CP v2

Tag: Stabiliųjų izotopų analizė

  • Mokslininkai nustebo: Amerikos gepardu laikytas plėšrūnas nebuvo gepardas – paaiškėjo kas jis

    Mokslininkai nustebo: Amerikos gepardu laikytas plėšrūnas nebuvo gepardas – paaiškėjo kas jis

    Naujas tyrimas verčia perrašyti vieną įdomiausių Šiaurės Amerikos ledynmečio istorijų: taip vadintas amerikietiškas gepardas iš tiesų nebuvo tikras gepardas. Išsamūs senovinės DNR ir stabiliųjų izotopų duomenys parodė, kad šis greitasis plėšrūnas priklausė kitai kačių giminės šakai, nei manyta dešimtmečius.

    Mokslininkai analizavo keturis fosilijų pavyzdžius, priskiriamus rūšiai Miracinonyx trumani, rastus skirtinguose regionuose. Vienas pavyzdys aptiktas Vajominge ir datuojamas maždaug prieš 23 000 metų, dar trys – Jukone, kurių amžius siekia daugiau nei 30 000 metų. Būtent genetinis palyginimas leido tiksliau nustatyti tikrąją šio plėšrūno vietą kačių evoliucijos medyje.

    Kuo jis buvo iš tikrųjų?

    Genetiniai rezultatai rodo, kad Miracinonyx trumani buvo artimesnis šiuolaikinei pumai, o ne Afrikos gepardui. Išoriškai jis priminė gepardą dėl panašių prisitaikymų bėgimui: liaunesnio kūno, ilgų galūnių ir kvėpavimą palaikančių nosies struktūrų, kurios padeda greitai gauti daugiau deguonies.

    „Labai sunku įsivaizduoti priešistorinę rūšį, kurios niekada nematėme, jos nelyginant su tuo, ką pažįstame šiandien“, – sakė tyrimo autorė Molly Cassatt-Johnstone.

    Pasak jos, toks lyginimas kartais užgožia realų evoliucinį kelią ir gyvūno elgsenos įvairovę, todėl nauji genetiniai metodai tampa svarbūs, kai vien iš kaulų formos padaryti išvadas per rizikinga. Tyrėjai pabrėžia, kad konvergentinė evoliucija, kai skirtingos rūšys įgyja panašius bruožus dėl panašių gyvenimo sąlygų, čia galėjo suvaidinti lemiamą vaidmenį.

    Nuo Arkties iki pietų: netikėta mityba

    Tyrimas taip pat praplėtė šio plėšrūno geografinį paveikslą: patvirtinus, kad Jukono fosilijos priklauso tai pačiai rūšiai, jos paplitimo arealas tapo gerokai platesnis. Mokslininkai aiškina, kad ledynai galėjo sukurti natūralias barjerų zonas, atskyrusias šiaurines ir pietines populiacijas.

    Stabiliųjų azoto izotopų analizė atskleidė dar vieną netikėtumą: šiaurinė populiacija, panašu, dalį raciono grindė žuvimi, įskaitant lašišas. Tokia mityba palieka aiškų cheminį pėdsaką kauluose, todėl tyrėjai galėjo atskirti, ar gyvūnas daugiausia maitinosi sausumos žinduoliais, ar dažniau rinkosi vandens išteklius.

    „Ši rūšis turėjo milžinišką arealą – nuo Arkties iki žemyninės JAV dalies, ir skirtinguose pakraščiuose demonstravo skirtingą specializaciją“, – sakė paleoekologas Matthew Wooler.

    Prisitaikymas prie šviesos ir išnykimo mįslė

    Tyrėjai taip pat aptiko genetinių pokyčių, susijusių su cirkadinių ritmų reguliavimu. Tai gali reikšti prisitaikymą prie ekstremalių šviesos ciklų šiaurės platumose, kur vasarą diena itin ilga, o žiemą šviesos beveik nėra.

    Vis dėlto išnykimo istorija išlieka ne iki galo aiški. Mokslininkai pažymi, kad šios rūšies nykimas, panašu, buvo lėtas, o ne staigus, ir tai galėjo sumažinti jos gebėjimą laiku persiorientuoti, kai pleistoceno pabaigoje klimatas pradėjo sparčiai šilti, keitėsi ekosistemos ir grobio struktūra.

    Šis darbas papildo vis augantį tyrimų lauką, kuriame senovinė DNR ir izotopų metodai leidžia tikslinti senas prielaidas apie ledynmečio fauną. Tai ypač svarbu vertinant, kaip greitai aplinkos pokyčiai gali pakeisti rūšių paplitimą, mitybą ir išlikimo galimybes.

  • Mokslininkai išsiaiškino, kuo iš tiesų minta skatai: svarbiausia jų mitybos dalis beveik nematoma

    Australijos Naujojo Pietų Velso valstijoje esančiame Voliso ežere gyvenančių skatų mityba pasirodė gerokai sudėtingesnė, nei manyta iki šiol. Tyrėjai nustatė, kad didelę jų raciono dalį sudaro ne tik aiškiai atpažįstamas grobis, bet ir beveik nematoma organinė medžiaga, kurią sunku „pamatyti“ stebint gyvūnus natūralioje aplinkoje.

    Voliso ežeras yra estuarija, kur gėlas upių vanduo maišosi su jūros vandeniu, o tokios vietos dažnai vadinamos jūrų gyvybės „darželiais“. Vis dėlto estuarijos taip pat laikomos vienomis labiausiai žmogaus veiklos pakeistų ekosistemų dėl pakrančių plėtros, taršos ir maistinių medžiagų prietakos.

    Kai kinta buveinė, kinta ir maisto tinklai, o tai gali turėti tiesioginių pasekmių gyvūnams, priklausomiems nuo konkrečių išteklių. Voliso ežero estuarijoje išlikę povandeninių žolių plotai, tarp jų ir svarbūs jūržolių sąžalynai, kurie prisideda prie visos sistemos stabilumo.

    Tyrime daugiausia dėmesio skirta dviem rūšims: estuariniam dygliaodegiui (Hemitrygon fluviorum) ir paprastajam urolophui (Trygonoptera testacea). Abu šie skatai maitinasi dugne, rausdami nuosėdas ir ieškodami grobio, todėl laikomi savotiškais ekosistemos inžinieriais, nuolat keičiančiais dugno struktūrą.

    Vietoje vienkartinių stebėjimų, ką skatai suėda konkrečiu momentu, mokslininkai taikė stabiliųjų izotopų analizę. Šis metodas leidžia įvertinti, kokius maisto šaltinius gyvūnas iš tiesų įsisavino per ilgesnį laiką, o ne tik ką pagavo „čia ir dabar“.

    Rezultatai parodė, kad austrės, kurios estuarijose dažnai laikomos įprastu grobiu, abiem rūšims sudarė tik nedidelę raciono dalį. Estuariniam dygliaodegiui jos siekė apie 5 proc., o paprastajam urolophui – apie 8 proc. įsisavintos mitybos.

    Didžiausia staigmena buvo kita: abi rūšys beveik pusę savo mitybos gavo iš kietųjų dalelių organinės medžiagos. Tai smulki, dažnai akimi nepastebima ir vandens storymėje ar nuosėdose esanti masė, susidedanti iš irimo produktų, detrito bei mikroorganizmų.

    Toks „nematomas“ pagrindas formuojasi nuo visko, kas vyksta estuarijoje: nuo augalijos pokyčių iki sąnašų iš sausumos ir maistinių medžiagų prietakos. Dėl to skatai gali būti jautresni aplinkos pokyčiams, nei rodytų vien tik jų matomo grobio, pavyzdžiui, vėžiagyvių ar moliuskų, gausa.

    Tyrėjai atkreipė dėmesį, kad vertinant rūšių atsparumą dažnai stebimi akivaizdūs rodikliai, tokie kaip buveinių plotai ar gyvūnų skaičius. Tačiau maisto tinklų pamatas, įskaitant organinių dalelių sudėtį ir maistinių medžiagų kelius, gali keistis tyliai, o pasekmės išryškėja vėliau.

    Analizuojant izotopinę nišą, estuarinis dygliaodegis parodė didelį persidengimą su viena įprasta estuarijų žuvimi, geltonpele sparine žuvimi (Acanthopagrus australis). Toks persidengimas rodo galimą konkurenciją dėl panašių išteklių, o siauresnė niša gali reikšti mažesnį lankstumą, jei aplinka sparčiai keistųsi.

    Mokslininkų teigimu, norint tiksliau suprasti šių rūšių pažeidžiamumą, ateityje verta derinti kelis metodus: stabiliųjų izotopų analizę, skrandžio turinio tyrimus ir realaus grobio prieinamumo vertinimą. Tokie duomenys padeda ne tik suprasti, ką skatai valgo, bet ir kokie energijos keliai iš tiesų palaiko visą estuarijos ekosistemą.