Laura Arppe ja Comms-Viikki

Villamammuttien lopullisen sukupuuton syistä on saatu uutta tietoa. Tuore isotooppimenetelmin tehty kansainvälinen tutkimus sulkee pois ilmastonkehityksen vaikutuksesta tapahtuneet muutokset mammuttien ravinnon saatavuudessa ja laadussa, ja viittaa sukupuuton syiden löytyvän äkillisistä vastoinkäymisistä.

Jääkauden tunnuskuvallisimman eläimen, villamammutin, sukupuuton syy on askarruttanut tutkijoita vuosikymmeniä. Lajin luultiin pitkään hävinneen osana suurten nisäkkäiden sukupuuttoaaltoa viimeisimmän jääkauden päätyttyä 12000 - 11000 vuotta sitten. 1990-luvun alussa arvio päivittyi, kun Jäämerellä itäisen Siperian rannikolla sijaitsevalta Wrangelin saarelta löytyneiden luiden radiohiiliajoitukset vahvistivat lajin kadonneen vasta noin 4000 vuotta sitten eli holoseenikaudella.

Sukupuuton syy on pysynyt arvoituksena. Sukupuuttoa edeltäneestä hitaasta populaatiokoon vaipumisesta ei ole havaittu merkkejä. Mammutit näyttävät kadonneen vakailta vaikuttavien elinolojen keskeltä: suuret muutokset ilmastossa, kasvillisuudessa ja saaren elinalueen koossa olivat jo tapahtuneet tuhansia vuosia ennen sukupuuttoa.

Uutta tietoa isotooppimenetelmillä

Helsingin yliopiston Luonnontieteellisen keskusmuseon Luomuksen johtamassa tutkimuksessa tarkasteltiin hiilen, typen, rikin ja strontiumin isotooppikoostumuksia saarelta kerätyssä mittavassa luuaineistossa. Luustoon tallentuvat isotooppiarvot edustavat useiden vuosien keskiarvoista kehitystä eläinten elinympäristössä. Isotooppimenetelmillä tutkittiin hypoteesia, jonka mukaan eläinten ekologinen lokero olisi häiriytynyt ilmaston muututtua ja se olisi vaikuttanut eläinten ravintoon.

Tulokset kuitenkin paljastivat, että Wrangelin saarella eläneiden mammuttien ravintoekologiassa ei tapahtunut mitään muutosta, ja eläimet näyttivät loppuun saakka nauttineen samanlaista ravintoa kuin jääkauden huippuvuosina Siperiassa ja Pohjois-Amerikan luoteisosissa eläneet edeltäjänsä.

Yksi mielenkiintoinen ero havaittiin: Wrangelin saaren mammutit erosivat Siperian jääkautisista eläimistä ravinnon energiakomponentista – rasvoista ja hiilihydraateista –  kertovan, luuston karbonaattihiilen koostumuksen suhteen.

– Uskomme että ero heijastaa Siperian mammuttien taipumusta käyttää ruumiinsa mittavia varastorasvoja selvitäkseen jääkautisten talvien ankaruudesta, kun taas holoseenikauden lämpimissä ilmasto-oloissa eläneillä Wrangelin saarimammuteilla ei tällaiseen ollut tarvetta, kertoo tutkimusta johtanut intendentti Laura Arppe Helsingin yliopiston Luonnontieteellisestä keskusmuseosta Luomuksesta.

Tulkinta tukee aiempia muinais-DNA -tutkimusten tuloksia, joissa havaittiin Wrangelin mammuttien kärsineen mm. rasva-aineenvaihduntaan vaikuttaneista geenideleetioista. Ne eivät siis voineet turvautua varastorasvoihinsa ravinnon puuttuessa.

Juomaveden pilaantuminen osana sukupuuttoa?

Luissa havaittiin myös merkkejä siitä, että Wrangelin mammutit saattoivat kärsiä saaren juomaveden laatuongelmista. Viimeaikaisten ympäristötutkimusten perusteella saaren jokiverkoston tiedetään aika ajoin sisältävän kallioperästä vapautuvia terveydelle haitallisia ja myrkyllisiä alkuaineita poikkeuksellisen korkeina pitoisuuksina. Mammuttien luiden rikki- ja strontiumisotooppiarvot viittaavat siihen, että kallioperän rapautuminen kiihtyi sukupuuttoa edeltäneiden muutamien tuhansien vuosien aikana, mikä on voinut johtaa juomaveden pilaantumiseen.

Lopul­linen sukupuutto oli sat­tu­musten summa?

Tutkijat ehdottavatkin Wrangelin saaren mammuttien häviämiseen todennäköisesti liittyvän lyhytaikaisia vastoinkäymisiä, joista ei jäänyt jälkiä tutkimuksessa käytetyn menetelmän löydettäväksi. Esimerkiksi kylmään maaperään sataneen veden muodostama kivikova jääkerros voi estää kasvinsyöjien pääsyn ravinnon ääreen, ja tämä voi aiheuttaa tuhansien eläimien massakuolemia. Talvella 2003 vastaava ilmiö tappoi 20 000 myskihärkää Kanadan arktisella alueella, ja aivan äskettäin raportoitiin 200 poron kuolleen jäätymistapahtuman seurauksena Huippuvuorilla.

– On helppo kuvitella, että mahdollisten juomavesiongelmien ja supistuneen geneettisen kuntoisuuden heikentämä mammuttipopulaatio voisi nujertua esimerkiksi voimakkaan jäätymisepisodin vuoksi, etenkin jos eläimet eivät ei voineet turvautua varastorasvoihin, sanoo Arppe.

Tutkimukseen osallistui tutkijoita Helsingin ja Tübingenin yliopistoista, Senckenberg-keskuksesta ja Venäjän tiedeakatemiasta. Tutkimus julkaistiin Quaternary Science Reviews julkaisussa.

Arppe, L., Karhu, J.A., Vartanyan, S., Etu-Sihvola, H., Drucker, D.G., Bocherens, H., 2019. Thriving or surviving? The isotopic record of the Wrangel Island woolly mammoth population. Quaternary Science Reviews 222, 105884.

Lisäti­etoja

FT, intendentti Laura Arppe, Luonnontieteellinen keskusmuseo Luomus, Helsingin yliopisto, laura.arppe@helsinki.fi, puh. 02941 51327

Wrangelin saaren mammuttien aDNA-tutkimus

Rogers and Slatkin, 2017. Excess of genomic defects in a woolly mammoth on Wrangel island. PLoS Genet., 13, Article e1006601.

Wrangelin saaren jokivesien kemiallinen koostumus

Lavrushin and Gruzdev, 2012. The salt composition of rivers in Wrangel Island. Lithol. Miner. Resour., 47, pp. 1-17.

Jäätymistapahtuma Huippuvuorilla

esim. Helsingin Sanomat 28.7.2019, ”Yli 200 peuraa löytyi kuolleena Huippuvuorilta”.

Jäätymistapahtuma Kanadassa 2003

Putkonen et al., 2009. Rain on snow: little understood killer in the north. Eos, Trans. Am. Geophys. Union, 90 (2009), pp. 221-222.

UutisetTutkimusLuut kertovatTiedeuutisetTiedoteGeologia ja paleontologiaAjoitukset ja isotoopit