TF第57篇Extinction and the Mammoth Steppe
??在 12,000 年前結(jié)束的更新世冰河時(shí)代,許多大型哺乳動(dòng)物共存于一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,古生物學(xué)家戴爾·格思里 (ale Guthrie) 將其稱為“猛犸草原”,這是一片冰冷的草原,太冷、多風(fēng)且干燥,無(wú)法支撐幾棵樹。當(dāng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)在大冰期末期逐漸消失時(shí),它的許多特色動(dòng)物,如猛犸象、狼犀牛和短面熊,都滅絕了,而一組新的巨型動(dòng)物——麋鹿、麋鹿和野?!肭职⒗辜雍陀盏貐^(qū)。為了了解這些大型食草動(dòng)物的不同命運(yùn),格思里研究了它們的消化系統(tǒng)。
???????任何以葉子或莖為生的生物都必須克服一系列防御才能吸收內(nèi)部的營(yíng)養(yǎng)。許多植物會(huì)產(chǎn)生旨在阻止食草動(dòng)物的毒素——植物生長(zhǎng)的時(shí)間越長(zhǎng),它的毒性就越大。即使是最年輕、最新鮮的花蕾和葉子也富含纖維素,這是一種構(gòu)成植物細(xì)胞壁的復(fù)合糖。只有細(xì)菌能夠分解,所以從兔子到大象的每一種食草動(dòng)物都進(jìn)化出了在其腸道中培養(yǎng)消化纖維素的細(xì)菌的方法。野牛和駝鹿等野生反芻動(dòng)物在一個(gè)叫做瘤胃的大前胃中發(fā)酵(分解)它們的食物。在這個(gè)房間內(nèi),微生物會(huì)分解植物細(xì)胞并將其內(nèi)容物重建成一個(gè)完整的營(yíng)養(yǎng)包,其中包括每種 族維生素和每種必需氨基酸。因?yàn)樗鼈冊(cè)谑澄锏竭_(dá)腸道之前發(fā)酵食物,所以反芻動(dòng)物可以吃有毒植物,這會(huì)使馬生病或死亡。然而,相比之下,它們的消化速度很慢——而且由于它們的內(nèi)臟設(shè)計(jì)方式,它無(wú)法加速。
???????大象和馬也不是在瘤胃中而是在一個(gè)叫做盲腸的大袋中發(fā)酵它們的食物,盲腸是一個(gè)位于小腸和結(jié)腸之間的后腸,位于胃之后。兩組動(dòng)物的發(fā)酵過(guò)程相同,但它們的生存策略卻大不相同。由于馬的發(fā)酵室位于消化道的較遠(yuǎn)位置,它可以吸收否則會(huì)被微生物分解的蛋白質(zhì)。馬可以吃堅(jiān)硬的老草——這種飲食永遠(yuǎn)無(wú)法維持反芻動(dòng)物的生存。如果可用的食物很差,大量無(wú)用的纖維和營(yíng)養(yǎng)不足,馬的反應(yīng)是不斷進(jìn)食,通過(guò)它們的系統(tǒng)運(yùn)行越來(lái)越多的食物。更新世干燥寒冷的平原生長(zhǎng)季節(jié)很短,但有很多草。有能力在艱難的情況下度過(guò)漫長(zhǎng)的冬天,枯萎的莖給馬和猛犸象一樣的后腸分節(jié)器帶來(lái)了很大的優(yōu)勢(shì)。隨著 lce 時(shí)代的消退,柳樹開始在新形成的溪流岸邊定居。其他樹木和灌木緊隨其后,其中許多都攜帶著只有反芻動(dòng)物才能消化的毒素。在格思里看來(lái),這些棲息地的變化導(dǎo)致了馬和猛犸象的衰落。
???????Guthrie 收集了令人印象深刻的關(guān)于來(lái)自阿拉斯加和育空地區(qū)的猛犸象、馬、野牛、麋鹿和駝鹿化石的新舊放射性碳年代數(shù)據(jù)。動(dòng)物在時(shí)間和空間上的分布模式表明,從干燥草原到潮濕苔原的轉(zhuǎn)變發(fā)生在 14,000 到 15,000 年前。該地區(qū)最后的馬化石可以追溯到那個(gè)時(shí)間窗口,當(dāng)時(shí)野牛、麋鹿和駝鹿——所有反芻動(dòng)物——數(shù)量激增并向北移動(dòng)很遠(yuǎn)。猛犸象似乎在同一時(shí)間變得不那么常見(jiàn),并在 13,000 年前消失了。
???????進(jìn)一步支持他的氣候相關(guān)情景。格思里已經(jīng)表明,阿拉斯加馬在第一批人定居該地區(qū)之前幾千年就開始萎縮,繼續(xù)穩(wěn)步變小,直到消失。這種模式意味著對(duì)氣候變化的逐漸反應(yīng),而不是人類獵人的突然影響。格思里的主張基于對(duì)數(shù)百個(gè)更新世馬掌骨的測(cè)量,這些掌骨對(duì)承載動(dòng)物的體重至關(guān)重要,因此可以很好地指示其體重。
???????數(shù)據(jù)顯示,猛犸象和人類在阿拉斯加共存了至少幾百年,格思里同意人們可能幫助將猛犸象趕到了遺忘。然而,如果發(fā)生這種情況,他強(qiáng)調(diào)巨人的狀況已經(jīng)被削弱,這是氣候變化的結(jié)果,導(dǎo)致后腸發(fā)酵器長(zhǎng)期繁衍和漫游的環(huán)境退化。?
1. 在 12,000 年前結(jié)束的更新世冰河時(shí)代期間,許多大型哺乳動(dòng)物共存于一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,古生物學(xué)家戴爾·格思里 (ale Guthrie) 將其稱為“猛犸草原”,這是一片冰冷的草原,太冷、多風(fēng)且干燥,無(wú)法支撐幾棵樹。當(dāng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)在大冰期末期逐漸消失時(shí),它的許多特色動(dòng)物,如猛犸象、狼犀牛和短面熊,都滅絕了,而一組新的巨型動(dòng)物——麋鹿、麋鹿和野牛——入侵阿拉斯加和育空地區(qū)。為了了解這些大型食草動(dòng)物的不同命運(yùn),格思里研究了它們的消化系統(tǒng)。?