O jeskynních medvědech, dávno vyhynulých tvorech, s nimiž museli naši dávní předkové bojovat o vzácné jeskynní přístřešky, slyšela většina z nás díky Eduardu Štorchovi. Vědecký výzkum jeskynních medvědů však zvláště v posledních letech pokročil mílovými kroky a řada »pravd« z Lovců mamutů má již své místo na smetišti dějin. 21. STOLETÍ vám přináší nejnovější poznatky.

Konec poslední doby ledové proměnil velkou část zejména severní polokoule k nepoznání. Z pohledu paleontologa se její vrchol, sklonek a doba těsně po ní vyznačuje hromadným vymíráním (extinkcí) tzv. kvartérní megafauny.

Celosvětově přišla Země asi o 70 druhů velkých forem savců od populárních mamutů či srstnatých nosorožců po méně známé druhy, jako byli obří pásovci glyptodoni či gigantičtí severoameričtí bobři rodu Castoroides.

Jedním z typických zástupců vyhynulé megafauny pozdních čtvrtohor, známým i z našeho území, je medvěd jeskynní. I přes dynamicky rostoucí poznatky o její evoluční historii a životních zvycích si však tato majestátní, dávno vyhynulá šelma stále udržuje řadu tajemství.

Když se řekne medvěd…

Největší zástupce řádu šelem, medvědy, není nutné nijak zvlášť představovat. Z hlediska systematiků patří do jedné ze dvou dnes žijících vývojových linií šelem, jimž zoologové říkají psotvární (Caniformia). Tou druhou jsou šelmy kočkotvárné – Feliformia.

K jejich nejbližším příbuzným patří nejen psi, ale zvířata na první pohled tak nepodobná, jako jsou ploutvonožci (tuleni, lachtani a mroži) a také šelmy lasicovité či medvídkovité (např. mývalové).

Medvědi mají za sebou relativně dlouhou a pestrou evoluční minulost, během níž se objevilo a zmizelo nejen podstatně větší množství druhů, ale i celých vývojových linií.

Dnes nalezneme po celém světě »pouhých« 8 druhů medvědů. Řadíme je do tří poměrně jasně odlišených vývojových linií (podčeledí):  krátkohlavé medvědy (Tremarctinae), jejichž jediným žijícím zástupcem je jihoamerický medvěd brýlatý, pandy (Ailuropodinae) s jedním jediným druhem pandou velkou a medvědy pravé (Ursinae), mezi které spadají všechny zbývající druhy.

Milovníci jeskyní

Nejznámějším vyhynulým druhem je právě medvěd jeskynní (Ursus gr. spelaeus), v němž vidí odborníci již vysoce odvozeného (odborně řečeno evolvovaného) zástupce »pravých medvědů« z podčeledi Ursinae.

Jen skutečně málokteré zvíře dělá takovou čest svému jménu jako právě jeskynní medvědi. Zatímco řada jiných zvířat hledá v jeskyních spíše jen dočasný úkryt před krátkodobými rozmary počasí či místo k přezimovaní ve stavu hibernace (zimního spánku), byli medvědi jeskynní vázáni k těmto relativně vzácným úkrytům podstatně intimnější vazbou než například jejich příbuzní medvědi hnědí.

Typickou »medvědí jeskyní« jsou hluboké a rozvětvené komplexy vápencových jeskyní, jaké nalezneme např. u nás v Moravském krasu. Z těchto míst pocházejí nádherně zachované kompletní kostry, dnes vystavené v muzeích v Brně a ve Vídni.

Jediný společenský medvěd?

Spojení jeskynních medvědů s jeskyněmi bylo skutečně neobyčejně silné. O tyto vzácné úkryty však nestáli pouze oni. Velcí konkurenti jeskynních medvědů, jeskynní lvi a jeskynní hyeny však dávali přednost mělčeji položeným částem jeskyní.

Medvědi, kteří se neváhali pohybovat v částech hlubších, tak mohli být během zimního spánku mnohem méně rušeni.

Někteří přední (!) vědci dnes dokonce spekulují, že přechod k jeskynnímu způsobu života hluboce ovlivnil i jejich životní způsoby. „Zatímco dnes známé druhy medvědů jsou typickými samotáři a drobné skupinky tvoří pouze matky s mláďaty či výjimečně dva sourozenci, nálezy velkého množství koster pohromadě by mohly svědčit pro to, že tento druh žil v menších skupinkách v neustálé blízkosti jeskyní,“ vysvětluje jeden z předních (!) českých specialistů na fosilní medvědy Jan Wagner z Laboratoře paleobiologie a paleoekologie Geologického ústavu AV ČR v Praze-Lysolajích.

Pasoucí se medvědi

Jeskyně sice poskytovaly medvědům úkryt, a to nejen v období zimního spánku, ale za potravou musely tyto obří šelmy vycházet na denní světlo.

Otázkou pro paleontology zůstává, jakou potravou se vlastně tato majestátní zvířata, jejichž velikost dosahovala přinejmenším velikosti největších poddruhů dnešních medvědů hnědých (aljašský medvěd kodiak), vlastně živila.

Mezi jeho příbuznými najdeme jak všežravce (většina druhů), tak i takřka čisté masožravce (medvěd lední) i výhradní specialisty na rostlinnou potravu (panda velká).

Tvar spodních čelistí (mandibul) a zvyšující se komplexnost zubů napovídá, že jeskynní medvědi byli specializováni v první řadě na rostlinnou potravu. Totéž svědectví vydávají i moderní chemické analýzy, založené na zjišťování poměru stabilních izotopů dusíku (δ15N) a uhlíku (δ 13C) v kostech či sklovině.

Připočteme-li k tomu i analýzy fosilních výkalů, tzv. koprolitů, v nichž se objevuje pyl vysokohorských rostlin, vyjde nám, že jeskynní medvědi se v okolí jeskyní z velké části skutečně nejspíše „pásli“.

21. STOLETÍ doplňuje:

Pohled na jeskynní medvědy jakožto víceméně striktní vegetariány poněkud zkomplikovaly nálezy z rumunské jeskyně Peştera cu Oase. Izotopová analýza totiž naznačila větší množství živočišných proteinů v potravě této populace.

Odborníci se však shodují na tom, že konečná interpretace těchto výsledků bude vyžadovat ještě další studium.

Co prozradily geny?

Tradiční metodou paleontologie je pochopitelně analýza fosilií a jejich uložení. Pro zvířata, která zemřela relativně nedávno (v úvahu padá poslední část čtvrtohor, tzv. svrchní pleistocén a holocén, od 50 000 let po dnešek), je však dnes již možné využívat i jinou metodu – pohled do genů.

Díky raketovému rozvoji paleogenetických metod je dnes možné izolovat a »přečíst« DNA z mitochondrií (mtDNA), někdy dokonce i malé části DNA jaderné. Tato metoda se tak pomalu stává dominantním trendem v paleontologii příslušného období (viz rámeček).

„Díky hojnosti nálezů i své atraktivitě pro badatele i laické publikum patří mezi »vlajkové lodi« paleogenetiky právě jeskynní medvědi,“ popisuje současnou situaci Jan Wagner. Jelikož jeskynní medvědi obývali velmi rozsáhlý areál (od západní Evropy až po Kavkaz, Ural a nově byli doloženi dokonce i na Sibiři a Altaji), byli pochopitelně rozrůzněni do řady morfologických typů, což se částečně odráží i v genech.

Od medvědů »prajeskynních« k jeskynním

Za společného předka dnešních hnědých medvědů i medvědů jeskynních je považována skupina fosilních medvědů, sdružovaná pod druh Ursus etruscus. Po rozchodu obou linií se stal základem pro všechny pozdější linie jeskynních medvědů druh označovaný jako Ursus deningeri.

Zástupci tohoto druhu již postupně přecházeli k typickému životnímu stylu, tedy k silné vazbě na jeskyně. Genetická analýza mitochondriální DNA pak u klasických jeskynních medvědů poslední doby ledové odhalila 4 základní genetické skupiny (tzv.

haploskupiny). Jan Wagner však upozorňuje na to, abychom výsledky genetických analýz nepřeceňovali: „Propojení těchto geneticky definovaných jednotek s fenotypem medvědů (tedy tím, jak zvířata skutečně vypadala) není jednoznačné a jen u dvou z nich máme alespoň rámcovou představu o jejich vzájemném vztahu.

Jde o klasického jeskynního medvěda Ursus spelaeus a další druh (či dle některých odborníků pouze poddruh) Ursus ingresus. Tyto naše znalosti jsou založeny především na dlouholetých výzkumech týmu paleontologů pod vedením profesora Gernota Rabedera z Vídeňské univerzity.“.

Medvědi podávají demisi

V závěrečné fázi vývoje druhu, tedy od doby před zhruba 50 000 lety, se však genetická variabilita jeskynních medvědů začala prudce snižovat.

Pro genetiky to bývá neklamným znamením toho, že počet jedinců v přírodě klesá a záhy může být jejich osud zpečetěn. Smutný konec na sebe skutečně nenechal dlouho čekat. Podle radiokarbonového datování bylo stáří nejmladších kosterních pozůstatků jeskynních medvědů (studované vzorky pocházely převážně ze střední Evropy) situováno do doby počátku posledního glaciálního maxima před asi 27 000 let.

Od této skutečnosti není daleko k úvaze, že za vyhynutím jeskynních medvědů stál nečekaně silný úder chladu. Je to však skutečně ten správný důvod? Je možné, že by medvědi přežili několik předcházejících dob ledových a nechali se zlikvidovat až jejím posledním úderem?

Lidé, nebo klima?

I přes to, že někteří přední vědci tento názor stále zastávají, kloní se dnes odborná komunita ke komplexnějšímu pohledu.

Studie uveřejněná před nedávnem týmem genetiků vedených Michaelem Heffreiterem a Michaellem Knappem z Ústavu Maxe Plancka pro evoluční antropologii v německém Lipsku interpretuje pokles genetické variability a následné úplné vymizení jeskynních medvědů šířeji.

Pouhé vymizení vhodné potravy by podle nich nestačilo – »pomocnou ruku« museli přiložit i lidé.

Úpadek slávy jeskynních medvědů se totiž poměrně jasně shoduje s dobou, kdy na své vítězné tažení Evropou nastoupili lidé moderního typu. Ti z jeskyní postupně vytlačili nejen medvědy, hyeny a lvy, ale i své nejbližší příbuzné, neandertálce.

„Skutečný důvod vymizení jeskynních medvědů je však stejně jako u dalších zvířat tzv. kvartérní megafauny stále nedořešenou záhadou,“ shrnuje současný stav poznání Jan Wagner.

21. STOLETÍ doplňuje:

Vymizení jeskynních medvědů na vrcholu poslední doby ledové však není zcela jednoznačné. Například z francouzské jeskyně Chauvet známe nález datovaný do doby před 19 000 lety a ze španělské Galicie starý dokonce necelých 14 000 let.

Abychom si však byli jisti, že se skutečně jednalo o déle přežívající populace v jižnějších částech Evropy, bude třeba tato datování ještě potvrdit.

Osmý druh medvěda

*Je panda medvěd, nebo není? Na první pohled samozřejmě ano, a proto byla také původně mezi medvědy řazena.

*Na základě zvláštností jejího způsobu života i anatomie se však vloudily pochybnosti.

*Spolu s menší, a dlužno říci, že vzhledově velmi nepodobnou pandou červenou, byla řazena buď k šelmám medvídkovitým (tedy do příbuzenstva mývalů či nosálů), nebo do zcela samostatné čeledi pandovitých (Ailuridae).

*Hádanku, která dlouhou dobu vzrušovala zoology, nakonec rozřešily molekulárně-genetické studie.

*Např. tým vedený Stephenem J. O’Brienem ze Smithsonianského institutu ve Washingtonu DC pohledem do genů zjistil, že panda velká představuje jakousi »živou fosilii« z dob samého počátku evoluce medvědů.

*Tvoří tedy samostatnou linii (podčeleď Ailuropodinae) v rámci šelem medvědovitých (Ursidae). U pandy malé se nakonec ukázalo, že s pandou velkou nemá příliš mnoho společného a tvoří zcela samostatnou linii, příbuznou šelmám medvídkovitým a lasicovitým.

Největší z šelem

*Kromě jeskynních medvědů, typických zvířat starého světa, zmizeli během vymírání pleistocénní megafauny z povrchu zemského i některé typické americké druhy medvědů. A rozhodně nešlo o zvířata ledajaká!

Severoamerický medvěd krátkočelý (Arctodus simus) dosahoval váhy až 800 kg a výšky 180 cm v lopatkách. Při postavení na zadní dosáhli velcí samci snadno do výšky 4 metrů! Poslední exempláře tohoto druhu žily v Severní Americe ještě před asi 11 000–10 000 lety.

*Zhruba ve stejné době, asi před 10 000 lety, vyhynuli i jeho příbuzní, poslední medvědi rodu Arctotherium. Předkové tohoto typicky jihoamerického rodu sem přišli ze Severní Ameriky asi před 2 000 000 let.

Fosilie spodnopleistocénního druhu A. angustidens, nalezené při stavebních pracích ve městě La Plata (nedaleko Buenos Aires v Argentině), naznačují, že největší jedinci tohoto druhu mohli vážit až 1600 kg a byli tak zdaleka největšími medvědy všech dob.

*Studie argentinského paleontologa Leopolda H. Soibelzona ukazují, že jihoameričtí medvědi se narozdíl od svých evropských a severoamerických příbuzných během vývoje spíše zmenšovali.

Potíže s prastarou DNA

*Z těl dávno uhynulých exemplářů zvířat, rostlin či planktonních mikroorganismů lze v některých případech získat vzorky DNA, kterým se někdy přezdívá »fosilní DNA« či aDNA (ancient DNA). Životnost molekuly DNA v přírodě není nekonečná – měří se většinou v desítkách tisíc let.

Jen za velmi příznivých podmínek, např. v sibiřském permafrostu, se může zachovat molekula DNA až po celý 1 000 000 let.

*Se čtením takové genetické informace je spojena mnohem větší řada potíží než se čtením vzorků získaných ze současných tvorů. Jelikož se použitelné DNA podaří získat většinou jen velmi malé množství, je nesmírně důležité zabránit její kontaminaci a práce proto musí probíhat v neskutečně sterilních podmínkách.

Zcela vyloučeny jsou například staré budovy, které jsou díky lidské přítomnosti doslova nasáklé naší DNA.

*U nás žádné pracoviště, které by se zabývalo studiem DNA fosilních savců, bohužel nenajdeme. Nejbližší a možná vůbec nejznámější z nich je však zcela nedaleko našich hranic: v Institutu Maxe Plancka pro evoluční antropologii v Lipsku.