编者注：以下文章经许可转载自The Conversation，这是一个报道最新研究的在线出版物。
作者：克里斯·道蒂，牛津大学
如果地球像人体一样，大型动物可能就像动脉，将养分从丰富的地方输送到需要的地方。目前，地球上有大片区域的生命受到关键养分（如磷）缺乏的限制。例如，亚马逊盆地东部的树木由于磷含量有限，生长速度相对缓慢。同样，亚马逊中部大部分地区的动物生命也受到钠短缺的限制。
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早在 12,000 年前，世界大部分地区看起来都像非洲稀树草原。南美洲曾是大型动物的家园，它们与石器时代的人类共存，包括几种类似大象的生物、巨型地懒和类似犰狳的生物，其大小如同一辆小型汽车。
巨型地懒 Megatherium 的骨骼。
图片来源：Ballista
在南美洲，大多数养分起源于安第斯山脉，并通过河流系统冲刷到森林中。然而，在旱地上，除非这些养分通过动物的身体运输并在粪便中沉积，否则这些养分供应不足。虽然小型动物在小范围内传播养分，但大型动物的活动范围要大得多。例如，大型动物比小型动物拥有更大的活动范围，它们吃得更多，而且肠道更长。当这些大型动物灭绝时，它们的栖息地不仅失去了它们，也失去了它们移动的养分。
我和同事们开发了一个数学模型，类似于物理学家用来计算热扩散的模型，以估计动物传播养分的能力。该模型基于动物的体型，并借鉴了现有化石遗骸的数据。由此，我们可以估计动物的食量、排泄量以及它们的活动范围和距离。
我们的模型表明，大型动物不仅重要，而且在传播养分方面比小型动物更重要。如果已知动物的平均体型和分布，该模型使我们能够计算动物在地球上任何时间和任何地点传播养分的能力。它还可以用于估计过去灭绝事件的影响，例如亚马逊地区的灭绝事件。此外，它还可以预测未来潜在事件的影响，例如如果非洲象灭绝，对土壤肥力的影响。
我们发现，12,000 年前亚马逊地区大型动物的大规模灭绝使这种天然养分泵的功能大幅下降了 98%。磷等重要养分不再在该地区传播，而是集中在与洪泛区接壤的地区。即使在灭绝发生数千年后，亚马逊盆地仍未从这种阶跃变化中恢复过来。未来数千年，亚马逊和其他全球地区的养分可能会继续减少。
人们通过在农业中使用肥料来向地球添加养分。然而，虽然大型动物倾向于传播养分，但我们倾向于集中养分。现在，牛等大型动物被围起来，无法像以前自由放养的生物那样传播养分。因此，今天，某些地区养分过多（农业区附近），而另一些地区则太少（自然生态系统）。
在今天的地球上，土壤中养分的供应取决于河流沉积物或空气传播的养分。然而，这项分析表明，我们可能正在经历亚马逊地区，以及可能世界各地曾经在肥沃景观方面发挥重要作用的大型动物的特殊灭绝后阶段。如果人类在 12,000 年前促成了大型动物的大规模灭绝，那么人类对全球环境的影响甚至在农业出现之前就开始了。
本文最初发表于The Conversation。阅读原文。