Nová genetická studie odhaluje jedinečnost jeskynního lva: představoval obzvláště odlišnou evoluční linii koček

Jeskynní lev byl jednou z největších koček, které kdy žily. Nový výzkum jeho genomu odhaluje, co dělalo tuto velkou kočku jedinečnou.

Panthera spelaea (jak se tento druh vědecky nazývá) se potulovala po rozsáhlé oblasti od západní Evropy přes Sibiř až po Severní Ameriku a lovila velkou zvěř, možná i lidi, než kolem konce doby ledové vyhynula. Vědecká komunita ji nazvala jeskynním lvem, protože v jeskyních bylo nalezeno velké množství jejích fosilií, ačkoli se předpokládá, že jeskyně nebyly jejím domovem, ale pravděpodobně sloužily příležitostně jako útočiště nebo snad k hledání kořisti.

Jeskynní lvi dostali své jméno podle toho, že se v jeskyních vyskytovali, ne proto, že tam žili.

Na Sibiři byla objevena dobře zachovalá mláďata jeskynního lva, která by mohla pomoci tento druh znovu oživit.

Lev jeskynní vyhynul asi před 12 000 lety. Byl jedním z největších druhů lvů, kteří kdy žili. Větší byl pouze jeho severoamerický příbuzný, vyhynulý americký lev (Panthera atrox). Vědci se domnívají, že lev jeskynní byl až o 10 % větší než moderní lev (Panthera leo). V jeskynních malbách byl často zobrazován s nějakým druhem chmýří na límci a možná i s pruhy.

Nový výzkum genomu této velké kočky odhaluje, co dělalo tuto velkou kočku jedinečnou a jak se lišila od moderního lva, jejího menšího příbuzného, ​​ačkoli se tyto dva druhy občas křížily. Jeskynní lev vyhynul asi před 14 000 lety.

Vědci porovnali genomy 12 jeskynních lvů, kteří žili před 17 000 až 148 000 lety v oblastech, jako je Rusko, Rakousko a Yukonské teritorium v ​​Kanadě, s genomy 20 moderních lvů. DNA jeskynního lva byla extrahována primárně z kostí a zubů, ale také z měkkých tkání dobře zachovalých zmrazených mláďat nalezených na Sibiři, kde nízké teploty pomohly zachovat starověký genetický materiál. Jedna z nich, samice jménem Sparta, patří mezi nejlépe zachovalé exempláře z doby ledové, které kdy byly nalezeny.

»Ukazujeme, že jeskynní lvi nebyli jen verzemi moderních lvů z doby ledové, ale představovali velmi odlišnou evoluční linii,« řekl evoluční genetik Löv Dahlén z Centra pro paleogenetiku, což je spolupráce Stockholmské univerzity a Švédského muzea přírodní historie.

Rozdíly

Studie ukázala, že evoluční linie obou druhů se pravděpodobně rozešly asi před 1,7 miliony let, během pleistocénu. Každý druh měl jedinečné genetické variace, které mu pravděpodobně pomohly přizpůsobit se odlišnému prostředí a chování. Tyto genetické rozdíly souvisely s růstem, zrakem, funkcemi mozku a vývojem oběhového systému.

Byl výrazně větší a robustnější postavy než moderní lev. Obýval chladnější podnebí a dával přednost otevřeným travnatým porostům a tundrám severní Eurasie a severozápadní Severní Ameriky. Tento vyhynulý ekosystém, známý jako »mamutí step« podle svého nejcharakterističtějšího obyvatele, se podobal dnešní africké savaně, ale s extrémně nízkými teplotami.

»Jeskynní lev byl nepochybně špičkovým predátorem a hrál nesmírně důležitou ekologickou roli. Byl to jeden z nejrozšířenějších masožravců, kteří kdy žili,« řekl evoluční genetik David Stanton z Cardiffské univerzity.

Mezi jeho potenciální kořist patřili srstnatí mamuti – většinou mladí nebo staří jedinci – a také srstnatí nosorožci, antilopy, sobi, koně a bizoni. V těchto oblastech žili i lidé v pozdějších fázích doby ledové.

»Ačkoli neexistují jasné důkazy o tom, že by jeskynní lvi lovili lidi, zdá se velmi pravděpodobné, že tak dělali jen občas. Jeskynní malby ukazují, že lidé z doby ledové byli s těmito zvířaty velmi dobře obeznámeni. Často jsou zobrazováni s pozoruhodnou přesností a obvykle bez velké hřívy, která charakterizuje samce moderních lvů,« řekl Dahlén.

Ekosystém jeskynního lva

Mezi další predátory, kteří sdíleli stejné prostředí, patřili vlci, jeskynní hyeny, hnědí medvědi, jeskynní medvědi a šavlozubá kočka rodu Homotherium. Silná šavlozubá kočka Smilodon žila dále na jih, ale pravděpodobně se s jeskynními lvy v oblastech Yukonu a Aljašky se setkala během krátkých teplých období pleistocénu.

Moderní lev se nevyskytoval tak daleko na severu jako lev jeskynní. Studie však ukázala, že se tyto dva druhy setkaly během chladnějších fází doby ledové, kdy rozšiřující se kontinentální ledovce a šíření tundry donutily jeskynní lvy přesunout se dále na jih, což způsobilo překrývání jejich areálů rozšíření.

»Zdá se, že klima určilo míru křížení, kterou mezi těmito druhy pozorujeme,« vysvětluje Stanton. Vědci se domnívají, že k tomuto křížení mohlo docházet v oblastech, jako je dnešní Írán, který kdysi podporoval významnou populaci moderních lvů, ačkoli dnes jsou většinou omezeni na Afriku.

Oteplování klimatu na konci doby ledové přispělo k vyhynutí mnoha velkých pleistocénních zvířat, tzv. megafauny, zatímco lov lidmi byl dalším destabilizujícím faktorem.

»Jeskynní lvi, stejně jako zbytek megafauny na konci pleistocénu, byli pod obrovským tlakem kvůli rychlým klimatickým změnám v kombinaci s rostoucí lidskou populací. Jejich vymírání zapadá do obecného vzorce masového vymírání velkých zvířat daného období, ale z důvodů, kterým stále plně nerozumíme,« uzavřel Stanton.

Tato analýza však ukázala, že existuje několik životaschopných kombinací odhadů doby divergence a rychlosti migrace mezi moderními a jeskynními lvy, které byly v souladu s našimi údaji. Odhad také závisel na řadě demografických faktorů, včetně (doby od introgrese, rozsahu introgrese (počet jedinců) a rychlosti obměny/nahrazení předků jeskynních lvů. Přesné stanovení doby divergence proto vyžaduje oddělení těchto přispívajících faktorů, což by bylo cennou cestou pro budoucí výzkum s využitím zvýšené časové a prostorové hustoty vzorků.

Unikátní změny kódování proteinů v genech jeskynních lvů. Přestože k rozdělení na jeskynní a moderní lvy došlo relativně nedávno,

Proč vyhynul?

Stejně jako u mnoha prehistorických predátorů není jasné, proč lev jeskynní zmizel z povrchu zemského asi před 12 000 lety. Populace lvů jeskynních mohla trpět kvůli výraznému úbytku druhů, které lovil. S oteplováním klimatu se jejich biotop v rozlehlých otevřených prostorách zmenšoval, protože se zvětšovaly lesní plochy, což na tento druh vyvíjelo silný tlak. Svou roli mohla sehrát i lidská migrace do Evropy, protože lvi pravděpodobně soupeřili se lvy o stejnou kořist.   

Pozoruhodné objevy

V roce 2015 učinili badatelé na Sibiři ohromující objev dvou zmrazených mláďat jeskynního lva obecného. Bylo zjištěno, že mláďata jsou až 55 000 let stará a dostala jména Uyan a Dina. Další mládě bylo objeveno v roce 2017 ve stejné oblasti Sibiře; v době úmrtí bylo jeho stáří asi 8 týdnů a je dokonale zachovalé. V roce 2018 bylo v sibiřském permafrostu objeveno čtvrté mládě jeskynního lva, jehož stáří se odhaduje na asi 30 000 let. Tělo mláděte bylo dobře zachovalé a svaly a vnitřní orgány, včetně srdce, mozku a plic, zůstaly neporušené. I když není neobvyklé, že badatelé narazí na hluboko zmrazené srstnaté mamuty, jedná se o první případy prehistorických koček nalezených v permafrostu. Je možné, že by bylo možné získat fragmenty DNA z měkkých tkání jeskynních mláďat a naklonovat je, což by jednoho dne mohlo usnadnit vyhynutí Panthera spelaea.

Připravil: Ioannis Sideropulos

FOTO a ILUSTRACE – Wikimedia Commons/Heinrich Harder, Adobe Stock/Nautilu/Jesús de Fuensanta, Facts and Figures About the Extinct Eurasian Cave Lion/Bob Strauss, Instagram