ที่เสือดาวหิมะ (เสือดำอุนเซีย-เป็นแมวตัวใหญ่ที่มีลักษณะเฉพาะในที่ราบสูงชิงไห่-ทิเบตและพื้นที่โดยรอบ วิธีการที่นักล่าชั้นยอดค่อยๆ ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงนั้นยังไม่มีการสำรวจ เนื่องจากมีบันทึกฟอสซิลที่ไม่เพียงพอในทิเบต ในการวิจัยครั้งใหม่ นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบบันทึก 5 รายการนอกทิเบตเกี่ยวกับเชื้อสายเสือดาวหิมะ ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าเสือดาวหิมะกระจายตัวออกจากที่ราบสูงทิเบตหลายครั้งในช่วงยุคควอเทอร์นารี กายวิภาคของเสือดาวหิมะยุคใหม่แสดงให้เห็นการปรับตัวให้เข้ากับความลาดชันและสภาพแวดล้อมที่เย็น/สูง ผลการวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่าเสือดาวหิมะมีการปรับตัวเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่สมัยไพลสโตซีนตอนกลาง (0.8 ล้านปีก่อน)
คาดการณ์การกระจายตัวและสัณฐานวิทยาที่เหมาะสมของเสือดาวหิมะสมัยใหม่และฟอสซิล เครดิตภาพ: Jianhao Ye
เสือดาวหิมะเป็นหนึ่งในสัตว์ที่เป็นสัญลักษณ์ของที่ราบสูงทิเบต และกระจายพันธุ์ตามพื้นที่ภูเขาที่ทอดยาวของเอเชียกลางในชื่อที่ราบสูงมองโกเลีย
มีลักษณะเด่น เช่น มีลักษณะขนยาวและหนาแน่น หางยาว หน้าสั้น หน้าผากชันและกว้าง ฟันแก้มขนาดใหญ่ เป็นต้น ซึ่งแยกแยะได้ชัดเจนจากสัตว์สกุลอื่นอย่างชัดเจนเสือดำ-
เสือดาวหิมะมักอาศัยอยู่ภายในบริเวณเทือกเขาแอลป์ที่สูง สูงกว่า 3,000 ม. หรือเหนือแนวต้นไม้ แต่ก็อาจเกิดขึ้นที่ระดับความสูงต่ำกว่า 1,000 ม. ในบางพื้นที่ของไซบีเรีย
สถานะของเสือดาวหิมะใน Red List ของ IUCN คือเปราะบางด้วยจำนวน 4,000 คน อย่างไรก็ตาม ภายใต้ภาวะโลกร้อน การกระจายตัวของมันคาดว่าจะได้รับผลกระทบอย่างมาก โดยการเคลื่อนตัวไปทางเหนือหรือขึ้นไปที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น
“แม้ว่าลักษณะเฉพาะของเสือดาวหิมะจะได้รับการยอมรับกันมานานแล้ว แต่ความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะเหล่านี้กับการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่ราบสูงทิเบต รวมถึงประวัติวิวัฒนาการของพวกมันนั้น ส่วนใหญ่ยังไม่มีการสำรวจ” ดร. ชีเกา เจียงจั่ว นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยกล่าว สถาบันบรรพชีวินวิทยาสัตว์มีกระดูกสันหลังและมานุษยวิทยาบรรพชีวินวิทยาของ Chinese Academy of Sciences และมหาวิทยาลัยปักกิ่ง และเพื่อนร่วมงาน
“ช่องว่างความเข้าใจนี้มีสาเหตุหลักมาจากการขาดแคลนฟอสซิลเสือดาวหิมะในที่ราบสูงทิเบตและภูมิภาคโดยรอบ”
ในการศึกษานี้ นักวิจัยได้บรรยายถึงฟอสซิลเสือดาวหิมะจากห้าแหล่ง ได้แก่ หลงตันในกานซู ประเทศจีน; อาราโกในฝรั่งเศส; เขต Zhoukoudian 3 ในกรุงปักกิ่ง ประเทศจีน; Manga Larga ในโปรตุเกส; และถ้ำ Niuyan ในเมือง Mentougou กรุงปักกิ่ง ประเทศจีน
ยกเว้นฟอสซิลจากถ้ำหนิวเอียน ซึ่งสามารถจัดเป็นเสือดาวหิมะสมัยใหม่ได้ ส่วนฟอสซิลอื่นๆ แสดงให้เห็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับเสือดาวหิมะที่มีอยู่
นักวิทยาศาสตร์สรุปว่าเสือดาวหิมะที่พบนอกที่ราบสูงชิงไห่-ทิเบตนั้นไม่ใช่เชื้อสายอิสระ แต่ประกอบด้วยหน่อเล็กๆ จากกิ่งเสือดาวหิมะหลัก
มีแนวโน้มว่ากิ่งก้านเหล่านี้เป็นตัวแทนของเสือดาวหิมะที่กระจายตัวออกจากทิเบตหลายครั้งในเวลาที่ต่างกัน
เพื่อศึกษาวิวัฒนาการของลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่สำคัญ ผู้เขียนได้ทำการวิเคราะห์อย่างเป็นระบบเกี่ยวกับสัณฐานวิทยาการทำงานของเสือดาวหิมะสมัยใหม่โดยใช้กายวิภาคศาสตร์ morphometrics เรขาคณิต และการวิเคราะห์องค์ประกอบไฟไนต์
การค้นพบของพวกเขาระบุว่าเสือดาวหิมะมีเบ้าตาขนาดใหญ่และมีการมองเห็นแบบสองตาที่พัฒนาขึ้นอย่างมาก บ่งบอกว่าพวกมันมีการมองเห็นสามมิติขั้นสูงที่ช่วยให้พวกมันมุ่งความสนใจไปที่เหยื่อได้อย่างรวดเร็วในภูมิประเทศที่ซับซ้อน
“เสือดาวหิมะมีจมูกที่สั้นและมีกรามที่ทำมุมชัน โดยมีเขี้ยวที่มีหน้าตัดเกือบเป็นวงกลม” นักวิจัยกล่าว
“โครงสร้างนี้ช่วยให้พวกมันใช้พลังอันทรงพลังเพื่อปราบเหยื่อที่แข็งแกร่ง แม้ว่ามันอาจจะกระทบต่อความยืดหยุ่นก็ตาม”
“นอกจากนี้ ระบบไซนัสส่วนหน้าของเสือดาวหิมะที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดียังช่วยอุ่นอากาศที่หายใจเข้าและเพิ่มประสิทธิภาพในการหายใจ ทำให้สัตว์เหล่านี้ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็นและมีออกซิเจนต่ำ”
“ยิ่งกว่านั้น เสือดาวหิมะยังมีบูลาแก้วหูที่เด่นชัด ซึ่งเพิ่มความไวต่อคลื่นอินฟาเรด ทำให้พวกมันสามารถตรวจจับเสียงเหยื่อจากระยะไกลมากขึ้นในพื้นที่เปิดโล่ง”
“ฟันแก้มขนาดใหญ่ของพวกมัน (เช่น ฟันกรามน้อยและฟันกราม) ช่วยให้พวกมันกินเนื้อส่วนใหญ่จากเหยื่อก่อนที่มันจะแข็งตัวในสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็น”
นอกจากนี้ ฟันเหล่านี้ยังช่วยเพิ่มความสามารถของเสือดาวหิมะในการเคี้ยวซากที่แช่แข็งอยู่แล้วอีกด้วย
“แม้ว่ากระดูกสะบักและกระดูกเชิงกรานของเสือดาวหิมะจะค่อนข้างเล็ก แต่กระดูกส่วนปลายของพวกมันจะยาวขึ้น”
“สิ่งนี้บ่งชี้ว่าขาหน้าของพวกมันมีพลังกล้ามเนื้อน้อยกว่าแต่มีความยืดหยุ่นในการเคลื่อนไหวมากกว่า ทำให้เหมาะสำหรับการวิ่งและกระโดดในพื้นที่ภูเขา”
“ลักษณะส่วนใหญ่เหล่านี้แสดงถึงการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมบนภูเขาและเหยื่อหลักอย่าง Caprinae (แกะและสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้อง) ซึ่งมักจะมีความเร็วที่ช้ากว่า แต่มีแขนขาที่สั้น แข็งแรง และมีเขาที่แข็งแรงเพื่อต้านทาน”
“การดัดแปลงเสือดาวหิมะเพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้นที่เกี่ยวข้องกับสภาพพื้นที่สูงและออกซิเจนต่ำ”
นักวิทยาศาสตร์ยังได้ศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาของฟอสซิลเสือดาวหิมะด้วยการเชื่อมโยงลักษณะทางสัณฐานวิทยาต่างๆ กับหน้าที่ของพวกมัน
พวกเขาค้นพบเสือดาวหิมะยุคแรกๆ รวมทั้งยุคไพลสโตซีนตอนต้นด้วยเสือดำอัฟไพเรนิกาจากหลงตันและไพลสโตซีนตอนกลางตอนต้นเสือดำจากประเทศฝรั่งเศส มีขากรรไกรล่างที่ทำมุมชันอยู่แล้วแต่ยังไม่สั้นลง
นอกจากนี้ฟันแก้มของพวกเขาก็ไม่ได้เพิ่มขนาดขึ้น สิ่งนี้ชี้ให้เห็นถึงการปรับตัวเบื้องต้นกับเหยื่อคาปรีนา อย่างไรก็ตาม ไม่ปรากฏความเชี่ยวชาญเฉพาะทางที่สำคัญสำหรับสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็นในขั้นตอนนี้
ฟอสซิลในยุคหลัง เช่น ไพลสโตซีนตอนกลางตอนปลายเสือดำอัฟออนซ์จากถิ่นโจวโข่วเตียน 3 และปลายสมัยไพลสโตซีนPanthera uncia lusitanaพบว่ามีความคล้ายคลึงกับเสือดาวหิมะสมัยใหม่มาก โดยแสดงการดัดแปลงที่เทียบเคียงได้
อย่างไรก็ตาม ลักษณะบางอย่าง รวมถึงการพัฒนาของห้อง ectotympanic และขอบเขตของการขยายตัวของหน้าผาก โดยทั่วไปจะเด่นชัดน้อยกว่าในยุโรปPanthera uncia lusitanaเมื่อเทียบกับเสือดาวหิมะในปัจจุบัน
“การวิเคราะห์อัตราการวิวัฒนาการทางสัณฐานวิทยาแบบเบย์บ่งชี้ว่าเสือดาวหิมะเริ่มเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในยุคไพลสโตซีนตอนกลาง” ผู้เขียนกล่าว
“กรอบเวลานี้เกิดขึ้นพร้อมกับการเกิดขึ้นของแผ่นน้ำแข็งขนาดใหญ่บนที่ราบสูงชิงไห่-ทิเบต”
“นับตั้งแต่สมัยไพลสโตซีนตอนกลาง ความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศโลกได้เพิ่มขึ้น ส่งผลให้เกิดช่วงเวลาน้ำแข็งที่รุนแรงและยาวนานขึ้น”
“เงื่อนไขเหล่านี้ทำให้เสือดาวหิมะขยายขอบเขตออกไปได้ไกลกว่าที่ราบสูงชิงไห่-ทิเบต”
“ที่น่าสังเกตคือ ยุคไพลสโตซีนตอนกลางยังเป็นช่วงเวลาที่สมาชิกวงศ์ย่อยคาปรีนาจำนวนมากเริ่มอพยพจากที่ราบสูงชิงไห่-ทิเบตเข้าสู่จีนตอนเหนือและยุโรป ควบคู่ไปกับการเคลื่อนตัวของเสือดาวหิมะจากที่ราบสูง”
เพื่อตรวจสอบว่าฟอสซิลเสือดาวหิมะมีการปรับตัวทางนิเวศวิทยาที่คล้ายคลึงกันกับเสือดาวหิมะสมัยใหม่หรือไม่ นักวิจัยได้วิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างการกระจายตัวของเสือดาวหิมะสมัยใหม่และข้อมูลสภาพภูมิอากาศ
พวกเขาใช้วิธีการสุ่มป่า โดยฝึกอบรมแบบจำลองที่เรียกว่าการสร้างแบบจำลองการกระจายพันธุ์ เพื่อทำนายว่าเสือดาวหิมะจะปรับตัวตามสภาพอากาศได้อย่างไร
ต่อจากนั้น พวกเขาใช้ข้อมูลสภาพภูมิอากาศจากค่าสูงสุดของธารน้ำแข็งสุดท้ายเพื่อประเมินการกระจายตัวสูงสุดของเสือดาวหิมะสมัยใหม่ในช่วงเวลาดังกล่าว
“ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าการกระจายตัวที่เหมาะสมของเสือดาวหิมะในช่วง Last Glacial Maximum นั้นมากกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบันอย่างมีนัยสำคัญ” นักวิทยาศาสตร์กล่าว
“อย่างไรก็ตาม ภูมิภาคเช่นยุโรปและปักกิ่งอยู่นอกพื้นที่ที่ถือว่าเหมาะสมสำหรับการจำหน่าย”
“สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าฟอสซิลเสือดาวหิมะอาจมีพัฒนาการในการปรับตัวทางนิเวศน์ที่แตกต่างจากเสือดาวหิมะสมัยใหม่”
“ด้วยเหตุนี้ จึงไม่สามารถคาดการณ์การกระจายตัวของฟอสซิลเสือดาวหิมะได้ทั้งหมดโดยใช้แบบจำลองเสือดาวหิมะสมัยใหม่”
“นอกจากนี้ สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือแม้ว่าแหล่งฟอสซิลเหล่านี้โดยทั่วไปจะตั้งอยู่ที่ระดับความสูงค่อนข้างต่ำ (ต่ำกว่า 500 เมตร) แต่ก็ตั้งอยู่ในสภาพแวดล้อมแบบภูเขาและโดยทั่วไปแล้วจะมีฟอสซิลคาปรีเน”
“ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือสถานที่ในโปรตุเกส ซึ่งไม่มีบันทึกเกี่ยวกับสัตว์ การสังเกตนี้ชี้ให้เห็นว่าภูมิประเทศที่เป็นภูเขาและความพร้อมของเหยื่อที่เกี่ยวข้องอาจมีความสำคัญต่อเสือดาวหิมะมากกว่าสภาพที่สูงและมีออกซิเจนต่ำ”
“ถ้ำ Niuyan เป็นสถานที่เดียวในโลกที่รู้จักทั้งเสือดาวหิมะและฟอสซิลเสือดาว”
“เนื่องจากเรารู้ว่าเสือดาวหิมะในปัจจุบันอาศัยอยู่ในเขตเปลี่ยนผ่านใกล้กับแนวป่าเป็นครั้งคราว การค้นพบถ้ำ Niuyan ชี้ให้เห็นว่าอาจมีสภาพแวดล้อมที่คล้ายคลึงกันที่นั่นเมื่อฟอสซิลถูกสะสม”
“ด้วยการบูรณาการบรรพชีวินวิทยา อณูชีววิทยา การวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ และการสร้างแบบจำลองการกระจายพันธุ์ ทำให้เราสามารถติดตามประวัติวิวัฒนาการและการปรับตัวทางสัณฐานวิทยาของเสือดาวหิมะ ซึ่งเป็นเป้าหมายสำคัญของการอนุรักษ์ระบบนิเวศบนที่ราบสูงชิงไห่-ทิเบต”
“การค้นพบของเราเผยให้เห็นเส้นทางวิวัฒนาการของเสือดาวหิมะ โดยบ่งชี้ว่าภูมิประเทศที่เป็นภูเขาอาจมีบทบาทสำคัญในการอยู่รอดของพวกมันมากกว่าปัจจัยทางสภาพอากาศเพียงอย่างเดียว”
ข้อมูลเชิงลึกเหล่านี้มีความสำคัญต่อความพยายามในการอนุรักษ์เสือดาวหิมะอย่างต่อเนื่อง และยังพิสูจน์ถึงประโยชน์ของการอนุรักษ์ซากดึกดำบรรพ์วิทยาอีกด้วย
“การวิเคราะห์ที่เราดำเนินการทำให้เราสรุปได้ว่าระดับความสูงและหิมะที่สูงนั้นไม่ใช่ปัจจัยจำกัดในการกระจายพันธุ์ของสัตว์ชนิดนี้ แต่เป็นพื้นที่เปิดโล่งและสูงชัน” ดร. Joan Madurell Malapeira กล่าว นักวิจัยจาก Università di Firenze และ Universitat Autònoma de Barcelona
“อีกนัยหนึ่ง เสือดาวหิมะถูกปรับตัวให้อาศัยอยู่บนภูเขามาโดยตลอด แต่ไม่จำเป็นต้องอยู่บนที่สูงและมีหิมะ”
“และในบริบทของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเช่นเดียวกับในปัจจุบัน เป็นสิ่งที่กระตุ้นให้เกิดความอยู่รอด”
ของทีมกระดาษได้รับการตีพิมพ์ในวารสารความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์-
-
ชีเกา เจียงจั่วและคณะ- 2568. ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิวัฒนาการและการปรับตัวต่อสภาพแวดล้อมที่สูงและเย็นในเชื้อสายเสือดาวหิมะความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์11 (3); ดอย: 10.1126/sciadv.adp5243
