Muutu tai muserru, on nykymenon viesti jääkarhulle, joka kehittyi jääkausiajan oloihin. Onneksi evoluutio voi olla nopeaakin, mutta jollei lämpenemistä hillitä, kiirettä pitää.



Julkaistu Tiede-lehdessä 7/2009


Huhtikuisena päivänä kolme vuotta sitten Kanadan Banksinsaaren keväthangilla makasi omituinen jääkarhu. Se oli juuri heittänyt henkensä amerikkalaisen urheilumetsästäjän ampumana, mutta saalis ei ollut, mitä odotettiin. Karhu oli kapeakuonoinen ja kyttyräselkäinen, ja turkissa oli tummia laikkuja. Dna-testi vahvisti, että kyseessä oli yksi ani harvoista tunnetuista jääkarhun ja harmaakarhun risteymistä.

Banksinsaaren karhu ja eläintarhoissa syntyneet, lisääntymiskykyiset risteymät havainnollistavat, että harmaakarhu ja jääkarhu ovat läheisempää sukua kuin ulkonäön ja elintapojen perusteella luulisi. Harmaakarhu kuuluu alalajina samaan lajiin kuin meikäläinenkin karhu, ja se viettää elämänsä kuivalla maalla metsästäen, kalastaen ja marjastaen. Jääkarhu taas suosii jäätyneitä merenselkiä ja on erikoistunut hylkeenpyyntiin.

Nykyiset jääkarhut polveutuvat pienestä joukosta harmaakarhuja, jotka 20 000-30 000 vuotta sitten etsivät uusia asuinsijoja Kanadan merenlahtien rannoilta. Jääkausi oli meneillään, ja meri jäätyi etelämmäksi kuin nykyään. Euroopassa neandertalinihminen oli juuri kuollut sukupuuttoon. Omat esi-isämme keksisivät maanviljelyn kymmenisentuhatta vuotta myöhemmin.

Jäälle hakeutuneilla harmaakarhuilla ei ollut kilpailijoita. Ruokaa oli tarjolla runsaasti niille yksilöille, joiden ominaisuudet parhaiten sopivat elämään jäälakeuksilla. Sukupolvien mittaan evoluutio alkoi viedä niitä suuntaan, jonka me nyt tunnemme jääkarhuna. Uusi laji levittäytyi sittemmin kautta Pohjoisen jäämeren, niin Siperian rannikolle kuin Huippuvuorillekin.


Uudenlainen elintapa oli tyrkyllä

Jääkarhu ja harmaakarhu tarjoavat elävän esimerkin evoluutiossa yleisestä ilmiöstä: sen nopeuden vaihtelusta.
Kun tarjolla on vapaa ekologinen lokero - kuten erikoistuminen hylkeenpyyntiin merijäällä silloin, kun mikään muu laji ei entuudestaan ole samalla asialla - sen hyödyntämiseen kykenevät yksilöt menestyvät hyvin. Sen takia luonnonvalinta suosii uuteen ympäristöön sopivia ominaisuuksia voimakkaasti. Niinpä jotkin osat ruumiinrakenteesta ja elintavoista voivat muuntua ketterästi.

Eläimen useimmat geenit eivät kuitenkaan muutu sen nopeammin kuin yleensäkään. Siksi jääkarhu ja harmaakarhukin voivat näkyvistä eroistaan huolimatta yhä risteytyä.

Jääkarhu on lajina nuori, mutta sen kehitys ei ole ollut poikkeuksellisen nopeaa. Afrikan kaakkoisosassa sijaitseva Malawijärvi syntyi 40 000 vuotta sitten, vain hiukan ennen jääkarhua. Järvessä on kuitenkin kehittynyt muutamasta alkuperäisestä kirjoahvenlajista noin tuhat kalalajia, jotka poikkeavat toisistaan paljon enemmän kuin jääkarhu ja harmaakarhu. Näiden kalojen ulkonäköjen ja elintapojen erot ovat pikemminkin jo samaa luokkaa kuin jääkarhun ja poron. (Ks. Malawijärvessä 1 000 kalalajia, Tiede 7/2005, s. 64-67, tai tiede.fi/arkisto.)


Merijää poiki muitakin lajeja

Jääkarhu ei olisi kehittynyt ilman arktisten merien jääpeitettä. Merijää on seurausta siitä, että maapallo elää parhaillaan jääkausiajaksi kutsuttua kautta. Se alkoi noin 2,5 miljoonaa vuotta sitten, jolloin mannerten liikkeet ja niistä seuranneet merivirtausten muutokset viilensivät ilmaston pohjoisen pallonpuoliskon pohjoisosissa. Tämä johti merien jäätymiseen.

Jään peittämät alueet ovat sittemmin vuoroin laajentuneet ja supistuneet. Laajimman jään aikoja kutsutaan jääkausiksi, ja niiden vallitessa jää on peittänyt suuria osia mantereestakin. Jääkausien välisinä lämpiminä interglasiaalikausina pysyvää jäätä on ollut lähinnä arktisilla merialueilla.

Merijään muodostuttua sille ilmaantui pian asukkaita, jotka tulivat sittemmin kokonaan riippuvaisiksi jään olemassaolosta. Norppa, jonka kahta alalajia saimaan- ja itämerennorppaa esiintyy Suomessakin, on jäällä pesivä hyljelaji, jonka vanhimmat tunnetut fossiilit ovat jo jääkausiajan alusta. Pian sen jälkeen kehittyi grönlanninhylje, joka myös viettää lisääntymis- ja karvanvaihtoaikansa jäällä.

Myöhemmin syntyi muitakin arktisia suurnisäkkäitä: mursu, partahylje, grönlanninvalas, maitovalas ja sarvivalas. Partahylje on lajina jääkarhun ikätoveri, sillä sen vanhimmat tunnetut fossiilit ovat samalta ajalta kuin ensimmäisten jääkarhujen. Sarvivalas ja maitovalas lienevät lajeina nuorempia, sillä kummankin vanhimmat fossiililöydöt ovat aivan viime jääkauden lopulta, noin 12 000 vuoden takaa.


Lopetammeko nyt jääkausiajan?

Parhaillaan elämme holoseeniksi kutsuttua interglasiaalia, jonka lämpimin vaihe on jo ohitettu. Jollei ihmisen aiheuttama ilmastonmuutos olisi sekoittanut kuviota, nyt oltaisiin menossa hitaasti takaisin viileämpään päin. Uusi jääkausi olisi odotettavissa tuhansien vuosien kuluttua.

Nykytiedon perusteella pidetään kuitenkin mahdollisena, että ilmastonmuutos voi johtaa jopa koko jääkausiajan loppumiseen. Pohjoisen pallonpuoliskon jäätiköitymissykli saattaa päättyä.

Jääkauden lapsille, kuten jääkarhulle ja norpalle, tämä on huono uutinen. Jos jääkausiaika päättyisi joskus tulevaisuudessa luonnollisista syistä, mannerliikuntojen muutettua merivirrat taas uusille reiteille, muutos olisi sen verran hidas, että ainakin osa merijään lajeista ehtisi muuttaa elintapojaan. Nyt niille voi käydä ohraisesti, koska ihmisen aiheuttama ilmastonmuutos etenee erittäin nopeasti. Kautta maailman moni eläinlaji ei ehdi sopeutua vaan tuhoutuu (ks. Riittääkö evoluution vauhti? Tiede 1/2009, s. 24-25, tai tiede.fi/arkisto). Pahimmassa tapauksessa kaikki napaseudun meret saattavat lainehtia kesäisin sulina jo tällä vuosisadalla.


Nälkä riivaa yhä pahemmin

Jääkarhu on maailman kookkain karhulaji, ja sen ainoa luontainen vihollinen onkin nälkä. Jään sulaminen käpälien alta ajaa jääkarhuja ahdinkoon niiden erikoistuneen saalistustavan vuoksi: ne vaanivat hylkeitä avantojen reunoilla.

Jää vähenee jo jääkarhujen elinalueen eteläisimmissä osissa. Laihoja ja nälkään kuolleita yksilöitä löytyykin nykyään aiempaa enemmän. Yleistyneet ovat myös meressä kelluvat suuret valkoiset vainajat: osa niistä, jotka ovat lähteneet etsimään ruokaa kaukaisilta saarilta, ei ole jaksanut uida perille. Jotkin jääkarhut taas yrittävät epätoivoissaan tappaa rannoilla loikoilevia mursuja mutta menehtyvät itse vammoihin, joita ne saavat puolustautuvien jättiläisten syöksyhampaista.

Ikkunan jääkarhujen tulevaisuuteen lämpenevässä maailmassa tarjoaa Kanadan Hudsoninlahti, missä ne elävät esiintymisalueensa eteläisillä äärirajoilla. Hudsoninlahti pysyy kesäkuukaudet sulana, joten jääkarhut viettävät kesät paastoten.

Tutkija Eric Regehr U. S. Geological Surveysta on kollegoineen seurannut Hudsoninlahden jääkarhuja vuodesta 1987. Merijään sulaminen on noista ajoista aikaistunut keskimäärin kolmella viikolla, joten eläinten kesäinen paasto on venynyt neljästä kuukaudesta lähelle viittä. Pentujen sekä nuorten ja vanhojen yksilöiden kuolleisuus on lisääntynyt, ja alueen jääkarhupopulaatio on parissa vuosikymmenessä pienentynyt vajaasta 1 200:sta runsaaseen 900:aan.


Aikainen sulaminen pääongelma

Jääkarhujen tutkijat keskustelevat vilkkaasti siitä, onko ilmastonmuutos ahdingon ainoa syy vai onko muillakin ihmisen aiheuttamilla ongelmilla vaikutusta.

Aiheesta taitettiin peistä muun muassa vuoden 2008 lopulla Ecological Complexity -lehdessä.

Yksi maailman johtavista jääkarhujen tutkijoista, kanadalainen professori Ian Stirling Albertan yliopistosta, korosti kirjoituksessaan tutkimustiedon osoittavan, että nimenomaan ilmastonmuutos eli jäiden aikaistunut sulaminen keväisin on pääsyy jääkarhujen vaikeuksiin. Muut syyt ovat vain lisiä, kuten se, että alkuperäiskansojen jääkarhunpyyntikiintiöitä ei supistettu samaan tahtiin jääkarhujen vähenemisen kanssa, jolloin liiallinen metsästys nopeutti karhukannan alamäkeä.

Markus Dyck kanadalaisesta Nunavutin yliopistosta puolestaan arvioi samassa lehdessä, että ihmisen Hudsoninlahdella aiheuttamat ongelmat linkittyvät niin mutkikkaasti, että kunkin merkitystä on nykytiedoin vaikea eritellä. Dyckinkin mielestä ilmastonmuutos silti uhkaa vähintään osaa maailman jääkarhuista.

Muihin uhkiin sisältyvät muun muassa ympäristömyrkyt. Maapallolla vallitsevien ilmavirtausten seurauksena suhteettoman suuri osuus pitkäikäisistä ympäristömyrkyistä kertyy arktisille alueille. Jääkarhuista on mitattu muun muassa Huippuvuorilla hälyttävän korkeita polykloorattujen bifenyylien eli pcb-yhdisteiden pitoisuuksia. Parhaillaan tutkitaan niiden vaikutusta jääkarhujen immuunijärjestelmään ja lisääntymiseen.


Jääkarhut saattavat sopeutuakin

Onko jääkarhuilla sitten tulevaisuutta? Markus Dyck muistuttaa, että jään vähetessä jääkarhu saattaa sopeutua muuttuviin oloihin laajentamalla saaliseläinvalikoimaansa. Jo nyt osa maailman jääkarhuista on ravinnonkäytöltään joustavampia kuin toiset.

Jäisen maailmansa eri kolkissa jääkarhut ovat kehittyneet osaksi eri suuntiin, ja nykyään lajista on olemassa 19 erillistä, toisistaan poikkeavaa populaatiota.

Albertan yliopiston tutkija Gregory Thiemann kollegoineen on havainnut, että osa jääkarhuista kykenee vaihtamaan saalistuskohteitaan hyötyäkseen siitä, mitä kulloinkin on runsaimmin saatavilla. Vaikka kaikkien populaatioiden tärkein saaliseläin on norppa, paikoin maitovalaat ovat listalla korkealla. Thiemann arvioi, että nimenomaan ravinnonkäytöltään yksipuolisimmat populaatiot voivat olla suurimmassa vaarassa ilmastonmuutoksen edetessä.

Ratkaisevinta jääkarhun tulevaisuudelle on kuitenkin se, kuinka nopeasti ilmastonmuutoksen hillitsemisessä onnistutaan. Jos ihmiskunta saa kasvihuonekaasupäästöt ajoissa hallintaan eikä ympärivuotinen merijää ehdi kadota kokonaan, ainakin osa maailman jääkarhupopulaatioista säilyy elinkelpoisina.

Jos optimistisin skenaario toteutuu, se avaa uusia näkymiä vielä kauemmas tulevaisuuteen. Uudet vuosituhannet saattavat nähdä pelastuneiden alueellisten jääkarhupopulaatioiden erilaistuvan yhä pitemmälle. Jos maailma onnistutaan pelastamaan ilmastonmuutoksen pahimmilta seurauksilta, pohjoisia lakeuksia saattaa tulevaisuudessa asuttaa useampi kuin yksi jääkarhulaji.


Helena Telkänranta on tiedetoimittaja ja tietokirjailija sekä Tiede-lehden vakituinen avustaja.


Pahin tuho iskee trooppisiin lajeihin


Maapallo on ehtinyt eliökunnan historian aikana kokea viisi suurta sukupuutto-aaltoa, joista viimeisin vei dinosaurukset (ks. Mikä aiheutti viisi maailmanloppua?, Tiede 4/2007, s. 16-21, tai tiede.fi/arkisto). Parhaillaan on käynnissä kuudes aalto. Sen syyt tunnetaan tarkasti: se on ensimmäinen, jonka aiheuttaa elottoman luonnonilmiön sijasta yhden eläinlajin toiminta.

Kuudennen sukupuuttoaallon keskeinen syy on alkuperäisluonnon väheneminen. Trooppisia sademetsiä on hakattu ahneesti, ja myös liika metsästys ja kalastus ovat vaikuttaneet asiaan. Uusimpana lisänä on ilmastonmuutos. Jääkarhusta onkin yleisesti tullut lämpenemisen koettelemien eläinlajien symboli.

Lumikenttien suuren valkoisen varjoon on julkisuudessa kuitenkin jäänyt monia ilmastonmuutoksen vielä pahemmin uhkaamia mutta vaatimattomamman näköisiä eläimiä, kuten viidakon pieni valkoinen. Ensimmäinen juuri ilmastonmuutoksen takia sukupuuttoon kuollut nisäkäs lienee Australiassa elänyt valkoinen tupsuhäntäpussiorava (Hemibelideus lemuroides). Sitä ei ole koko esiintymisalueen tarkasta haravoinnista huolimatta onnistuttu löytämään kolmeen vuoteen.

Lämpeneminen uhkaa ajaa sukupuuttoon useampia lämpimän ilmaston lajeja kuin kylmien. Tämä voi kuulostaa yllättävältä, mutta syyt ovat yksinkertaiset. Tropiikissa on eniten lajeja, ja siellä tasaisiin oloihin tottuneet eläimet kestävät huonosti muutoksia.

Lämpöeroja karsastaessaan monet trooppiset lajit pystyvät elämään vain tietyllä kor-keudella merenpinnasta. Tropiikin vuorenrinteillä lämpötila laskee noin asteen jokaista sadan metrin nousua kohden. Ilmaston lämmetessä eläimet siirtyvät rinnettä ylemmäs, mutta valmiiksi huipun tuntumassa eläviltä lajeilta loppuu vuori kesken. Juuri näin uskotaan käyneen valkoiselle tupsuhäntäpussioravalle, jonka ainoa elinalue oli vuorenhuippu Queenslandin pohjoisosassa.

Trooppisia sademetsiä on myös laajoilla alangoilla, kuten Kongon altaassa ja Amazoniassa. Koska siellä ei ole rinteitä paettaviksi, jo pieni keskilämpötilan nousu riittää niittämään lukuisia lajeja sukupuuttoon.