis“, – įsitikinęs Eske Willerslevas.

Raganosiai išnyko dėl medžioklės

Kitaip tariant, išnykimą lėmė kelios priežastys ir viena iš jų buvo medžioklė. Mokslininkai pabandė nustatyti, kaip pagal vietą ir laiką buvo pasiskirstę gyvūnai ir žmonės. Jie patikrino 1600 archeologinių kasinėjimų duomenis: pagal žmonių ir gyvūnų liekanas mokslininkai gali atidžiai stebėti pokyčius, vykusius maždaug kas 1000 metų.

Paaiškėjo, kad žmonės neturėjo jokio poveikio avijaučiams ir gauruotiesiems raganosiams, nes abi rūšys gyveno toli šiaurėje ir ten žmogus jų nepasiekdavo.

Tačiau paskutinius keletą tūkstantmečių kartu su gauruotaisiais raganosiais Europoje gyveno ir žmonės. Gali būti, jog žmonės išstūmė raganosius iš jų gyvenamųjų teritorijų. Nėra jokių abejonių, kad būtent žmonės turėjo įtakos arkliams ir stepiniams bizonams. Daugelyje Amerikos vietovių prieš 11 000 metų dramatiškai sumažėjo stepinių bizonų populiacija – tai įvyko netrukus, kai pasirodė žmonės. Maža to, daug sumedžiotų arklių ir stepinių bizonų liekanų buvo rasta akmens amžiaus gyvenvietėse Sibire.

„Tie gyvūnai buvo žmonių maisto šaltinis, – sako Eske Willerslevas. – Mes manome, kad dėl žmonių veiklos sumažėjo arklių ir stepinių bizonų, bet gauruotieji raganosiai ir avijaučiai išnyko dėl klimato pokyčių.“

Tačiau visko neįmanoma paaiškinti klimato kaita ir žmonių veikla. Aštuoni mamuto, gauruotojo raganosio, arklio ir stepinio bizono suakmenėjusių fekalijų pavyzdžiai, rasti Sibire ir Aliaskoje, leido mokslininkams suprasti, kad tarp rūšių būta konkurencijos. Paprastai žolėdžiai minta skirtingu maistu: pavyzdžiui, stepinis bizonas neėda to, ką ėdė mamutas. Bet iš gyvūnų išmatų nustatydami augalų DNR mokslininkai gali pamatyti, kas iš tikrųjų buvo ledynmečio gyvūnų skrandžiuose. Pasirodo, skirtingų gyvūnų, gyvenančių toje pačioje teritorijoje, skrandžiuose buvo daug tų pačių augalų. Nors kiekviena rūšis dažniausiai maitinosi labiausiai mėgstamu maistu, tačiau nevengė pabandyti ir ko nors kito. Taigi gyvūnų išnykimą galėjo lemti dar viena priežastis – rūšių konkurencija.

„Tai svarbus faktas, – sako Eske Willerslevas. – Vienu metu stepiniams bizonams grėsė išnykimas. Bet kai išnyko arkliai ir mamutai, stepiniai bizonai galėjo atsigauti.“

Kitaip nutiko Europoje ir Azijoje: čia išliko arkliai, o stepiniai bizonai, mamutai ir gauruotieji raganosiai išnyko.

Mamutai galėjo išlikti

Ar gali būti, jog mamutai išnyko dėl nukritusio meteorito arba staiga kilusios epidemijos? „Apie tai net nekalbama. Išnykimas buvo lėtas procesas – tai atsitiko per tūkstančius metų“, – sako Willerslevas.

Mokslininkai daro išvadą, jog žūtį sukėlė ne vienas veiksnys. Klimatas ir žmonių veikla buvo svarbiausi elementai, bet abipusė konkurencija ir keli kiti veiksniai reiškė, kad rūšių likimą lėmė grynas atsitiktinumas.

„Tai šiek tiek liūdna žinia. Negalime nurodyti vienos priežasties, lėmusios vienų gyvūnų išnykimą, o kitų išlikimą, – aiškina Eske Willerslevas. – Mamutai galėjo išgyventi, bet tada nebūtų arklių arba stepinių bizonų. Tai labai svarbu suprasti šiandien, kai itin rūpinamasi gamtos išsaugojimu. Labai sunku nuspėti, kurie gyvūnai yra pažeidžiamiausi.“