Krótka historia bizonopodobnych

W czasach PRL władze parokrotnie próbowały zapobiec chronicznym niedoborom żywności – zwłaszcza mięsa – w sposób nieomal cudowny. Najlepiej znana jest historia antarktycznego kryla, który w latach 70. miał stanowić nieograniczone źródło białka zwierzęcego – zarówno na pasze, jak i dodatek do przetworów mięsnych. Mimo wielkich nadziei i krzykliwej propagandy nic z tych planów nie wyszło – wedle pogłosek próbnej partii kiełbasy z krylem nie chciały jeść nawet psy. Żubroń na ratunek PRL Mniej znany, ale biologicznie ciekawszy, jest epizod z krzyżowaniem żubrów z krowami. Już w XIX w. wiedziano, że takie krzyżówki są możliwe – pierwszego mieszańca uzyskał w 1847 r. Polak Leopold Walicki, krzyżując samca żubra z samicami bydła domowego. Do 1859 r. uzyskał 15 sztuk, ale nikt jego doświadczeń nie podchwycił. W latach 1905–26 podobne próby prowadzono w Rosji (potem w ZSRR) w rezerwacie przyrody Askania Nowa (dziś znajdującym się na południu Ukrainy) – uzyskano w sumie 28 sztuk żubroni. Wrócono do nich w Polsce po drugiej wojnie, najpierw w zoo w Płocku, gdzie uzyskano cztery osobniki, potem od 1958 r. w Zakładzie Badań Ssaków PAN w Białowieży i w innych instytucjach. W ciągu pierwszych 16 lat otrzymano w sumie 71 mieszańców, w tym – w 1960 r. – pierwszego samca (Filona) urodzonego z matki żubronia. Osobniki z pierwszego pokolenia mieszańców przychodziły na świat metodą cesarskiego cięcia, gdyż naturalne porody okazały się niemożliwe (choć ciąża przebiegała prawidłowo). Samą nazwę „żubroń” wprowadzono do powszechnego użycia w 1969 r. w wyniku ankiety przeprowadzonej wśród czytelników „Przekroju” i dziś używana jest w literaturze fachowej na całym świecie. Żubronie były w pełni żywotne, a że dziedziczyły cechy po obojgu rodzicach, miały znacznie lepiej od krów rozwiniętą masę mięśniową, co właśnie tak zainteresowało władze PRL. Mleka samice żubroni nie dawały dużo (zresztą kto by się odważył doić tak mocarne i dzikie zwierzęta), ale to mięsa w Polsce brakowało najbardziej. Żubronie miały jeszcze jedną istotną w ówczesnych warunkach zaletę – były bardzo wytrzymałe na klimat (potrafiły zimować na otwartej przestrzeni, bez obór) i mogły się paść nawet na nieużytkach, nie wymagając większej opieki ze strony hodowcy. W tym sensie wydawały się idealnie dostosowane do pegeerów, gdzie przestrzeni nie brakowało, ale o dobrych gospodarzy było trudno. Mimo ogromnych oczekiwań eksperyment z żubroniami się nie powiódł – najpierw dlatego, że temperament tych zwierząt uniemożliwiał ich hodowlę, potem – bo upadły pegeery. No i protestowali ekolodzy, bojąc się o genetyczną czystość naszego narodowego skarbu – dzikich żubrów. Dziś żyje w Polsce tylko kilka osobników żubroni i stanowią raczej ciekawostkę przyrodniczą niż obiekt zainteresowania przemysłu mięsnego. Zagadka hybryd Ale z biologicznego punktu widzenia są one naprawdę zagadkowe, jak zresztą wszystkie hybrydy, o których ostatnio coraz głośniej, również w kontekście człowieka (sami jesteśmy poniekąd mieszańcami, skoro mamy geny neandertalczyków i tajemniczych denisowian). Zacznijmy od tego, że żubronie są wprawdzie w pełni żywotne, ale nie całkiem płodne – w pierwszym pokoleniu ich samce nie są zwykle zdolne do rozrodu. Za to samice mogą się swobodnie krzyżować i to z obu wyjściowymi gatunkami, co zresztą w pełni uzasadnia obawy ekologów. Podobnie jest z krzyżówkami amerykańskich bizonów (stanowiących wraz z żubrami jeden z gatunków „tandemowych” – bliskich sobie kuzynów obecnych w Ameryce i Eurazji, takich jak łoś europejski i amerykański lub renifer i karibu, tyle że – co tu ważne – w odróżnieniu od pozostałych nie ma wątpliwości, że bizon i żubr to odrębne gatunki) z bydłem domowym. One nie tylko się udają (takie mieszańce w USA nazywa się beefalo lub cattalo, co jest grą słów: końcówka w obu przypadkach pochodzi od buffalo, czyli bawół, początek od beef – wołowina, lub cattle – bydło), ale były i są prowadzone na znacznie większą skalę. Również  wtórne domieszki genów bydła wśród bizonów nie są tylko teoretyczną możliwością – niektóre populacje bizonów zostały już w ten sposób w całości skażone. Także u tych hybryd samce w pierwszym pokoleniu są bezpłodne. Ten fakt bezpłodności samców jest zgodny z tzw. regułą Haldane’a, wedle której, jeśli u mieszańców międzygatunkowych jedna z płci jest bezpłodna, to dotyczy to tej, u której chromosomy płciowe są różne – dlatego u ssaków (ale też muszek owocowych) kłopoty mają zawsze samce (XY), a u ptaków (i motyli) samice (ZW). Wynika to z faktu, że niesparowany samczy chromosom Y nie zawiera odpowiednich dublerów dla genów z chromosomu X, co w razie ich kłopotów ze współpracą z genami z innych chromosomów lub przypadkowej mutacji uniemożliwia skorzystanie z zapasowych genów w drugim – nieobecnym chromosomie X. Ale dziwne jest co innego – że w ogóle do takiej hybrydyzacji dochodzi, bo krowy i żubry należą nie tylko do różnych gatunków, ale nawet rodzajów (żubr to Bison bonasus, bydło – Bos taurus). A o ile krzyżowanie się gatunków jest trudne, o tyle hybrydy przedstawicieli różnych rodzajów są skrajnie rzadkie. Albo więc żubry i bydło wykazują wobec siebie wyjątkowy pociąg, albo nie powinny być zaliczane do odrębnych rodzajów. Ale jest jeszcze trzecie „albo”, na które nowe światło rzuciły niedawne badania związane z kopalnymi genami i naskalnymi malowidłami. Wynika z nich, że nasze żubry same są hybrydami i – podobnie jak ludzie – kryją w swej historii wstydliwe wątki międzygatunkowych, a może i międzyrodzajowych mezaliansów, których istnienia nikt dotąd nawet nie podejrzewał. Cała sprawa zaczęła się od badań (paleo) genów odkrywanych w kościach i zębach (paleo) żubrów żyjących w Europie i Azji podczas ostatniej epoki lodowej (trwającej od 115 tys. do 11,7 tys. lat temu). Zapis kopalny żubra jest krótki i sięga wstecz do ok. 12 tys. lat, kiedy się urywa – wcześniej Europę zamieszkiwał inny gatunek, zwany bizonem stepowym (Bison priscus), charakteryzujący się znacznie dłuższymi rogami i dużo silniej rozwiniętym kłębem, z charakterystycznym garbem. Ów bizon stepowy pozostawił po sobie dużo kości, zębów i rogów oraz został uwieczniony na niezliczonych malowidłach jaskiniowych i rytach naskalnych. Bizon Higgsa Co się z nim stało? Z pewnością nie wymarł pod koniec ostatniej epoki lodowej (jak niemal wszystkie inne gatunki tzw. plejstoceńskiej megafauny, takie jak mamuty, mastodonty, nosorożce włochate, lwy jaskiniowe, jelenie olbrzymie, hieny i dziesiątki innych), gdyż jego potomkowie żyją do dziś w Ameryce Północnej. Z owej megafauny przetrwały też europejskie żubry, a także tury (też często obecne w sztuce naskalnej), które przeżyły do XVII w., a ich geny – w dzisiejszym bydle domowym, więc genetycznie gatunek trwa nadal. Przeżyły też woły piżmowe, a w Azji również jaki (ciekawa jest ta nadreprezentacja wołowatych – Bovidae – wśród dzisiejszych reliktów plejstocenu), więc jest z czego wybierać w próbach restauracji ekosystemu mamuciego stepu, jakie są ostatnio podejmowane (ich celem jest też przywrócenie do życia – deekstynkcja – samych mamutów, ale to już inna historia). Publikacja naukowa, o której mowa, ukazała się w czasopiśmie „Nature Communications” pod koniec ubiegłego roku i była dziełem międzynarodowego zespołu kierowanego przez dwójkę badaczy z Uniwersytetu w Adelajdzie Juliena Soubriera i Alana Coopera (w jego skład wchodziło też troje naukowców z Polski, którzy dostarczyli część materiału genetycznego żubrów). Celem prac było ustalenie relacji żubra do bizona stepowego i wyjaśnienie wątpliwości, jakie się w ostatnich latach gromadziły: badania paleogenetyczne sugerowały istnienie w lodowcowej Europie jeszcze jednego gatunku, którego paleontologowie dotąd nie wyróżniali, a na którego istnienie paleogeny coraz bardziej wskazywały. Stąd nazwa, jaką mu nadano – bizon Higgsa – w nawiązaniu do równie nieuchwytnego bozonu Higgsa, cząstki elementarnej przez dziesięciolecia poszukiwanej przez fizyków. By tę tajemniczą sprawę rozwikłać, autorzy zebrali bogaty materiał kości i zębów bizonopodobnych zwierząt z różnych wykopalisk z obszaru Europy, Uralu i Kaukazu z okresu między 12 a 22 tys. lat temu i poddali go badaniu na obecność kopalnych genów, których ekstrakcja staje się powoli rutynowa. Udało się uzyskać zarówno geny mitochondrialne (dziedziczone tylko po kądzieli), jak i jądrowe, odpowiedzialne za anatomiczne cechy zwierząt. Niektóre z osobników genetycznie należały ewidentnie do bizonów stepowych, inne do turów, ale były też takie, których nie dało się przypisać do żadnego z tych gatunków. I to one właśnie – bizony Higgsa – odsłoniły tajemniczą przeszłość naszych żubrów. Ich materiał genetyczny był zaskakujący – mitochondrialnie był bardzo podobny do bydła (i jego przodka – turów), ale jądrowo znacznie bliższy (w 90 proc.) bizonom stepowym. To mogło wyjaśniać, dlaczego ów bizon Higgsa był tak nieuchwytny – w rzeczywistości bowiem nie był odrębnym