Gwałtownie ocieplający się klimat wywołał rewolucję megafauny

Alan Cooper, który specjalizuje się w badaniu DNA wymarłych zwierząt, zauważył ten wzór dziesięć lat temu i to nie tylko wśród mamutów. Żubr pierwotny szybko ustąpił miejsca innemu gatunkowi żubra. Później populacja niedźwiedzi jaskiniowych wymieniła się na inną, genetycznie odmienną populację. Jeszcze później zniknął olbrzymi niedźwiedź krótkopyskii jego miejsce zajął współczesny grizzly. Cooper mówi: “To wszystko zdarzyło się bardzo raptownie. Nie działo się to wszystko w tym samym czasie, ale wzór jest ten sam i wiele z tych zmian można wykryć tylko przez DNA”.

Te olbrzymy – mamut włochaty, niedźwiedzie jaskiniowy i krótkopyski, żubr pierwotny, lew jaskiniowy, nosorożec włochaty i jeleń olbrzymi – wszystkie wymarły. Przez dwa stulecia dyskutowano o tym, co je zabiło. Czy była to blitzkrieg ze strony przybywających ludzi z naszymi nienasyconymi apetytami i ostrymi dzidami, czy też zmiana klimatu?

Wymiany, jakie widział Cooper, były rodzajem wymierania i z pewnością nie robiły wrażenia, że spowodowało je polowanie. Przynajmniej sześć z nich miały miejsce dziesiątki tysięcy lat po pojawieniu się na scenie człowieka. Jeśli polowaliśmy na te zwierzęta aż do ich wyginięcia, to z pewnością nie spieszyło nam się, a w niektórych wypadkach wydawaliśmy się ignorować identyczne grupy lub gatunki, które zajęły miejsce wytępionych. Bardziej prawdopodobne wydaje się wydarzenie środowiskowe. Ale jakie wydarzenie?

Zespół posłużył się pradawnym DNA, żeby odkryć przypadki wymiany, które trudno zaobserwować z samych skamielin. Następnie określili metodą węglową wiek kości przybywających i znikających zwierząt, żeby dowiedzieć się, kiedy zdarzały się te wymiany. Następnie nałożyli te dane na dokładne dane klimatu północnoatlantyckiego przez ostatnich 60 tysięcy lat, wyliczone na podstawie lodu z Grenlandii i osadów z Wenezueli.

Większość tych wymian przypadała na nagłe wybuchy ocieplenia zwane epizodami Dansgaard-Oeschger (D-O), które często zdarzały się między 12 a 60 tysięcy lat temu. W każdym z nich przeciętna temperatura rosła gwałtownie o 4 do 16 stopni Celsjusza w kilkadziesiąt zaledwie lat, po czym powoli opadała przez tysiąclecia. Wykres temperatur pokazuje wyraźny wzór piły – ostre szpice ocieplenia i łagodne spadki ochłodzenia. „Są to najbardziej raptowne zmiany klimatu, jakie były w plejstocenie – te przejścia od zimna do ciepła” – mówi Cooper.

Kiedy jedna grupa wielkich zwierząt podmieniała drugą (a z czasem sama znikała), zdarzało się to zazwyczaj podczas ciepłych okresów czyli interglacjałów, które następowały po epizodach D-O. „Często podawano okresy zimna jako główną przyczynę masowego wymierania, ale widzimy, że nasze wymierania i zastąpienia genetyczne nie przypadają na te okresy” – mówi Cooper. Podczas zimna zwierzęta mogły wycofywać się do cieplejszych regionów i ich populacja mogła kurczyć się, ale nie wymierały całkowicie. To zdarzało się dopiero przy nagłym ociepleniu.

“Przez ostatnie dwa i pół miliona lat epoki lodowe były regułą w ziemskim układzie klimatycznym – ciepłe okresy są wyjątkiem” – mówi Jacquelyn Gill z University of Maine. “Biorąc to pod uwagę, fakt, że autorzy znaleźli dowody na większe wymiany podczas ciepłych okresów niż podczas zimnych, ma to pełen sens”.

“Nie wiemy, czy to samo ocieplenie dokonuje szkód, czy też tempo zmiany” – dodaje Cooper. Prawdopodobnie nie chodzi po prostu o zaadaptowane do zimna gatunki, które przegrywały z gatunkami zaadaptowanymi do ciepła. Nagłe wzrosty temperatury powodowały także dramatyczne zmiany w opadach deszczu i innych wzorach pogodowych. Mogły także zmienić zasięgi różnych zwierząt, doprowadzając do spotkań różnych populacji lub gatunków i do nowych konfliktów. Wreszcie, ludzie także mogli odegrać rolę w wykończeniu tych gigantycznych stworzeń, kiedy zmiana klimatu już je osłabiła. Tę tezę popiera odkrycie zespołu Coopera, że wypadki zamiany były mniej częste we wcześniejszych okresach plejstocenu, kiedy epizody D-O były częste, ale ludzi nie było.

“Te oraz poprzednio publikowane dane argumentują przekonująco, że czasami wymierania zdarzają się przy nieobecności człowieka – szczególnie lokalne wymierania, po których przychodzi na nowo populacja skąd inąd, kiedy powracają bardziej idealne warunki klimatyczne” – mówi Beth Shapiro z University of California, Santa Cruz. Ale “trudno wyobrazić sobie by ludzie przynajmniej jakoś się do tego nie dołożyli” – dodaje. Jeśli zmiana klimatyczna zapędzała zwierzęta w ciaśniejsze zasięgi, te „schronienia” byłyby fantastycznymi terenami polowań – bardziej rzeźnia niż schronienie.

„Kiedy zwierzęta są zestresowane z powodu raptownej zmiany klimatu i wynikającego z tego zmniejszenia habitatu i utraty powiązań między różnymi pozostałym wysepkami habitatu, ludzie mogą mieć potencjalnie największy negatywny wpływ na te populacje. Chodzi o moment – zły moment, jeśli jesteś mamutem” – mówi Shapiro.

Równoczesne zagrożenie szybko ocieplającego się klimatu i nieubłaganie destrukcyjnych ludzi, niesie dla nas lekcję, mówi Cooper. „Powinniśmy być naprawdę świadomi, że jeśli cofniemy się o 10 tysięcy lat, klimat szaleje. Ludzie na ogół nie mają o tym pojęcia, ale te wzory ciepło-zimno-ciepło-zimno są standardem dla plejstocenu. Stabilność holocenu, na której zbudowaliśmy cywilizację ludzką, jest całkowitą anomalią. To powoduje, że niepokoi mnie bardzo popędzanie klimatu kijkiem”, jak to robimy teraz.

Gill dodaje: “Uważam, że te wyniki są najbardziej otrzeźwiające, kiedy zastosujemy je do teraźniejszości, w której kilka ostatnich niedobitków megafauny jest najbardziej zagrożonych. Jeśli chodzi o ochronę słoni, nosorożców i tygrysów, jest jasne, że musimy zachować różnorodność genetyczną, która może być rozstrzygająca dla ich przeżycia w nadchodzących stuleciach ocieplenia”.

Źródło: Cooper, Turney, Hughen, Brook, McDonald, Bradshaw. 2015. Abrupt warming events drove Late Pleistocene Holarctic megafaunal turnover. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.aac4315

Warming climate megabeast deaths

Not Exactly Rocket Science, 24 lipca 2015

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska