猛獁象如何輸掉滅絕彩票

化石、氣候記錄和 DNA 揭示了冰河時代生物滅絕的不可預測性。

作者:Ewen Callaway,來自 自然 雜誌

自從上一個冰河時代以來,長毛猛獁象、披毛犀以及其他大型動物相繼滅絕,它們各自屈服於不同的致命環境組合。這項結論——對化石、氣候記錄和 DNA 進行大規模分析的結果——暗示,要確定當今最有可能消失的物種可能比想象的更困難。

研究人員研究了過去 50,000 年中六種“大型動物”的命運,發現氣候變化和棲息地喪失與許多物種的滅絕有關,人類在某些情況下發揮了作用,但在其他情況下則沒有。但是,沒有明確的模式可以解釋這些動物為何滅絕,並且事實證明,無法根據棲息地或遺傳多樣性來預測哪些物種會滅絕,哪些物種會生存下來。


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哥本哈根大學的古遺傳學家 Eske Willerslev 說:“這幾乎就像是一個隨機過程。”他領導了今天線上發表在《自然》雜誌上的這項研究。“如果再次進行整個實驗,我們可能會有長毛猛獁象而沒有馴鹿,那麼聖誕老人就會用長毛猛獁象拉他的雪橇了。”

大型動物群的衰落

五萬年前,地球上漫遊著不少於 150 屬的大型動物,包括長毛猛獁象、巨型地懶和洞熊。在 40,000 年內,其中三分之二消失了。一些科學家注意到,現代人類大約在此時期遍佈世界各地,他們設想了一場閃電戰,技術精湛的人類將這些動物獵殺至滅絕。冰河時代的結束及其帶來的棲息地變化導致其他研究人員將責任歸咎於氣候。

Willerslev 說,一些混亂的產生是因為研究人員經常使用不同的方法和分佈在世界各地的不同動物來得出關於大型動物滅絕的一般性結論。為了獲得更一致的圖景,他和他的同事繪製了長毛猛獁象、披毛犀、野馬、馴鹿、草原野牛和麝牛的種群動態。

研究人員建立了一系列這些動物在歐洲、亞洲和北美洲分佈範圍的快照(來自氣候記錄和數百個化石)以及它們在 42,000 年至 6,000 年前之間的大致種群規模(基於古代線粒體 DNA 序列)。

哥本哈根大學研究團隊成員、古遺傳學家 Eline Lorenzen 說,這些物種中的大多數在上一個冰河時代蓬勃發展,這擴大了它們喜愛的草原苔原棲息地。隨著氣候隨後變暖,披毛犀、長毛猛獁象和歐亞麝牛種群相繼滅絕,因為種群之間變得越來越孤立。但這些滅絕事件發生在數千年之間,動物的分佈範圍也以不同的方式發生變化。例如,披毛犀一直漫遊在歐洲和亞洲的大部分地區,直到大約 14,000 年前滅絕,而猛獁象的分佈範圍則逐漸向北遷移,直到大約 4,000 年前消失。

並非全是我們的錯

人類並非對某些物種的滅絕負有責任,但在其他物種的滅絕中仍然受到懷疑。例如,在人類居住的遺址中很少發現麝牛遺骸,而且該物種的分佈範圍與人類的分佈範圍幾乎沒有重疊。冰河時代後其分佈範圍的縮小表明,僅氣候變化可能就足以導致其在歐亞大陸滅絕。另一方面,野馬一直生活在歐洲和亞洲,直到最近,歐洲和西伯利亞三分之二的考古遺址都發現了它們的骨骼,這暗示了人類在其消失中所起的作用。

Lorenzen 說,生物學為這些差異提供了一種解釋。例如,麝牛難以應對夏季高溫,現在僅在北美北極地區和格陵蘭島被發現。而長毛猛獁象繁殖緩慢,而馴鹿則更具繁殖力,“幾乎像齧齒動物一樣”,她說。

預測失敗

該團隊發現,根據動物的遺傳多樣性或其分佈範圍的大小,都無法預測物種未來的滅絕。“如果我在 20,000 到 35,000 年前出現,我會預測馴鹿會滅絕,而歐亞麝牛會安然無恙,”Willerslev 說。他說,這可能意味著將很難確定哪些現代物種面臨最大的滅絕風險。

加州大學伯克利分校的古生物學家 Anthony Barnosky 同意,冰河時代的滅絕可能預示著今天由氣候變化和人類擴張共同驅動的滅絕。但他表示,仔細研究個別物種的生物學和生態學應該可以提供關於哪些物種面臨最大威脅的線索。

其他人,如加拿大西漢密爾頓麥克馬斯特大學的古遺傳學家 Hendrik Poinar 警告說,當應用於現代較小動物甚至植物的滅絕時,大型動物的困境可能會產生誤導。“猛獁象的遭遇很有趣,”他說。“但是,當我們考慮今天的物種時,大型動物僅佔我們現有動物群的一小部分。”

本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於 2011 年 11 月 2 日首次發表

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