Kozice w obliczu zmiany klimatu: adaptacja czy zagłada

Od ostatniej epoki lodowcowej kozice zasiedlały coraz wyższe położenia.

Pokazuje to badanie przeprowadzone przez Federalny Instytut Badawczy Lasów, Śniegu i Krajobrazu WSL, w którym naukowcy połączyli informacje genetyczne zwierząt z modelami komputerowymi. Powstałe w ten sposób symulacje mogłyby w przyszłości pokazać również, jak zwierzęta reagują na postępujące ocieplenie klimatu.

Kozice występują dziś w Szwajcarii w Jurze, w niektórych regionach Płaskowyżu Szwajcarskiego oraz przede wszystkim w Alpach. Jednak nie zawsze tak było: 20’000 lat temu, podczas ostatniej epoki lodowcowej, Alpy były całkowicie pokryte lodowcami. W tamtych czasach kozice żyły na terenach o stromych zboczach na północ i południe od tej masy lodu.

Jak przesuwało się środowisko życia tych zwierząt od tamtego czasu do dziś i jakie czynniki odgrywały przy tym rolę, zbadał obecnie naukowiec zajmujący się naukami o środowisku Flurin Leugger w swojej pracy magisterskiej na WSL, w której zbadał, co ograniczało kozice na ich szlakach rozprzestrzeniania się. Przy pomocy analiz genetycznych i symulacji komputerowych odtworzył, jakie czynniki wyznaczały granice tych szlaków. Dzięki tej metodzie badania będą mogły w przyszłości spoglądać również naprzód – i przewidywać na przykład, jak zwierzęta mogłyby reagować na obecne ocieplenie klimatu. 

Spojrzenie w geny kozic

Najpierw Leugger wraz z naukowcami z uniwersytetów Grenoble Alpes i Savoie Mont Blanc (Francja) zbadał, jak blisko spokrewnione genetycznie są ze sobą różne populacje kozic w Alpach. W tym celu naukowcy wykorzystali między innymi próbki krwi lub kępki sierści, zebrane przez różne administracje łowieckie, parki narodowe i organizacje pozarządowe. Łącznie naukowcy przeanalizowali materiał genetyczny 449 kozic z Francji, Austrii, Włoch, Słowenii, Chorwacji i Szwajcarii.

Okazało się, że alpejska populacja kozic składa się z dwóch głównych grup genetycznych. Jedna grupa żyje w zachodnich Alpach aż po dolinę Rodanu w Valais, druga na wschód od doliny Rodanu.

Od epoki lodowcowej do dziś

W drugim etapie Leugger na podstawie aktualnego zasięgu występowania kozic oraz danych klimatycznych i topograficznych zrekonstruował cechy idealnego siedliska kozicy. «Przede wszystkim nachylenie stoku, temperatura i ilość opadów wpływają na to, czy kozice czują się dobrze» – mówi Leugger. Na podstawie tych cech naukowiec wytrenował różne modele uczenia maszynowego. Następnie zastosował je do warunków klimatycznych sprzed 20 000 lat. W ten sposób powstała szczegółowa mapa możliwego zasięgu występowania kozic pod koniec ostatniej epoki lodowcowej.

W ostatnim etapie Leugger na podstawie zmieniających się warunków klimatycznych zasymulował rozmieszczenie populacji kozic w ciągu kolejnych 20 000 lat aż do dziś. Symulacje pokazały, jak wraz z postępującym ociepleniem i cofaniem się lodowców kozice stopniowo zasiedlały coraz większe obszary Alp. Przy tym naukowiec zmieniał pewne parametry symulacji, na przykład średnią prędkość migracji kozic, lub wprowadzał sztuczne przeszkody geograficzne. Wynik każdej symulacji porównywał następnie z obecnym rozkładem genetycznym zwierząt. Dzięki temu Leugger coraz lepiej rozumiał, jakie czynniki wpływają na rozprzestrzenianie się populacji kozic. 

Przyszłość kozic

Jeden z wyników: kozice migrują tylko na krótkie odległości, przez większość życia pozostają w bezpośrednim sąsiedztwie miejsca swoich narodzin. Ponadto istnieją bariery geograficzne, których zwierzęta nie przekraczają – przede wszystkim duże rzeki i szerokie, płaskie doliny. «Kozice najwyraźniej unikają płaskiego terenu dolinowego, w którym były narażone na drapieżniki, takie jak wilk i ryś» – wyjaśnia Leugger. Prawdopodobnie dlatego niezwykle rzadko rozprzestrzeniają się poza te geograficzne granice.

Te wnioski można teraz wykorzystać do badania przyszłego rozwoju. Podobnie jak w przypadku klimatu epoki lodowcowej, modele Leuggera można również zastosować do prognoz danych klimatycznych – i w ten sposób w dalszych pracach pokazać, jak kozice zareagują na postępujące ocieplenie klimatu. «W ten sposób w przyszłości można by zidentyfikować szczególnie izolowane, a przez to podatne na zagrożenia populacje, które powinny być objęte ostrożniejszym odstrzałem», mówi badacz środowiska. Jego partnerzy współpracujący pracują ponadto nad udoskonaleniem modelu, aby badać również wpływy w mniejszej skali. Dzięki temu można będzie nawet przewidzieć, czy i jak nowe budowle – na przykład drogi – będą wpływać na kozice.