編者注：以下文章經許可轉載自The Conversation，這是一個報道最新研究的線上出版物。
作者：克里斯·道蒂，牛津大學
如果地球像人體一樣，大型動物可能就像動脈，將養分從豐富的地方輸送到需要的地方。目前，地球上有大片區域的生命受到關鍵養分（如磷）缺乏的限制。例如，亞馬遜盆地東部的樹木由於磷含量有限，生長速度相對緩慢。同樣，亞馬遜中部大部分地區的動物生命也受到鈉短缺的限制。
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早在 12,000 年前，世界大部分地區看起來都像非洲稀樹草原。南美洲曾是大型動物的家園，它們與石器時代的人類共存，包括幾種類似大象的生物、巨型地懶和類似犰狳的生物，其大小如同一輛小型汽車。
巨型地懶 Megatherium 的骨骼。
圖片來源：Ballista
在南美洲，大多數養分起源於安第斯山脈，並透過河流系統沖刷到森林中。然而，在旱地上，除非這些養分透過動物的身體運輸並在糞便中沉積，否則這些養分供應不足。雖然小型動物在小範圍內傳播養分，但大型動物的活動範圍要大得多。例如，大型動物比小型動物擁有更大的活動範圍，它們吃得更多，而且腸道更長。當這些大型動物滅絕時，它們的棲息地不僅失去了它們，也失去了它們移動的養分。
我和同事們開發了一個數學模型，類似於物理學家用來計算熱擴散的模型，以估計動物傳播養分的能力。該模型基於動物的體型，並借鑑了現有化石遺骸的資料。由此，我們可以估計動物的食量、排洩量以及它們的活動範圍和距離。
我們的模型表明，大型動物不僅重要，而且在傳播養分方面比小型動物更重要。如果已知動物的平均體型和分佈，該模型使我們能夠計算動物在地球上任何時間和任何地點傳播養分的能力。它還可以用於估計過去滅絕事件的影響，例如亞馬遜地區的滅絕事件。此外，它還可以預測未來潛在事件的影響，例如如果非洲象滅絕，對土壤肥力的影響。
我們發現，12,000 年前亞馬遜地區大型動物的大規模滅絕使這種天然養分泵的功能大幅下降了 98%。磷等重要養分不再在該地區傳播，而是集中在與洪泛區接壤的地區。即使在滅絕發生數千年後，亞馬遜盆地仍未從這種階躍變化中恢復過來。未來數千年，亞馬遜和其他全球地區的養分可能會繼續減少。
人們透過在農業中使用肥料來向地球新增養分。然而，雖然大型動物傾向於傳播養分，但我們傾向於集中養分。現在，牛等大型動物被圍起來，無法像以前自由放養的生物那樣傳播養分。因此，今天，某些地區養分過多（農業區附近），而另一些地區則太少（自然生態系統）。
在今天的地球上，土壤中養分的供應取決於河流沉積物或空氣傳播的養分。然而，這項分析表明，我們可能正在經歷亞馬遜地區，以及可能世界各地曾經在肥沃景觀方面發揮重要作用的大型動物的特殊滅絕後階段。如果人類在 12,000 年前促成了大型動物的大規模滅絕，那麼人類對全球環境的影響甚至在農業出現之前就開始了。
本文最初發表於The Conversation。閱讀原文。