冰河世纪死亡之谜

大科技大科技 科学之谜 2016-08-22 3750 0

在上个冰河世纪末期,陆地上的许多大型哺乳动物都灭绝了,这是地球史上动物大面积灭绝的最极端案例之一。那时,诸如猛犸象、长毛犀牛在内的诸多动物,都一个接一个地消失了。没有人知道到底发生了什么,科学家们也为此进行了一个世纪的激烈争论。一直以来,各种猜测众说纷纭。
有人认为原因在于严峻的气候变化,也有人认为人类才是始作俑者。除了这两种主流观点外,人群中还蔓延着关于“快速杀手”的猜测,比如,当时陆地上肆虐着一种超强接触性传染病,或者突然爆发了一场类似6500万年前毁灭恐龙的宇宙灾难。
那么,究竟是什么导致了这场“杀戮”和哺乳动物的灭顶之灾?人们难免心存恐慌——如果再次发生类似事件,那下一个灭绝的物种会不会是人类?
带着这些疑问,科学家们开始从源头寻找答案。

冰河世纪死亡之谜

 

开端的好光景

上个冰河世纪始于11万年前,结束于1.15万年前,前后历时大约10万年。目前,地球正处于温暖期——全新世之中,但在许多学者看来,我们也不能太乐观,因为它有可能只是另一个大约持续1万至1.5万年的间冰期(两次冰期之间气候变暖的时期)。
通常,在一个冰河世纪的开端,气候都相对温暖,就像我们今天这样。但是,天气会逐渐变冷,北风越来越寒冷刺骨,植被也悄然发生着变化——松树林从山顶扩张到山腰,并且在全球范围内逐渐取代阔叶林;亚洲广阔的平原变成冻土,巨大的陆块也变成了贫瘠而寒冷的冰漠。海洋上的水汽蒸发到陆地上空形成降雪,从而使冰盖的厚度不断叠加,简直就是现实版的“雪上加霜”;冰川从山顶蔓延到低地;随着水不断变成冰,海平面下降的幅度将超过120米……
对于人类来说,这无疑是一场灾难。但对于动物来说,这并不算坏事。比如,那些习惯在欧洲生活的动物可以暂时逃到非洲去避寒,直到气候再次变化。就像以往的冰河世纪那般,即使是最冷的时候,在一些不结冰的地方也并不荒凉——虽然没有人烟,却广泛分布着许多不同种类的动物,比如,麝香牛、驯鹿、旅鼠、北极狐、长毛犀牛和猛犸象等等。
科学家发现,至少在11万年前,当上一个冰河世纪开始的时候,这些动物的种群繁衍都十分正常。

冰河世纪死亡之谜

 

幸运者和失败者

但是,在大约三四万年前,这种好光景发生了变化,动物们的灾难降临了。
许多大型哺乳动物的数量开始减少,直到最后“硕果仅存”或甚至完全消失——在整个欧亚大陆,36%的大型哺乳动物灭绝了,而这一数字在北美洲更是高达72%,澳洲的损失也十分惨重,只有非洲的情况相对稳定。
今天,我们只能从化石中认识许多曾存在于地球上的奇特物种,诸如剑齿虎、乳齿象等等。还有一些物种虽然依旧存在,但分布地点发生了巨大变化。诸如骆驼和马,目前,在它们的家乡北美洲已经找不到它们的身影了。
除此之外,还有一个奇怪的现象值得人们注意——在冰河世纪,猛犸象曾广泛分布在北半球各地,虽然后来它们也随着大规模哺乳动物的灭绝而消失,但还有一个“矮子”品种并未灭绝。这些矮个猛犸象努力地在北冰洋上的费蓝格尔岛一直留存到大约7000至4000年前才彻底消失。
为什么有些物种活了下来,而有些却永远消失了?人们关于气候、人类活动、宇宙灾难等原因的猜测究竟对不对呢?
为了弄清楚这个问题,遗传学家选择了6个物种(其中3个消失了,另外3个仍然存在),并从它们的骨头、牙齿、角和排泄物中分别提取了DNA进行分析。

是气候变化,还是人类活动?

首先,为了检验气候对哺乳动物的影响,学者们开发了一种独特的模型。它能够显示这6个物种在过去5万年前的生活区域及物种数量。结果正如一些学者猜测的那般,动物数量的增减的确与气候变化以及可栖息地面积相关。
但随着更加细致和深入的研究,学者们还是发现了许多例外,似乎并不是所有物种数量都会随着气候的变化而变化。而且,即使是同一个物种在类似气候条件下,其数量变化也因生存在不同的大陆而有较大差异——比如,驯鹿在北美和欧洲的数量变化就非常不同。
这能说明什么呢?学者认为,这意味着气候变化应该是动物灭绝的一个原因,但绝不仅仅是唯一的原因。
于是,科学家们将目光瞄准了第二个可能性——人类。
换句话说,人为捕猎很可能是造成动物灭绝的另一个重要因素。为了验证这种猜测,科学家们在地图上标出了这些动物与人类活动在时间和空间上的重叠处。结果发现,人类活动的确在某些动物的命运中扮演了重要角色。
比如几千年前,长毛犀牛在欧洲灭绝了。而恰好在那个时期,它们与当地人拥有一段生存重叠期,而在其他没有人类活动的区域,长毛犀牛则未发生灭绝。
除此之外,研究人员发现,野马和北美草原野牛的命运与人类活动的关系更加明显。无论是从时间还是空间上看,这两个物种在北美的分布和数量变化都与人类的出现拥有明显的重叠。也正是在那个时期,野马和北美草原野牛的数量急剧下降。与此同时科学家们还在石器时代人类西伯利亚的定居点发现了大量野马和北美草原野牛的捕猎遗骸。总之,这一系列的研究都表明,人类活动与哺乳动物大规模的死亡脱不了干系。
但是,科学家们还是在研究人为活动的过程中发现了例外——比如,麝牛在大规模死亡的时间内,人类活动并未对其产生影响。
可见,气候变化和人类活动还不足以解释一切。

冰河世纪死亡之谜

 

物种竞争的可能

那么,导致冰河世纪大规模动物死亡还有什么其他原因呢?
随后,科学家们又在来自西伯利亚和阿拉斯加的猛犸象、长毛犀牛、野马和北美草原野牛的化石样本中有了一些意外的发现。
通常在人们看来,食草类动物都比较挑食,它们几乎只吃自己喜欢和习惯的食物。比如,北美草原野牛就不会吃猛犸象的食物。但是,科学家们通过对动物排泄物DNA的研究发现,生活在同一区域的不同物种竟然食用了许多同样的食物。虽然每个物种喜欢的食物类型不同,但它们并不像人们先前想象得那般挑剔和“专一”,对于其他动物喜欢的食物,它们也“来者不拒”。
此外,研究人员还发现了一个有意思的现象。在北美,草原野牛的数量在一段时期内曾发生过一次锐减,几乎到了灭绝边缘。而后来,在北美的野马和猛犸象消失后,草原野牛的数量又神奇地恢复了。而在欧洲和亚洲,这种情况则刚好相反——野马幸存了下来,而草原野牛、猛犸象和长毛犀牛却消失了。
因此,一个新的可能性产生了——物种竞争。即使猛犸象成为了后来的幸存者,那么野马和北美草原野牛也有可能消失。所以,在遗传学家们看来,即使没有人类和气候原因,这种大规模的动物灭绝也在所难免。
可见,冰河世纪的哺乳动物灭绝并非仅由一个因素造成。虽然气候变化、人类活动、物种竞争等原因在其中扮演了重要的角色,但一定还有其他因素在机缘巧合间起了作用,造就某些物种灭绝的原因实在不是三言两语就能说清的。
而关于人们猜测的一场流行病或者一颗陨石的“快速杀手”理论,遗传学家认为这些都是无稽之谈。因为,这次哺乳动物的灭绝经历了一个漫长的过程,前后绵延达数千年之久。
至于那些导致某些动物灭绝的关键因素和谜底,还有待学者们进一步的研究和发掘。

 

本文源自大科技*科学之谜2016年第1期杂志文章、欢迎广大读者关注我们大科技的微信号:hdkj1997

 

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