Popielica: sen zimowy od 34 milionów lat

Skamieniałości gryzoni sugerują, że sen zimowy istniał jako strategia przetrwania już 34 miliony lat temu.

Dotychczas zakładano, że zdolność do snu zimowego rozwinęła się dopiero około 2,6 miliona lat temu, na początku czwartorzędowej epoki lodowcowej. U niektórych ssaków to zachowanie mogło jednak pojawić się znacznie wcześniej. Do takiego wniosku doszło badanie wspierane przez Szwajcarski Narodowy Fundusz Nauki (SNF).badania.

Wraz ze swoim zespołem Olivier Maridet, kurator w Jurassica Museum w Porrentruy i paleontolog na Uniwersytecie we Fryburgu, zajmował się historią ewolucji rodziny popielicowatych: małych gryzoni z puszystym ogonem, do których należą m.in. popielica, koszatka leśna czy orzesznica. Gdy badacz porównał liczbę gatunków tej rodziny na przestrzeni czasu z rozwojem klimatu, zauważył, że trzykrotnie doszło do dywersyfikacji, a każdy z tych epizodów zbiegł się z epoką lodowcową. «Te gryzonie musiały mieć jakąś przewagę, dzięki której tak dobrze rozwijały się w tych okresach. Zakładamy, że był nim sen zimowy.»

Archaiczny deficyt staje się zaletą

Na podstawie skamieniałości niektórych gryzoni wiadomo już było, że sen zimowy istniał 2,6 miliona lat temu – ich siekacze wykazują bowiem sezonowe przerwy we wzroście. Zgodnie z tym zdolność ta rozwinęła się i rozpowszechniła jako reakcja na trudne warunki przetrwania w tej epoce, na początku czwartorzędowej epoki lodowcowej – najmłodszego okresu w historii Ziemi. W swoim badaniu Olivier Maridet i jego zespół dochodzą jednak teraz do wniosku, że popielicowate mogły spędzać zimę w stanie uśpienia już 34 miliony lat temu.

Mogłaby to więc być archaiczna cecha, która u niektórych gatunków zachowała się do dziś, a u innych zanikła, ponieważ wybrały one inne strategie przetrwania niż sen zimowy.

Olivier Maridet

Zespół badawczy zajął się popielicowatymi w ramach swoich prac nad przejściem między eocenem a oligocenem, które w Europie ze względu na swoje drastyczne skutki określa się również mianem «Grande Coupure» (wielkie cięcie). Doszło wówczas do wyraźnego ochłodzenia, które doprowadziło do powstania czapy polarnej na Antarktydzie i do obniżenia poziomu mórz, co ułatwiło wędrówki gatunków zwierząt między kontynentami.

Masowe wymieranie i mistrzowie przetrwania

W Europie doszło wówczas wśród ssaków do wielkich przewrotów. Wiele z nich, jak Adapoidea (wymarłe naczelne), Palaeotheria (dalecy kuzyni dzisiejszych koni) czy niektóre grupy gryzoni rodzimych dla Europy, zniknęło. Osiedliły się młodsze gatunki pochodzące z Azji, między innymi chomiki, bobry, nosorożce, świnie i tapiry. Popielicowatym udało się przetrwać ten kryzys – a przy tym nawet się zróżnicować. «Po masowym wymieraniu na granicy kredy i paleogenu 65 milionów lat temu, którego ofiarą padły między innymi dinozaury, to przejście jest jednym ze zdarzeń o najdalej idących skutkach dla ekosystemy», mówi Olivier Maridet.

Zęby jako świadkowie czasu

Do tych wyników badacze doszli, analizując ponad 500 skamieniałych zębów popielicowatych z Francji i Hiszpanii. Zbadali ich wielkość i kształt według 124 różnych kryteriów, co pozwoliło określić stopień pokrewieństwa między gatunkami. Ponadto zeskanowali zęby za pomocą tomografii rentgenowskiej, aby uzyskać także informacje z ich wnętrza. Wynik jest imponujący: po raz pierwszy udało się przedstawić Ewolucja rodziny popielicowatych w pełni – łącznie z gatunkami kopalnymi. Badacze mogli ponadto potwierdzić metodami molekularnymi bliskie pokrewieństwo między znanymi dziś gatunkami. Szczegółowa analiza anatomii zębów popielicowatych wykazała również, że najwyższy czas odkurzyć drzewo rodowe tej rodziny.