Środkowa Eurazja odegrała ważną rolę w historii nosorożców włochatych
Nosorożce włochate (Coelodonta antiquitatis) należały do największych ssaków epoki lodowcowej. Ich charakterystycznymi cechami były gęsta sierść oraz potężne rogi. Zwierzęta te zniknęły około 11 tys. lat temu. Dotychczasowe analizy nie pozwalały jednak dokładnie określić, na jakich obszarach rozwijało się ich zróżnicowanie genetyczne. Naukowcy zakładali, że mogło ono powstawać przede wszystkim na północy, podobnie jak w przypadku mamutów włochatych. Nowe badanie, oparte na analizie starożytnego DNA i komputerowych rekonstrukcjach siedlisk z okresu ostatnich 500 tys. lat, przyniosło odmienne ustalenia. Pracami kierował He Yu z Peking University, a ich wyniki opublikowano w czasopiśmie „Science”.
Wcześniejsze badania wykazały, że u mamutów włochatych znaczna część różnorodności genetycznej rozwinęła się na północy Syberii. Wiedza dotycząca nosorożców włochatych była znacznie skromniejsza. Z materiału pochodzącego z północno-wschodniej Syberii naukowcy zdołali wcześniej pozyskać DNA tylko trzech osobników.
Tak ograniczony zbiór danych nie pozwalał odtworzyć pełnej historii gatunku. W dotychczasowych analizach brakowało bowiem informacji z rozległych terenów Europy i Azji. Zespół badawczy zdecydował się więc uwzględnić również znaleziska pochodzące z obszarów, na których panowały łagodniejsze warunki klimatyczne.
Analiza DNA ujawniła pochodzenie różnic genetycznych
W ramach projektu zbadano 183 skamieniałości pochodzące z różnych obszarów Eurazji. Celem było odnalezienie materiału genetycznego, który zachował się w wystarczająco dobrym stanie. Badaczom udało się odtworzyć dane obejmujące 29 genomów mitochondrialnych oraz 14 genomów jądrowych. Uzyskane wyniki zestawiono z wcześniej zgromadzonymi informacjami genetycznymi dotyczącymi nosorożców włochatych i gatunków z nimi spokrewnionych.
Samo rozmieszczenie skamieniałości nie wystarczało jednak do ustalenia, gdzie zwierzęta żyły przez dłuższy czas. Miejsca odnalezienia szczątków wskazują bowiem przede wszystkim lokalizacje, w których poszczególne osobniki zginęły. Aby ustalić, czy regiony o umiarkowanym klimacie mogły zapewniać odpowiednie warunki do życia, naukowcy odtworzyli dawne środowisko. Wykorzystali do tego położenie znalezisk oraz informacje o klimacie i roślinności z przeszłości. Dane te posłużyły do przygotowania modeli komputerowych obejmujących okres pół miliona lat.
Rezultaty przyniosły zaskakujące ustalenia. W odróżnieniu od mamutów włochatych nosorożce włochate rozwijały znaczną część swojej różnorodności genetycznej w umiarkowanej części środkowej Eurazji, a nie na północnych obszarach Syberii. Analiza DNA mitochondrialnego wykazała ponadto, że zasadnicze różnice w materiale genetycznym przekazywanym przez matki pojawiły się na tych terenach około 460–420 tys. lat temu. Był to okres długotrwałych zmian związanych z przejściem między epoką lodowcową a międzylodowcową.
Ochłodzenia i ocieplenia zmieniały rozmieszczenie populacji
Zrekonstruowana historia gatunku wskazuje, że obniżanie się temperatur nie powodowało jedynie przesuwania jego zasięgu z północy na południe. W okresach cieplejszego klimatu szczególnie istotnym obszarem dla nosorożców włochatych był region Ałtaju. Mógł on stanowić miejsce przetrwania populacji, gdy warunki środowiskowe ulegały zmianom. Kolejne ochłodzenia sprzyjały natomiast rozprzestrzenianiu się zwierząt z tego regionu na inne tereny Eurazji.
Nosorożce włochate krzyżowały się z innym gatunkiem
Analiza materiału genetycznego pozwoliła również zidentyfikować ślady krzyżowania się przedstawicieli różnych gatunków nosorożców. Zgodnie z uzyskanymi wynikami nosorożce włochate rozmnażały się z nosorożcami Mercka (Merck’s rhinoceros), blisko spokrewnionymi zwierzętami przystosowanymi do życia w cieplejszym środowisku.
Przedstawione wyniki pokazują, że ewolucja nosorożców włochatych przebiegała w sposób bardziej złożony, niż wynikało z wcześniejszych ustaleń. Badanie wskazuje, że również u zwierząt przystosowanych do niskich temperatur znaczna część różnorodności genetycznej mogła powstawać i utrzymywać się w regionach położonych na niższych szerokościach geograficznych.
Mariusz Drzewiecki
