Sepuluh ribu tahun yang lalu, mamalia besar di Kutub Utara, seperti mamut berbulu, punah. Apa penyebabnya? Perubahan iklim? Penyakit? Perburuan berlebihan oleh manusia?
Persepsi umum tentang lanskap Zaman Es sebagai padang rumput yang digembalakan oleh mamalia besar, seperti mammoth berbulu, telah dibantah dalam sebuah penelitian yang diterbitkan dalam edisi 05 Februari 2014 dari Alam. Tim ilmuwan interdisipliner dari 12 negara telah menunjukkan bahwa flora Arktik selama 50.000 tahun terakhir didominasi oleh tanaman berbunga herba yang merupakan makanan kaya nutrisi untuk mamalia pemakan tumbuhan besar. Tetapi 25.000 hingga 15.000 tahun yang lalu, sebagian besar daratan Arktik tertutup es, yang menyebabkan penurunan drastis keanekaragaman tanaman bunga herba. Selama periode ini, mamalia besar baru saja selamat di daerah bebas es. Tetapi ketika iklim berubah pada akhir Zaman Es, tanaman herba semakin menurun, digantikan oleh rumput. Rumput yang kurang bergizi adalah pengganti makanan yang buruk, yang akhirnya menyebabkan punahnya mamalia besar di Kutub Utara sekitar 10.000 tahun yang lalu.
Sebagian besar gambar Woolly Mammoth menggambarkannya di padang rumput, seperti ilustrasi ini. Bukti baru menunjukkan bahwa flora Zaman Es sebagian besar tanaman berbunga herba. Penghargaan gambar: Mauricio Antón via Wikimedia Commons.
Ada banyak perdebatan tentang kepunahan mammoth wol Arktik, badak berbulu, stepa bison, kuda, dan kesturi yang terjadi 10.000 tahun yang lalu. Salahkan telah ditempatkan pada wabah penyakit dan perburuan yang berlebihan oleh manusia. Penyebab kepunahan yang dianggap paling populer adalah perubahan iklim tetapi mekanisme yang menyebabkan kematian makhluk-makhluk ini tidak dipahami dengan baik.
Flora daratan Kutub Utara dari Zaman Es telah dianggap sebagian besar berupa rumput dan endapan, berdasarkan studi tentang serbuk sari yang ditemukan di lapisan es. Namun, kemajuan baru dalam analisis DNA telah memungkinkan untuk mengekstraksi dan mengurutkan DNA bahan tanaman Zaman Es yang disimpan dalam lapisan es Kutub Utara. Informasi tambahan tentang preferensi tanaman telah ditemukan dalam isi lambung bangkai dan dalam kotoran hewan badak wol yang punah, mammoth berbulu, dan herbivora besar lainnya yang punah, yang disimpan dalam lapisan es. Profesor Mary Edwards, di University of Southampton di Inggris menjelaskan penelitian dan hasil analisis DNA dalam siaran pers,
Permafrost adalah tanah beku dan endapan yang bertindak seperti freezer raksasa, menjaga sisa-sisa tanaman dan hewan yang tak terhitung jumlahnya dari ekosistem purba. Ini sangat ideal untuk jenis penelitian ini karena DNA tidak hilang dari proses pembusukan normal.
Dengan menganalisis DNA yang diawetkan ini, kami telah menemukan bahwa tanaman berbunga, yang dikenal sebagai forbs, jauh lebih umum daripada yang diperkirakan sebelumnya. Faktanya, forb telah diabaikan dalam banyak studi terdahulu tentang ekosistem zaman es, tetapi penelitian ini menunjukkan bahwa forb mungkin menjadi sumber nutrisi penting dalam makanan megafauna mamalia - hewan besar seperti mammoth, badak wol, bison dan kuda.
Menganalisa DNA tanaman telah memberi kita perspektif unik tentang ekosistem utara yang sekarang sudah punah ini dan memberikan wawasan baru tentang bagaimana hewan besar seperti itu dapat bertahan hidup dalam kondisi zaman es yang sangat dingin dan keras.
Membosankan ke dalam permafrost untuk mendapatkan sampel tanaman. Kredit gambar: Eske Willerslev.
Pisang utara, tanaman berbunga herba.DNA dari tanaman ini ditemukan di permafrost Siberia. Kredit gambar: Universitas Sussex.
Sampel permafrost diperoleh di Siberia, Kanada, dan Alaska. Sebagian besar vegetasi yang diawetkan adalah dalam bentuk akar dan bagian tanaman lainnya yang pernah tumbuh di permukaan tempat mamalia besar yang punah berjalan. DNA yang diekstraksi dari bahan tanaman beku disekuensing, kemudian dibandingkan dengan tanaman herba utara utara dan spesimen museum. Tanaman yang berumur lebih dari 10.000 tahun sebagian besar ditemukan forb. Isi perut dari bangkai beku mamalia yang sudah punah, dan kotoran hewan yang diawetkan, pulih dari lapisan es, menunjukkan bahwa hewan-hewan itu memiliki preferensi untuk forb.
Profesor Dale Guthrie, di University of Alaska-Fairbanks, menjelaskan pentingnya penemuan ini di halaman web University of Southampton tentang penelitian ini.
Sejumlah besar pertumbuhan forb biasanya tidak ditemukan di ekosistem modern yang didominasi oleh hewan penggembalaan besar seperti bison. Para ahli ekologi yang mempelajari ekosistem purba berspekulasi di bawah kondisi zaman es, hewan-hewan penggembalaan itu adalah bagian dari siklus positif di mana kotoran mereka menyuburkan tanah dan memungkinkan forb berkembang. Pada akhir zaman es, kondisinya berubah secara dramatis, menjadi lebih hangat dan lebih basah. Kondisi ini tidak lagi disukai hubungan mamalia-forb, dan jenis tanaman lainnya (seperti semak dan pohon kayu) mulai mendominasi lanskap. Pergeseran ini kemungkinan memiliki konsekuensi serius bagi hewan dan mungkin telah berkontribusi pada sejumlah besar kepunahan yang terjadi pada akhir zaman es.
Sebuah video oleh salah satu ilmuwan dalam penelitian ini, Per Möller dari Lund University di Swedia, menggambarkan proyek tersebut.
Profesor Eske Willerslev, seorang peneliti DNA kuno di Museum Sejarah Alam Denmark, berkomentar dalam siaran pers lain,
Kami tahu dari pekerjaan kami sebelumnya bahwa iklim mendorong fluktuasi populasi megafauna, tetapi tidak bagaimana. Sekarang kita tahu bahwa hilangnya forb kaya protein kemungkinan besar merupakan pemain kunci dalam hilangnya megafauna zaman es. Menariknya kita juga dapat melihat hasil kami dalam perspektif perubahan iklim saat ini. Mungkin kita bisa menangkap gas rumah kaca di masa depan. Tapi jangan berharap vegetasi terkenal tua yang baik akan kembali ketika menjadi lebih dingin lagi setelah pemanasan global. Tidak diketahui bahwa ekosistem ‘tua’ akan membangun kembali diri mereka pada tingkat yang sama seperti sebelum pemanasan. Bukan hanya iklim yang mendorong perubahan vegetasi, tetapi juga sejarah vegetasi itu sendiri dan mamalia yang mengkonsumsinya.
Sebuah gading raksasa. Kredit gambar: Johanna Anjar.
Intinya:
Penelitian baru telah mengungkapkan bahwa flora daratan Kutub Utara, sejauh 50.000 tahun yang lalu, bukan hanya padang rumput, tetapi terutama tanaman berbunga herba yang berfungsi sebagai makanan kaya protein untuk mamalia besar. Dua puluh lima ribu hingga 15.000 tahun yang lalu, sebagian besar wilayah ini tertutup es, menyebabkan penurunan besar dalam keanekaragaman tanaman berbunga herba. Mamalia besar terus bertahan hidup, hanya saja, di beberapa daerah bebas es. Tetapi pada akhir Zaman Es terakhir, iklim yang berubah membentuk kembali ansambel vegetasi daratan Kutub Utara - tanaman herba tidak terbentuk kembali di habitat sebelumnya, dan sebagian besar digantikan oleh rumput. Para ilmuwan berpendapat bahwa rumput yang kurang bergizi tidak dapat menopang mamalia besar, yang mengakibatkan kepunahannya sekitar 10.000 tahun yang lalu. Temuan ini, oleh tim ilmuwan internasional, diterbitkan pada 05 Februari 2014, di jurnal Alam.