מחקר גנטי חדש מראה שהמסטודונים הקדומים היגרו צפונה פעם אחר פעם בעקבות שינויי האקלים. החוקרים מקווים ללמוד מכך גם על השפעת שינוי האקלים הנוכחי על בעלי החיים

אנחנו נמצאים כיום בעיצומו של שינוי אקלים מהיר. שינוי זה הוא יוצא דופן משום שהגורם העיקרי לו הוא פליטת גזי חממה עקב פעילות האדם, אך כשלעצמם, שינויי אקלים אינם דבר חדש בהיסטוריה של כדור הארץ: הם ליוו אותו מהיווצרותו, ואילצו את הצמחים ובעלי החיים להסתגל, לעבור למקום חדש, או להיכחד.

ב-800 אלף השנים האחרונות עבר כוכב הלכת שלנו סבבים של התקררות והתחממות, תקופות קרח ותקופות של בין קרחונים, במחזורים של כמאה אלף שנה. בזמן תקופות הקרח, קרחוני ענק כיסו כחצי מאדמותיה של צפון אמריקה, והטמפרטורות היו נמוכות בכעשר מעלות צלזיוס בהשוואה לתקופות בין הקרחונים. באותן תקופות חמימות הקרחונים נסוגו, וערבות העשב הנרחבות שכיסו את אדמת צפון אמריקה הוחלפו ביערות, שהגיעו עד קנדה ואלסקה. עם הערבות הפתוחות נסוגו גם הממותות, שזו סביבת המחייה שלהן, ובמקומם הגיעו המַסְטוֹדוֹנִים: קרובים של הפילים המודרניים, שחיו ביערות ונכחדו לפני כעשרת אלפים שנים.

במחקר חדש חוקרים מארצות הברית ומקנדה בחנו DNA שהופק מעצמות מסטודונים, והתחקו אחר מסעותיהם בעקבות השינויים האקלימיים. הם הראו שהמסטודונים היגרו צפונה כאשר האקלים התחמם, אך אוכלוסיות אלו לא הצליחו לשרוד כאשר הטמפרטורות שבו וצנחו. משיחזור התנודות הדמוגרפיות של המסטודונים, אומרים החוקרים, נוכל ללמוד על גורלם של בעלי חיים המתמודדים עם שינויי אקלים – וגם לחזות טוב יותר את עתידם של אלו המושפעים מהשינויים הנוכחיים. 

שלד מסטודון במוזיאון האמריקאי להיסטוריה של הטבע | צילום: AMNH
לעולם בעקבות השלג. המסטודונים נדדו צפונה כשהאקלים התחמם. שלד מסטודון במוזיאון האמריקאי להיסטוריה של הטבע | צילום: AMNH

הגירות חוזרות צפונה

 המסטודון האמריקאי (Mammut americanum) היה קטן מקרובת משפחתו הממותה הצמרירית, וככל הנראה גם הרבה פחות צמרירי. הוא היה דומה במבנהו לפילים מודרניים, עם זנב ארוך וחטים מרשימים במיוחד, שיכלו להגיע לאורך של חמישה מטרים. הוא חי בשטחים מיוערים ובאזורי ביצות, וניזון בעיקר מעלים וענפים שקטף מעצים. תחום המחיה שלו השתרע, בתקופות מסוימות, ממרכז אמריקה ועד אלסקה. 

החוקרים הפיקו DNA מ-33 מאובנים של מסטודונים, שנמצאו במקומות שונים ביבשת. לא מדובר ב-DNA שנמצא בגרעין התא, שאליו אנחנו מתכוונים כשאנחנו מדברים על הגנום או החומר הגנטי של בעל החיים. ה-DNA שאיתו הם עבדו היה DNA של המיטוכונדריה, אברונים מייצרי אנרגיה שמאות ואלפים מהם נמצאים בכל תא בגופנו. למיטוכונדריה יש DNA משלהם, נפרד מה-DNA של התא, ומכיוון שיש כל כך הרבה מיטוכונדריה בכל תא יש גם עותקים רבים של ה-DNA הזה, וקל יותר להפיק אותו. 

כמו כל DNA, גם ה-DNA המיטוכונדרי עובר מוטציות, והשוואה בין DNA של פרטים שונים יכולה להגיד לנו עד כמה הם קרובים זה לזה. עם זאת, בניגוד ל-DNA שבגרעין, שאותו אנחנו יורשים מאימנו ומאבינו, את ה-DNA המיטוכונדרי אנחנו מקבלים מהאם בלבד. כך הוא מאפשר לעקוב אחר השושלת המטריארכלית, האימהית, של בעל החיים. 

הממצאים הראו כי 33 המסטודונים שהדגימות נלקחו ממאובניהם התחלקו לשש שושלות. נראה שמקור כל השושלות היה בדרום היבשת, אזור מקסיקו של היום, שבו אוכלוסיית המסטודונים הפגינה שונות גנטית רבה למדי. המסטודונים בני אחת השושלות נמצאו בקנדה ובאלסקה, ותוארכו ללפני כמה מאות אלפי שנים – התאריך המדויק אינו ברור, אבל מדובר ביותר מ-250 אלף שנה. מאוחר יותר, לפני כמאה אלף שנה, שוב יש מאובנים של מסטודונים באזורים הצפוניים של היבשת, אך אלו שייכים לשושלת נפרדת ואינם קרובים במיוחד למסטודונים שחיו באותו מקום לפניהם.

החוקרים הסיקו מכך שהמסטודונים לא הצליחו לשרוד בתקופת הקרח בצפון הרחוק: כשהטמפרטורות ירדו והקרחונים התקרבו, האוכלוסיות הצפוניות נכחדו. עם ההתחממות של תקופת בין הקרחונים הבאה, קבוצה אחרת של מסטודונים עלתה מהדרום ושגשגה בצפון הרחוק – עד שהקור הכחיד גם אותה. "המידע הגנטי מראה סימן ברור להגירה, תנועה הלוך ושוב ברחבי היבשת, שהגורם לה היה ככל הנראה האקלים", אמר הנדריק פויינאר (Poinar), אחד המדענים השותפים במחקר.

תלמיד המחקר, אמיל קרפינסקי, עם דגימה ממאובן של מסטודון | צילום: JD Howell, McMaster University
גם כיום שינויי האקלים גורמים לבעלי חיים לנדוד ולשנות את שטח מחייתם. תלמיד המחקר, אמיל קרפינסקי, עם דגימה ממאובן של מסטודון | צילום: JD Howell, McMaster University

ההשלכות של שינוי האקלים

שינויי האקלים שמתרחשים כיום גורמים גם הם להגירה של בעלי חיים. "הרבה מינים כיום, כמו איילים קוראים ובונים, מרחיבים במהירות את שטח המחיה שלהם כלפי צפון – בחלק מהמקרים בקצב של עשרות או מאות קילומטרים בתוך מאה שנה", אמר אמיל קרפינסקי (Karpinski), שהוביל את המחקר.

החוקרים סבורים כי מחקרים כאלה, שמתחקים אחר נדידת בעלי חיים בעבר, יוכלו לספק תובנות להתמודדות עם הנדידה העכשווית. הם הראו, למשל, שהאוכלוסיות הצפוניות של מסטודונים היו בעלות שונות גנטית נמוכה מאוד בהשוואה לאוכלוסיות הדרום. שונות גנטית נמוכה חושפת את האוכלוסייה לסכנה מוגברת של מחלות, ומקשה עליה להסתגל לתנאים משתנים. דפוס דומה עלול להתגלות גם אצל האיילים והבונים. כאשר אנחנו מפתחים אסטרטגיות לשמירה על בעלי חיים אלו, או מנסים להעריך את הסכנה הנשקפת לאוכלוסיותיהם, אנחנו צריכים לקחת זאת בחשבון. 

"הנתונים האלו הם המפתח להבנת הדרך בה המסטודונים הקדומים הסתגלו לשינויים בעבר", סיכם גרנט זאזולה (Zazula), החתום גם הוא על המאמר, "והם מספקים רמזים לתגובה של המערכת האקולוגית באזור הארקטי להתחממות עתידית".