大约13,000年前,北美洲的哺乳动物群落比现代非洲更加多样化。那里有多种马,骆驼,美洲驼以及一种现已灭绝的动物,名为雕齿兽,它看起来有点像大众甲壳虫大小的犰狳。剑齿虎,一种体型与今天非洲狮子相当的剑齿猫,潜伏在草原上寻找地懒和猛犸象。七英尺长的巨型水獭啃食巨大的树木。而且,如此巨大的生物不仅仅在北美洲被发现。在每个大陆上,哺乳动物在平均体型上在晚更新世都要大得多,晚更新世是一个地质时代,从大约250万年前到大约11,700年前。
科学家们长期以来一直在争论是什么导致了所有这些大型动物的灭绝,而它们的许多小型同类却幸存了下来。一个由新墨西哥大学生物学家Felisa Smith领导的研究团队分析了数百万年来哺乳动物灭绝的证据,发现每个大陆的大型哺乳动物几乎都在人类首次出现的同时开始灭绝。他们在周四的科学杂志上公布了他们的发现。
如果灭绝趋势继续加速,现代的大象、犀牛、长颈鹿、河马、野牛、老虎和许多其他大型哺乳动物也将很快消失,因为来自人类的主要威胁已经从过度捕猎、偷猎或其他类型的杀戮扩大到包括间接过程,如栖息地丧失和破碎化。史密斯的研究表明,200年后最大的陆地哺乳动物很可能就是家牛。
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一些科学家将责任完全归咎于人类,认为过度捕猎注定了地球的大型动物群。在我们的原始人亲戚直立人大约两百万年前从非洲扩展到欧亚大陆之后,智人在大约6万到8万年前紧随其后,并在欧亚大陆广泛传播,加入了我们的近亲尼安德特人和丹尼索瓦人。据认为,智人后来在5万到6万年前到达澳大利亚,并最终在1.3万到1.5万年前定居美洲。在哺乳动物灭绝的时间线上,大型动物仅在人类或其原始人亲戚出现后才开始消失。但这可能是巧合吗?其他人则认为,这些大规模死亡背后的主要罪魁祸首是气候变化。
在他们的新研究中,史密斯和她的团队编制了一个从6500万年前到今天生活的所有陆地哺乳动物的数据库。他们将时间线划分为一百万年的时间段,并分析了每个时间段的灭绝趋势。“我们发现气候在6500万年间对哺乳动物的灭绝绝对没有影响,”她说。
但是研究人员发现,从大约12.5万年前开始,一直持续到今天,大型哺乳动物比小型哺乳动物更容易灭绝。结果,幸存哺乳动物的平均体型有所下降。而这些大型哺乳动物的灭绝与人类的出现紧密相关。
在北美洲,在人类祖先出现之前,哺乳动物的平均体重约为98公斤。今天,平均体型接近8公斤。“我们已经从哺乳动物[体型]分布中削减了几个数量级,”史密斯说。对于大多数哺乳动物的进化史来说,动物的体型并不能预测其灭绝风险。这种联系仅在原始人开始与大型哺乳动物一起生活后才出现。
这一发现并不意味着与气候相关的变化不可能给某些野生动物种群带来压力,使人类更容易导致它们的最终衰落。相反,它表明大型哺乳动物更有可能灭绝与人类活动有关。一群在欧亚大陆、澳大利亚和美洲进化的动物,没有受到使用工具、制造火、群居的原始人的捕食风险,突然面临新的威胁。它们根本无法足够快地适应以在这些杂食性双足猿类的入侵中幸存下来。
此外,史密斯的分析还考察了原始人迁徙到欧亚大陆之前非洲哺乳动物的体型分布。她发现,一旦原始人开始出现在那里的陆地上,非洲哺乳动物的平均体型也变小了——而且它们彼此并肩进化。“他们有证据表明,在智人进化之前,非洲的原始人已经对该大陆哺乳动物的体型分布产生了影响,”古生态学家、洛杉矶拉布雷亚沥青坑博物馆的助理馆长兼挖掘现场主任Emily Lindsey说,她没有参与这项研究。她说,这意味着“在现代人类进化之前,这些原始人物种群体已经在大陆范围内产生了影响。”而且不需要太多原始人就能产生如此广泛的影响。导致一个大型物种灭绝并不意味着杀死其所有成员。“你只需要每年杀死略多于其繁殖的数量,”Lindsey说。如果一个种群的繁殖率无法弥补其每年的损失,那么在几百年到几千年内,该物种将 simply die out.
大型哺乳动物尤其脆弱,因为它们的繁殖速度很慢。例如,猛犸象和乳齿象可能有一个两年的妊娠期,类似于现代大象,并且通常一次只产一个后代。因此,摧毁10万只猛犸象的种群比摧毁10万只兔子的种群要容易得多,兔子一年繁殖两次,并且一窝产多仔。
大型动物对它们的生态系统具有不成比例的影响。它们传播种子,推倒树木,并每走一步都压实土壤。它们在山坡上开辟的路径形状会影响水流和侵蚀。大型动物也为较小的生物创造了生存空间。例如,象脚印为池塘栖息的无脊椎动物创造了重要的栖息地。
史密斯说,从新发现中吸取的教训是,我们的原始人遗产使我们成为非常熟练的杀手。“现在不同的是,”她说,“我们中的一些人足够舒适,生活水平足够高,我们可以开始思考我们对地球的使用。”我们中的许多人现在不再仅仅充当消费者,而是可以成为环境管理者。