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微型真菌重现巨兽的陨落

揭示更新世巨型动物灭绝的原因,包括气候影响和人类对巨型哺乳动物的影响。

作者:Ed Yong
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大约 15,000 年前,北美洲生活着各种各样的巨型哺乳动物——猛犸象乳齿象巨型地懒骆驼短面熊美洲狮恐狼等等。但到了 10,000 年前,这些“巨型动物”已经灭绝。三十四个完整的属灭绝了,包括所有体重超过一吨的物种,只留下野牛成为大陆上最大的动物。

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为了解释这些灭绝事件,科学调查检查了包括早期人类猎人、气候变化甚至陨石撞击在内的嫌疑对象。但破案一直很困难,因为这些事件大多发生在大致相同的时间。为了理清这混乱的时间线,Jacquelyn Gill 从一个全新的角度着手研究这个问题。她的团队试图通过研究一种微小的生物来了解这些巨兽的最后日子,这种生物小到可以被它们的粪便所掩盖——一种叫做 *Sporormiella* 的真菌。

*Sporormiella* 生长在大型食草哺乳动物和鸟类的粪便中,并在其留下的痕迹中留下指示性孢子。更多的孢子意味着更多的粪便,因此 *Sporormiella* 可以粗略地指示特定区域内食草动物的数量。这些巨兽的消亡反映在孢子数量的下降上。

Gill 计算了印第安纳州 Appleman 湖沉积物中的这些孢子,并将其与同一土壤中化石花粉和木炭的计数进行了比较。这使她能够将任何给定时间的食草动物数量与当地植物种类以及森林火灾的频率相匹配。

利用这一真菌指数,Gill 制作了更新世变化的详细时间线。她的修订历史驳斥了气候变化或外来岩石的作用,但未能为早期人类洗脱罪名。更重要的是,它表明许多发生在同一时间发生的事件,例如当地植物群的动荡和大规模火灾的增加,是巨兽衰落的*结果*,而不是原因。

孢子显示,巨型动物的消亡始于大约 14,800 年前。到了 13,700 年时,它们的数量已经下降到全盛时期的 2% 以下。它们从未恢复,但显然又过了数千年才最终灭绝——这些巨兽的最后骨骼可追溯到大约 11,500 年前。

在巨兽开始消失后,大约 13,700 年前,当地植被发生了变化。在此之前,环境是开阔的草原,偶尔有树木。火灾是罕见的。但没有了大型食草动物的啃食,树木不受控制地生长,形成了如今你再也看不到的植被组合。大量的温带落叶树,如榆树和白蜡树,与喜寒的针叶树,如落叶松和云杉,和谐地共存。

随之而来的是火灾,大规模的火灾爆发于大约 14,000 年前,并在接下来的数千年里每隔大约一个世纪就发生一次。Appleman 湖的花粉和木炭记录了这些变化,也表明它们发生在巨兽消失之后。

这一时间线立即排除了一个大型太空物体碰撞导致巨型动物灭绝的可能性。该理论的支持者将碰撞时间定在大约 13,000 年前,此时巨兽已经开始衰落。而且,显然灭绝是一个漫长而持久的过程,而不是你从地外撞击中预期到的相对快速的灭绝。

同样,气候变化也成为一个不太可能的嫌疑对象。巨型动物灭绝发生在大约 11,500 年至 12,800 年前的那场持续了千年的快速寒冷时期——新仙女木期之前。当巨型动物开始死亡时,地球正经历一个变暖的阶段。这可能确实影响了它们,但并非通过最明显的方式——改变了它们所吃的植物。毕竟,Gill 的研究告诉我们,巨兽的消失改变了植物,而不是反过来。

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那些惹人厌的动物杀手——人类呢?一些科学家认为,北美洲的克洛维斯人专门猎杀大型哺乳动物,导致了“闪电战”式的长矛投掷,使许多物种灭绝。但这些猎人在 13,300 年至 12,900 年之间才到达北美洲,比人口崩溃开始的时间晚了大约一千年。

如果人类是罪魁祸首,那么他们一定是克洛维斯之前的定居者。越来越多的证据表明,这些人当时就在那里,但他们数量不多,也不是专门的猎人。他们可能对巨兽的灭绝有所贡献,而克洛维斯人的狩猎技术则对已经摇摇欲坠的种群造成了致命一击。

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通过分析 Appleman 湖的沉积物——包括孢子、花粉、木炭等——Gill 重现了该地点过去 17,000 年的历史。她的数据排除了一些理论,但正如她所说,它们“[未能]最终解决”气候原因与人类原因之间的争论。在不同地点和不同大陆进行类似的研究可能会有助于提供更多线索。

与此同时,她的研究无疑让我们更了解了地球近代史上的情况,当时大批健壮的食草动物灭绝了——从草原变成了林地,火灾也变得更多。这不仅仅是一个历史兴趣问题。今天可能正在上演同样的事件,因为现代最大的陆地哺乳动物通过食用易燃植物来抑制火灾,而它们却面临着灭绝的真实威胁。历史可能会重演

参考: Science10.1126/science.1179504

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