Kosmiczny kataklizm, jakim było uderzenie w Ziemię wielkiej asteroidy przed około 66 milionami lat, spowodował ostatnie z pięciu wielkich wymierań, które miały miejsce w dalekiej przeszłości. Był to „punkt” zwrotny dla dalszego życia na Ziemi. W erze kenozoicznej (od 66 mln lat do teraz) ewolucja wykreowała bogactwo form wszystkich współczesnych królestw organizmów.
Warunkiem biologicznym odnowy życia na spalonej Ziemi było przede wszystkim odrodzenie się świata roślinnego przez pierwsze około 100 lat. Dzięki podziemnym kłączom, które przetrwały kataklizm, najszybciej do życia wróciły paprocie, które zasiedlały Ziemię wcześniej już od ponad 300 mln lat. W ciągu kilkuset lat rozwinęły się rośliny kwitnące, najpierw palmy, a później rośliny strączkowe. Rozwojowi bogactwa roślin lądowych sprzyjały długie okresy korzystnego ciepłego klimatu przez pierwszy milion lat po katastrofie.
Dla przyszłości zwierząt na Ziemi decydujące było wyginiecie dinozaurów, wielkich gadów królujących na Ziemi przez 135 mln lat. Przetrwały głównie zwierzęta w wodach oceanicznych oraz małe zwierzęta lądowe, w tym wszystkożerne ssaki, głównie prowadzące podziemny tryb życia.
Obok owadów i małych ssaków, przetrwały też niektóre linie gadzie, np. krokodyle, jaszczurki czy węże. Przetrwały również małe dinozaury latające, dające początek nowej gałęzi filogenetycznej wielkiej rodziny ptaków. Ptakom, które po dinozaurach przejęły we władanie przestrzeń powietrzną, poświęciłem miejsce w zakończeniu wpisu nr 9. Tu chcę tylko wypunktować skrótowo, jak różne najbardziej istotne dla nich cechy uzyskały ptaki w wyniku ewolucyjnego dostosowywania się do zajmowanych środowisk, roli którą w nich odgrywają, a przede wszystkim sposobu odżywiania się. Doskonale ilustrują to ptaki szponiaste (dawniej określane jako drapieżne), które doskonaliły swoje umiejętności i zmysły w bardzo różnych kierunkach.
Najszybszymi w locie poziomym ptakami są orły i jerzyki, a w opadaniu pionowym – sokół wędrowny. Orły mają również najsilniejszy wzrok. Jastrząb jest ptakiem najbardziej zwrotnym w locie między gęstymi i rozgałęzionymi drzewami. Najlepszy słuch mają sowy, wśród których na pierwszym miejscu plasuje się puszczyk mszarny. Zdziwienie jednak budzi, że podstawowym dla zdobywania pokarmu może być dla ptaka również zmysł węchu. Tu doskonałym przykładem jest pospolity w obu Amerykach sępnik różowogłowy.
Ssaków, którym w dużej części poświęcony jest ten wpis, z dinozaurami nic nie łączyło. Wręcz przeciwnie – pod wielką presją tych olbrzymich gadów rozwój ssaków przez ponad 100 lat był bardzo ograniczony do niewielkich gatunków, które często musiały się ukrywać pod ziemią. Dopiero po wyginięciu dinozaurów lądową powierzchnię Ziemi objęły w posiadanie ssaki. Najlepszy start miały zwierzęta wszystkożerne, ale wkrótce zaczęły dominować roślinożercy. Ich ewolucji sprzyjała coraz większa dostępność pokarmu roślinnego, czemu sprzyjał ciepły klimat.
Obfitość pokarmu roślinnego była decydująca w osiąganiu przez ssaki (zwłaszcza roślinożerne kopytne) coraz większych rozmiarów. Ważną rolę odegrało tu pojawienie się bogatych w białko roślin strączkowych. Swoją rolę odegrały też mięsożerne ssaki i ptaki drapieżne. Ich występowanie spowodowało ucieczkę roślinożerców w wielkość i/lub w szybkość. Uzyskanie większej masy ciała oraz większej szybkości, zarówno podczas ucieczki potencjalnej ofiary, jak i w czasie ataku drapieżnika okazało się rozwiązaniem korzystnym dla wzrastającej na drodze ewolucji bogactwa różnorodności ziemskiej fauny.
W erze kenozoicznej ciekawe zmiany geologiczne i biologiczne występowały na półkuli północnej. Wielkie przemieszczanie się płyt kontynentalnych, zapoczątkowane w erze paleozoicznej, kontynuowane w erze mezozoicznej i kenozoicznej doprowadziły do uformowania się obecnych kontynentów. Kiedy kontynent północnoamerykański znalazł się na długości geograficznej zajmowanej przez Amerykę Południową, tam również kolizja płyt doprowadziła do wylewów lawy skutkujących powstawaniem wysp dzisiejszych Karaibów. Już wtedy następowało osłabienie wymiany wód miedzy Oceanem Atlantyckim a Pacyfikiem.
Był to jednak dopiero początek późniejszych bardziej istotnych następstw kolizji obu płyt. Ich napieranie na siebie wyniosło dno oceaniczne tworząc przed 15-13 mln lat lądowy pomost (tzw. Przesmyk Panamski) między dwoma kontynentami amerykańskimi. Całkowite zablokowanie wymiany przepływu wody między oceanami skierowało nagrzaną górną warstwę wody z rejonu Karaibów na północ, wzdłuż brzegów Ameryki Północnej, a następnie w kierunku Wysp Brytyjskich. Wytworzony prąd zatokowy (Golfsztrom) przyniósł znaczące dla przyrody ocieplenie tych obszarów i całej Europy Zachodniej.
Już wcześniej, przez kilkadziesiąt milionów lat ciepły klimat sprzyjał dynamicznemu odnowieniu się bujnego życia na wszystkich lądach. Jednak 2,58 miliona lat temu, w Plejstocenie, zaczęła się epoka lodowa z przemiennym występowaniem długo trwających zlodowaceń (glacjałów) i krótkimi okresami ociepleń (interglacjałami). Nie ma twardych dowodów na wskazanie praprzyczyny postępującego oziębiania się klimatu, które zaczęło się jeszcze w poprzedzający Plejstocen okresie Neogenu. Prawdopodobnie postępował spadek stężenia gazów cieplarnianych (CO2 i CH4) w atmosferze. Nie można wykluczyć też udziału erupcji wulkanicznych z dużą emisją dwutlenku siarki (SO2), którego odkładanie się w stratosferze odbija energię słoneczną. Na ziemski klimat wpływają również okresowe zmiany osi i orbity Ziemi wokół słońca.
Ostatnia epoka lodowa na półkuli północnej charakteryzowała się pokrywą lodową w Arktyce o grubości dochodzącej do 4 km. Lądolód, w swoim największym zasięgu ponad 20 tys. lat temu, pokrywał północną część Wysp Brytyjskich, całą Skandynawię i północną część Europy Środkowej wzdłuż Morza Bałtyckiego. Między pozbawioną lodu Syberią a Ameryką Północną wyłoniła się z oceanu również pozbawiona lodu pozbawiona lodu Beringia, którą porastały trawy i niskie krzewy. Na kontynencie północnoamerykańskim Lodowiec pokrywał całą Kanadę i północny pas obecnych Stanów Zjednoczonych.
Na obszarach pozbawionych lodowca surowy klimat ograniczył zasięg lasów na rzecz trawiastej tundry. Sprzyjało to rozwojowi nowych, trawożernych gatunków zwierząt. Pod koniec ostatniego zlodowacenia na obszarze Beringii i na całej półkuli północnej dominowała trawożerna megafauna (jej przedstawicielem jest wymarły mamut włochaty) oraz mięsożerne drapieżniki (przedstawicielem jest niedźwiedź polarny i wymarły tygrys szablozębny). Duże rozmiary zwierząt, gęsta sierść oraz często otłuszczenie pozwalały lepiej zachować ciepło wewnątrz ciała w zimnym klimacie.
Zróżnicowaną historię zwierząt roślinożernych w erze kenozoicznej chcę przedstawić w oparciu o dwie rodziny ssaków kopytnych – rodzinę słoniowatych z rzędu trąbowców i rodzinę koniowatych. W rodzinie słoniowatych moje zainteresowanie wzbudziły mamuty, które ostatecznie jednak wyginęły. Historia rodziny koniowatych zasłużyła zaprezentowanie z uwagi na jej niezwykle złożoną drogę ewolucyjną. Odmiennie niż mamuty, koniowate przetrwały do naszych czasów, i to w formie kilku gatunków, ponieważ potrafiły elastycznie reagować na wszystkie kolejne zmiany klimatyczne i środowiskowe, jakie występowały w ciągu ostatnich 50 milionów lat. To jeden z najlepszych przykładów ewolucji zwierząt. Zacznę jednak od mamutów – największych ssaków lądowych, jakie żyły na Ziemi.
Rodzaj Mamut (rodzina słoniowatych)
Pojawienie się najbardziej pierwotnego gatunku mamuta miało miejsce w południowej Afryce przed około 5 mln lat. W miarę stepowienia południa Afryki na skutek niedostatecznych opadów, mamuty przemieszczały się na północ. Przechodząc ewolucyjne zmiany dyktowane zmianami klimatu i środowiska, wytworzyły kilka kolejnych gatunków czy podgatunków.
Co ciekawe, podczas stepowienia dużych obszarów Afryki i spadku lesistości kontynentu, w tym samym czasie następowało również ewolucyjne przystosowywanie się niektórych naczelnych do życia na otwartych sawannach. Można przyjąć, że mamuty i praludzie mają równoległą chronologię, dyktowaną zmianami klimatu. Na kontynencie Euroazjatyckim bardzo wcześnie nastąpiło spotkanie mamutów z neandertalczykami, a następnie, jakieś 40 tys. lat temu z dużo bardziej licznym gatunkiem Homo sapiens.
Kolejne gatunki mamutów, przemieszczające się z południa Afryki do Azji i Europy, a następnie na kontynent północnoamerykański, wymierały, ustępując gatunkom lepiej przystosowanym do zmieniającego się środowiska. Największy był żyjący na terenach Eurazji mamut stepowy; osiągał 4,5-5 metrów w kłębie i ważył do 10 ton. Dalej na północ mamut włochaty osiągał masę „zaledwie” do 6 ton; jego ciosy mierzyły do 2 m. Był zbliżony wielkością do słonia afrykańskiego, ale genetycznie był bliższy słoniowi indyjskiemu – stwierdzono około 99% wspólnego DNA u tych gatunków.
Zmianom klimatycznym na Ziemi zawsze towarzyszyły nie tylko duże zmiany w składzie flory i fauny. Przemienne występowanie zimnych glacjałów i ciepłych interglacjałów otwierało i zamykało (zatapiało) połączenia lądowe między kontynentami i wyspami. Podczas kolejnych zlodowaceń poziom wody w oceanach był niższy od obecnego o kilkadziesiąt do 130 metrów. Umożliwiało to zwierzętom przemieszczanie się między Azją i Ameryką Północną przez lądowy pomost Beringii. W ten sposób z Syberii na kontynent północnoamerykański przedostał się mamut włochaty. Drogę te odbywały w obu kierunkach także inne gatunki megafauny epoki lodowcowej, a także koniowate.
Podczas ostatniego zlodowacenia (115 mln do 11,7 mln lat temu) na dużych obszarach zimnej stepotundry (inaczej stepu mamuciego), na południe od pokrywy lodowej, wystąpiła eksplozja dużych trawożernych zwierząt kopytnych, takich jak nosorożec włochaty, prażubr/bizon euroazjatycki, piżmowół, jeleń olbrzymi i koń. Bardziej na południe kontynentu północnoamerykańskiego na częściowo zalesionych obszarach żyły olbrzymie leniwce i bobry. Na całym tym obszarze roślinożernym olbrzymom towarzyszyły wielkie mięsożerne drapieżniki – niedźwiedź jaskiniowy, tygrys szablozębny, lew jaskiniowy. Wcześniej w historii Ziemi takich olbrzymich ssaków lądowych nigdy nie było.
Dane paleontologiczne wskazują, że około 13-12 tys. lat temu zaszło wielkie wymieranie mamutów, a także około 3/4 populacji wszystkich dużych zwierząt żyjących na obszarze euroazjatyckiej i amerykańskiej stepotundry. Istnieje przekonanie, że przyczyną tego wymierania mogło być uderzenie wielkiej komety, ocieplanie się klimatu i zarastanie stepotundry lasem. Wykopaliska wydają się jednak wskazywać również na duży udział Homo sapiens w ostatecznym wymarciu mamuta włochatego, a także innych kontynentalnych wielkich zwierząt plejstoceńskich ponad 11 tys. lat temu. Przed około 4 tys. lat resztki mamutów skarłowaciałych (prawdopodobnie na skutek niedoboru pokarmu) żyły jeszcze w izolacji na Wyspie Wrangla. Również i one jednak wyginęły, być może także za sprawą człowieka.
Dowodów na udział Homo sapiens w wyginięciu mamuta włochatego dostarczają wykopaliska na terenie Europy Środkowej (dzisiejsze Czechy, Austria, Polska). Obok siedzib ludzkich sprzed około 30 tys. lat, odsłonięto wielkie stosy kości mamutów i innych zwierząt oraz grotów dzid i krzemiennych narzędzi do oprawiania zabijanych zwierząt. Powstaje pytanie – czy Homo sapiens przyczynił się również do wytępienia wielkich drapieżników? Raczej pośrednio – przez wytępienie zwierząt będących ich pożywieniem.
Rodzina koniowatych (Equidae)
Jakże odmiennie przedstawia się, sięgająca 50 mln lat wstecz, historia przodków naszych koni. Również na niej swoje piętno odcisnął Homo sapiens w postaci wykreowania gatunku (może podgatunku?) konia domowego. Koniowate potrafiły przetrwać, mimo niekorzystnych zmian klimatycznych oraz wynikających z tego zmian pokarmowych, a później mimo presji człowieka; również na konie polowano dla pozyskania mięsa.
Zadziwiające były początki rodziny koniowatych. Po kosmicznym kataklizmie na Ziemi przed 66 mln lat, przez kolejne miliony lat ssaki odradzały się w warunkach bardzo niekorzystnego środowiska razem z początkowo ubogą roślinnością. Skamieniałości przypisywane pierwszym koniowatym wskazują, że były to małe roślinożerne zwierzęta wielkości kilkudziesięciu centymetrów. Bytowały na lesistych obszarach południowej Azji. Na podstawie uzębienia ustalono, że żywiły się liśćmi krzewów i niskich drzew. Co ciekawe, ich nogi bardzo różniły się od kopyt koni współczesnych; były zakończone trzema palcami, co ułatwiało im przemieszczanie się po miękkim wilgotnym podłożu.
Kiedy klimat się ocieplał i zachodziło stepowienie dużych obszarów, koniowate umiały to wykorzystać zmieniając dietę z liści roślin leśnych na stepowe trawy. Zmieniały się nie tylko konie; Istniejące w tym czasie drapieżniki również wyszły z lasów na stepy. W ostępach leśnych najlepszym dla nich sposobem zdobywania pokarmu było podkradanie się i polowanie z zasadzki; dotyczy to zwłaszcza kotowatych. Na otwartych przestrzeniach decydowała natomiast szybkość pościgu za ofiarą.
Rozpoczął się wyścig między drapieżnikami a ich ofiarami w osiąganiu coraz większej szybkości. U koniowatych dwa zewnętrzne palce zaczęły zanikać, a pojedynczy palec środkowy został uzbrojonych mocnym kopytem. Ta zmiana oraz wydłużanie się nóg i zwiększanie masy mięśniowej doprowadziły do wykształcenia się sylwetki szybkich sprinterów. Początkowo niewielkie, po milionach lat uzyskały wielkość współczesnych kuców, i dzięki obfitości pokarmu nadal rosły.
Zmiany ewolucyjne koniowatych zachodziły na różnych obszarach trawiastych stepów Eurazji i Ameryki Północnej, doprowadzając do powstania różnych rodzajów i gatunków. Większość z tych genealogicznych gałęzi wyginęła. Do współczesnych czasów przetrwały gatunki, które wyeluowały w obrębie rodzaju Equus. Ta linia koniowatych ewoluowała na obszarze Ameryki Północnej. Stamtąd koniowate rozprzestrzeniły się przez pomosty lądowe na inne kontynenty z wyjątkiem Australii i Antarktydy. Co zaskakujące, w obu Amerykach wszystkie gatunki konia wyginęły razem z przedstawicielami megafauny pod koniec ostatniego zlodowacenia. Przeżyły jedynie te, które przez Beringię i Syberię przedostały się na wschodnioazjatyckie stepy.
Do czasów historycznych przetrwał tam jednak tylko jeden podgatunek dzikiego konia – koń Przewalskiego (Equus ferus przewalskii). Na stepach wschodniej Europy do połowy XVIII wieku żył tarpan (Equus ferus ferus). Z pozostałych koniowatych w różnych miejscach przetrwały dzikie osły oraz zebry w Afryce. Dzikie konie Przewalskiego odłowiono na początku XX wieku i umieszczono je w europejskich ogrodach zoologicznych. Dzięki egzemplarzom tam zachowanym i rozmnożonym konie Przewalskiego zostały przywrócone stepom na terenie Mongolii, Chin i Kazachstanu.
Tarpany wyginęły z ręki człowieka, na skutek polowania na mięso. Najdłużej przetrwały te, które z otwartego stepu schroniły się do terenów leśnych. Doprowadziło to do powstania linii tzw. tarpana leśnego. Ciekawostką jest korzystanie z tarpana przez konnicę litewską.
Ostatnie tarpany odłowiono w Puszczy Białowiejskiej pod koniec XVIII wieku, i umieszczono je w zwierzyńcu Ordynacji Zamojskiej (okolice miasta Zwierzyniec na Roztoczu). Po likwidacji zwierzyńca zostały rozdane okolicznym włościanom. Ich geny przetrwały w krzyżówkach z końmi chłopskimi. W XX wieku, w okolicach Biłgoraja przeprowadzono selekcję koni w typie tarpana, i określono je jako konie biłgorajskie. Niżej konie biłgorajskie w Szklarni koło Janowa lubelskiego. Noc spędzają w lesie, natomiast o świcie wychodzą na pastwisko.
Dalsza selekcja doprowadziła do powstania nowej rasy niewielkiego konia domowego (kuca), który otrzymał nazwę konika polskiego. Tu konik polski na stawie koło Zwierzyńca.
Najważniejszy dla ludzi okazał się koń udomowiony przed kilku tysiącami lat prawdopodobnie na stepach środkowoazjatyckich; otrzymał nazwę gatunkową Equus caballus. Mógł to być proces powtarzany wielokrotnie w oparciu o dzikiego konia Przewalskiego. W genealogii niektórych ras konia domowego wymienia się jednak również tarpana. Udomowiony koń miał szczęście okazać się zwierzęciem niezwykle przydatnym człowiekowi w pracy na polu, w transporcie, w wyprawach wojennych, a później w sporcie hippicznym i rekreacji. Dzięki tak wielu zastosowaniom liczne rasy konia domowego są utrzymywane na wszystkich kontynentach z wyjątkiem Antarktydy. Niżej koń rasy arabskiej w prywatnej stadninie w Bieszczadach koło Lutowisk. Klacz okazała się wyjątkowo cierpliwą modelką:
