Co doprowadziło do wyginięcia Mamuta włochatego? Understand article

Tłumaczenie: Bogusław Malański i Szymon Malański. Zmiany klimatu to nic nowego. Caitlin Sedwick wyjaśnia jak model komputerowy pomaga naukowcom wyjaśnić zagadkę wyginięcia Mamuta Włochatego.

Mamuta Włochatego
Dzięki uprzejmości Mauricio Anton;
Źródło: Wikimedia commons

Czterdzieści dwa tysiące lat temu, podczas ostatniego postępu lodowca w okresie plejstocenu, mamuty włochate przemierzały zamarznięte stepy Euroazji. Owe wielkie stworzenia po przystosowaniu się do bardzo niskich temperatur zamieszkiwały jałową tundrę podczas ostatniej epoki lodowcowej. Jednak w połowie holocenu (6000 lat temu) lodowce zaczęły się cofać i mamut włochaty był na skraju wymarcia. To był ich ostateczny koniec – mówi David Nogués-Bravo wraz ze współpracownikami. Zmiana klimatu w połączeniu z pewną pomocą ze strony człowieka doprowadziła do wyginięcia tych zwierząt.

W 1806 roku Mikhail Adams wydobył w Rosji pierwsze na świecie szczątki mamuta włochatego. Od tego czasu naukowcy debatowali, co dokładnie przydarzyło się prastaremu kuzynowi słonia azjatyckiego. Czy do wyginięcia doprowadziła zmiana klimatu wraz, z którą zniszczeniu uległo środowisko naturalne mamuta? A może przyczyną było nadmierne polowanie na te stworzenia przez ludzi? Pytanie nie jest łatwe. Cofnięcie się lodowca nie tylko spowodowało zmianę środowiska zwierząt, ale i pozwoliło na migrację ludzi na północ Eurazji. Ludzie zapewne urządzali polowania na wszystko, co spotkali na swojej drodze i co nadawało się do zjedzenia. Dotychczasowe próby wyjaśnienia zagadki wyginięcia mamutów stanowiły jedynie opis i wniosek oparty na dostępnych danych. Nogués-Bravo et al (2008) użył tych danych to stworzenia szacunkowych relacji pomiędzy wymieraniem mamutów i ociepleniem klimatu a polowaniem.

W celu ustalenia czynników, które mogły doprowadzić do wymarcia mamutów, autorzy projektu modelowali klimat, jaki panował w rejonach zamieszkiwanych przez mamuty na przez kilka okresów ostatniej epoki lodowcowej. Stworzony model odnosił się do zapisów zawartych w skamielinach, z których można było ustalić rozmieszczenie i wiek szczątków. Udało się stworzyć mapy, na których naniesiono symulacje najwyższych, najniższych i średnich temperatur oraz średnich opadów, jakie występowały w Euroazji w ciągu ostatnich występowań lodowca w Plejstocenie (42 000, 30 000, i 21 000 lat temu) aż do połowu Holocenu (6000 lat temu). Następnie przeprowadzono analogiczne symulacje dla Euroazji sprzed 126000 lat (ostatnie ocieplenie klimatu, jakie miało miejsce pomiędzy epokami lodowymi). Za pomocą uzyskanych danych naukowcy mogli oszacować charakterystykę i zasięg ‘ulubionego’ środowiska mamutów w okresach, dla których przeprowadzono symulacje.

Mamut Włochaty wyginał przez zmiany klimatu oraz ludzi
Dzięki uprzejmości Mauricio Anton; Źródło: Wikimedia commons

Odkrycia autora wskazują, iż środowisko naturalne mamutów uległo katastroficznemu zmniejszeniu. Gdy ostatnie lodowce cofnęły się, doszło do ocieplenia klimatu. Około 90% terenów, które stanowiły siedlisko dla mamutów, zniknęło. Teren, który początkowo miał obszar 7,7 mln km2 (42 000 lat temu) skurczył się do 0,8 mln km2 (6000 lat temu). Zwierzęta zostały zmuszone do zajmowania odizolowanych od siebie połaci ziemi rozrzuconych pod całej Euroazji oraz malutkich skrawków poupychanych na północnych wybrzeżach.

Zanikanie środowiska naturalnego mamutów było dużym zagrożeniem dla tych zwierząt. Podczas poprzedniego cofania się lodowca (126 000 lat temu) sytuacja wydawała się być jeszcze groźniejsza. Wówczas ze środowiska naturalnego mamutów zostało tylko 0.3 mln km2s. W owym czasie gatunek prawdopodobnie balansował na skraju wymarcia. Grupy zwierząt zostały geograficznie od siebie oddzielone, przez co dochodziło do spadku różnorodności genetycznej. Pomimo tego mamutom udało się przeżyć tak trudny okres. Co więc zmieniło się w Holocenie? Mamuty napotkały przeciwnika, który 126 000 lat temu jeszcze nie istniał: polujących ludzi.

Podczas Plejstocenu ludzie rozwinęli się do swojej współczesnej formy i rozpoczęli migrację na północ wraz z cofaniem się lodowców. Podczas tej wędrówki odbywały się polowania na mamuty. W połowie Holocenu populacja mamutów była już na tyle osłabiona, że nie potrzeba było dużego nasilenia polowań, by doprowadzić je do całkowitej zagłady. Okazało się, że jeżeli przyjąć najbardziej optymistyczne założenie dotycząc populacji mamutów na podstawie badań przeprowadzonych przez autora projektu, to wystarczyłoby, aby jeden człowiek zabił tylko jednego mamuta, co trzy lata, aby doprowadzić do wyginięcia gatunku. Bardziej pesymistyczne założenia sugerują, iż wystarczyłoby żeby jeden człowiek upolował jednego mamuta tylko raz na 200 lat.

Być może istnieją nieodkryte jeszcze dowody, które by pozwoliły wzmocnić teorię, iż osłabione przez ocieplenie klimatu mamuty zostały ‘dobite’ przez polowania urządzane przez ludzi. Modele środowiska naturalnego stworzone przez autora projektu sugerują, że istnieją niezbadane dotąd tereny Euroazji, gdzie istnieje możliwość znalezienia skamielin mamutów. Wyprawy naukowe w te miejsca pozwoliłyby ustalić czy populacje mamutów rzeczywiście zamieszkiwały te tereny. Istniałaby również możliwość uzyskania nowych dowodów, które by mogły posłużyć do dokładniejszej interpretacji posiadanych danych.

Ten artykuł został po raz pierwszy wydrukowany w PLoS Biology i został przedrukowany za zgodą autora.

Download

Download this article as a PDF

References

  • Gross L (2006) Reading the evolutionary history of the woolly mammoth in its mitochondrial genome. PLoS Biology 4(3): e74. doi:10.1371/journal.pbio.0040074
  • Nogués-Bravo D et al (2008) Climate change, humans, and the extinction of the woolly mammoth. PLoS Biology 6(4): e79. doi:10.1371/journal.pbio.0060079

Web References

Resources

Review

Tekst naukowy przedstawiony w tak przyjemny i prosty sposób jest idealnym zasobem informacji dla nauczyciela przyrody lub języka angielskiego. Materiał ten może zostać wykorzystany w szkole podstawowej przez nauczycieli biologii lub geografii, którzy mogą wykorzystać go w interdyscyplinarny sposób. Dobrym pomysłem jest współpraca z nauczycielem języka angielskiego w celu stworzenia ćwiczenia CLIL. (CLIL to europejski projekt, który ma na celu nauczanie różnych przedmiotów w obcych językach)

Tematyka jest interesująca dla każdego ucznia, który pamięta film „Epoka Lodowcowa”w1, Tekst nie jest pisany trudnym do zrozumienia naukowym językiem. Zawiera on dużo dokładnych informacji i tworzy logiczną, spójną całość, którą łatwo się czyta. Na dodatek zawartość artykułu jest świetnym przykładem jak wygląda praca naukowa (obserwacja → modelowanie → przewidywanie) w kontekście ewolucji.

Nauczyciele mogą wykorzystać ten artykuł do dyskusji na temat zmian klimatu w różnych erach geologicznych oraz w przeciągu ostatnich dwóch wieków. Dodatkowo można przedstawić metody współczesnej klimatologii i paleontologii. Artykuł może także służyć jako łącznik do jednoczesnej nauki różnych przedmiotów (geografii, biologii, matematyki) wykorzystując wspólny temat.

Artykuł jest napisany na tyle prostym językiem, że można do niego dołączyć kilka pytań sprawdzających rozumienie czytanego tekstu:

Mamut Włochaty zamieszkujący Euroazję wyginął około:
a) 126 000 lat temu
b) 42 000 lat temu
c) 21 000 lat temu
d) 6000 lat temu.

Co się wydarzyło 126 000 lat temu?
a) klimat Ziemi uległ ociepleniu
b) lodowce się cofnęły
c) mamuty włochate rozwijały się w Euroazji
d) współcześni ludzie polowali na mamuty włochate.

6. David Nogués-Bravo i jego współpracownicy:
a) jako pierwsi odkryli skamieliny mamuta włochatego
b) stworzyli opisowe wnioski dotyczące wyginięcia mamutów włochatych
c) stworzyli matematyczne modele zmian klimatu podczas ostatniej epoki lodowcowej
d) zamierzają wydobyć skamieliny znajdujące się w Euroazji.

Zajęcia z uczniami mogą zostać uzupełnione o stworzenie geologicznej osi czasu, na które będą zaznaczone istotne wydarzenia (sam przeprowadziłem taką czynność z moimi uczniami na szkolnym boisku. Do stworzenia osi użyliśmy rolki papieru toaletowego – każdy ‘listek’ symbolizował konkretny przedział czasowy).

Styl i format artykułu stanowią bardzo dobry materiał pomocniczy dla nauczycieli. Zawartość może zostać odpowiednio rozwinięta i stanowi idealną podstawę do rozpoczęcia nauki z dziećmi. Jedna godzina lekcyjna w zupełności wystarczy na omówienie artykułu.


Giulia Realdon, Włochy




License

CC-BY-NC-ND