意大利西北部布索德尔弗拉特洞穴末次冰期北极狐(Vulpes lagopus)的发现及其古生态意义

【字体: 时间:2025年06月20日 来源:Geobios 1.6

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  本研究针对意大利西北部布索德尔弗拉特洞穴(Buco del Frate)的狐属化石展开,通过多变量形态计量学分析,首次确认该遗址存在北极狐(Vulpes lagopus)个体,为意大利第四例北极狐化石记录。研究揭示了MIS3阶段(41.130–40.465 ka cal. BC)北极狐跨越阿尔卑斯屏障向南扩散的生态适应机制,结合古气候重建,阐明了冰期草原环境对寒带物种南迁的促进作用,为欧亚大陆晚更新世动物地理学研究提供了关键证据。

  

在晚更新世气候剧烈波动的背景下,欧亚大陆的动物分布格局经历了多次重组。意大利半岛作为著名的冰川避难所(glacial refugia),其化石记录对理解物种响应气候变化的模式至关重要。然而,北极狐(Vulpes lagopus)这种典型寒带物种在意大利的踪迹一直扑朔迷离——此前仅有三个遗址(Fumane、Sambughetto和Romanelli)报道过存疑标本,且缺乏系统的形态学验证。这一空白限制了学界对冰期动物跨阿尔卑斯扩散机制的认知。

来自某中国研究机构的Matteo Vincenzi和Fabio Bona团队,对布索德尔弗拉特洞穴(BdF)出土的497件狐属化石展开研究。通过对比现生与化石标本的骨骼测量数据,首次以统计学方法确认该遗址存在北极狐个体,相关成果发表于《Geobios》。这项发现不仅将意大利北极狐记录扩展至第四处,更揭示了MIS3阶段(海洋同位素阶段3)寒带物种突破地理屏障的生态适应策略。

研究采用多变量形态计量学方法,重点分析肱骨、股骨和胫骨的26个测量指标,结合主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)进行物种鉴别。样本队列包括BdF洞穴化石及现生北极狐、赤狐(Vulpes vulpes)的对比标本,其中5件小型化石(编号BdF1246等)被锁定为关键研究对象。

地质背景
BdF洞穴位于布雷西亚省Prevalle镇(海拔253米),发育于中生代石灰岩喀斯特地貌中。遗址沉积物年代经校准为41.130–40.465 ka cal. BC,对应MIS3中期。该时期波河平原已形成以野牛-猛犸象为主的草原生态系统(Bison-Mammuthus steppe),而阿尔卑斯前山谷仍保留零星林地,为研究北极狐与赤狐的生态位分化提供了理想场景。

材料与方法
研究团队建立最小个体数(MNI)评估标准,赤狐MNI达35(基于右侧肱骨),北极狐MNI为1。针对尺寸变异问题,采用Z-score标准化处理数据,并通过双变量散点图验证形态差异。特别值得注意的是,所有疑似北极狐标本均未显示幼年个体特征,排除了发育阶段造成的尺寸干扰。

结果
PCA分析显示,5件小型化石明显偏离赤狐集群,与现生北极狐样本重叠。其中肱骨远端宽度(Bd)和滑车宽度(BT)的比值具有最高判别力(p<0.001)。LDA模型进一步确认这些标本属于北极狐,分类准确率达92.3%。这一结果与遗址伴生的其他寒带动物(如旱獭和狼獾)化石组合相互印证。

讨论
研究提出三点突破性认识:首先,北极狐在意大利的出现具有偶发性,阿尔卑斯地形构成主要扩散屏障;其次,MIS3阶段的草原扩张可能创造生态廊道,促使北极狐短暂渗入南欧;最后,遗址中北极狐与赤狐共存的现象,暗示冰期间冰阶转换期物种竞争的复杂性。

结论
该研究为北极狐在末次冰期的南欧扩散路径提供了确凿证据,证实意大利半岛在MIS3阶段存在寒带与温带物种的生态交错带。成果不仅完善了欧亚大陆晚更新世生物地理学框架,也为预测当代气候变化下的物种分布响应提供了深时(deep-time)类比案例。未来研究需结合古DNA技术,进一步解析这些北极狐种群的起源与灭绝动态。

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