W czasie i przestrzeni - w poszukiwaniu prażubra

Nowe fakty, m.in. na temat diety prażubra i warunków, w jakich żył on tysiące lat temu, poznamy dzięki projektowi realizowanemu w IBS PAN w Białowieży. Uzyskane dzięki niemu informacje poszerzą też wiedzę o wpływie zmian klimatu i zmian środowiska na wyginiecie dużych roślinożernych ssaków. W ramach projektu naukowcy przebadają kości i zęby żubra pierwotnego znalezione na terenie Europy (w tym Polski) i północno-wschodniej Syberii.

Projektem, finansowanym przez Narodowe Centrum Nauki w ramach konkursu Preludium, pokieruje Emilia Hofman-Kamińska.

A co dziś wiadomo na temat wymarłego kuzyna współczesnych żubrów? Żubr pierwotny (łac. Bison priscus), nazywany również prażubrem, był obok mamuta, nosorożca włochatego i jelenia olbrzymiego jednym z ostatnich wielkich roślinożerców, który przetrwał w Europie do końca tzw. epoki lodowcowej. Chodzi o okres zwany plejstocenem, który trwał od ok. 2,5 mln do 11,7 tys. lat temu, po czym ustąpił kolejnej, cieplejszej epoce, w której żyjemy obecnie (holocenowi).

Prażubry były stałym elementem stepowego krajobrazu półkuli północnej. Ze znalezisk kości wiadomo, że w okresie środkowego i późnego plejstocenu (781 tys. - 11,7 tys. lat temu) występowały od Hiszpanii, przez Europę Wschodnią, Góry Ural, Syberię, Beringię (czyli most lądowy łączący w okresie zlodowaceń Azję z Ameryką Północną) - aż po kontynent amerykański. Potwierdzają to rysunki naskalne zachowane w jaskiniach Hiszpanii (np. słynnej Altamirze), Francji (jaskinia Chauveta czy Niaux), Włoch czy Rumunii. Masywne sylwetki tych zwierząt przemykają po ścianach jaskiń wśród innych okazów lodowcowej fauny: koni, reniferów, nosorożców włochatych, dzików, niedźwiedzi i lwów jaskiniowych.

Uważa się, że współczesny żubr jest spokrewniony z żubrem pierwotnym oraz jednym z gatunków z rodzaju Bos, "Żubra i prażubra cechowała podobna budowa ciała i proporcje, przy czym prażubr miał nieco grubsze i dłuższe rogi niż jego współczesny kuzyn. Był też o 5-10% większy od współczesnego żubra. Wiemy o tym z pomiarów odnalezionych kości czaszki i kości szkieletowych" - opowiada Emilia Hofman-Kamińska.

Prażubry wyginęły pod koniec plejstocenu, choć ich powolne wymieranie zaczęło się wcześniej; w północno-wschodniej Azji proces ten rozpoczął się już około 50 tys. lat temu, zanim pojawił się tam człowiek. "Nasz gatunek nie może być zatem uznany za głównego sprawcę wyginięcia tego dużego roślinożercy, choć opinie na ten temat dzielą naukowców i z pewnością przyczyny wyginięcia żubra pierwotnego w skali regionalnej należy badać osobno" - zwraca uwagę badaczka.

Szacuje się, że początek wymierania żubra pierwotnego w Ameryce Północnej rozpoczął się 37 tys. lat temu, czyli na początku ostatniego zlodowacenia na tym kontynencie. Najnowsze dane wskazują, że żubry pierwotne przetrwały najdłużej w północnej Syberii (do ok. 15-12 tys. lat temu). Najmłodszy znany naukowcom okaz żubra pierwotnego pochodzi sprzed około 9,9 tys. lat - jego szczątki znaleziono w dorzeczu rzeki Popigaj w Kraju Krasnojarskim w Rosji. W Europie najmłodsze jak dotąd okazy Bison priscus (sprzed 17,6 tys. lat) odnaleziono w jaskini Habarra w południowej Francji.

"Kości żubra pierwotnego nie są w Polsce aż tak rzadkim znaleziskiem, jak do tej pory przypuszczano" - zaznacza Emilia Hofman-Kamińska. W polskich kolekcjach, muzeach i instytucjach badawczych znajduje się ponad 70 fragmentów kości czaszek lub szkieletów tego gatunku (wspominanych w różnych publikacjach). Prawdopodobnie jest ich więcej, gdyż zapewne nie wszystkie okazy doczekały się publikacji naukowych i doniesień medialnych. Okazałe czaszki lub fragmenty rogów odnaleziono w korytach i dolinach rzecznych Wisły, Sanu, Odry czy Warty, ale także w jaskiniach na Jurze Krakowsko-Częstochowskiej i w Kotlinie Kłodzkiej.

Mimo licznych odnalezionych fragmentów kostnych żubra pierwotnego jego historia i paleoekologia w Polsce i Europie nie została dotychczas dostatecznie zbadana - zaznacza biolog z IBS PAN.

Nowe światło na ten temat mogą rzucić właśnie rozpoczęte w instytucie badania. "Dowiemy się, kiedy dokładnie żyły te zwierzęta, jaki typ roślinności dominował w ich diecie - trawiasty czy pędowy, oraz jakiego typu środowiska wybierały w różnych okresach zmieniającego się w przeszłości klimatu: bardziej otwarte czy z udziałem drzew i krzewów" - zapowiada Emilia Hofman-Kamińska.

Informacji na ten temat naukowcy będą szukać w kopalnych kościach i zębach prażubrów. Wiek ocenią dzięki metodzie datowania radiowęglowego albo uranowo-torowego. Analiza zawartości stabilnych izotopów węgla i azotu pozwoli określić dietę zwierząt i rodzaj użytkowanych siedlisk. W rekonstrukcji diety pomoże też analiza 3D struktury mikrośladów starcia na powierzchni zębów.

Projekt potrwa 3 lata. W ramach pilotażowych badań instytutu (dzięki pierwszym i jedynym do tej pory analizom wieku kości tego gatunku z Polski), przy użyciu metody radiowęglowej określono już dokładny wiek trzech okazów prażubra. Wiemy, że żyły one w okresie między 47 tys. a 36 tys. lat temu.

Powszechnie uważa się, że dieta tego gatunku była typowo trawiasta. Jednak wyniki pilotażowych badań instytutu wykazały, że w diecie osobników z Polski i Szwajcarii znaczny udział miały pędy drzew i krzewów. Natomiast w żołądku dobrze zachowanej mumii żubra pierwotnego (odnalezionej w wiecznej zmarzlinie na Syberii w 2011 r) wykryto zarówno trawy, turzyce i rośliny zielne, jak i pędy drzew: wierzby, brzozy i olszy.

"Być może dzięki popularyzacji wiedzy na temat prażubra doczekamy się kolejnej części popularnej animacji o epoce lodowcowej z udziałem nowego bohatera" - mówi kierowniczka projektu.