Żubr jest gatunkiem środowisk otwartych, którego populacje - po wyginięciu na wolności na początku XX w. - były odtwarzane w środowiskach leśnych. To, w jaki sposób jak żubry radzą sobie w tych mniej optymalnych środowiskach od kilkunastu lat, jest przedmiotem badań naukowców z Instytutu Biologii Ssaków PAN w Białowieży. W najnowszym artykule tego zespołu, opublikowanym na łamach czasopisma naukowego "Mammalian Biology", badacze przedstawili wyniki weryfikacji dwóch hipotez, popularnych w badaniach strategii żerowania roślinożerców.

Pierwsza z nich, tzw. zasada Jarmanna-Bella, zakłada, że zwierzęta o dużych rozmiarach ciała mogą zjadać pokarm o niższej jakości w porównaniu z mniejszymi zwierzętami - ze względu na niski stosunek tempa metabolizmu do pojemności układu trawiennego. Mniejsze zwierzęta z kolei, z powodu mniejszej pojemności żołądka, mają szybsze tempo trawienia, przez co potrzebują pokarmu o wyższej jakości. Zasada ta znalazła potwierdzenie w porównaniach międzygatunkowym, jednak niewiele jest wiadomo, czy znajduje ona zastosowanie u gatunków z wyraźnym dymorfizmem płciowym. W przypadku żubra różnica w wielkości ciała pomiędzy płciami jest bardzo duża, bo byki ważące średnio 630 kg (maks. 840 kg), są o 50 proc. cięższe od żubrzych, których średnia masa ciała wynosi 420 kg (maks. 540 kg) - zauważają autorzy nowego badania w informacji przesłanej serwisowi Nauka w Polsce.

Dodatkowo samice mają wyższe zapotrzebowanie energetyczne niż samce ze względu na ciążę i laktację.

Drugim testowanym w publikacji zagadnieniem była hipoteza starzenia się roślinności (ang. forage maturation hypothesis), która przewiduje, że wraz ze wzrostem biomasy roślinności następuje spadek jej jakości oraz związanej z tym strawności (głównie przez wzrost zawartości włókna). W związku z tym roślinożercy wybierając pokarm powinni optymalizować jego biomasę i jakość.

Najlepszym wyborem - według wspomnianej hipotezy - jest pokarm o pośrednich wartościach tych cech.

Aby zweryfikować obie hipotezy od maja do września naukowcy mierzyli biomasę roślinności i pobierali jej próbki na ścieżkach żerowania byków i krów żubra w Puszczy Białowieskiej. Dodatkowo mierzono biomasę roślinności na losowo wybranych punktach w różnych miesiącach i w różnych siedliskach. Próby roślinności pobrane na ścieżkach żerowania żubrów poddano analizom chemicznym, aby oznaczyć zawartość białka i kwaśno-detergentowego włókna (ADF) czyli celulozy i ligniny jako wskaźników jakości zjadanej biomasy roślinnej.

Wyniki badań pokazały, że jakość roślinności, wyrażona zawartością białka, była silnie zróżnicowana, zależnie od czasu i przestrzeni. Zawartość białka w roślinach wzrastała od maja do lipca, a następnie stopniowo spadała do września. Wzrastała również wraz z żyznością i wilgotnością siedlisk, i była najwyższa w wilgotnych lasach liściastych, niższa w lasach liściastych i na łąkach, a najniższa w borach mieszanych. Zmniejszała się natomiast wraz ze wzrostem biomasy roślinności. Zawartość włókna wykazywała odwrotny trend.

Średnia biomasa roślinności na płatach, na których żerowały żubry (131,5 g/m2) była istotnie niższa niż na losowych płatach roślinności (210,5 g/m2), co potwierdziło hipotezę starzenia się roślinności - piszą autorzy badania. Żubry wybierając płaty o średniej biomasie roślinności zachowywały się więc jak wiele innych gatunków zwierząt, w tym bizony. Biomasa i jakość konsumowanej roślinności w takich płatach umożliwiały żubrom zarówno minimalizować czas żerowania, jak i maksymalizować pobór energii.

"Nie znaleźliśmy natomiast potwierdzenia dla zasady Jarmanna-Bella na poziomie wewnątrzgatunkowym u żubra, ponieważ samce i samice żerowały na płatach o podobnej zawartości białka i ADF. Może to wynikać z bogactwa i zróżnicowania środowisk leśnych, które w sezonie wegetacyjnym oferują dużą biomasę łatwiej strawnego pokarmu w postaci roślin zielnych oraz liści drzew i krzewów. To powoduje, że samce i samice nie różnią się wybiórczością pokarmu, co mogłoby mieć miejsce w środowiskach, w których roślinność osiąga wyższą biomasę, a jej jakość szybko zmniejsza się w wyniku procesów starzenia (np. na łąkach). W takich środowiskach samce mogą być mniej selektywne i ze względu na dużą pojemność żwacza zjadać pokarm niższej jakości, natomiast samice muszą być bardziej wybiórcze aby zbilansować stosunek biomasy i jakość pokarmu, tak jak zostało to zaobserwowane u kuzynów żubra – bizonów na preriach Ameryki Północnej" – wyjaśnia prof. Rafał Kowalczyk z Instytutu Biologii Ssaków Pan w Białowieży, kierujący badaniami nad żubrem.

Samice wybierały jednak płaty o wyższej biomasie roślinności niż samce, co może mieć związek z socjalnością i ryzykiem drapieżnictwa. Samice, w przeciwieństwie do samców, zwykle żerują w stadach i mogą potrzebować większej biomasy roślinności aby zaspokoić potrzeby całej grupy, liczącej czasem kilkadziesiąt osobników. Drapieżnictwo ze strony wilków, choć nie odgrywa znaczącej roli w śmiertelności żubrów, jest coraz częściej notowane, i to w stosunku do cieląt żubrów. Podczas żerowania na obszarach o większej biomasie roślinności krowy mogą zachować czujność, czyli co jakiś czas podnosić głowę i obserwować otoczenie w poszukiwaniu drapieżników, w czasie przeżuwania dużych kęsów roślinności. Na płatach o niskiej biomasie pobieranie małych kęsów i żucie odbywa się jednocześnie, co wydłuża proces żerowania gdy głowa jest unoszona w celu obserwacji otoczenia.

"Wyniki tych badań pozwalają zrozumieć strategie żerowania tak dużego roślinożercy, jak żubr, i związek między wybiórczością pokarmową a ograniczeniami w dostępności i jakości roślinności w środowiskach otwartych, do których przystosowany jest żubr, oraz środowiskach leśnych, w których odtwarzano jego populacje. Wiedza ta ma znaczenie dla ochrony gatunku i programów odtwarzania populacji dużych roślinożerców, w których żubr jako jeden z niewielu przedstawicieli legendarnej megafauny, który przetrwał do czasów obecnych, odgrywa znaczącą rolę" – dodaje Kowalczyk.

Nauka w Polsce

zan/