در شمال نروژ، دانشمندان بقایای 46 گونه جانوری از آخرین عصر یخبندان، از گوزن شمالی و روباه قطبی گرفته تا نهنگ ها و پرندگان دریایی را یافته اند که به مدت 75000 سال در یک غار کوهستانی نگهداری می شدند.
در اعماق غار آرنه کوم، محققان استخوان های شکسته هزاران حیوانی را یافتند که تقریباً 75 هزار سال پیش در این منطقه زندگی می کردند. این یافته تصویر واضحی از اکوسیستم قطبی ساحلی در یک دوره زمین شناسی بسیار سرد ارائه می دهد، زمانی که یخچال های طبیعی بزرگ هنوز کل اسکاندیناوی را پوشانده بودند.
این تحقیق نشان می‌دهد که این غار قدیمی‌ترین مجموعه فسیل‌های جانوری است که در کل اروپای شمالی حفظ شده است.
منحصر به فرد در مقیاس جهانی
به گفته San Bosenkol، استاد زیست شناسی تکاملی در دانشگاه اسلو: “این کشف بسیار نادر و ارزشمند است. تقریباً تمام آثار زندگی عصر یخبندان در اسکاندیناوی به دلیل پیشروی یخچال های طبیعی ناپدید شد. اما این رسوبات غارها فوق العاده خارق العاده هستند.”
محققان بقایای 46 گونه جانوری را شناسایی کردند: 23 گونه پرنده، 13 پستاندار، 10 گونه ماهی، و بقایای بی مهرگان دریایی و گیاهان متعدد. چنین تنوع جانوری در یک منطقه عصر یخبندان هرگز در اسکاندیناوی دیده نشده است.
این تصویر گونه های جانوری شناسایی شده از استخوان های یافت شده در غار آرنه کوام در شمال نروژ را نشان می دهد. رابطه بین پستانداران، پرندگان و ماهی ها بر اساس تجزیه و تحلیل استخوان های باستانی و DNA تعیین شد.
غاری که در زمان یخ زده است
این غار بخشی از یک سیستم کارست بزرگتر به نام Sturaestanhula است. این غار توسط شرکت سیمان نورسم در حین حفر تونل در دهه 1990 کشف شد. در آن زمان فقط استخوان های خرس قطبی قابل شناسایی بود. با این حال، در سال 2021-2022، با حمایت “شورای تحقیقات نروژی”، گروهی به رهبری تروند کلونست لودوئن از موزه دانشگاه برگن تحقیقات جامعی را آغاز کردند.
استخوان ها از لایه های رسوبی مرحله گرمتر عصر یخبندان (حدود 85000 تا 71000 سال پیش) کاوش شدند. ارتفاع زیاد غار و سیستم زهکشی خاص آن، این رسوبات را از نابودی یخچال های طبیعی در امان ساخته است.
خرس های قطبی، نهنگ ها و پرندگان دریایی
بقایای یافت شده شامل خرس قطبی، شیر دریایی، فک پایین حلقه دار و فک پایین ریشدار، گوزن شمالی و روباه قطبی است. بقایای گونه های معمولی گراز دریایی و ماهیان سردآبی مانند نهنگ آبی و ماهی کاد، هدوک و ماهی قرمز نیز یافت شد.
پرندگان نیز بسیار متنوع بودند. 23 گونه، از جمله اردک، شاه گنجشک و پرندگان خشکی مانند کلاغ سیاه، درنا و سهره سنگی. این مجموعه نمایانگر یک محیط ساحلی پر از تندرا و یخ دریای فصلی است.
Bosenkol می گوید: «این تصویر بزرگ است که هیجان انگیز است. برای اولین بار، ما دید کاملی از یک اکوسیستم عصر یخبندان داریم که از ترکیبی از تندرا، یخ دریا و آب های آزاد تشکیل شده است.
ماده موش قطبی یقه دار
چشم انداز قطب شمال پر از زندگی و آب های آزاد
وجود نهنگ ها و گرازهای دریایی نشان می دهد که یخ های فصلی دریا در نزدیکی غار وجود داشته است. با این حال، وجود استخوان های گراز دریایی که از یخ اجتناب می کند ثابت می کند که این یخ ها دائمی نیستند.
علاوه بر این، وجود ماهی های آب شیرین نشان می دهد که در آن منطقه رودخانه ها و دریاچه هایی وجود دارد و ممکن است برخی از مناطق ساحلی پوشیده از یخ نباشد زیرا گوزن شمالی برای مهاجرت به مناطق باز نیاز دارد. دانشمندان این منطقه را شبیه به تاندرای سوالبارد امروزی، اما در عرض جغرافیایی پایین تر و پر از درختان کاج باریک توصیف می کنند.
بوسنکول تأکید می کند: «بسیاری از نروژی ها فکر می کنند که کشورشان در آن زمان کاملاً زیر یخ بود، اما اینطور نبود. دوره‌های گرم‌تری وجود داشته است که در آن سواحل قابل سکونت بوده‌اند.»
مهره خرس قطبی
شناسایی DNA برای کشف گونه های پنهان
بیشتر استخوان ها به قطعات چند میلی متری خرد شد. دانشمندان بیش از هزار سطل رسوب را غربال کردند و قطعات را زیر میکروسکوپ خارج کردند. برای شناسایی دقیق تر از روش های بارکد DNA و کدگذاری متابار استخوان استفاده شد. فناوری هایی که توالی های کوتاه DNA را استخراج کرده و آنها را با پایگاه های داده ژنتیکی مطابقت می دهند. به لطف این روش ها، گونه هایی که با روش های کلاسیک امکان پذیر نبود، به ویژه پرندگان و ماهی های کوچک شناسایی شدند.
هانکه مایر، دیرینه شناس دانشگاه برگن (که در این حفاری نقشی نداشت، می گوید: من سال هاست که فسیل های غارها را مطالعه می کنم و معمولاً فقط قطعات کوچک و غیرقابل تشخیص را می یابیم. اما رمزگذاری DNA باستانی به ما این امکان را می دهد که این قطعات را شناسایی کرده و تصویر بسیار دقیق تری از زندگی گذشته بسازیم.
یک نمونه از استخوان های باقی مانده بیش از 10000 سال قدمت دارد (یکی از دلایل نادر بودن این کشف).
شکارچیان و آب: استخوان ها چگونه وارد غار شدند؟
به گفته محققان، ترکیبی از فعالیت های شکارچی و جریان های آب باعث تجمع این آثار شده است. احتمالاً خرس‌های قطبی و روباه‌های قطبی لاشه‌ها را به داخل غار کشیده‌اند و ذوب فصلی آب دریا ممکن است زباله‌های دریایی را شسته باشد. هیچ اثری از حضور انسان، مانند بریدگی، سوختگی، یا ابزار سنگی یافت نشد. بنابراین اینجا یک منطقه شکار انسان نیست، منشا طبیعی دارد.
دودمان منقرض شده و درس هایی برای امروز
تجزیه و تحلیل DNA نشان داد که بسیاری از گونه ها، از جمله موش قطبی قلاده دار، روباه قطبی و خرس قطبی، متعلق به دودمان ژنتیکی منقرض شده هستند. به عبارت دیگر، با تغییرات آب و هوایی عصر یخبندان، بسیاری از جمعیت ها نتوانستند سازگار شوند و منقرض شدند.
به گفته ساموئل واکر از دانشگاه بورنموث: “همه دودمان هایی که ما در این غار شناسایی کردیم اکنون منقرض شده اند. این بدان معنی است که گونه های قطبی ممکن است پس از دوره های یخبندان بتوانند به منطقه بازگردند، اما ممکن است همیشه نتوانند خود را با تغییرات سریع آب و هوا وفق دهند.”
محققان با استفاده از ماسه و سنگریزه های به دست آمده از غار آرنه کوم، قطعات استخوانی چند میلی متری را از آنها جدا کردند و با روش های پیشرفته DNA هویت گونه را مشخص کردند. نتیجه تصویری از یک اکوسیستم متنوع عصر یخبندان است که برای 75000 سال حفظ شده است، از جمله پستانداران، پرندگان و ماهی ها.
پنجره ای به انعطاف پذیری قطب شمال
غار آرنه قوام شکاف مهمی را در درک واکنش اکوسیستم های قطبی به تغییرات آب و هوایی گذشته پر می کند.
ترکیبی از مطالعات استخوان شناسی و تجزیه و تحلیل DNA باستانی، جامعه ای پیچیده و سازگار با سرما را نشان می دهد که در دوره ای گرم تر از عصر یخبندان ایجاد شده است. این یادآور انعطاف پذیری شگفت انگیز و در عین حال شکنندگی طبیعت است.
بوسنکول در پایان می گوید: «این تحقیق گذشته را به حال متصل می کند. با درک چگونگی سازگاری یا شکست گونه‌های قطبی در گذشته، می‌توانیم بهتر درک کنیم که زندگی امروزی چگونه با گرم شدن سریع شمال مقابله می‌کند.»