2023-12-26 07:51 aktualizacja: 2023-12-26, 08:20
Ośmiornica. Zdjęcie ilustracyjne. Fot. PAP/DPA/Uwe Anspach
Naukowcy podejrzewali, że około stu tysięcy lat temu masywna pokrywa lodowa w zachodniej części Antarktydy zapadła się, na jakiś czas otwierając drogi wodne między trzema otaczającymi kontynent morzami. Dowodów na potwierdzenie tej teorii dostarczyło… DNA ośmiornicy.
Badania geologiczne sugerują, że do takiego zapadnięcia pokrywy lodowej Antarktyki wskutek ocieplenia doszło przynajmniej raz w ciągu ostatnich kilku milionów lat. Być może podczas ostatniego interglacjału, czyli okresu pomiędzy zlodowaceniami. Informacji na ten temat zespół biologów postanowił poszukać w DNA stworzeń, które zazwyczaj lodowiec rozdziela, podaje magazyn “Science”.
„To był ekscytujący projekt, bo stwarza zupełnie nową perspektywę odpowiedzi na pytanie, które od dawna nurtuje naukowców” – powiedziała CNN Sally Lau, genetyczka ewolucyjna z australijskiego Uniwersytetu Jamesa Cooka. „DNA współczesnych zwierząt zawiera informacje o ich wszystkich przodkach, więc jest niczym kapsuła czasu” – tłumaczy autorka badania.
Do badań wybrano niewielką ośmiornicę z gatunku Pareledone turqueti, która zamieszkuje wody wokół całej Antarktyki do głębokości 1 km. Zwierzęta te są mało ruchliwe – mogą jedynie pełzać po dnie morskim - więc wedle wszelkiego prawdopodobieństwa krzyżują się jedynie w obrębie lokalnych populacji, co zapewnia ich genetyczną odrębność.
Pobrano więc próbki tkanek 96 ośmiornic zebranych w ciągu 33 lat, po czym wyodrębniono i zsekwencjonowano ich DNA. Następnie poddano analizie markery genetyczne zwane polimorfizmami pojedynczego nukleotydu (SNP), na podstawie których można wyodrębnić poszczególne populacje.
Sally Lou zbudowała modele demograficzne, które pozwoliły jej przetestować różne scenariusze krzyżowania się ośmiornic w przeszłości w zależności od panujących warunków klimatycznych. Ten, który doprowadził do rezultatu najlepiej odpowiadającego dzisiejszym wzorcom genetycznym ośmiornic, zakładał, że kilka milionów lat temu, przed nastaniem epok lodowcowych, cztery populacje ośmiornic – żyjące w Morzach Weddella, Amundsena, Rossa i wokół Antarktydy Wschodniej – połączyły się dzięki otaczającymi Antarktydę prądom oceanicznym. Gdy jednak temperatura się obniżyła, pokrywa lodowa Antarktydy Zachodniej ponownie urosła, a populacje ośmiornic zostały na powrót odizolowane i od tamtej pory rozwijały się niezależnie.
Wśród pozostałych scenariuszy pierwszy zakładał zanik pokrywy lodowej Antarktydy Zachodniej, który umożliwiłby ponowne połączenie trzech populacji ośmiornic, podczas gdy te z Antarktydy Wschodniej pozostałyby odseparowane. Drugi scenariusz zakładał tylko częściowe zapadnięcie się pokrywy lodowej, co umożliwiłoby kontakt jedynie ośmiornic z Mórz Weddella i Amundsena. Trzeci natomiast - że pokrywa lodowa pozostała nienaruszona, a populacje do dnia dzisiejszego nie miałyby ze sobą kontaktu.
Po przeprowadzeniu symulacji wszystkich modeli wiele tysięcy razy Sally Lau ustaliła, że scenariusz całkowitego zapadnięcia się pokrywy lodowej najlepiej pasuje do obserwowanych obecnie wzorców SNP w genomach ośmiornic. Na podstawie średniej długości życia i współczynnika mutacji u tych zwierząt można obliczyć, że populacje ośmiornic rozdzieliły się między 139 a 54 tys. lat temu.
Ustalenia te są spójne z coraz liczniejszymi dowodami geologicznymi, które sugerują zapadnięcie się pokrywy lodowej Antarktydy Zachodniej. Jak jednak zauważyli w komentarzu opublikowanym wraz z badaniem Sally Lou geolodzy Andrea Dutton z Uniwersytetu Wisconsin-Madison, i Robert M. DeConto z Uniwersytetu Massachusetts, do wyników wszystkich tych badań są pewne zastrzeżenia. Dlatego potwierdzenie uzyskane przy wykorzystaniu zupełnie innego podejścia i zestawu danych rzuca nowe światło na tę pilną kwestię. Pilną, bo zdaniem geologów historia ta, biorąc pod uwagę zachodzące na Ziemi zmiany klimatyczne, może się powtórzyć.
Wszystko wskazuje na to, że ok. 129-116 tys. lat temu ocieplenie klimatu, zwane ostatnim interglacjałem - krótka przerwa w trwającym kilka milionów lat zlodowaceniu - spowodowało wzrost średniej temperatury naszej planety do około 0,5°C wyższej niż obecnie. Współczesne prognozy klimatyczne przewidują, że w ciągu kilku dziesięcioleci sytuacja się powtórzy. Można się więc spodziewać, że podobnie jak wtedy globalny poziom morza podniesie się o 5-10 metrów powyżej obecnego. Zdaniem wielu naukowców główną przyczyną tego wzrostu mogło być właśnie topnienie pokrywy lodowej Antarktyki Zachodniej. (PAP Life)
ep/
