Ochrona środowiska

Autor: Anna Leszkowska

Opublikowano: 26 marzec 2020

Odsłon: 1020

Prowadząc dyskusję o mięsie, a mówiąc precyzyjnie – o produkcji i konsumpcji produktów pochodzenia zwierzęcego – warto pamiętać o kilku sprawach. Po pierwsze żądanie całkowitego zakazu chowu zwierząt hodowlanych spowoduje, że pozbawimy rolnictwo możliwości korzystania z nawozów naturalnych (pochodzących z odchodów zwierząt), których używanie jest znacznie bardziej przyjazne dla środowiska naturalnego i ważne dla zachowania żyzności gleby niż stosowanie nawozów sztucznych. Regularne korzystanie z tych ostatnich prowadzi do wyjałowienia gleby, pogorszenia jej struktury oraz zmniejszenia zawartości materii organicznej (próchnicy). W konsekwencji obniża się jej zdolności retencjonowania wody i zwiększa podatność na suszę, a także spada odporność roślin na choroby i szkodniki.

Dobrą kondycję rośliny zapewnia bowiem przede wszystkim sprawnie funkcjonujący system korzeniowy znajdujący się w zdrowej, pełnej życia glebie. Nawozy sztuczne niszczą synergię pomiędzy grzybami, bakteriami i fauną – zwiększają ryzyko działania patogenów i uzależniają uprawę od konieczności regularnego stosowania pestycydów. Azot z nawozów sztucznych zanieczyszcza wody gruntowe, a wraz z powierzchniowymi jest transportowany do mórz i oceanów powodując ich nadmierną eutrofizację oraz tworzenia się martwych stref.

Najgorsze jest to, że produkcja, transport oraz użycie nawozów sztucznych w znacznej mierze przyczyniają się do zmiany klimatu, zwłaszcza poprzez zanieczyszczenie powietrza podtlenkiem azotu, który jest jednym z najbardziej niebezpiecznych gazów cieplarnianych. Zwierzęta hodowlane są nam potrzebne do zachowania możliwości produkowania żywności w sposób jak najmniej obciążający środowisko.
System rolnictwa ekologicznego,czy też – mówiąc szerzej – agroekologia, opierają się na założeniu, że zrównoważona produkcja rolna polega na harmonijnym połączeniu roślin i zwierząt w ramach gospodarki o obiegu zamkniętym. Polega ona na wprowadzeniu w gospodarstwie rolnym systemu zarządzania materią organiczną pozwalającego na samodzielne wytworzenie potrzebnej ilości nawozów i pasz, tak by nie być zmuszonym do ich ciągłego zakupu ze źródeł zewnętrznych, np. sztucznych nawozów od agrochemicznych korporacji albo też paszy na bazie genetycznie modyfikowanej, poekstrakcyjnej śruty sojowej sprowadzanej z innych kontynentów.
Te systemy nie zgadzają się na odseparowanie produkcji roślinnej od zwierzęcej, gdyż to rozdzielenie niemal na całe życie zamyka zwierzęta hodowlane pod dachem, a dbałość o żyzność gleby uzależnia od stosowania nawozów sztucznych.

Skutki przemysłowego chowu zwierząt

Jest zatem dużym uproszczeniem twierdzenie, że produkcja zwierzęca przyczynia się do degradacji środowiska i zmiany klimatu. Do tych zjawisk przyczynia się bowiem dominujący na świecie model przemysłowego chowu zwierząt, a zwłaszcza jego osiem cech:

▶ Karmienie zwierząt roślinożernych ziarnem zamiast trawą powoduje wzrost emisji metanu do atmosfery.

▶ Produkcja pasz dla zwierząt w ramach monokulturowych upraw soi i kukurydzy prowadzi do zaniku różnorodności biologicznej w globalnej skali: potrzeba zrobienia miejsca pod nowe pola z uprawa roślin paszowych jest jedna z głównych przyczyn wycinki lasów na całym świecie, w tym Puszczy Amazońskiej.

▶ Monokulturowe uprawy roślin paszowych wymagające dużej ilości nawozów sztucznych i pestycydów przyczyniają się do spadku populacji owadów zapylających.

▶ Zapotrzebowanie na coraz większe obszary ziemi pod produkcję pasz oznacza wywłaszczanie rolników i ludności rdzennej z zamieszkiwanej przez nich od pokoleń ziemi; konsekwencją jest migracja ludności wiejskiej do miast.

▶ Chów zwierząt w systemie bezściółkowym, w którym stoją one na podłogach szczelinowych – gumowych lub plastikowych matach, bez naturalnej ściółki – prowadzi do powstawania tzw. lagun gnojowicy zatruwających powietrze amoniakiem – substancją bardzo niebezpieczną dla zdrowia ludzi i zwierząt.

▶ Koncentracja bardzo dużej liczby zwierząt na bardzo małym obszarze jest bezpośrednią przyczyną zanieczyszczenia wód gruntowych i powierzchniowych ich odchodami.

▶ Użycie paliw kopalnych do transportu zwierząt na bardzo duże odległości powoduje wzrost emisji dwutlenku węgla. Kolejną sprawą jest poziom dobrostanu zwierząt w chowie przemysłowym.

Do powszechnej praktyki należy utrzymywanie zwierząt w dużym stłoczeniu, w zamkniętych pomieszczeniach, bez możliwości swobodnego poruszania się lub kontaktu z naturalnym otoczeniem, słońcem i świeżym powietrzem. Doprowadza to zwierzęta do chorób fizycznych i psychicznych, a także patologicznych zachowań w stadzie, na które remedium jest przycinanie ogonów, dziobów, pazurów oraz rogów – najczęściej bez znieczulenia, bo to podniosłoby koszty produkcji. Natomiast w obawie przed wybuchem epizootii powszechne jest prewencyjne stosowanie leków, zwłaszcza antybiotyków. Ich pozostałości można odnaleźć w wodzie oraz żywności – coraz bardziej uzasadniona jest więc obawa przed wywołaniem antybiotykooporności u ludzi.

Jeść mniej a lepiej

Jednakże pomimo rosnącej świadomości na temat zagrożeń społecznych, środowiskowych i klimatycznych związanych z przemysłowym chowem zwierząt, nie widać znaczącego spadku konsumpcji mięsa, a wręcz jest odwrotnie: z uwagi na coraz większą podaż i cenową dostępność odnotowuje się stały wzrost spożycia mięsa, którego globalnie od lat 60-tych zjadamy per capita średnio o 20 kg więcej.* Można zatem zapomnieć, że w ciągu najbliższych 15 lat – a mniej więcej tyle mamy czasu na powstrzymanie katastrofy klimatycznej – jakimś magicznym sposobem uda się przekonać globalną społeczność, że dla dobra planety i zwierząt powinniśmy zrezygnować z jedzenia mięsa, albo przynajmniej poważnie ograniczyć jego spożycie.
Warto jednak na pewno próbować podnosić kwestię zmniejszenia konsumpcji produktów pochodzących od zwierząt, przekonując jednocześnie producentów oraz decydentów, że ilość należy zastępować jakością, zwłaszcza, że ten trend w konsumpcji – kojarzący jakość mięsa nie tylko ze smakiem i wyglądem, ale także z troską o klimat, środowisko, dobrostan ludzi i zwierząt – rozwija się coraz bardziej w krajach Europy Północnej i Zachodniej. Odzwierciedla się on przede wszystkim we współpracy sektora produkcji mięsnej i władz państwowych przy tworzeniu dobrowolnych systemów znakowania żywności pochodzenia zwierzęcego.

Oznakowanie produktu informuje konsumenta o miejscu produkcji oraz sposobie traktowania zwierząt w chowie, transporcie oraz uboju – pozwala na dokonanie wyboru i odrzucenia oferty pochodzącej z chowu przemysłowego. To system podobny do oznakowania jajek ze względu na rodzaj chowu kur niosek z tą różnicą, że nie jest on urzędowy (wymyślony i wprowadzony przez władze publiczne), ale wynika z inicjatywy branży produkcji zwierzęcej. Takie działania dotyczące wyróżnienia produktu na rynku z uwagi na poprawę dobrostanu zwierząt hodowlanych (gospodarskich) podejmują producenci z wielu krajów Unii Europejskiej.
W Holandii opracowywany i wdrażany jest system Beter Leven, w Danii jest to system Bedre Dyrevelfærd, a we Francji Bien-Être Animal. W Wielkiej Brytanii producenci, którym zależy by ich produkty były kojarzone z wysokim poziomem dobrostanu zwierząt, poddają swój system produkcji pod kontrolę najstarszej i największej organizacji pozarządowej zajmującej się ochroną zwierząt – RCPSA czyli Royal Society for the Prevention of Cruelty to Animals lub ubiegają się o oznaczenie Red Tractor. Ponadto producenci w UE korzystają z istniejących publicznych systemów jakości żywności odnoszących się do szczególnych cech produktów w powiązaniu z miejscem lub tradycją ich wytworzenia. Przykładem może być tutaj wyróżnianie przez producentów z Niemiec, Austrii, Francji i Włoch mleka i przetworów mleczarskich oznaczeniem „Gwarantowana Tradycyjna Specjalność” z uwagi na to, że produkty te pochodzą od krów latem wypasanych, a zimą karmionych sianem, bez dodatku kiszonek. Konsumenci chętniej je kupują i są skłonni płacić wyższą cenę.

Na końcu należy podkreślić, że systemem publicznym, z którego mogą skorzystać rolnicy z całej Unii Europejskiej, którzy chcą prowadzić produkcję zwierzęcą w warunkach wysokiego dobrostanu zwierząt, jest rolnictwo ekologiczne. Umieszczenie na produkcie pochodzenia zwierzęcego tzw. euroliścia oznacza, że przy produkcji zachowane zostały wysokie standardy dobrostanu zwierząt hodowlanych.
Podsumowując, im wyższe i mocniejsze oczekiwania konsumentów wyrażające się w trendach spożycia produktów pochodzenia zwierzęcego, tym większa chęć dopasowania się do nich branży produkcji zwierzęcej i tym większa presja na władze publiczne, by podejmować kroki wspierające zarówno potrzeby konsumentów, jak i zmiany, które w poziomie dobrostanu zwierząt wprowadzają prywatni producenci.

Sposoby poprawy sytuacji

Czego zatem powinniśmy żądać od przedstawicieli władz? Oto krótka lista:

Zmniejszenie eksportu żywych zwierząt i produktów od nich pochodzących. Sprzeciwiamy się w ten sposób narracji nawołującej do podnoszenia zysku branży zwierzęcej kosztem środowiska, zdrowia ludzi oraz bezpieczeństwa żywnościowego nie tylko w danym kraju, ale także na całym świecie. Eksport nadwyżek produkcyjnych jest jedną z głównych przyczyn głodu i niedożywienia 2 miliardów ludzi na świecie, gdyż niszczy ich samodzielność i samowystarczalność produkcyjną.

Lokalna produkcja zwierzęca. W odróżnieniu od produkcji roślinnej zależnej od sezonowości i warunków klimatyczno-geograficznych, zwierzęta można hodować niemal w każdym miejscu na świecie. Transport żywych zwierząt – na tysiące kilometrów, w koszmarnych warunkach – nie jest potrzebny nikomu z wyjątkiem ludzi zarabiających na tym pieniądze. Jest to często najokrutniejszy z etapów przemysłowej produkcji zwierząt.
Lokalność produkcji pozwala także na wykorzystanie mobilnych ubojni, by dokonywać uboju w profesjonalny sposób i w warunkach jak najmniejszego stresu dla zwierzęcia.
Dla osób jedzących mięso ważna powinna być też informacja, że im gorszy transport i ubój, tym niższa jakość finalnego produktu.

Stałe podnoszenie poziomu dobrostanu zwierząt hodowlanych. Nie chodzi tu tylko o żądanie coraz większej penalizacji okrutnego zachowania wobec zwierząt, ale przede wszystkim, o nakłanianie władz publicznych do budowania jak najlepiej funkcjonującego systemu kontroli dobrostanu zwierząt hodowlanych pozwalającego na wychwytywanie i redukowanie niewłaściwych praktyk.
Dodatkowo humanitarne podejście producentów i rolników do zwierząt hodowlanych powinno być wspierane przez władze publiczne poprzez szeroko prowadzone akcje edukacyjne oraz motywację finansową – utrzymywanie najwyższego dobrostanu zwierząt stałoby się dzięki temu ekonomicznie opłacalne.

Ograniczenie użycia antybiotyków w produkcji zwierzęcej. Powody są oczywiste: troska o zdrowie ludzi i zwierząt. Należy pamiętać, że obornik zawierający pozostałości leków nie powinien być wykorzystywany jako nawóz.

Ograniczenie spożycia produktów pochodzenia zwierzęcego. Oczywiście dieta każdego człowieka jest jego indywidualną sprawą i nikt nie lubi, by zaglądać mu w talerz. Można informować o korzyściach związanych z ograniczeniem spożycia produktów zwierzęcych – zdrowotnych, środowiskowych, klimatycznych, społecznych i przyczyniających się do podnoszenia standardów dobrostanu zwierząt.
Jednak przede wszystkim powinniśmy przekonywać władze publiczne, że najpilniejszą sprawą jest wsparcie wdrożenia w takich miejscach jak żłobki, przedszkola i szkoły (a nawet placówki służby zdrowia) oferty opartej w mniejszym stopniu o produkty zwierzęce, a bardziej o świeże warzywa i owoce pochodzące z lokalnej i ekologicznej produkcji.
Każdy z nas może wybrać się do władz swojej gminy z propozycją zmiany zamówień publicznych pod kątem włączenia produktów z lokalnej, ekologicznej produkcji roślinnej do oferty wyżywienia dzieci i młodzieży. Takie programy realizowane są m.in. w Danii, Francji, Włoszech i Niemczech.

Na koniec jeszcze kilka słów na temat sztucznego mięsa. Jest to na razie technologia w fazie rozwoju, ale już prezentowana jako rozwiązanie wszystkich problemów związanych z produkcją zwierzęcą na świecie. Z pewnością nie wymaga ona dużej powierzchni ziemi i ogromnego zużycia wody, czyli dwóch elementów, które charakteryzują przemysłowych chów zwierząt. Nie tworzy też zanieczyszczeń w postaci odchodów i resztek poubojowych. Jednak nie jest wolna od cierpienia zwierząt, od których są pobierane tkanki, a przede wszystkim surowica krwi potrzebna do tworzenia serum pozwalającego na namnażanie komórek mięsa.
Produkcja z bioreaktora o pojemności 25 000 litrów (czyli kadzi, w której tworzy się idealne warunki dla wzrostu komórek) wystarcza do wyżywienia 10 000 ludzi. Pytanie tylko, skąd wziąć tyle surowicy? I jeszcze dwa kolejne: Czy to rzeczywiście najlepsze i najtańsze rozwiązanie? I kogo stać będzie na mięso z probówki?
Justyna Zwolińska

*Ta liczba nie obejmuje ryb i owoców morza. W 2014 r. spożycie mięsa na świecie wynosiło 43 kg per capita. Najwięcej mięsa rocznie zjadają Australijczycy – 116 kg, następnie mieszkańcy USA – 110 kg oraz Europejczycy – 80 kg. W Polsce w ostatnich 5 latach spożycie mięsa waha się pomiędzy 73-76 kg na osobę rocznie.
Tendencje konsumpcyjne w Afryce są zróżnicowane. W niektórych krajach jest to 10 kg na osobę (około połowy średniej kontynentalnej), ale w krajach o wyższych dochodach, np. w RPA spożycie mięsa wynosi 60-70 kg per capita.
Największy wzrost spożycia mięsa obserwowany jest w Chinach, 15 razy więcej niż w 1960 r. Jedynym krajem, w którym konsumpcja mięsa utrzymuje się od 50 lat na podobnym poziomie są Indie, ze spożyciem mniej niż 4 kg mięsa na osobę – https:// ourworldindata.org/meat-production#per-capita-meat-consumption).

Od Redakcji:
Powyższy tekst pochodzi z raportu Polityka na talerzu, przygotowanego przez Nyeleni Polska i Koalicję Żywa Ziemia przy wsparciu Fundacji im. Heinricha Bölla w Warszawie i Fondation de France. Autorzy Raportu pokazują, jak musi się zmienić rolnictwo i jego otoczenie, a także nasze myślenie o nim, aby system żywnościowy był zrównoważony środowiskowo i społecznie. Publikacja obszernie wyjaśnia nowe ważne pojęcia jak agroekologia czy suwerenność żywnościowa, a także omawia kluczowe obszary m.in. łańcuchy dostaw, kooperatywizm, bioróżnorodność, chów zwierząt, WPR.

Raport można pobrać ze stron: https://koalicjazywaziemia.pl
https://nyeleni.pl/
https://pl.boell.org/pl/2020/02/21/polityka-na-talerzu

Wyróżnienia i śródtytuły pochodzą od Redakcji SN.

 

Autor: ANNA LESZKOWSKA

Opublikowano: 19 wrzesień 2016

Odsłon: 2457

Dzięki tysiącom obserwatorów ptaków biorących udział w programach monitoringowych w całej Europie ornitolodzy poznali nowe fakty dotyczące reakcji ptaków na globalne zmiany klimatu. Wiedza ta pomoże przewidywać trendy populacji europejskich ptaków i pozwoli skoncentrować działania ochronne na gatunkach zagrożonych przez zmiany klimatyczne.

 

 

Zebrane dane wyraźnie pokazują reakcję ptaków na zmiany pogodowe w różnych porach roku. Niektóre gatunki zyskują na tych zmianach, a inne – zamieszkujące chłodniejsze rejony kontynentu – mogą na nich tracić.

Wyniki badań pokazują, że populacje gatunków osiadłych, takich jak pełzacz ogrodowy lub sierpówka, zwiększają liczebność dzięki cieplejszym zimom. Natomiast ptaki z gatunków migrujących  na niewielkie odległości (np. zięba i lerka) są bardziej zależne od ciepła wiosną i latem.

 

Do badań wykorzystano obserwacje dziesiątków tysięcy wolontariuszy z 18 europejskich krajów, a wyniki analiz przeprowadzonych w Centrum Makroekologii, Ewolucji i Klimatu Uniwersytetu w Kopenhadze we współpracy z BirdLife International  i European Bird Census Council publikuje prestiżowe czasopismo „Global Change Biology”.

 

„Znaleźliśmy gatunki ptaków korzystające na zachodzących zmianach klimatycznych zarówno wśród gatunków osiadłych, migrujących na niewielkie odległości, jak i wśród migrantów spędzających zimę w tropikach. Jednak okresy korzystnego wpływu ocieplającego się klimatu są gatunkowo zróżnicowane, gdyż sezon lęgowy rozpoczyna się u różnych gatunków w różnym czasie. Jeśli więc chcemy móc przewidzieć trendy populacyjne europejskich gatunków ptaków musimy zrozumieć, jak będą się zmieniać warunki pogodowe podczas całego okresu lęgowego” – mówi lider zespołu publikującego wyniki badań Peter Søgaard Jørgensen z Uniwersytetu w Kopenhadze.

Zmiany klimatyczne „wypierają” ptaki z chłodniejszych regionów Europy

 

Korzyści ze zmian klimatu nie odczują gatunki zaadaptowane do zimniejszych regionów Europy (jak osiadły wróbel czy wrona) i krótkodystansowi migranci, np. świergotek łąkowy i czeczotka. Gatunki te stają się coraz mniej liczne przy obecnych warunkach klimatycznych.
Ptaki przybywające do Europy z odległych zimowisk (pojawiające się w późniejszych miesiącach sezonu lęgowego – takie jak białorzytka i pleszka), korzystają na cieplejszym lecie w Europie i w rezultacie ich populacja zwiększa się. Równocześnie jednak wyraźnie zależą od zmian warunków klimatycznych, jakie zastaną na swoich zimowiskach w Afryce.

Przemysław Chylarecki, ekspert naukowy Monitoringu Pospolitych Ptaków Lęgowych i współautor artykułu, mówi: „Czy tego chcemy, czy nie – zmiany liczebności ptaków zależą obecnie nie tylko od tego, jak chronimy nasze mokradła czy lasy, ale i od tego jak za sprawą człowieka zmienia się nasz klimat”.

 

Wiedza dzięki wolontariuszom

 

Badaniami objęto 51 gatunków ptaków, a dane do badań zbierało około 50 tysięcy wolontariuszy z 18 europejskich krajów w latach 1990-2008. Dane dla Polski zebrali obserwatorzy Monitoringu Pospolitych Ptaków Lęgowych, programu prowadzonego przez Ogólnopolskie Towarzystwo Ochrony Ptaków, który od 2007 roku jest częścią Państwowego Monitoringu Środowiska koordynowanego przez Główny Inspektorat Ochrony Środowiska.

 

„Badania te pokazują siłę danych zebranych dzięki tzw. nauce obywatelskiej (citizen science). Dzięki wysoko wykwalifikowanym wolontariuszom mamy bezcenne dane wspomagające odkrycia naukowe pozwalające zrozumieć zmiany zachodzące współcześnie w skali kontynentu” – mówi Richard Gregory z Royal Society for the Protection of Birds (RSPB) z Wielkiej Brytanii.

 

„Cieszy nas, że dane gromadzone przez polskich obserwatorów ptaków od 2000 roku są wykorzystywane nie tylko w kraju, ale służą lepszemu poznaniu zmian klimatycznych w Europie”- dodaje Tomasz Chodkiewicz, koordynator krajowego programu monitoringu ptaków w Ogólnopolskim Towarzystwie Ochrony Ptaków.

 

Intensyfikacja rolnictwa przyczyną ciągłego spadku liczebności ptaków

Niestety te i inne badania potwierdzają również powszechny i długoterminowy spadek liczebności ptaków krajobrazu otwartego, będący efektem intensyfikacji rolnictwa w Europie. Jednoczesne niekorzystne działanie zmian klimatycznych i intensyfikacji rolnictwa może być największym zagrożeniem dla gatunków odbywających wędrówki na dalekie dystanse.

„Długodystansowi migranci są uważani za gatunki szczególnie narażone na zmiany klimatyczne, ponieważ doświadczają ich skutków w wielu miejscach wzdłuż tras swych wędrówek, które rozciągają się na dwa kontynenty. Odkryliśmy, że liczebność tych gatunków znacznie spadła w krajach  z intensywnym rolnictwem. Nasze wyniki sugerują, że właśnie w takich krajach powinniśmy najszybciej podjąć działania mające na celu ochronę tych gatunków” – mówi Peter Søgaard Jørgensen.

Źródło: www.otop.org.pl

 

 

Autor: Anna Leszkowska

Opublikowano: 27 listopad 2018

Odsłon: 4218

Jak klimat zmieniał bioróżnorodność gatunkową Europy

 

Jest zimno i sucho, nie ma gdzie się ukryć, co zjeść i przetrwanie staje się coraz trudniejsze. To czas, aby ruszyć w daleką drogę i rzeczywiście rusza w nią wszystko z flory i fauny, co chce przeżyć. Na południe, jak najdalej od lodowca.

Drastyczne globalne zmiany klimatu i gwałtowne ochłodzenie na przełomie trzeciorzędu i czwartorzędu zmusiły wiele europejskich gatunków roślin i zwierząt do powolnego emigrowania na obszary bardziej przyjazne, tak zwane refugia glacjalne. Jak to się stało, że doszło do takich zmian? Dokąd zawędrowały różne gatunki i czy udało się im wrócić? Czego uczy nas ta historia? I skąd wiemy jak wyglądała przeszłość europejskiej flory i fauny? Postaram się to wyjaśnić.

Wielka ucieczka, czyli ratuj się kto może

Okres zlodowacenia (potocznie nazywany epoką lodowcową) charakteryzuje się obfitymi opadami śniegu i ekstremalnie niskimi temperaturami. Są to idealne warunki do rozwoju lądolodu, który bardzo szybko pokrywa znaczną część Ziemi.
W plejstocenie Europę pokrywał lądolód skandynawski, który w wyniku cyklicznych wahań temperatury na przemian cofał się i ponownie nasuwał na różne obszary kontynentu. Zasięg lodowca, czas jego zalegania i tempo recesji (zanikania) szacuje się z analizy osadów i form polodowcowych. Lodowiec skandynawski zajmował obszary Polski czterokrotnie, etapy te nazwano zlodowaceniem podlaskim (Günz), południowopolskim (Mindel), środkowopolskim (Riss) i północnopolskim (Würm).

Maksimum ostatniego zlodowacenia, czyli okres z najniższymi temperaturami i największym zasięgiem lądolodu w Europie, trwał około czterech tysięcy lat (między 23 tys. a 19 tys. lat temu). Olbrzymie masy wody uwięzione w lodowcach umożliwiły swobodną wędrówkę różnych gatunków flory i fauny na izolowane przedtem obszary. Takie połączenie lądowe istniało w przeszłości na przykład między Wielką Brytanią a Skandynawią.
Podczas interglacjałów lodowce topniały i poziom wód ponownie się podnosił, nawet o 60-120 metrów. Oscylacje klimatu bywały bardzo częste i gwałtowne - na przykład ocieplenie Bølling-Allerød (14,7 - 12,9 tys. lat p.n.e.) szybko ustąpiło ponownemu krótkotrwałemu ochłodzeniu nazywanemu młodszym dryasem (12,9 -11,7 tysięcy lat temu). Było to ostatnie ochłodzenie w plejstocenie. Zaczął się holocen.
To jednak nie koniec epoki lodowcowej. Lodowiec wycofał się, ale nie znikł całkowicie. Oznacza to, że żyjemy w interglacjale. Niewątpliwie nastąpi po nim kolejne zlodowacenie.

Danych na temat temperatur panujących w plejstocenie dostarczają badania rdzeni lodowych pobranych na Antarktydzie i Grenlandii. Pokazują one, że cykl ochłodzeń (glacjałów) i ociepleń (interglacjałów) był regularny i zsynchronizowany z kilkoma czynnikami. Najpopularniejszymi z nich są cykle Milankovicia, czyli cykliczne zmiany parametrów orbity ziemskiej: nachylenia osi obrotu Ziemi (21,5-24,5 stopnia w cyklach co 41 tysięcy lat), ekscentryczności (kształtu orbity ziemskiej) oraz precesji (zjawisko zmiany kierunku osi obrotu Ziemi w cyklach co 26 tysięcy lat).

Krótkookresowe zmiany klimatyczne wywoływane są między innymi przez cyrkulację atmosferyczną (system prądów powietrznych nad powierzchnią kuli ziemskiej) i termohalinową (zmiany gęstości wody morskiej w zależności od stężenia soli, temperatury, prądów morskich) oraz w wyniku zmian aktywności magnetycznej Ziemi (tzw. cykl Wolfa, trwający 11 lat, opisujący zmiany w emisji promieniowania na Słońcu).
Olbrzymi wpływ na klimat Europy ma Golfsztrom, prąd zatokowy, który ociepla się u wschodnich wybrzeży Ameryki Północnej, by następnie oddać to ciepło u wybrzeży Wielkiej Brytanii, ogrzewając nasz niewielki kontynent. Niestety, Golfsztrom słabnie i już niedługo w miarę umiarkowany i łagodny klimat Europy może zmienić się nie do poznania.

Dawno, dawno temu…

Na obszarach, do których nie dotarł lądolód, panowały warunki peryglacjalne, podobne do arktycznej tundry. Warunki niesprzyjające, ale możliwe do życia. I jak się okazuje, byli i tacy, którzy zlodowacenie przetrwali właśnie w tym ascetycznym środowisku.

Badaniem przeszłych losów flory i fauny zajmuje się filogeografia. Początkowo lokalizację refugiów glacjalnych szacowano na podstawie badań paleontologicznych. Określając wiek odnajdywanych w Europie skamielin różnych gatunków, można było ustalić, w jakim miejscu przebywały one w trakcie maksimum ostatniego zlodowacenia. W ten sposób udowodniono istnienie tzw. refugiów południowych, zlokalizowanych na obszarach trzech europejskich półwyspów: Bałkańskiego, Apenińskiego i Iberyjskiego. Gatunki takie jak jeż, dzik, lis, sarna, jeleń czy tur występowały w trakcie ostatniego zlodowacenia na obszarze wszystkich trzech refugiów południowych.

Bardzo szybko jednak okazało się, że kwestia ta była znacznie bardziej skomplikowana. Do badań paleontologicznych i palinologicznych (analiza pyłku roślin i zarodników grzybów) włączono więc metody genetyczne, wykorzystujące głównie analizę mitochondrialnej sekwencji genu kodującego cytochrom b.
Badania prowadzi się na współcześnie żyjących przedstawicielach flory i fauny, ze świeżego DNA, niezdegradowanego przez surowe warunki środowiskowe, niszczące przez tysiące lat materiał genetyczny w skamieniałościach. Wybór do analizy DNA mitochondrialnego, dziedziczonego tylko w linii żeńskiej, podyktowany jest tym, iż występuje on w organizmie w dużych ilościach, łatwo więc go wyizolować i namnożyć. Poza tym pozwala to eliminować problemy związane np. z rekombinacją genów.
Zmienność i adaptacje do nowych warunków środowiska powstają wskutek kolejnych mutacji, zmian w kodzie genetycznym, które utrwalają się w kolejnych pokoleniach. Analiza kolejności tych zmian tworzy swoistą ścieżkę, którą przeszła populacja samic określonego gatunku, od czasów najdawniejszych do dzisiaj.

Rozejście się przedstawicieli jednego gatunku do kilku, znacznie oddalonych od siebie refugiów sprawia, że grupy te zmieniają się niezależnie od siebie, z czasem będąc coraz bardziej odmiennymi. Po wycofaniu się lodowca i ponownym rozejściu się po kontynencie osobników z różnych refugiów dochodzi do kolejnego wymieszania się ich pul genowych. Jednak zmiany genetyczne nagromadzone przez setki lat przed tym ponownym rozejściem się gatunku są na tyle duże, że w owym „worku rozmaitości” nadal można odczytać kto skąd przyszedł.

Te różne warianty genetyczne, informujące o pochodzeniu refugialnym, nazywa się liniami filogenetycznymi. Wzorzec rozmieszczenia linii filogenetycznych na większym obszarze (np. w Europie) stanowi opis historii ewolucyjnej gatunku, jego strukturę filogeograficzną. Badania te ujawniają nie tylko w jakim refugium/refugiach różne gatunki przetrwały niekorzystne warunki w trakcie zwiększania się zasięgu lodowca, ale także jakie warunki klimatyczne i środowiskowe preferują przedstawiciele poszczególnych linii filogenetycznych oraz jakie istnieją bariery (genetyczne i/lub geograficzne) dla przepływu genów między nimi.

Okazuje się bowiem, że uchodźcom nie zawsze udało się wrócić na dawniej zamieszkiwane tereny. Takim przykładem jest historia konika polnego, który przetrwał ostatnie zlodowacenie na obszarze wszystkich refugiów południowych. Jednak po ociepleniu się klimatu nie był w stanie pokonać Pirenejów i Alp, dlatego obszary Europy zasiedlili potomkowie konika wyłącznie linii bałkańskiej. Co ciekawe, Europę zamieszkują również gatunki takie jak lemingi, które dopiero obecne cieplejsze warunki klimatyczne zmusiły do wycofania się do refugiów i oczekiwania na… ochłodzenie się klimatu.

Tak oto dokonano kolejnych, niezwykłych odkryć – w Europie istniało wiele innych refugiów, niż tylko wspomniane trzy refugia południowe. Refugia te, ze względu na trudności w ich odnalezieniu, nazwano kryptycznymi (bliźniaczymi), a jako że były położone na wyższych szerokościach geograficznych, również określono je mianem północnych. Zlokalizowano je między innymi w okolicach Dordogne we Francji (dla ryjówki i jeleniowatych), w Skandynawii (dla wiewiórki rudej), w okolicach Kent w Wielkiej Brytanii (dla jelenia), w Ardenach w Belgii (dla dębu) czy na obszarach Kotliny Panońskiej na Węgrzech.
To ostatnie, ukryte w objęciach Karpat i nazwane dzięki temu refugium karpackim, wzbudza największe zainteresowanie naukowców. Jego istnienie potwierdzają liczne odkrycia paleontologiczne (duża liczba skamielin różnych gatunków, datowanych na różne okresy ostatniego zlodowacenia), dane palinologiczne oraz analizy genetyczne. Na obszarze refugium karpackiego przetrwały gatunki takie jak buk, sosna, cis oraz liczne gryzonie, niedźwiedź brunatny, jeż, dzik, lis, sarna, jeleń, tur, ryś czy łoś. Dalsze badania sugerują, że inne refugia znajdują się na półwyspie krymskim, na stepach Ukrainy, w rosyjskich górach Ałtaju oraz na Kaukazie, gdzie podobno wylądowała biblijna arka Noego.

Historie zapisane w genach

Polska, położona w bliskiej odległości refugium karpackiego i łańcucha Karpat, który stanowił barierę dla przepływu genów (często należało je obejść dookoła, nadkładając drogi, co pokazuje historia chomika europejskiego), jest obszarem niezwykle interesującym z punktu widzenia filogeografii. Spotykają się tu różne linie filogenetyczne różnych gatunków, tworząc strefę wtórnego kontaktu cechującą się nagromadzeniem stref kontaktu pomiędzy liniami pochodzącymi z różnych refugiów glacjalnych. Wśród nich znajdują się m.in. trzy linie nornicy rudej (karpacka, wschodnia i zachodnia), dwie linie chomika europejskiego (karpacka Panonia i wschodnia E1), cztery linie łasicy (karpacka, bałkańska, wschodnia i zachodnia), dwie nornika burego (centralno-europejska i zachodnia, obie z refugiów południowych) oraz dwie nornika zwyczajnego (wschodnia, pochodząca z refugium karpackiego i centralna).

Historia ewolucyjna, będąca wynikiem rekolonizacji Europy z refugiów glacjalnych po wycofaniu się lodowca, nie pokazuje jednak końca zjawisk zachodzących w populacjach na kontynencie. Dane paleontologiczne i mitochondrialna sekwencja cytochromu b odkrywają przed naukowcami tajemnice sprzed wielu tysięcy lat, jednak badaczy interesuje również okres, kiedy populacje zaczynają (jak w zakończeniu każdej bajki) żyć „długo i szczęśliwie” w nowo zasiedlonym miejscu.
W tym celu wykorzystuje się inne markery genetyczne – chromosom Y, aby poznać dzieje linii męskiej (bardziej dynamicznej i ruchliwej, bo to samce migrują w poszukiwaniu samic), setki tysięcy rozsianych w genomie mutacji punktowych (SNP, single nucleotide polymorphism) czy mikrosatelitarny DNA (STR, short tandem repeats) – tandemowe sekwencje złożone z wielu powtórzeń jednego, kilkuliterowego motywu. Wydawałoby się, że wykonywanie analiz z zastosowaniem różnych fragmentów DNA jednego osobnika/gatunku mija się z celem, gdyż wzorce zapisane w rożnych markerach są bardzo podobne. Nic bardziej błędnego.

Pokazuje to przykład dwóch gatunków norników, nornika zwyczajnego i nornika burego. Gryzonie te wyglądają podobnie, jednak nornik zwyczajny preferuje siedliska suche (np. pola uprawne, nieużytki), natomiast nornik bury występuje w miejscach bardziej wilgotnych (np. śródleśne polany, torfowiska, łąki blisko rzek). Wynikiem tych różnic siedliskowych jest odmienna historia ewolucyjna – nornik zwyczajny przetrwał zarówno w refugiach południowych, jak i w mniej przyjaznych refugiach północnych (m.in. refugium karpackim), z kolei nornik bury najprawdopodobniej wycofał się do cieplejszych, południowych lokalizacji. Po ustąpieniu lądolodu, oba gatunki ponownie rozbiegły się po Europie, zajmując bardzo podobne tereny. Wyjątek stanowią obszary Wielkiej Brytanii, zamieszkanej przez nornika burego, a nigdy nie osiągniętej przez nornika zwyczajnego. Co ciekawe, brytyjskie wyspy Orkady zamieszkane są z kolei tylko przez nornika zwyczajnego, gryzoń jednak nie dotarł na te obszary samodzielnie – badania genetyczne ujawniły, że około 5 tysięcy lat temu został tam zawleczony z ziarnem przez neolitycznych ludzi z terenów dzisiejszej Francji.

Oba gatunki norników są obecne także w Polsce. Analiza ich populacji z zastosowaniem cytochromu b i mikrosatelitarnego DNA (STR) ujawniła, że wzorce uzyskane z obu markerów są niezgodne. Jeszcze większym zaskoczeniem był fakt, że mimo różnej historii ewolucyjnej, podział na grupy genetyczne STR był u obu gatunków niemal identyczny! Oznacza to, że po powrocie z dalekich wędrówek rozpoczął się kolejny etap zmian, wynikający z potrzeby adaptacji do nowych warunków środowiskowych.

Jak zatem doszło do powstania strefy wtórnego kontaktu w Polsce? Jak to możliwe, że dwa gatunki o skrajnie różnych preferencjach środowiskowych wytwarzają w ciągu ostatnich 10 tysięcy lat bardzo podobną strukturę genetyczną, niezgodną z ich pochodzeniem refugialnym? Dlaczego linia bałkańska łasicy była w stanie opuścić refugium i dotrzeć aż na obszary Polski, podczas gdy linia bałkańska nornika zwyczajnego przez tyle tysięcy lat nadal tkwi uwięziona na Bałkanach? Jak to możliwe, że osobniki tego samego gatunku mogły przetrwać w kilku skrajnie różniących się warunkami refugiach glacjalnych?

Analiza regresji, pozwalająca na badanie związku pomiędzy danymi oraz prognozowanie na podstawie jednej zmiennej wartości innej zmiennej ujawniła, że na rozmieszczenie linii filogeograficznych łasicy w Polsce wpływ miały długość zalegania pokrywy śnieżnej i średnia temperatura stycznia. Okazało się, że linia karpacka łasicy była najlepiej zaadaptowana do chłodnego klimatu w porównaniu do pozostałych linii.
Podobnie wykazały analizy przeprowadzone dla małych gryzoni. Rozmieszczenie linii karpackiej nornicy rudej w Polsce było skorelowane z roślinnością związaną z refugium karpackim oraz wartościami temperatury w lipcu.
Z kolei wspomniana wyżej struktura genetyczna norników rozwinęła się pod wpływem średniej minimalnej temperatury stycznia, w przypadku nornika burego skorelowanej dodatkowo z średnimi rocznymi opadami (co jest zgodne z biologią gatunku).
Dodatkowo, porównanie warunków klimatycznych panujących w najzimniejszym okresie ostatniego zlodowacenia z warunkami środowiskowymi preferowanymi przez gatunek (metoda modelowania nisz genetycznych) pozwoliły na oszacowanie lokalizacji potencjalnych refugiów glacjalnych tych gryzoni. Wszystkie powyższe przykłady bezsprzecznie potwierdzają, że klimat kształtuje strukturę genetyczną zarówno w skali lokalnej, jak i globalnej.

Szklana kula czy realne obliczenia?

W dziejach Ziemi pięć razy doszło do masowego wymierania gatunków z powodu globalnych zmian warunków klimatycznych i środowiskowych (Tabela 1). Obecnie najprawdopodobniej obserwujemy kolejne masowe wymieranie, tym razem jednak negatywne zmiany okazują się być związane z działalnością człowieka, w szczególności z przekształcaniem i fragmentacją siedlisk oraz z eksploatacją gatunków i zawlekaniem organizmów obcych.

Ochroną bioróżnorodności genetycznej i zapobieganiu wymierania gatunków zajmuje się genetyka konserwatorska. Poznając przeszłość i historię ewolucyjną organizmów, poznajemy również ich reakcje na zmiany klimatyczne i środowiskowe.
Obecnie żyjemy w czasach kolejnych zmian klimatu i wiedza ta może być wykorzystana w prognozowaniu zachowania poszczególnych gatunków: jak może zmienić się zasięg ich występowania i czy zagraża im wymarcie. Oczywiście, tego typu modelowanie jest niezwykle złożone i powinno uwzględniać jak najwięcej zmiennych – nie tylko klimat i jego prognozowane zmiany, ale również środowisko, preferencje siedliskowe gatunku, dynamikę populacji, konkurencję międzygatunkową czy bariery geograficzne i genetyczne. Nie należy zapominać o działalności człowieka. Badania sugerują, że oprócz klimatu to właśnie człowiek doprowadził do wymarcia wielu przedstawicieli megafauny plejstoceńskiej (m.in. nosorożca włochatego, mamutów, turów, lwów workowatych czy tygrysa szablozębnego). Innym przykładem może być historia żubra, którego wprawdzie udało się restytuować, jednak z dużym zubożeniem puli genetycznej gatunku.

Wydawać by się mogło, że ludzkość mało obchodzą małe ssaki i ich los, stąd rzadko się zastanawiamy, czy prognozowanie reakcji populacji norników na zmieniający się klimat może mieć wpływ na nasze życie? Czy ta metodyka ma realne zastosowanie dla ludzi?
Nieczęsto też towarzyszy nam refleksja: co z nami będzie, gdy stopi się cały lodowiec na Arktyce? Co się stanie, gdy temperatura będzie cały czas rosła? Jak będzie wyglądał klimat za dwieście, pięćset, tysiąc lat? Czy nasze rolnictwo poradzi sobie z tymi zmianami? Czy szkodniki stracą naturalnych wrogów? Jakie gatunki inwazyjne dotrą na nasze podwórko za kilkadziesiąt lat? O ile centymetrów, a może metrów podniesie się poziom morza? Kiedy znów ochłodzi się klimat i lemingi wyjdą ze swoich refugiów?
Okazuje się, że badania nad małymi ssakami mogą dać odpowiedź na wiele z tych pytań.
Joanna Stojak
Instytut Biologii Ssaków PAN w Białowieży

Dr Joanna Stojak została laureatką II edycji Nagrody Prezydium Oddziału PAN w Olsztynie i w Białymstoku w kategorii nauki biologiczne, rolnicze i medyczne, za cykl trzech publikacji dotyczących filogeografii nornika zwyczajnego i struktury genetycznej nornika zwyczajnego i burego w Europie.

 

 

Autor: Krystyna Hanyga

Opublikowano: 06 sierpień 2010

Odsłon: 5131

Ze Stanisławem Sitnickim, prezesem EkoFunduszu, rozmawia Krystyna Hanyga

Więcej…