دانشمندان در شمال نروژ بقایای 46 گونه جانوری از دوران آخرین عصر یخبندان را یافته اند، از گوزن شمالی و روباه قطبی گرفته تا نهنگ ها و پرندگان دریایی که به مدت 75 هزار سال درون غاری کوهستانی حفظ شده اند.

پژوهشگران در اعماق غار آرنه کوآم، هزاران قطعه استخوان خردشده از جانورانی را یافتند که حدود 75 هزار سال پیش در آن منطقه می زیستند. این یافته تصویری روشن از یک اکوسیستم قطبی ساحلی را در دوران بسیار سرد زمین شناسی ارائه می دهد، زمانی که هنوز یخچال های بزرگ سراسر اسکاندیناوی را نپوشانده بودند.

این پژوهش نشان می دهد این غار قدیمی ترین مجموعه ی فسیلی حفظ شده از جانوران در سراسر شمال اروپا است.

به گفته ی سَن بوسنکول، استاد زیست شناسی تکاملی دانشگاه اسلو: این کشف بسیار نادر و ارزشمند است. کمابیش تمام آثار حیات عصر یخبندان در اسکاندیناوی با پیشروی یخچال ها نابود شده اند. اما این رسوبات غاری، استثنایی خارق العاده هستند.

پژوهشگران در مجموع بقایای 46 گونه جانوری را شناسایی کردند: 23 گونه پرنده، 13 پستاندار، 10 گونه ماهی و شماری بی مهره ی دریایی و بقایای گیاهی. چنین تنوعی از جانوران در یک مکان عصر یخبندان تا کنون در اسکاندیناوی مشاهده نشده بود.

این تصویر گونه های جانوری شناسایی شده از استخوان های به دست آمده در غار آرنه کوآم در شمال نروژ را نشان می دهد. ارتباط بین پستانداران، پرندگان و ماهی ها بر پایه تحلیل استخوان ها و DNA باستانی مشخص شده است.

این غار بخشی از سامانه ی کارستی بزرگ تری به نام استوراِستان هولا است. غار در دهه ی 1990 به شکل تصادفی هنگام حفر تونل توسط شرکت سیمان نورسِمکشف شد. آن زمان تنها استخوان هایی از خرس قطبی شناسایی شد. اما در سال های 2021 تا 2022، با حمایت شورای پژوهشی نروژ ، گروهی به رهبری تروند کلونگست لودوئن از موزه دانشگاه برگن کاوش کامل را آغاز کردند.

استخوان ها از لایه های رسوبی مربوط به مرحله ای گرم تر از عصر یخبندان (حدود 85 تا 71 هزار سال پیش) استخراج شدند. ارتفاع زیاد غار و سیستم زهکشی خاص آن موجب شد این رسوبات از تخریب یخچال ها در امان بمانند.

از جمله بقایای یافت شده می توان به خرس قطبی، شیر دریایی، فک حلقه دار و فک ریش دار، گوزن شمالی و روباه قطبی اشاره کرد. همچنین بقایایی از نهنگ آبی و خوک دریایی معمولی و گونه های ماهی آب سرد مانند کاد، هَداک و سرخ ماهی یافت شد.

پرندگان هم بسیار متنوع بودند؛ 23 گونه از جمله اردک ها، مرغابیان پادشاه و نیز پرندگان خشکی مثل کلاغ سیاه، درنا و پرپاخروس صخره ای. این مجموعه نشان دهنده ی محیطی ساحلی با توندرا و یخ های فصلی دریا است.

بوسنکول می گوید: آنچه هیجان انگیز است، تصویر کلی است. برای نخستین بار نمای کاملی از یک اکوسیستم عصر یخبندان داریم، ترکیبی از توندرا، یخ دریا و آب آزاد.

دندان موش قطبی یقه دار

وجود نهنگ ها و خوک های دریایی نشان می دهد نزدیک غار، یخ دریایی فصلی وجود داشته است. اما وجود استخوان های خوک دریایی معمولی که از یخ دوری می کند، ثابت می کند این یخ ها دائمی نبوده اند.

همچنین وجود ماهی های آب شیرین نشان می دهد رودخانه ها و دریاچه هایی در آن منطقه وجود داشته اند و چون گوزن شمالی برای مهاجرت به فضاهای باز نیاز دارد، بخش هایی از ساحل شاید یخ پوش نبوده است. دانشمندان منطقه را همانند توندراهای امروزی سوالبارد توصیف می کنند، اما در عرض جغرافیایی پایین تر و با درختان تنک کاج.

بوسنکول تأکید می کند: بسیاری از نروژی ها فکر می کنند کشورشان آن زمان کاملاً زیر یخ بوده، اما چنین نبوده. دوره هایی گرم تر وجود داشته که سواحل زیست پذیر باقی مانده بودند.

مهره ای از خرس قطبی

بیشتر استخوان ها به قطعاتی در حد چند میلی متر خرد شده بودند. دانشمندان بیش از هزار سطل رسوب را الک کردند و با ذره بین تکه ها را بیرون کشیدند. برای شناسایی دقیق تر، از روش های DNA بارکدینگ و متابارکدینگ استخوانی استفاده شد؛ فناوری هایی که توالی های کوتاه DNA را استخراج و با پایگاه داده های ژنتیکی تطبیق می دهند. به کمک این روش ها، گونه هایی شناسایی شدند که با روش های کلاسیک ممکن نبود، به ویژه پرندگان و ماهیان کوچک.

هانِکه مِیِر، دیرین شناس دانشگاه برگن (که در کاوش حضور نداشته)، گفته: من سال ها روی فسیل های غار کار کرده ام و معمولاً فقط تکه های کوچک و غیرقابل تشخیص پیدا می کنیم. اما متابارکدینگ DNA باستانی به ما اجازه می دهد آن قطعات را شناسایی کنیم و تصویری بسیار دقیق تر از حیات گذشته بسازیم.

نمونه ای از استخوان های باقیمانده بیش از 10هزار سال قدمت دارند (دلیلی بر نادر بودن این یافته) .

به باور پژوهشگران، ترکیبی از فعالیت شکارچیان و جریان های آب سبب تجمع این بقایا شده است. خرس های قطبی و روباه های قطبی احتمالاً لاشه ها را به درون غار کشیده اند و ذوب فصلی آب دریا ممکن است بقایای دریایی را شسته و وارد کرده باشد. هیچ نشانه ای از حضور انسان مانند بریدگی، سوختگی یا ابزار سنگی یافت نشده است؛ پس این محل منشأ طبیعی دارد، نه شکارگاه انسانی.

تحلیل DNA نشان داد چند گونه، از جمله موش قطبی یقه دار، روباه قطبی و خرس قطبی، متعلق به تبارهای ژنتیکی منقرض شده هستند. یعنی با تغییرات اقلیمی عصر یخبندان، بسیاری از جمعیت ها نتوانستند خود را سازگار کنند و از بین رفتند.

به گفته ی ساموئل واکر از دانشگاه بورنموث: تمام دودمان هایی که از این غار شناسایی کردیم، اکنون منقرض شده اند. این یعنی گونه های قطبی می توانند پس از دوره های یخبندان دوباره به منطقه بازگردند، اما همیشه نمی توانند با تغییرات سریع اقلیمی سازگار شوند.

شن و ماسه و خرده سنگ های به دست آمده از غار آرنه کوآم، پژوهشگران با ذره بین، تکه های استخوان چند میلی متری را از میان آن ها جدا کرده و با روش های DNA پیشرفته گونه ها را شناسایی کردند. نتیجه، تصویری از اکوسیستم متنوع عصر یخبندان شامل پستانداران، پرندگان و ماهیان است که 75 هزار سال حفظ شده است.

غار آرنه کوآم (Arne Qvam) شکاف مهمی را در شناخت واکنش اکوسیستم های قطبی به تغییرات اقلیمی گذشته پر می کند.

ترکیب مطالعه ی استخوان شناسی و تحلیل DNA باستانی، جامعه ای پیچیده و سازگار با سرما را آشکار می کند که در دوره ای گرم تر از عصر یخبندان شکوفا شده بود، یادآور استقامت شگفت انگیز طبیعت و در عین حال شکنندگی آن.

بوسنکول در پایان می گوید: این پژوهش گذشته را به حال پیوند می دهد. با فهم اینکه گونه های قطبی در گذشته چگونه سازگار شدند یا شکست خوردند، می توانیم بهتر درک کنیم حیات امروز چگونه ممکن است با گرمایش سریع شمال کنار بیاید.