大約13,000年前,北美洲的哺乳動物群落比現代非洲更加多樣化。那裡有多種馬,駱駝,美洲駝以及一種現已滅絕的動物,名為雕齒獸,它看起來有點像大眾甲殼蟲大小的犰狳。劍齒虎,一種體型與今天非洲獅子相當的劍齒貓,潛伏在草原上尋找地懶和猛獁象。七英尺長的巨型水獺啃食巨大的樹木。而且,如此巨大的生物不僅僅在北美洲被發現。在每個大陸上,哺乳動物在平均體型上在晚更新世都要大得多,晚更新世是一個地質時代,從大約250萬年前到大約11,700年前。
科學家們長期以來一直在爭論是什麼導致了所有這些大型動物的滅絕,而它們的許多小型同類卻倖存了下來。一個由新墨西哥大學生物學家Felisa Smith領導的研究團隊分析了數百萬年來哺乳動物滅絕的證據,發現每個大陸的大型哺乳動物幾乎都在人類首次出現的同時開始滅絕。他們在週四的科學雜誌上公佈了他們的發現。
如果滅絕趨勢繼續加速,現代的大象、犀牛、長頸鹿、河馬、野牛、老虎和許多其他大型哺乳動物也將很快消失,因為來自人類的主要威脅已經從過度捕獵、偷獵或其他型別的殺戮擴大到包括間接過程,如棲息地喪失和破碎化。史密斯的研究表明,200年後最大的陸地哺乳動物很可能就是家牛。
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一些科學家將責任完全歸咎於人類,認為過度捕獵註定了地球的大型動物群。在我們的原始人親戚直立人大約兩百萬年前從非洲擴充套件到歐亞大陸之後,智人在大約6萬到8萬年前緊隨其後,並在歐亞大陸廣泛傳播,加入了我們的近親尼安德特人和丹尼索瓦人。據認為,智人後來在5萬到6萬年前到達澳大利亞,並最終在1.3萬到1.5萬年前定居美洲。在哺乳動物滅絕的時間線上,大型動物僅在人類或其原始人親戚出現後才開始消失。但這可能是巧合嗎?其他人則認為,這些大規模死亡背後的主要罪魁禍首是氣候變化。
在他們的新研究中,史密斯和她的團隊編制了一個從6500萬年前到今天生活的所有陸地哺乳動物的資料庫。他們將時間線劃分為一百萬年的時間段,並分析了每個時間段的滅絕趨勢。“我們發現氣候在6500萬年間對哺乳動物的滅絕絕對沒有影響,”她說。
但是研究人員發現,從大約12.5萬年前開始,一直持續到今天,大型哺乳動物比小型哺乳動物更容易滅絕。結果,倖存哺乳動物的平均體型有所下降。而這些大型哺乳動物的滅絕與人類的出現緊密相關。
在北美洲,在人類祖先出現之前,哺乳動物的平均體重約為98公斤。今天,平均體型接近8公斤。“我們已經從哺乳動物[體型]分佈中削減了幾個數量級,”史密斯說。對於大多數哺乳動物的進化史來說,動物的體型並不能預測其滅絕風險。這種聯絡僅在原始人開始與大型哺乳動物一起生活後才出現。
這一發現並不意味著與氣候相關的變化不可能給某些野生動物種群帶來壓力,使人類更容易導致它們的最終衰落。相反,它表明大型哺乳動物更有可能滅絕與人類活動有關。一群在歐亞大陸、澳大利亞和美洲進化的動物,沒有受到使用工具、製造火、群居的原始人的捕食風險,突然面臨新的威脅。它們根本無法足夠快地適應以在這些雜食性雙足猿類的入侵中倖存下來。
此外,史密斯的分析還考察了原始人遷徙到歐亞大陸之前非洲哺乳動物的體型分佈。她發現,一旦原始人開始出現在那裡的陸地上,非洲哺乳動物的平均體型也變小了——而且它們彼此並肩進化。“他們有證據表明,在智人進化之前,非洲的原始人已經對該大陸哺乳動物的體型分佈產生了影響,”古生態學家、洛杉磯拉布雷亞瀝青坑博物館的助理館長兼挖掘現場主任Emily Lindsey說,她沒有參與這項研究。她說,這意味著“在現代人類進化之前,這些原始人物種群體已經在大陸範圍內產生了影響。”而且不需要太多原始人就能產生如此廣泛的影響。導致一個大型物種滅絕並不意味著殺死其所有成員。“你只需要每年殺死略多於其繁殖的數量,”Lindsey說。如果一個種群的繁殖率無法彌補其每年的損失,那麼在幾百年到幾千年內,該物種將 simply die out.
大型哺乳動物尤其脆弱,因為它們的繁殖速度很慢。例如,猛獁象和乳齒象可能有一個兩年的妊娠期,類似於現代大象,並且通常一次只產一個後代。因此,摧毀10萬隻猛獁象的種群比摧毀10萬隻兔子的種群要容易得多,兔子一年繁殖兩次,並且一窩產多仔。
大型動物對它們的生態系統具有不成比例的影響。它們傳播種子,推倒樹木,並每走一步都壓實土壤。它們在山坡上開闢的路徑形狀會影響水流和侵蝕。大型動物也為較小的生物創造了生存空間。例如,象腳印為池塘棲息的無脊椎動物創造了重要的棲息地。
史密斯說,從新發現中吸取的教訓是,我們的原始人遺產使我們成為非常熟練的殺手。“現在不同的是,”她說,“我們中的一些人足夠舒適,生活水平足夠高,我們可以開始思考我們對地球的使用。”我們中的許多人現在不再僅僅充當消費者,而是可以成為環境管理者。
