Pochodzenie odczytane z genów

Polska znajduje się na zachodnim skraju ciągłego zasięgu występowania wilka (Canis lupus), a tym samym jest kluczowym obszarem dla zrozumienia historycznych i współczesnych wzorców przepływu genów w europejskiej populacji tego drapieżnika. Tego typu badania są ważne ze względów nie tylko naukowych, ale także praktycznych. Dzięki nim poznać można wpływ aktywności człowieka na dzikie zwierzęta i planować odpowiednie działania dla ich ochrony.

Do niedawna możliwości badania przemieszczania się zwierząt o tak ogromnych wymaganiach przestrzennych jak wilki były bardzo ograniczone. Wykorzystanie znakowania zwierząt obrożami telemetrycznymi w celu śledzenia ich wędrówek jest niezmiernie trudne do zastosowania na większą skalę. Co więcej, badacz chcący poznać przemieszczanie się wilków pomiędzy poszczególnymi kompleksami leśnymi może liczyć jedynie na łut szczęścia. Trudno bowiem mieć pewność, iż badany w ten sposób wilk zdecyduje się na dłuższe wędrówki. Stąd też informacje o długodystansowej dyspersji wilków z wykorzystaniem telemetrii są nieliczne. Najlepiej poznany przypadek dotyczył młodego wilka nazwanego Alan, który został odłowiony i oznakowany na Łużycach, we wschodniej części Niemiec, w sąsiedztwie położonych w Polsce Borów Dolnośląskich. Wilk ten w ciągu trzech miesięcy pokonał około 1200 km. W trakcie wędrówki przebył całą Polskę, by w końcu dotrzeć na Litwę i Białoruś (Schede i in. 2010). Trasa jego wędrówki biegła głównie lasami wchodzącymi w skład północnego korytarza ekologicznego, opisanego w opracowaniu wykonanym w Instytucie Biologii Ssaków PAN (Jędrzejewski i in. 2005).

Rozwój genetyki molekularnej pozwala naukowcom o wiele łatwiej badać różnorodne kwestie związane z przemieszczaniem się zwierząt. Co niezmiernie ważne, materiał genetyczny można pozyskiwać całkowicie nieinwazyjnie, na przykład ekstrahując go z odchodów drapieżników pozostawianych przez nie w lasach. Wykorzystuje się do tego także tkanki zwierząt martwych, m.in. ofiar kolizji z samochodami. Przeprowadzenie takiego projektu wymaga jednak dużego wysiłku. Trudnym zadaniem jest zebranie odpowiedniej jakości prób z całego kraju. Bardzo żmudne i kosztowne są także analizy laboratoryjne. Aby temu sprostać, potrzebna jest współpraca biologów terenowych z genetykami.

Dotychczas najszersze badania nad strukturą genetyczną wilków w Polsce oraz na niedawno zrekolonizowanych przez nie obszarach wschodnich Niemiec, przeprowadził zespół prof. Bogumiły Jędrzejewskiej z Instytutu Biologii Ssaków PAN w Białowieży we współpracy ze specjalistami ze Stowarzyszenia dla Natury „Wilk”, Instytutu Nauk o Środowisku UJ, Instytutu Ochrony Przyrody PAN, Muzeum i Instytutu Zoologii PAN oraz naukowcami z Włoch i Danii. Artykuł na ten temat ukazał się właśnie na łamach czasopisma „Conservation Genetics” (Czarnomska i in. 2013).

W trakcie projektu, w latach 2001–2009, zebrano ponad 1700 prób z odchodów wilków i 38 z ich tkanek. Analiza potwierdziła istnienie wyraźnego genetycznego zróżnicowania w populacji polskich wilków. Najwyraźniejsza różnica istnieje pomiędzy wilkami z Karpat i z niżu Polski. Wykazano także wyraźnie odrębną genetycznie subpopulację wilków zamieszkujących Roztocze, w sąsiedztwie granicy z Ukrainą. Co ciekawe, wilki w zachodniej Polsce i wschodnich Niemczech są pod względem genetycznym najbliższe wilkom zamieszkującym rozległe puszcze północno-wschodniej części kraju. Wszystko wskazuje więc na to, że większość osobników w zachodniej Polsce i wschodnich Niemczech to imigranci z północno-wschodniej Polski lub też ich potomkowie. Badacze sugerują, iż obserwowana struktura genetyczna populacji wilka w Polsce odzwierciedla fragmentację krajobrazu i pojawienie się istotnych barier dla dyspersji wilków. Gęsto zaludnione i wylesione obszary podgórskie niezmiernie utrudniają wędrówki karpackich wilków na niziny położone na północy. Z kolei stosunkowo dobrze zachowane i liczne kompleksy leśne północnej części kraju dobrze służą dyspersji drapieżników.

Badania genetyczne potwierdzają, że kluczowym aspektem ochrony wilków w zachodniej Polsce jest zachowanie drożnych korytarzy ekologicznych spajających ten obszar ze źródłową wschodnią populacją drapieżników. Przerwanie łączności uniemożliwi przemieszczanie się wilków, a tym samym zatrzyma wymianę genów. Dlatego tak ważną obecnie kwestią związaną z ochroną dużych ssaków drapieżnych jest budowa odpowiednich przejść dla zwierząt na drogach szybkiego ruchu, które przecinają obszary leśne lub tereny służące jako korytarze ekologiczne. Bez nich ogrodzone autostrady i drogi szybkiego ruchu staną się barierą niezmiernie trudną do pokonania nawet dla tak wytrawnych wędrowców, jakimi są wilki.

Robert W. Mysłajek

Autor jest inicjatorem i wiceprezesem Stowarzyszenia dla Natury „Wilk”. Koordynował szereg projektów badań i aktywnej ochrony zwierząt. Jego zainteresowania naukowe i zawodowe obejmują głównie ekologię i problemy ochrony ssaków, ze szczególnym uwzględnieniem konfliktów pomiędzy ssakami a infrastrukturą techniczną. Jest autorem licznych publikacji i wystąpień na konferencjach naukowych.

Źródła:
- Czarnomska S. D., Jędrzejewska B., Borowik T., Niedziałkowska M., Stronen A.V., Nowak S., Mysłajek R. W., Okarma H., Konopiński M., Pilot M., Śmietana W., Caniglia R., Fabbri E., Randi E., Pertoldi C., Jędrzejewski W. 2013. Concordant mitochondrial and microsatellite DNA structuring between Polish lowland and Carpathian Mountain wolves. Conservation Genetics 14. http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10592–013–0446–2#page-1
- Jędrzejewski W., Nowak S., Stachura K., Skierczyński M., Mysłajek R. W., Niedziałkowski K., Jędrzejewska B., Wójcik J. M., Zalewska H., Pilot M. 2005. Projekt korytarzy ekologicznych łączących Europejską Sieć Natura 2000 w Polsce. Zakład Badania Ssaków PAN, Białowieża.
- Pilot M., Jędrzejewski W., Branicki W., Sidorovich V. E., Jędrzejewska B., Stachura K., Funk S. M. 2006. Ecological factors influence population genetic structure of European grey wolves. Molecular Ecology 15: 4533–4553.
- Schede J.-U., Schumann G., Wersin-Sielaff A. 2010. Wölfe in Brandenburg – eine spurensuche im märkischen Sand. Ministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz des Landes Brandenburg, Potsdam.