Badanie: przed pojawieniem się człowieka cała Europa nie była porośnięta gęstymi lasami

Podręczniki biologii i leśnictwa zapewniają, że zanim do Europy przybyli współcześni ludzie, duże obszary były gęsto porośnięte lasami (oczywiście poza epokami lodowcowymi). Potem przyszli nasi przodkowie, wycięli drzewa, osuszyli bagna i uprawiali rolę. W ten sposób jeszcze przed pojawieniem się nowoczesnego rolnictwa stworzyli różnorodne krajobrazy łąk, wrzosowisk i użytków zielonych.

Mniejszy udział lasów niż zakładano

Tymczasem nowe badania sugerują, że terenów otwartych i tylko częściowo porośniętych drzewami i krzewami było dużo więcej niż oczekiwano. W skład międzynarodowego zespołu autorów badania i publikacji weszli naukowcy z Polski – z uniwersytetów: Łódzkiego, Śląskiego, Warszawskiego, Wrocławskiego, Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu, Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie, Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu i Państwowego Instytutu Geologicznego. Pracami kierowali naukowcy z Aarhus University (Dania).

Jak wyjaśnia Elena Pearce, postdoc na wydziale biologii Aarhus University i główna autorka badania: “pogląd, jakoby krajobraz większości kontynentu pokrywał gęsty las jest po prostu błędny. Nasze wyniki pokazują, że musimy ponownie ocenić nasz pogląd na to, czym jest europejska przyroda”.

Różnorodna przyroda

Jej współpracownik i współautor, profesor Jens-Christian Svenning kontynuuje: “Przyroda podczas ostatniego okresu międzylodowcowego – okresu o łagodnym klimacie podobnym do dzisiejszego, ale przed przybyciem współczesnego człowieka – była pełna różnorodności. Co ważne, krajobrazy charakteryzowały się dużą ilością otwartej i półotwartej roślinności z krzewami, wymagającymi dużo światła drzewami i ziołami obok drzewostanów wysokich drzew dających cień”.

Wahania orbity Ziemi wokół Słońca i przesunięcia płyt tektonicznych oznaczają, że na naszą planetę wpływają długie okresy niższych temperatur. Okresy te nazywamy epokami lodowcowymi lub okresami zlodowacenia. Naukowcy są zgodni co do tego, że w czteromiliardowej historii Ziemi miało miejsce co najmniej pięć głównych okresów zlodowacenia. Najwcześniejszy – ok. 2 mld lat temu – trwał ok. 300 mln lat. Wbrew pozorom obecnie też znajdujemy się w okresie zlodowacenia. Badacze dzielą także okresy zlodowacenia na okresy zimne i ciepłe, a mianowicie na poszczególne epoki lodowcowe oraz okresy cieplejsze – interglacjały.

Obecny okres zlodowacenia trwa prawie 2,6 mln lat, ale teraz znajdujemy się w okresie międzylodowcowym, który prawdopodobnie przedłuża się z powodu emisji gazów cieplarnianych przez człowieka. Badanie dotyczy poprzedniego okresu międzylodowcowego, który trwał od 129 000 lat temu do ok. 115 000 lat temu. W Europie ten okres międzylodowcowy nazywa się Eem.

Identyfikacja roślin

Próbki pyłku kopalnego z dużych części Europy pomogły zespołowi badawczemu zidentyfikować, które rośliny rosły ponad 100 000 lat temu w ostatnim okresie międzylodowcowym. Okazało się, że duża część zbadanego pyłku należała do roślin, które nie rosną w gęstym lesie.

– Wysokie drzewa dające cień, takie jak świerk, lipa, buk i grab, będą najbardziej rozpowszechnione w gęstych lasach. Wyniki pokazują jednak, że leszczyna często pokrywała duże obszary. Leszczyna to krzew, który nie rośnie w dużych ilościach w gęstym lesie – podkreślił Jens-Christian Svenning.

W świecie roślin rywalizacja o światło słoneczne jest zacięta. Drzewa, których korony są najwyżej, mogą wychwycić najwięcej światła słonecznego i wygrać tę konkurencję. W lasach bukowych drzewa pochłaniają prawie całe światło słoneczne. Oznacza to, że inne, mniejsze drzewa i krzewy, takie jak leszczyna, nie mogą rosnąć w lesie bukowym.

– Leszczyna rośnie na otwartej przestrzeni oraz w otwartym lub naruszonym lesie i toleruje niepokojenie ze strony dużych zwierząt. Podczas gdy gatunki takie jak buk i świerk są często poważnie uszkadzane lub giną w wyniku cięcia lub zgryzania, leszczyna radzi sobie bez problemów. Nawet jeśli wytniesz leszczynę nadal wypuści mnóstwo nowych pędów” – mówił prof. Svenning.

Cenne pyłki

Prawie wszystkie drzewa, kwiaty i krzewy wydzielają pyłek. Pyłek jest dla roślin tym, czym plemniki dla zwierząt. Aby roślina mogła wytworzyć nasiona, jej komórki jajowe muszą zostać zapylone. Duża część pyłku ląduje na glebie, gdzie nie może zapylić innych roślin. Zamiast tego jest zjadany przez owady lub rozkładany przez mikroorganizmy. Niewielka ilość pyłku ląduje jednak w jeziorach, torfowiskach czy strumieniach, gdzie opada na dno. Pod powierzchnią często nie ma tlenu ani życia, a pyłek utrzymuje się w warstwach gleby przez setki tysięcy lat.

Analizując skład różnych rodzajów pyłków w warstwach gleby na pradawnych, zasypanych terenach podmokłych, badacze mogą wywnioskować, jak roślinność wyglądała ponad 100 000 lat temu.

Udział dużych zwierząt

Według obliczeń przeprowadzonych w ramach nowego badania od 50 do 75 proc. krajobrazu pokrywała roślinność otwarta lub półotwarta. Było tak najprawdopodobniej za sprawą dużych ssaków, które żyły w tamtych czasach.

– Wiemy, że w Europie żyło wówczas wiele dużych zwierząt. Tury, konie, żubry, słonie i nosorożce. Musiały one zjadać duże ilości biomasy roślinnej i dzięki temu były w stanie kontrolować wzrost drzew – wyjaśniał profesor Svenning. – Oczywiście prawdopodobne jest, że również inne czynniki, takie jak powodzie i pożary lasów odegrały pewną rolę. Nie ma jednak dowodów sugerujących, że spowodowało to wystarczające zakłócenia. Na przykład pożary lasów sprzyjają wzrostowi sosny, ale w większości przypadków nie znaleźliśmy sosny jako gatunku dominującego –  dodał.

Chociaż grupa badawcza nie może być w 100 proc. pewna, w jakim stopniu duże zwierzęta były odpowiedzialne za otwarte obszary, istnieją mocne przesłanki, że tak było. Po pierwsze, duże zwierzęta, takie jak żubry, wywierają dokładnie taki efekt na obszarach, gdzie nadal można je spotkać w europejskich lasach. Co więcej, skamieniałości chrząszczy z ostatniego okresu międzylodowcowego pokazują również, że żyło w tym czasie wiele dużych zwierząt.

– Przyjrzeliśmy się wielu znaleziskom skamieniałości chrząszczy z tamtego okresu w Wielkiej Brytanii. Chociaż istnieją gatunki chrząszczy, które żyją w lasach, w których często występują pożary lasów, nie znaleźliśmy żadnego z nich. Zamiast tego znaleźliśmy dużo żuków gnojowych, co pokazuje, że części krajobrazu są gęsto zasiedlone przez duże zwierzęta roślinożerne – stwierdził profesor.

Różnorodność krajobrazu

Wiele wskazuje na to, że duże zwierzęta utrzymywały różnorodność krajobrazu, zanim pojawił się człowiek, z dużymi obszarami roślinności otwartej i półotwartej.

Jak wskazał prof. Jens-Christian Svenning, teorię wspiera dodatkowo bardzo szczególne badanie przeprowadzone w Polsce.

– W Polsce badacze przyjrzeli się bliżej skamieniałościom nosorożca leśnego (Dicerorhinus kirchbergensis, nazywany też nosorożcem Mercka), aby zobaczyć, czym żywiło się to duże zwierzę. Między jego zębami znaleźli resztki pyłku i gałązek, a gdy je przeanalizowali, okazało się, że duża ich część pochodziła z leszczyny. Zatem nosorożce włóczyły się po okolicy, zjadając gałęzie i liście leszczyny. Potwierdza to teorię, że duże zwierzęta wpłynęły na roślinność. Jednocześnie ślady na ich zębach sugerują, że przez całe życie dużo żerowały na trawie i turzycach – opisał.

Jak wyjaśniła Elena Pearce, wyniki badania potwierdzają, że duże zwierzęta odgrywają zasadniczą rolę w restytucji różnorodności biologicznej.

– Teraz wiemy, że istniało duże zróżnicowanie krajobrazu. Wszystko wskazuje na to, że zróżnicowanie to powstało w wyniku wpływu dużych zwierząt na strukturę roślinności. Wiele dużych zwierząt z okresu międzylodowcowego już wymarło, ale nadal mamy żubry, konie i bydło. Bez dużych zwierząt obszary naturalne stają się zdominowane przez gęstą roślinność, w której na przykład wiele gatunków roślin i motyli nie może się rozwijać. Dlatego ważne jest, abyśmy przywracali duże zwierzęta do ekosystemów, jeśli mamy wspierać różnorodność biologiczną – dodała.