气候变化可能导致北美最大的动物灭绝
【字体: 大 中 小 】 时间:2021年02月17日 来源:Max Planck Institute for Chemical Ecology
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一项新的研究表明,北美洲最大的哺乳动物的灭绝并不是由进入美洲后迅速扩大的人类数量造成的过度捕猎造成的。取而代之的是,基于一种新的统计建模方法的研究结果表明,大型哺乳动物的种群随着气候变化而波动,大约在13000年前,气温急剧下降引发了这些大型生物的衰退和灭绝。
发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一项新研究表明,北美最大的哺乳动物的灭绝并不是由进入美洲后迅速扩大的人类种群所造成的过度捕猎造成的。取而代之的是,基于一种新的统计建模方法的研究结果表明,大型哺乳动物的种群随着气候变化而波动,大约在13000年前,气温急剧下降引发了这些大型生物的衰退和灭绝。尽管如此,人类参与捕猎的方式可能比简单的过度捕猎模型所显示的更为复杂和间接。
在大约10000年前之前,北美是许多大型和外来生物的家园,如猛犸象、巨大的地栖树懒、比生命还大的海狸和被称为蜥蜴的巨型犰狳状生物。但到了大约10000年前,北美洲体重超过44公斤的动物,也被称为巨型动物群,已经消失了。德国耶拿的马克斯·普朗克极端事件研究小组的研究人员想找出导致这些物种灭绝的原因。几十年来,这个话题一直争论不休,大多数研究人员认为,人类过度捕猎、气候变化或两者兼而有之是罪魁祸首。通过一种新的统计方法,研究人员发现了强有力的证据,证明气候变化是灭绝的主要驱动力。
过度捕猎与气候变化的对比
自20世纪60年代以来,有人假设,随着人类人口在各大洲的增长和扩张,大约14000年前,专门的“大型猎物”猎手来到美洲,迅速将许多巨型哺乳动物推向灭绝。大型动物不具备适当的反捕食者行为来对付一种新颖的、高度社会化的、挥舞工具的捕食者,这使得它们特别容易捕猎。根据这一“过度捕杀假说”的支持者的说法,人类充分利用了容易捕杀的猎物,破坏了动物种群,并不慎将这些巨型生物推向灭绝。
然而,并非所有人都同意这一观点。许多科学家认为,考古证据太少,无法支持大型动物狩猎持续或广泛到足以导致灭绝的观点。相反,气候和生态的重大变化可能是罪魁祸首。
在物种灭绝前后(15000年到12000年前),有两个主要的气候变化。第一次是大约14700年前开始的突然变暖时期,第二次是大约12900年前的寒流,期间北半球恢复到接近冰期的状态。一个或两个重要的温度波动及其生态影响,与大型动物灭绝有关。
'日期作为数据'
为了检验这些相互矛盾的假设,作者使用了一种新的统计方法,这项研究的另一位联合首席作者克里斯托弗·卡尔顿(W.Christopher Carleton)开发了这种方法,并于去年发表在《第四纪科学杂志》(Journal of Quarteral Science)上。估计史前狩猎采集群体和早已灭绝的动物的种群规模不能通过计算头或蹄来完成。相反,考古学家和古生物学家使用放射性碳记录作为过去人口规模的代表。其基本原理是,一个景观中存在的动物和人类越多,它们消失后留下的可储存的碳就越多,这一点随后反映在考古和化石记录中。与现有方法不同,新方法更好地解释了化石日期的不确定性。
以前方法的主要问题是,它将放射性碳日期的不确定性与科学家试图确定的过程相结合。
“因此,你最终可能会看到数据中并不存在的趋势,这使得这种方法不适合捕捉过去人口水平的变化。通过模拟研究,我们知道数据中的真实模式是什么,我们已经能够证明新方法不存在同样的问题。因此,我们的方法能够通过放射性碳记录,更好地捕捉人口水平的时间变化,卡尔顿解释道。
“随着14700年前北美开始变暖,大型动物的数量似乎一直在增加,”Stewart说但我们随后看到,随着北美洲开始急剧降温,这一趋势在12900年前发生了变化,不久之后,我们就开始看到大型动物的灭绝。”
尽管这些发现表明,12900年前接近冰期的环境的恢复是灭绝的直接原因,这个故事可能比这更复杂。
“如果我们想正确理解是什么导致了这些物种灭绝,我们必须在大陆和区域范围内考虑与这些气候变化相关的生态变化,”该研究的资深作者、研究小组组长休·格鲁卡特(Huw Groucut)解释说人类也没有完全摆脱困境,因为他们在大型动物灭绝中扮演的角色可能比简单的过度捕杀模型所暗示的更微妙。”
许多研究人员认为,世界各地的大型动物灭绝往往发生在人类到达的时间前后,这是不可能的巧合。然而,重要的是要科学地证明两者之间存在着某种联系,即使存在这种联系,其原因也可能是间接的(比如通过改变栖息地),而不是人类到达某个地区时的疯狂捕杀。
作者在文章结尾呼吁人们拿起武器,敦促研究人员开发更大的,更可靠的记录和强有力的解释方法。只有这样,我们才能全面了解晚第四纪大型动物灭绝事件
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