劍齒虎守護地球綠色

斯劍虎和其他冰河時代食肉動物如何改變了它們周圍的世界

Smilodon

斯劍虎在拉布雷亞展品中襲擊大地懶。

布萊恩·斯威泰克

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,僅反映作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


冰河時代的巨型食草動物是生態系統工程師。無論它們走到哪裡,乳齒象、樹懶、野牛及其同類都透過進食、排洩、踐踏以及其他方式進行植物粉碎活動來改變地貌。但它們並非孤立的行動者。 沿著工程師的比喻,冰河時代的巨型食草動物有管理者。這些管理者就是劍齒虎、鬣狗、狼和其他過去的掠食者。

許多更新世食肉動物看起來確實足夠兇猛。 斯劍虎的長牙使其成為博物館大廳以及劣質恐怖片的常客,而想到要與巨鬣狗對視就足以讓我不寒而慄。 鑑於一些史前掠食者擁有如此令人印象深刻的武器,我們經常想象它們攻擊猛獁象和其他冰河時代巨人也就不足為奇了。 更大的獵物需要更大的餐具,對吧?

嗯,不完全是。 許多最具代表性的冰河時代食草動物體型都太大,難以殺死。 這與獅子不經常追逐成年大象的原因相同。 即使考慮到豐厚的回報,用爪子抓撓厚皮動物也是一種高風險的行為,化石證據表明更新世也存在同樣的模式。 例如,斯劍虎不會攻擊成年猛獁象和巨爪地懶,而是經常以駱駝和野牛為目標。 體型龐大是大多數更新世巨人的避難所。 但它們的後代則是另一回事。


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在一項調查大型食肉動物在冰河時代景觀中活動影響的新研究中,加州大學洛杉磯分校古生物學家布萊爾·範·瓦爾肯堡及其同事發現,許多更新世大型食草動物的幼崽正好是飢餓的食肉動物的理想目標。

部分分析涉及評估掠食者自身的大小。 範·瓦爾肯堡和合著者指出,首先,許多已滅絕的更新世食肉動物不僅比倖存下來的掠食者大得多,而且樣本中的每個食肉動物群落都包含比當今可比生態系統中更多的物種。

研究人員寫道,即使僅看貓科動物,“幾乎所有在澳大利亞以外發現的更新世掠食者群落都包括至少一個,通常是兩個大型劍齒貓物種。” 這種模式與食草動物的數量直接相關。 範·瓦爾肯堡及其同事指出,即使在現代生態系統中,也可能穩步增加三種或更多大型食肉動物同時存在的可能性。 除了食草動物創造了更開放的棲息地,為掠食者提供了沿森林邊緣隱藏的機會外,還有更多的肉可以分割。

小乳齒象——就像拉布雷亞的這隻——和小猛獁象是冰河時代大型掠食者的最愛目標。 圖片來源:布萊恩·斯威泰克

大部分肉來自幼年巨人。 即使我們傾向於認為成年標本體現了任何給定的化石物種,但所有史前動物都必須長大。 正如現代物種一樣——例如波札那在四年期間被獅子捕獲的 74 頭幼年大象——幼年動物也很脆弱。 在冰河時代,當頂級掠食者體型更大且數量更多時,幼年動物的風險會更高。

範·瓦爾肯堡及其同事從現代食肉動物對獵物選擇的資料中汲取靈感,將相同的生態算術應用於化石記錄。 古生物學家發現,雖然一隻獨居的現存獅子可能無法捕獲即使是兩歲的幼年大象,但一隻獨居的斯劍虎、恐貓、洞獅或其他大型貓科動物本可以獵殺兩到四歲範圍內的幼年猛獁象或乳齒象。 (德克薩斯州一個劍齒虎巢穴中堆滿了小乳齒象骨骼就支援了這一點。)如果更新世掠食者組成獅群,或者社會策略對狼群和鬣狗群也有利,那麼它們的機會只會更好。

因此,雖然沒有一種冰河時代食肉動物能夠攻擊成年猛獁象或乳齒象,但所有這些食肉動物——尤其是當它們是群居掠食者時——都能夠撕裂幼年動物。 大型長鼻動物在六歲左右之前都是脆弱的,這段時間太長了,必須提防飢餓的眼睛從灌木叢中窺視。

這就是食肉動物微妙的爪子如何塑造地貌的。 許多古生物學家以前認為冰河時代的食草動物太大而不會滅絕。 它們的存在達到了飽和水平,因為它們的體型使它們免疫。 但現在,範·瓦爾肯堡和合著者提出了一個有力的論據,即食肉動物透過捕食幼年動物極大地影響了食草動物的數量。 這是暴力的,甚至是悲傷的,但這都是持續生態洗牌的一部分。 如果不受食肉動物的制約,大型食草動物會過度繁殖到破壞性程度,直到它們開始吃光自己的家園。 斯劍虎、恐狼和其他掠食野獸實際上保護了植物——植被沒有比掠食者更大的朋友。 這就是大型食肉動物數百萬年來保持世界綠色的方式,我希望我們人類能夠為它們讓出空間,讓它們繼續這樣做。

參考文獻

範·瓦爾肯堡,B.,海沃德,M.,裡普爾,W.,梅洛羅,C.,V.羅斯。 2015年。 大型陸地食肉動物對更新世生態系統的影響PNAS。 doi:10.1073/pnas.1502554112

[這篇文章最初發表於《國家地理》。]

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