Znajdź zawartość

Amerykańscy naukowcy znaleźli dowody na to, że wyginięcie mamutów przyczyniło się do ocieplenia klimatu. Jeśli ludzie przyłożyli rękę do ich wymarcia, nie ryzykując wiele, można powiedzieć, że spowodowana działalnością naszego gatunku zmiana klimatu rozpoczęła się o wiele wcześniej niż sądzono (Geophysical Research Letters). Mamuty żywiły się liśćmi i młodymi gałązkami. Dlatego m.in. Ameryka Północna, Europa i Azja pozostawały terenami niezalesionymi. Olbrzymy szczególnie upodobały sobie trawiaste łąki Beringii (mostu lądowego Beringa), czyli pasa lądu, który w okresie zlodowacenia łączył dzisiejszą Syberię z Alaską. Ok. 15 tys. lat temu liczebność tutejszej populacji mamutów zaczęła spadać, a w tym samym czasie doszło do gwałtownej "eksplozji demograficznej" brzóz (Betula). Chris Doughty z Carnegie Institution for Science i jego zespół postanowili sprawdzić, czy te dwa zjawiska były ze sobą jakoś połączone. Naukowcy posłużyli się rdzeniami glebowymi. Porównali zapis kopalny pyłków Betula w próbkach z Beringii i Syberii. Następnie przyjrzeli się zapisom dotyczącym mamutów, by stwierdzić, kiedy zniknęły z analizowanego rejonu. Amerykanie poświęcili też sporo uwagi zwyczajom żywieniowym współczesnych słoni, by oszacować, jaki wpływ na łąki miałoby wyeliminowanie mamutów. Na końcu przyszedł czas na wykorzystanie modeli klimatycznych do wyliczenia wpływu wymarcia Mammuthus primigenius na wegetację i temperatury globalne. Okazało się, że gdy zabrakło mamutów, brzozy rozprzestrzeniły się po moście lądowym Beringa, zastępując ok. ¼ łąk. Ciemniejsze od trawy liście pochłaniały więcej promieniowania słonecznego, a pnie oraz gałęzie drzew działały na podobnej zasadzie również zimą. Doughty i inni wyliczyli, że wyginięcie mamutów dodało do średniego wzrostu globalnej temperatury co najmniej 0,1˚C, a na Beringii ociepliło się nawet o 0,2˚C. Doughty sądzi, że wyginięcie mamutów pod koniec epoki lodowcowej było jednym z wielu wydarzeń, które wpłynęły na szybką zmianę klimatu w tym okresie. Nie wszyscy akceptują całość opisanej teorii. Felisa Smith, paleoekolog z Uniwersytetu Nowego Meksyku, podkreśla np., że wzrost ilości pyłków brzozowatych miał miejsce kilka tysięcy lat przed wymarciem mamutów.

Mamuty jadały własne odchody, były więc koprofagami. Świadczą o tym znajdujące się wewnątrz kału owocniki z askosporami grzybów Podospora conica, które w normalnych warunkach bytują wyłącznie na jego powierzchni. Oprócz konsumpcji nie ma innego sposobu, by mogły się tam dostać. Nieobecność kwasów żółciowych świadczy o tym, że był to kał mamutów (Quaternary Science Reviews). To drugi raz, gdy udowodniono mamutom koprofagię. Po raz pierwszy udało się to przed czterema laty. Kilkakrotne natrafianie na ślady tej samej praktyki oznacza, że zjadanie odchodów nie było czymś przypadkowym lub wyjątkowym. Czemu mamuty jadały swój kał: z braku pokarmu czy dbając o zrównoważoną dietę? Bas van Geel z Uniwersytetu w Amsterdamie i jego zespół badali odchody zachowane w mroźnym klimacie Alaski. Mamuty żyły tu na początku interstadiału późnego glacjału (schyłku ostatniego zlodowacenia), a więc ok. 12.300 lat temu. Analizowano mikroskamieliny, makropozostałości i starożytne DNA, a także skład chemiczny odchodów. Wśród pyłków dominowały te należące do wiechlinowatych (Poaceae), bylic (Artemisia) i innych światłolubnych taksonów. Oznacza to, że przodkowie słoni zamieszkiwali pozbawione drzew obszary. Twierdzenie to znalazło poparcie w odkrytych nasionach i owocach. Mikroby żerujące na odchodach pozostawiały po sobie wysokie stężenia witamin K, B12 i B7, nie da się więc ukryć, że kał stanowił cenne źródło składników odżywczych. Z powodzeniem mógł też zaspokoić głód w trudnych czasach, zanim po okresie niższych temperatur doszło do odtworzenia innych zasobów. Przykłady koprofagii można znaleźć również wśród współczesnych zwierząt. Młode słonie zjadają odchody swoich matek, by pozyskać bakterie potrzebne do właściwego trawienia roślin występujących na sawannie. Takie zachowanie wywiera duży wpływ na rodzaj i działanie flory jelitowej. Koprofagia jest ważnym sposobem na zyskanie dostępu do całego wachlarza składników odżywczych syntetyzowanych przez mikroflorę przewodu pokarmowego. Produkty fermentacji mogą nie być adsorbowane w miejscu powstawania, dlatego zwierzęta prowadzą ich recykling z kału.

Ponieważ kurczy się obszar pokryty wieczną zamarzliną, z torfu wyłania się coraz więcej kłów i kości mamutów. Wyrabia się z nich ramki, figurki szachowe czy wisiorki. Niektórzy naukowcy specjalizujący się w tematyce Syberii zyskali w ten sposób dodatkowy fach – stali się łowcami kości. Spędzają lato, pływając wzdłuż brzegów rzeki i organizują całe grupy poszukiwawcze. Musisz mieć szczęście [...]. Ja nie szukam kości, to one mnie znajdują. Każde znalezisko to dla mnie ogromna radość, to prezent od natury, Arktyki, losu – opowiada Fiodor Romanenko, geolog z Uniwersytetu Moskiewskiego im. M. Łomonosowa. Akademicy nie są zgodni co do tego, czemu wieczna zmarzlina topnieje i czy globalne ocieplenie ma z tym jakiś związek. Wszyscy się jednak cieszą z dostępu do mamucich ciosów i kości, zwłaszcza w świetle obowiązującego zakazu handlu kością słoniowią. Kiedyś plemiona syberyjskie odmrażały i gotowały znalezione mięso albo karmiły nim swoje psy. Teraz rozwinął się zupełnie inny rodzaj przemysłu. Nowym fachem trudnią się całe wioski. Ukuto nawet czasownik "mamucić", czyli polować na kości. Kiedyś ludzie traktowali takie znaleziska jak śmiecie, ale teraz panuje duża konkurencja. Najgładsze egzemplarze trafiają do kolekcjonerów i muzeów na całym świecie, uszkodzone transportuje się do fabryk, głównie na terenie Chin, gdzie zostają przerobione na luksusowe przedmioty codziennego użytku i pamiątki. Ostatnimi czasy bardzo spadły ceny, jakie można uzyskać za mamucie kości: zamiast 700 dolarów za kilogram płaci się tylko 220. Wskutek kryzysu doszło bowiem do wyprzedaży kości słoniowej w Afryce. Każdego roku w Rosji znajduje się 50 ton mamucich kości, a będzie ich coraz więcej, bo to trend rosnący. Fiodor Szydłowski jest prezesem stowarzyszenia obejmującego grupy poszukiwawcze, przybrzeżne bazy oraz sklepy. Choć jeździ na północ kraju od 31 lat i prowadzi w Moskwie muzeum poświęcone epoce lodowcowej, władze nie chciały go uznać za mikroprzedsiębiorcę. W wiecznej zamarzlinie można natrafić na narzędzia i broń wyrzeźbione z kości mamuta. Z tego powodu lokalni naukowcy mówią nawet o epoce kościanej. Bogaci Chińczycy importowali kości już w I wieku n.e. Rosjanie dotarli na Daleką Północ i zaczęli handlować dopiero w XVII w.

Czy to możliwe, że wielkie mamuty żyjące niegdyś na terenie dzisiejszej Alaski wyginęły zaledwie 7500 lat temu? Zdaniem prof. Eske Willersleva z Uniwersytetu w Kopenhadze, jest to co najmniej prawdopodobne. W przedstawionej przez niego hipotezie najciekawsze jest jednak to, że do jej wysnucia... nie wykorzystano ani jednej skamieliny tych ogromnych ssaków. Jak to możliwe, że tak odważną hipotezę postawiono bez badań nad "klasycznymi" szczątkami, takimi jak kości czy skóra? Było to możliwe dzięki zastosowaniu zupełnie nowej metody testów. Zamiast oceniać wiek odnalezionych tkanek, prof. Willerslev pobierał z ziemi próbki gleby i ustalał ich wiek, a następnie poszukiwał w nich cząsteczek DNA pochodzącego od mamutów. Podczas gdy pojedyncze zwierzę zostawia po sobie tylko pojedyncze zwłoki, dopóki jest żywe pozostawia ono znaczne ilości DNA w moczu i odchodach. Właśnie ślady tego DNA odkryliśmy w glebie, tłumaczy badacz. Nowa metoda poszukiwań uwolniła więc naukowca od poszukiwania dostrzegalnych gołym okiem fragmentów ciał mamutów. Aby zwiększyć prawdopodobieństwo odkrycia dobrze zachowanego DNA, zespół prof. Willersleva przeprowadził swoje badania na terenie alaskańskiej wiecznej zmarzliny. Na podstawie zebranych informacji można śmiało stwierdzić, że było to słuszne posunięcie, gdyż udało się dzięki niemu odkryć fragmenty mamuciego DNA w warstwie ziemi datowanej na okres pomiędzy 10500 i 7500 lat temu. Jeśli wierzyć danym uzyskanym przez badacza z Kopenhagi, oznaczają one, że mamuty mogły przetrwać na terenie dzisiejszych Stanów Zjednoczonych nawet o 2600, a być może nawet o 5600 lat dłużej, niż dotychczas sądzono. Nie wiadomo jedynie, jak wielu badaczy przekona się do nowej metody - niewykluczone, że wielu z nich nie uwierzy w jej wyniki, dopóki nie zostaną odkryte pierwsze dobrze zachowane szczątki zwierząt.

Naukowcy z japońskiego Instytutu Badań Fizycznych i Chemicznych RIKEN sklonowali martwą mysz laboratoryjną, której zwłoki trzymali przez 16 lat w zamrażalniku. Truchło przechowywano w temperaturze -20°C, co przypomina warunki panujące w wiecznej zmarzlinie. Niska temperatura i czas poważnie uszkodziły komórki, a jednak eksperyment się udał. Dzięki nowej metodzie klonowania członkowie zespołu genetyka Teruhiko Wakayamy mają nadzieję odtworzyć wymarłe gatunki, w tym mamuty. Badacze z RIKEN "rozczłonkowali" neurony mózgu myszy i wyekstrahowali z nich jądra komórkowe, zawierające DNA. Uzyskany materiał przeniesiono do niezapłodnionych komórek jajowych, które pozbawiono uprzednio własnych jąder komórkowych. Ostatnim etapem eksperymentu było umieszczenie powstałego zarodka w ciele matki zastępczej. Transfer materiału genetycznego umożliwił wyhodowanie nowego osobnika, identycznego pod względem genetycznym z okazem przechowywanym w zamrażarce. Badaczom udało się uzyskać embriony, a następnie, dzięki izolacji pojedynczych komórek z powstającego zarodka, linie płodowych komórek macierzystych. Z tak przygotowanej hodowli komórkowej można było następnie izolować pojedyncze komórki i hodować z nich całe nowe organizmy. Aby potwierdzić skuteczność metody oraz brak zaburzeń w fizjologii uzyskanych organizmów, skrzyżowano je z "normalnymi" myszami. Procedura zaszła bez większych komplikacji, a w jej efekcie narodziło się zdrowe potomstwo. Zdolność klonów do rozmnażania jest bardzo ważna, ale i tak na drodze do ożywienia mamuta napotykamy wiele przeszkód natury technicznej – twierdzi Wakayama. Profesor Akira Iritani, biolog z Kinki University i jeden z ważniejszych członków Projektu Kreacji Mamuta, ocenia, że na świecie czeka na sklonowanie aż 10.000 zamrożonych okazów kopalnego słonia. Dla wielu rzeczywistość Parku Jurajskiego Stevena Spielberga nie jest li tylko fikcją literacko-hollywoodzką. Iritani jest bowiem koordynatorem projektu Park Plejstoceński. Jego pomysłodawcy planują stworzyć na terenie północnej Syberii lodową wersję safari, zamieszkiwaną przez wskrzeszone mamuty i inne gatunki zwierząt sprzed 20 tys. lat, w tym tygrysy syberyjskie, włochate nosorożce, przodków syberyjskich koni, wielkie jelenie, prehistoryczne lisy i lwy stepowe. Park zajmowałby obszar o powierzchni dwukrotnie większej od Japonii.

Mamuty nie były tak jednorodnym gatunkiem, jak wcześniej sądzono i nie wszystkie wyginęły, przetrzebione przez człowieka. Wyniki nowych badań genetycznych wskazują, że współistniały 2 podgrupy tych zwierząt. Jedna z nich zniknęła ok. 45 tys. lat temu, czyli na długo przed momentem pojawienia się w tych rejonach ludzi (Proceedings of the National Academy of Sciences). Dr Stephan Schuster z Penn State University podkreśla, że w ten sposób udało się wykazać, że to nie polowania, lecz zmiana klimatu i choroby są najbardziej prawdopodobnymi przyczynami wyginięcia mamutów. Naukowcy analizowali mitochondrialne DNA. Sekwencje z włosów 5 okazów porównano z 13 wcześniej badanymi próbkami. "Nowe" egzemplarze znaleziono w wiecznej zmarzlinie Syberii. Najstarszy zmarł ok. 60 tys. lat temu, a najmłodszy mniej więcej 13 tys. lat temu. Tym razem w analizach wykorzystano włosy, ponieważ zgodnie ze współczesnym stanem wiedzy, DNA zachowuje się w nich lepiej niż w innych tkankach. Następnie międzynarodowy zespół posłużył się modelowaniem komputerowym, by stwierdzić, czy różnice genetyczne prowadziły do odmienności w wyglądzie. Nie stwierdziliśmy zauważalnych różnic. [Mamuty] nie był prawdopodobnie aż tak różne, jak np. słonie afrykańskie i indyjskie – podsumowuje dr Simon Ho z Australian National University. Wcześniejsze studia sugerowały, że wśród mamutów powstały dwie linie genetyczne, ale nikt nie potrafił powiedzieć, jak bardzo się od siebie różniły. Oddzieliły się one od siebie 1-2 mln lat temu. Pierwsza wyginęła ponad 30 tys. lat temu, a druga ok. 10 tys. lat temu. Wg Ho, przyczyna wcześniejszego zniknięcia z powierzchni ziemi jednej z populacji nie jest jasna, a aby potwierdzić, że mamy do czynienia z dwoma gatunkami, trzeba jeszcze dokładniej zbadać materiał genetyczny z jądra komórkowego. Poza wymienionymi wyżej Amerykaninem i Australijczykiem, w skład ekipy badawczej wchodzili, m.in.: dr Marcus Thomas Gilbert z Uniwersytetu Kopenhaskiego, prof. Webb Miller z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii, dr Malgosia Nowak-Kemp z Muzeum Historii Naturalnej Uniwersytetu Oksfordzkiego, a także inni specjaliści z Belgii, Francji, Włoch, Rosji, Hiszpanii, Szwecji oraz USA.

Jak donosi belgijska gazeta De Standaard, Adrian Lister, jeden z czołowych ekspertów ds. epoki lodowcowej, uważa, że mamuty nie zostały wybite przez ludzi. Wg naukowca z Londyńskiego College'u Królewskiego, olbrzymie ssaki wyginęły z powodu zwiększania się powierzchni zajmowanej przez lasy. Pod koniec zlodowacenia zanikały połacie ściętej mrozem trawy, a pojawiało się coraz więcej drzew. Praprzodkowie słoni nie mieli po prostu co jeść. Lister doszedł do takiego wniosku, badając próbki DNA. Zostały one pobrane z setek skamielin. Okazało się, że poszczególne osobniki były do siebie zbyt podobne genetycznie, by móc się przystosować do zmian zachodzących w otoczeniu. Swoją koncepcję Brytyjczyk przeciwstawia teoriom łączącym wyginięcie mamutów ze skutecznymi technikami polowania hominidów oraz globalnym ociepleniem. Mamuty pojawiły się jako gatunek w Afryce. Miało to miejsce ok. 7 mln lat temu. Potem wyemigrowały na północ, przystosowując się do niskich temperatur. Wyginęły, ponieważ umiały się zaadaptować do zmian klimatycznych, ale już nie do zachodzących w związku z nimi zmian w wegetacji roślin.

Być może obecnie naukowcy będą w stanie sekwencjonować DNA mamutów lub nawet neandertalczyków. Stanie się tak dzięki nowej metodzie korekty błędów popełnianych w trakcie tej procedury, a spowodowanych degradacją badanego materiału. Kiedy zespół Svante Pääbo z Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology w Lipsku analizował DNA z próbek liczących sobie od 50 do 50 tys. lat wilczych kości, wyróżniono tylko jeden błąd: maszyny sekwencjonujące błędnie zinterpretowały nadgryzioną zębem czasu cytozynę jako tyminę. Porównanie starego DNA z materiałem genetycznym spokrewnionych, a żyjących współcześnie gatunków pozwala zidentyfikować i poprawić popełniane błędy (Proceedings of the National Academy of Sciences).