巨猿滅絕:科學家解開困擾考古學家已久的人類遠親的經歷
在中國南方的喀斯特地形中,巨猿(即黑巨猿,Gigantopithecus,G. blacki)曾經在這裡穿梭。這些身高三公尺、體重約250 公斤的龐然大物被認為是人類的遠親。雖然它們在人類定居該地區之前就已經消失,但它們滅絕的原因在很大程度上仍然是個謎。它們曾經存在過的唯一證據是大約2000 顆牙齒化石和四塊顎骨。
中國南部森林中的一群黑熊的藝術印象。資料來源:Garcia/Joannes-Boyau(南十字星大學)
由中國、澳洲和美國研究人員組成的研究小組在《自然》雜誌上發表的這一地區的新證據毫無疑問地表明,地球上最大的靈長類動物在距今29.5萬年至21.5萬年之間滅絕了,因為它們無法適應食物偏好和行為方式,而且很容易受到不斷變化的氣候的影響,這決定了它們的命運。
古生物學家和共同作者、古脊椎動物與古人類研究所的張穎奇教授說:”黑巨猿的故事是古生物學中的一個謎–當其他靈長類動物正在適應環境並生存下來的時候,這樣一種強大的生物怎麼會滅絕呢?中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(IVPP)的古生物學家和共同第一作者張穎奇教授說:”它消失的原因懸而未決,這已成為這門學科的聖杯。 IVPP在這一地區挖掘黑巨猿的證據已經有10多年了,但由於沒有可靠的年代測定和一致的環境分析,我們一直沒有找到其滅絕的原因”。
揭示巨猿滅絕故事的確鑿證據來自於一個大型項目,該項目從分佈在中國南部廣西省廣大地區的22 個洞穴遺址中收集證據。這項研究的基礎是年代測定。
共同第一作者、麥考瑞大學地質年代學家基拉-韋斯特韋(Kira Westaway)副教授說:”提出一個物種滅絕的明確原因是一項重大壯舉,但確定一個物種從化石記錄中消失的確切時間為我們提供了一個環境重建和行為評估的目標時間框架。”
在堅硬的膠結洞穴沉積物中挖掘,其中有大量化石和黑巨猿的證據。資料來源:Kira Westaway(麥考瑞大學)
六所澳洲大學為該計畫做出了貢獻。麥考瑞大學、南十字星大學、臥龍崗大學和昆士蘭大學使用多種技術對樣本進行了測年。南十字星大學還繪製了黑巨猿牙齒地圖,以提取有關猿類行為的資訊。澳洲國立大學(ANU)和弗林德斯大學(Flinders University)分別研究了洞穴中的花粉和含化石的沉積物,以重建黑猿從繁衍到消失的環境。
對洞穴沉積物和化石採用了六種不同的測年技術,得出了157 個放射性年齡。這些技術與八種環境和行為證據相結合,應用於11 個含有黑腹蛤證據的洞穴,以及11 個年齡相近但沒有發現黑巨猿證據的洞穴。
許多洞穴的位置,包括兩個黑巨猿出沒的洞穴。資料來源:Yingqi Zhang(中科院IVPP)
發光測年法是主要的測年技術,它測量的是包裹著黑巨猿化石的埋藏沉積物中的光敏訊號,並輔以對其牙齒本身的鈾系列(US)和電子自旋共振(US -ESR)測年法。
南十字星大學地質年代學家Renaud Joannes-Boyau 副教授說:”透過對化石遺骸進行直接測定,我們確認了它們的年齡與發現它們的沉積物中的發光序列一致,從而為我們提供了一個全面而可靠的黑巨猿滅絕年表。”
透過詳細的花粉分析、動物群重建、牙齒的穩定同位素分析以及洞穴沉積物的微觀詳細分析,研究小組確定了巨猿滅絕前的環境條件。然後,研究團隊利用猿類牙齒的微量元素和牙齒微磨損紋理分析(DMTA),模擬了族群在繁盛時期與滅絕時期的行為對比。
黑巨猿棲息洞穴高出谷底150米,每天都需要攀爬才能發掘。資料來源:Kira Westaway(麥考瑞大學)
Joannes-Boyau 副教授說:”牙齒提供了一個令人震驚的物種行為洞察力,顯示了壓力、食物來源的多樣性和重複行為。”
研究結果表明,黑巨猿滅絕於距今29.5萬年至21.5萬年之間,比之前的推測要早得多。在此之前,它們在豐富多樣的森林中繁衍生息。到距今70 萬至60 萬年前,由於四季變化加劇,環境變得更加多變,導致森林群落結構發生變化。
猩猩- 黑巨猿的近親隨著條件的變化而調整自己的體型、行為和棲息地偏好。相較之下,當黑巨猿的偏好得不到滿足時,它就會依賴營養價值較低的後備食物來源,從而減少了食物的多樣性。
張教授說:”與猩猩等適應能力較強的動物相比,黑猩猩顯得難以適應,這最終導致了它的消亡。”
隨著第六次物種大滅絕的威脅迫在眉睫,我們迫切需要了解物種滅絕的原因。探索過去未解決的滅絕問題的原因,為我們了解靈長類動物的恢復能力以及其他大型動物在過去和未來的命運提供了一個良好的起點。
編譯來源:ScitechDaily