Drapieżniki w Antropocenie: wpływ zmian klimatycznych i środowiskowych na adaptacje morfologiczne łasicowatych

Antropocen stawia zwierzęta w obliczu dwóch poważnych wyzwań: niezwykle szybkich zmian klimatycznych oraz przekształcenia naturalnych siedlisk przez człowieka. Gatunki przystosowane do określonych warunków środowiskowych zostały zmuszone do funkcjonowania w zupełnie nowych realiach. Ich przetrwanie, zdolność do skutecznej rywalizacji o zasoby oraz rozmnażanie zależą więc od umiejętności szybkiego dostosowania się do tych dynamicznych zmian.

Zdolności poznawcze i wielkość mózgu odgrywają kluczową rolę w adaptacji zwierząt do zmian klimatycznych i środowiskowych. Jednak większe mózgi, wymagające bardziej efektywnej termoregulacji w ocieplającym się klimacie, stanowią wyzwanie związane z ich chłodzeniem. Zrozumienie zależności między rozmiarem mózgu, funkcjami poznawczymi a rozwojem struktur chłodzących staje się zatem istotnym i wciąż niewystarczająco zbadanym zagadnieniem. Czaszki ssaków, zwłaszcza rostrum i kostne turbinale odpowiedzialne za termoregulację i węch, mogą ewoluować w kierunku poprawy zdolności chłodzenia, co jednak może odbywać się kosztem funkcji węchowych – szczególnie u wszystkożernych łasicowatych. Osłabienie węchu prawdopodobnie będzie przebiegało równolegle z przesunięciem diety w kierunku pokarmów roślinnych, takich jak owoce czy orzechy, ponieważ ocieplenie klimatu sprzyja zwiększeniu ich dostępności. Badania nad zmianami morfologii czaszki, mózgoczaszki i mięśni mogą dostarczyć cennych informacji o reakcjach zwierząt na zmieniające się warunki biotyczne i abiotyczne, a także o mechanizmach ewolucyjnych napędzających ich zdolności adaptacyjne w dynamicznie zmieniającym się środowisku.

W ramach proponowanego projektu przeanalizuję trzy kluczowe obszary czaszki: struktury związane z funkcjami poznawczymi (mózg), pobieraniem pokarmu (żuchwa, szczęka i część oczodołowa z przyczepami mięśni odpowiedzialnych za siłę zgryzu) oraz termoregulacją (turbinale w rostrum czaszki), wykorzystując skany CT i modele 3D czaszek. Okazy zgromadzone w muzeach historii naturalnej w Europie pozwolą na badanie długoterminowych zmian morfologicznych w populacjach zasiedlających różne strefy klimatyczne i środowiska. Kompromis między wzrostem wielkości mózgu, poprawiającym zdolności poznawcze, a jego potencjalnym zmniejszaniem w celu ograniczenia ryzyka przegrzania zostanie zbadany na podstawie cyfrowych odlewów mózgoczaszki (endocast). Zdolności chłodzące mózgu zostaną oszacowane poprzez segmentację turbin oddechowych. Analiza zmian w morfologii czaszki zostanie powiązana z dietą określaną na podstawie proporcji stabilnych izotopów węgla i azotu w kościach, a także ze zmiennymi klimatycznymi i środowiskowymi.

Czaszka, endocast mózgoczaszki (niebieski) i struktura termoregulacyjno-węchowa (czerwony) okazu z Kolekcji Zoologicznej IBS PAN (nr katalogowy 51760).