猛犸象如何输掉灭绝彩票

化石、气候记录和 DNA 揭示了冰河时代生物灭绝的不可预测性。

作者:Ewen Callaway,来自 自然 杂志

自从上一个冰河时代以来,长毛猛犸象、披毛犀以及其他大型动物相继灭绝,它们各自屈服于不同的致命环境组合。这项结论——对化石、气候记录和 DNA 进行大规模分析的结果——暗示,要确定当今最有可能消失的物种可能比想象的更困难。

研究人员研究了过去 50,000 年中六种“大型动物”的命运,发现气候变化和栖息地丧失与许多物种的灭绝有关,人类在某些情况下发挥了作用,但在其他情况下则没有。但是,没有明确的模式可以解释这些动物为何灭绝,并且事实证明,无法根据栖息地或遗传多样性来预测哪些物种会灭绝,哪些物种会生存下来。


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哥本哈根大学的古遗传学家 Eske Willerslev 说:“这几乎就像是一个随机过程。”他领导了今天在线发表在《自然》杂志上的这项研究。“如果再次进行整个实验,我们可能会有长毛猛犸象而没有驯鹿,那么圣诞老人就会用长毛猛犸象拉他的雪橇了。”

大型动物群的衰落

五万年前,地球上漫游着不少于 150 属的大型动物,包括长毛猛犸象、巨型地懒和洞熊。在 40,000 年内,其中三分之二消失了。一些科学家注意到,现代人类大约在此时期遍布世界各地,他们设想了一场闪电战,技术精湛的人类将这些动物猎杀至灭绝。冰河时代的结束及其带来的栖息地变化导致其他研究人员将责任归咎于气候。

Willerslev 说,一些混乱的产生是因为研究人员经常使用不同的方法和分布在世界各地的不同动物来得出关于大型动物灭绝的一般性结论。为了获得更一致的图景,他和他的同事绘制了长毛猛犸象、披毛犀、野马、驯鹿、草原野牛和麝牛的种群动态。

研究人员创建了一系列这些动物在欧洲、亚洲和北美洲分布范围的快照(来自气候记录和数百个化石)以及它们在 42,000 年至 6,000 年前之间的大致种群规模(基于古代线粒体 DNA 序列)。

哥本哈根大学研究团队成员、古遗传学家 Eline Lorenzen 说,这些物种中的大多数在上一个冰河时代蓬勃发展,这扩大了它们喜爱的草原苔原栖息地。随着气候随后变暖,披毛犀、长毛猛犸象和欧亚麝牛种群相继灭绝,因为种群之间变得越来越孤立。但这些灭绝事件发生在数千年之间,动物的分布范围也以不同的方式发生变化。例如,披毛犀一直漫游在欧洲和亚洲的大部分地区,直到大约 14,000 年前灭绝,而猛犸象的分布范围则逐渐向北迁移,直到大约 4,000 年前消失。

并非全是我们的错

人类并非对某些物种的灭绝负有责任,但在其他物种的灭绝中仍然受到怀疑。例如,在人类居住的遗址中很少发现麝牛遗骸,而且该物种的分布范围与人类的分布范围几乎没有重叠。冰河时代后其分布范围的缩小表明,仅气候变化可能就足以导致其在欧亚大陆灭绝。另一方面,野马一直生活在欧洲和亚洲,直到最近,欧洲和西伯利亚三分之二的考古遗址都发现了它们的骨骼,这暗示了人类在其消失中所起的作用。

Lorenzen 说,生物学为这些差异提供了一种解释。例如,麝牛难以应对夏季高温,现在仅在北美北极地区和格陵兰岛被发现。而长毛猛犸象繁殖缓慢,而驯鹿则更具繁殖力,“几乎像啮齿动物一样”,她说。

预测失败

该团队发现,根据动物的遗传多样性或其分布范围的大小,都无法预测物种未来的灭绝。“如果我在 20,000 到 35,000 年前出现,我会预测驯鹿会灭绝,而欧亚麝牛会安然无恙,”Willerslev 说。他说,这可能意味着将很难确定哪些现代物种面临最大的灭绝风险。

加州大学伯克利分校的古生物学家 Anthony Barnosky 同意,冰河时代的灭绝可能预示着今天由气候变化和人类扩张共同驱动的灭绝。但他表示,仔细研究个别物种的生物学和生态学应该可以提供关于哪些物种面临最大威胁的线索。

其他人,如加拿大西汉密尔顿麦克马斯特大学的古遗传学家 Hendrik Poinar 警告说,当应用于现代较小动物甚至植物的灭绝时,大型动物的困境可能会产生误导。“猛犸象的遭遇很有趣,”他说。“但是,当我们考虑今天的物种时,大型动物仅占我们现有动物群的一小部分。”

本文经《自然》杂志许可转载。该文章于 2011 年 11 月 2 日首次发表

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