DNA證據告訴我們:史前巨獸墜落背後的真兇是人類
多年來,科學家一直在爭論是人類還是氣候導致大型哺乳動物的數量在過去幾千年裡急劇下降。奧胡斯大學的一項新研究證實,氣候不能成為原因。大約 10 萬年前,第一批現代人從非洲大量遷徙出來。他們非常善於適應新的棲息地,從沙漠、叢林到遙遠北方冰冷的針葉林,他們幾乎在各種地形中都定居了下來。
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史前人類正在攻擊一頭大象。新的研究表明,是人類而不是氣候導致地球上幾乎所有巨型動物在 5 萬年前急劇減少。圖片來源:1883 年首次刊載於《布萊恩與蓋伊》。 E. Bayard 的木雕作品。
成功的部分原因是人類有能力捕獵大型動物。憑藉巧妙的狩獵技巧和特製的武器,他們完美地掌握了殺死最危險的哺乳動物的藝術。但不幸的是,我們祖先的巨大成功是以犧牲其他大型哺乳動物為代價的。
眾所周知,在現代人類進行全球殖民統治期間,許多大型物種滅絕了。現在,奧胡斯大學的最新研究顯示,那些倖存下來的大型哺乳動物也經歷了急劇的衰退。
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東部大猩猩是數量減少最多的哺乳動物之一。如今,它只生活在剛果民主共和國的一小片地區。資料來源:Michalsloviak
透過研究 139 種現存大型哺乳動物的 DNA,科學家發現幾乎所有物種的數量都在大約 5 萬年前急劇下降。
丹麥國家研究基金會新型生物圈生態動力學中心(ECONOVO)主任、奧胡斯大學教授延斯-克里斯蒂安-斯文寧(Jens-Christian Svenning)是這項研究的發起人。
![Greater-One-Horned-Rhinoceros-777x499.jpg](https://i0.wp.com/static.cnbetacdn.com/article/2023/1216/ed99233d891f661.jpg?w=640&ssl=1)
另一種數量銳減的大型哺乳動物是大獨角犀。它生活在印度,是僅存的五種犀牛之一。圖片來源:Mayank1704
“我們研究了大型哺乳動物族群在過去 75 萬年中的演化過程。在最初的70萬年裡,族群相當穩定,但在5萬年前,曲線斷裂,族群數量急劇下降,再也沒有恢復過來。在過去的 80 萬年裡,全球大約每隔 10 萬年就會在冰期和間冰期之間波動一次。如果氣候是原因,那麼在 5 萬年前氣候發生變化時,我們應該會看到更大的波動。但我們沒有看到。因此,人類是最有可能的解釋。 “
幾十年來,科學家一直在爭論過去 5 萬十年來大型哺乳動物滅絕或迅速減少的原因。一方科學家認為,氣候的快速劇烈波動是主要原因。例如,他們認為長毛猛獁象滅絕的原因是寒冷的猛獁草原大部分消失了。與之相反的是,有一部分人認為現代人類(智人)的盛行是主要原因。他們認為,我們的祖先獵殺這些動物,以至於它們要麼完全滅絕,要麼被大部分消滅。
迄今為止,爭論中最重要的證據是距今 5 萬年的化石。這些化石顯示,大型動物在時間和空間上的強勢、選擇性滅絕與現代人類在全球的傳播大致吻合。因此,動物的滅絕很難與氣候連結。然而,爭論仍在繼續。
新研究提供的全新數據為這場爭論帶來了新的啟示。透過研究 139 種大型哺乳動物的 DNA,研究人員可以發現,這些動物的數量在過去的 5 萬年間也在減少。這一發展似乎與人類的傳播而非氣候變遷有關。
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塔爾羊與山羊關係密切,但實際上是一種羚羊。它生活在印度南部山區,族群數量曾經大得多。圖片來源:Ameshshenai
在過去的 20 年裡,DNA 定序領域發生了一場革命。繪製整個基因組圖譜變得既容易又便宜,因此,許多物種的 DNA 現在都已繪製完畢。
這項新研究的首席研究員、奧胡斯大學助理教授尤拉伊-伯格曼(Juraj Bergman)解釋說,全球物種的基因組圖譜都可以在互聯網上免費獲取,奧胡斯大學的研究小組就是利用了這些數據。
“我們收集了 139 種大型哺乳動物的數據,並對大量數據進行了分析。每個物種大約有 30 億個數據點,因此需要很長時間和大量的計算能力:DNA 包含大量有關過去的資訊。大多數人都知道生命樹,它顯示了不同物種在哪裡發展以及它們有哪些共同祖先。我們在 DNA 變異方面也做了同樣的工作。透過將突變分組並建立家譜,我們可以估算出特定物種在一段時間內的族群數量。動物的族群越大,發生的變異就越多。這其實是一個簡單的數學問題。以大象為例。大象每次懷孕都有可能發生一些變異,並將這些變異傳給後代。更多的出生意味著更多的變異”。
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如圖所示,佩雷-達維德麋鹿已不再生活在野外。如今僅存的動物生活在動物園和動物公園。圖片來源:蒂姆-費爾斯
這項研究中所考察的 139 種大型哺乳動物都是當今存在的物種。其中包括大象、熊、袋鼠和羚羊等。據估計,地球上有6399 種哺乳動物,但這項研究選擇了現存的139 種巨型動物,以檢驗它們的數量在過去4 萬至5 萬年間發生了怎樣的變化,當時類似的大型動物已經滅絕。
大型哺乳動物也被稱為巨型動物–其定義是成年後體重超過 44 公斤的動物。因此,人類也被視為巨型動物。不過,在這項研究中,研究人員考察了體重僅 22 公斤的物種,因此,除了南極洲之外,各大洲都有代表。
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水中的是林羚。這是一種生活在非洲多個國家的羚羊,林羚生活在沼澤地區,數量曾經較多。圖片來源:Kennyannydenny
然而,大象族群的大小並不是影響變異數量的唯一因素。
如果大像生活的區域突然乾涸,這些動物就會受到壓力,進而影響變異的組成。如果兩個孤立的大象群突然相遇並混合基因,也會產生同樣的影響。
如果不只是族群的大小會影響變異的數量,你會認為結果是不確定的。但事實並非如此,尤拉伊-伯格曼解釋。
“哺乳動物基因組只有 10% 是活躍基因。來自環境或遷移的巨大選擇壓力將主要導致基因突變。而其餘 90% 的基因則比較中性,因此,我們研究了基因組中最不易受環境影響的部分的突變。這些部分主要說明了隨著時間推移族群的規模。 “
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喜馬拉雅山脈生活著羚牛。它生活在竹林中,以新鮮樹葉和青草為食。 5 萬年前,羚牛的族群基本上滅絕。資料來源:艾瑞克-基爾比
關於是什麼導致大型動物滅絕或衰退的爭論大多集中在長毛猛獁象身上。但這不是一個好例子,因為正如延斯-克里斯蒂安-斯文寧(Jens-Christian Svenning)所解釋的那樣,大多數滅絕的巨型動物物種都與溫帶或熱帶氣候有關。
他說:”將氣候作為解釋模型的經典論據是基於這樣一個事實,即當冰融化和棲息地類型消失時,長毛猛獁象和其他一些與所謂”猛獁草原”相關的物種也隨之消失了。這基本上是一個不能令人滿意的解釋模式,因為當時絕大多數滅絕的巨型動物物種根本沒有生活在猛獁草原上。它們生活在溫暖的地區,如溫帶和熱帶森林或熱帶草原。在我們的研究中,我們還發現在這一時期,許多倖存下來的巨型動物物種的數量急劇下降,它們來自各種不同的地區和棲息地”。
爭論的最後句點可能還沒確定,但延斯-克里斯蒂安-斯文寧(Jens-Christian Svenning)認為,氣候作為解釋的爭論很難繼續下去。
“似乎難以想像的是,有可能提出一個氣候模型,來解釋自大約 5 萬年前以來,為什麼所有大陸和大型動物群都出現了滅絕和持續減少的現象。在過去的6,600萬年裡,儘管氣候變遷巨大,但巨型動物的這種選擇性滅絕是獨一無二的。 “
鑑於我們現在所掌握的豐富數據,我們也很難否認,相反,這是因為人類從非洲向全球擴散,隨後人口不斷增長。
編譯自:ScitechDaily