Manusia dan Perubahan Iklim Berkontribusi Atas Kepunahan Mamalia-mamalia Besar di Zaman Es

"Hasil riset kami menyediakan bukti langsung bahwa sesuatu telah melakukan pengubahan di antara siklus glasial yang paling terakhir, ketika banyak spesies ini mengalami kepunahan, dan siklus glasial sebelumnya, di mana mereka semua berhasil bertahan hidup."

Sejarah genetik dari enam herbivora besar – badak berbulu, mammoth raksasa, kuda liar, rusa, bison, dan lembu kesturi – telah menunjukkan bahwa perubahan iklim dan manusia bertanggung jawab atas punahnya populasi mamalia-mamalia besar ini dalam 10.000 tahun terakhir. Penelitian, yang merupakan pertama yang menggunakan penggabungan data genetika, arkeologi, dan iklim, menyimpulkan sejarah populasi mamalia bertubuh besar di Zaman Es, dipublikasikan dalam jurnal Nature.

Penelitian ini dipimpin Profesor Eske Willerslev dari Centre for GeoGenetics di Universitas Kopenhagen, meliputi tim internasional yang terdiri dari para ahli paleontologi, geologi, genetika dan pemodel iklim, termasuk Beth Shapiro, Profesor Biologi Shaffer di Penn State University. Temuan penelitian ini diharapkan memberi titik terang pada kemungkinan nasib spesies mamalia saat ini seiring planet kita terus mengalami siklus pemanasan.

“Temuan kami menempatkan tujuan akhir pada teori-teori penyebab-tunggal kepunahan,” kata Willerslev. “Data kami menunjukkan bahwa kepedulian harus dilakukan dalam membuat generalisasi berdasarkan kepunahan spesies di masa lalu dan saat ini; dampak relatif dari perubahan iklim dan perambahan manusia pada kepunahan spesies benar-benar tergantung pada spesies apa yang kami lihat.”

Lembu kesturi adalah salah satu spesies yang dipelajari oleh Beth Shapiro bersama timnya. (Kredit: lab Beth Shapiro, Penn State)

Shapiro menjelaskan bahwa enam spesies yang dipelajari tim riset mengalami perkembangan selama Zaman Pleistosen – periode masa geologis yang berlangsung sekitar 2 juta hingga 12.000 tahun yang lalu. “Selama masa itu, iklim sering mengalami pasang-surut – osilasi antara interval panjang yang hangat, yang disebut periode interglasial, selama iklim mirip dengan apa yang kita miliki saat ini, diikuti dengan interval panjang yang dingin disebut periode glasial, atau zaman es,” kata Shapiro.

“Meskipun hewan yang beradaptasi pada cuaca dingin tentunya bernasib lebih baik selama periode dingin, yaitu glasial, tapi mereka masih bisa berhasil menemukan tempat yang beriklim tepat – refugia – sehingga mereka bisa bertahan hidup selama periode interglasial yang hangat. Kemudian, setelah puncak zaman es berakhir sekitar 20.000 tahun yang lalu, keberuntungan mereka pun mulai habis.

Pertanyaannya adalah, apa yang merubahnya? Mengapa hewan-hewan mamalia ini tidak lagi mampu menemukan refugia yang aman di mana mereka bisa bertahan hidup pada iklim yang hangat?”

Untuk menjawab pertanyaan ini, tim riset mengumpulkan berbagai jenis data untuk menguji hipotesis tentang bagaimana, kapan, dan mengapa badak berbulu, mammoth berbulu, dan kuda liar, semuanya punah setelah zaman es terakhir, dan mengapa rusa, bison, dan lembu kesturi mampu bertahan

.

Rusa adalah salah satu spesies yang dipelajari oleh Beth Shapiro dan timnya. (Kredit: Steve Hillebrand)

Bison adalah salah satu spesies yang dipelajari oleh Beth Shapiro dan timnya. (Kredit: Steve Hillebrand)

“Salah satu sumber informasi yang kami digunakan adalah DNA dari hewan-hewan itu sendiri,” jelas Shapiro. “Dengan data genetik, maka sangat mungkin untuk memperkirakan kapan dan seberapa banyak populasi mampu bertumbuh dan menyusut sebagaimana iklim berubah dan habitat mereka mulai menghilang.”

Tim riset juga mengumpulkan data mengenai iklim – pola-pola suhu dan curah hujan – dari kedua periode glasial dan interglasial, serta data arkeologi, yang mereka gunakan untuk mempelajari sejauh mana manusia awal mungkin telah mempengaruhi kelangsungan hidup enam spesies mamalia tersebut.

“Sebagai contoh, pada lokasi di mana tulang-tulang hewan telah diolah atau dikonversi menjadi tombak, kita tahu bahwa manusia tinggal di sana dan menggunakan hewan-hewan itu sebagai sumber daya,” kata Shapiro. “Bahkan sekalipun kami tidak menemukan bukti bahwa manusia memanfaatkan hewan, jika manusia dan hewan berdiam di tempat yang sama dan pada saat yang sama, manusia bisa berpengaruh pada apakah hewan-hewan itu bisa bertahan atau tidak.”

Dalam kasus kepunahan badak berbulu saat ini, para ilmuwan menemukan bahwa, di Eropa, rentang manusia dan badak berbulu tidak pernah saling tumpang tindih.

“Data ini menunjukkan bahwa perubahan iklim, bukan manusia, adalah alasan utama mengapa spesies ini punah di Eropa pada masa kini,” kata Shapiro. “Namun, kami menduga bahwa manusia mungkin telah memainkan peran dalam wilayah lain di dunia di mana mereka bertumpang tindih dengan badak berbulu, sehingga studi lebih lanjut akan diperlukan untuk menguji hipotesis ini.” Lebih jelas adalah bukti bahwa manusia mempengaruhi, dan tidak selalu negatif, ukuran populasi lima spesies lainnya – mammoth berbulu, kuda liar, rusa, bison, dan lembu kesturi.

Shapiro menjelaskan bahwa fluktuasi populasi bagi semua enam spesies ini berlanjut hingga akhir zaman es terakhir – sekitar 14.000 tahun yang lalu – ketika banyak spesies yang lenyap.

Sebuah ilustrasi seekor badak berbulu, salah satu spesies yang dipelajari oleh Beth Shapiro dan timnya. (Kredit: Mauricio Anton)

“Pesan yang disampaikan adalah bahwa selama peristiwa pemanasan yang paling terakhir, ketika zaman es terakhir memudar ke interval hangat yang kita miliki saat ini, sesuatu telah mempertahankan hewan-hewan ini untuk terus melakukan apa yang selalu mereka lakukan, dari menemukan refugia alternatif – kurang dari ukuran yang ideal, namun cukup baik untuk menjaga populasi mereka dari massa kritis,” kata Shapiro. “‘Sesuatu’ itu mungkin adalah kita – manusia.”

Selama periode ketika hewan-hewan ini menurun, populasi manusia mulai meningkat drastis, menyebar luas tidak hanya hingga ke habitat tempat mamalia besar beriklim dingin, tapi juga hingga ke tempat perlindungan saat iklim memanas, mengubah lanskapnya dengan pertanian dan aktivitas lainnya. Banyak mamalia besar adaptasi-dingin, termasuk kuda – yang dianggap punah di alam liar dan sekarang bertahan hanya sebagai hewan piaraan – tiba-tiba tidak memiliki tempat tinggal alternatif, dan, dengan demikian, tidak mampu mempertahankan populasi mereka.

“Hasil penelitian kami menunjukkan bahwa, meskipun periode hangat terakhir ini menyebabkan spesies-spesies hewan harus melalui kemandekan periodik – peristiwa evolusi selama ukuran populasi mengalami pengurangan secara substansial dan tetap kecil dalam kurun waktu yang lama – mereka selalu tampak untuk bangkit kembali, dan kembali ke habitat sebelumnya sesegera bumi ini kembali menjadi lebih dingin lagi. Kemudian, selama siklus pemanasan yang paling terakhir, di mana kecenderungannya berubah,” kata Shapiro.

Tyler Kuhn, seorang anggota laboratorium Beth Shapiro, di depan sebatang gading raksasa beku yang ditemukan tim riset di Wilayah Yukon di Kanada. (Kredit: lab Beth Shapiro, Penn State)

Sebagaimana iklim menjadi lebih hangat setelah zaman es terakhir, badak berbulu, mammoth berbulu, dan kuda liar menjadi punah, sedangkan rusa, bison, dan lembu kesturi mungkin hanyalah beruntung dalam menghindari kepunahan, menurut Shapiro.

“Kami tidak bisa menentukan pola apa yang mengkarakteristikkan spesies punah, meskipun sejumlah besar dan berbagai data dianalisis,” kata Eline Lorenzen dari Universitas Copenhagen, yang menjadi penulis pertama studi tersebut. “Ini menunjukkan bahwa hal itu akan menjadi tantangan bagi para ahli untuk memprediksi bagaimana mamalia yang ada saat ini akan merespon perubahan iklim global di masa depan – untuk memprediksi spesies apa saja yang akan punah dan yang akan bertahan hidup”

Rusa berhasil menemukan habitat yang aman di ketinggian daerah Kutub Utara dan, saat ini, memiliki sedikit pesaing atau predator untuk sumber daya yang terbatas.

Bison telah punah di Asia, di mana populasi mereka ekstensif selama zaman es, dan saat ini mereka hanya bisa ditemukan di Amerika Utara, meskipun spesies terkait bertahan dalam jumlah kecil di Eropa. Lembu kesturi beradaptasi-dingin kini hanya hidup di daerah Kutub Utara Amerika Utara dan Greenland, dengan populasi yang kecil di Norwegia, Siberia, dan Swedia. Menariknya, jika manusia berdampak pada populasi lembu kesturi, dampak ini mungkin telah membantu mempertahankan mereka. Populasi lembu kesturi pertama kali menjadi mapan di daerah Greenland sekitar 5.000 tahun yang lalu, setelah itu mereka berkembang pesat, meskipun telah menjadi sumber utama bagi penduduk Paleo-Eskimo. Saat ini, spesies hewan ini bertahan dalam jumlah besar.

Shapiro juga menyatakan bahwa temuan ini dapat membantu untuk memprediksi nasib populasi yang terancam akibat perubahan iklim dan perubahan habitat yang terjadi saat ini.

Para anggota tim peneliti Beth Shapiro dengan tulang-tulang lembu kesturi, mammoth, bison, kuda, dan rusa karibu yang dikumpulkan dari Yukon Territory di Kanada. (Kredit: lab Beth Shapiro, Penn State)

“Hasil riset kami menyediakan bukti langsung bahwa sesuatu telah melakukan pengubahan di antara siklus glasial yang paling terakhir, ketika banyak spesies ini mengalami kepunahan, dan siklus glasial sebelumnya, di mana mereka semua berhasil bertahan hidup.”

Meskipun sudah jelas bahwa perubahan iklim mendorong dinamika spesies-spesies ini, kita, sebagai manusia, harus mengambil beberapa yang perlu disalahkan atas apa yang terjadi selama siklus paling terakhir. Tampaknya nenek moyang kita mampu mengubah lanskap secara dramatis sehingga hewan-hewan ini secara efektif terputus dari apa yang mereka butuhkan untuk bertahan hidup , bahkan ketika populasi manusia itu masih kecil,” kata Shapiro. “Ada banyak manusia saat ini, dan kita telah mengubah dan terus mengubah planet ini bahkan dengan cara-cara yang lebih penting.”

Penelitian ini sebagian didanai oleh Trust Leverhulme, Awards Fund, Denmark National Research Foundation, Yayasan Lundbeck, Dewan Denmark untuk Penelitian Independen, dan U.S. National Science Foundation.

Kredit: Penn State, Eberly College of Science
Jurnal: Eline D. Lorenzen, David Nogués-Bravo, Ludovic Orlando, Jaco Weinstock, Jonas Binladen, Katharine A. Marske, Andrew Ugan, Michael K. Borregaard, M. Thomas P. Gilbert, Rasmus Nielsen, Simon Y. W. Ho, Ted Goebel, Kelly E. Graf, David Byers, Jesper T. Stenderup, Morten Rasmussen, Paula F. Campos, Jennifer A. Leonard, Klaus-Peter Koepfli, Duane Froese, Grant Zazula, Thomas W. Stafford, Kim Aaris-Sørensen, Persaram Batra, Alan M. Haywood, Joy S. Singarayer, Paul J. Valdes, Gennady Boeskorov, James A. Burns, Sergey P. Davydov, James Haile, Dennis L. Jenkins, Pavel Kosintsev, Tatyana Kuznetsova, Xulong Lai, Larry D. Martin, H. Gregory McDonald, Dick Mol, Morten Meldgaard, Kasper Munch, Elisabeth Stephan, Mikhail Sablin, Robert S. Sommer, Taras Sipko, Eric Scott, Marc A. Suchard, Alexei Tikhonov, Rane Willerslev, Robert K. Wayne, Alan Cooper, Michael Hofreiter, Andrei Sher, Beth Shapiro, Carsten Rahbek, Eske Willerslev. Species-specific responses of Late Quaternary megafauna to climate and humans. Nature, 2011; DOI: 10.1038/nature10574

faktailmiah.com