美洲最后的 猛犸象
2019-02-12
2003年,美国宾夕法尼亚州立大学的古生物学家借助一个梯子进入了洞穴,在一块大石头的后面,他发现了这只猛犸象的一根牙齿。这位生物学家已经发现过数百个猛犸象的牙齿,但这个牙齿非常特别,因为它很“年轻”,随后对牙齿的碳检测显示这只猛犸象生活在6500年前。
这是一个不小的考古发现。此前,研究人员估计在1万至1.4万年前,猛犸象像许多其他70种大型哺乳动物一样,已经从北美大陆消失了,但现在的考古证据推翻了这一结论。在美洲许多大型动物相继灭绝后,这批美洲最后的猛犸象仍然在圣保罗岛上生存了数千年。
那么,它们是什么时候最终灭绝的?又是什么导致了这一批活过了几次气候灾难的猛犸象的死亡?
什么时候灭绝的?
在地质历史上,圣保罗岛最初并不是一个岛屿,在最后一个冰河世纪,大约2.1万年前,它曾经是连接阿拉斯加和西伯利亚的白令大陆桥的一部分,是个活跃的火山。猛犸象、剑齿猫、短面熊等其他大型动物,曾经在北美和欧亚大陆之间的这个通道间来往。大约1.1万年前,气候开始变暖,海平面上升,海水淹没了大陆桥,并在随后的2000年内将该地区变成一个岛屿,现在的圣保罗岛距离阿拉斯加大陆和最近的阿留申群岛都超过了450千米。
研究者推测,当时有一批猛犸象就这样被困在圣保罗岛上。偏僻的圣保罗岛可能在一段时间内保护了猛犸象,使它们能比其他北美大型动物多存活几千年。因为在北美和南美大陆的其他地方,研究者认为除了气候的变化影响了大型动物的栖息环境外,人类的屠杀才是诸如剑齿虎、巨型树懒等巨型动物在大约1.23万年前灭绝的主要原因。然而,没有证据表明人类曾到达圣保罗岛,直到18世纪末俄罗斯毛皮贸易商抵达这里。这就排除了这一大型动物死于远古猎人的可能性。
那么,如果不是人类导致它们灭绝,那么,为什么这些猛犸象会在经历了最后一个冰河世纪气候的巨大变化后,在冰河世纪末期突然死亡呢?
猛犸象的死亡日期
在发现猛犸象牙齿的坑洞旁边,相距不到400多米的地方,有一个火山湖,也是圣保罗岛的主要淡水来源之一。该湖岩石层核心样本显示,这个湖至少拥有1.4万年的沉积记录,研究者猜测死亡之谜的答案可能就隐藏在这个湖床的黑暗泥土中。
2013年,研究人员提取了火山湖的沉积物,并找到了在大约6000到8000年前的沉积物,正好涵盖了在洞穴中发现的猛犸象死亡时期。如果猛犸象的DNA存在于较老沉积层中,而不是存在于顶部的新的沉积物中,那么,这一沉积物中可能包括猛犸象的灭绝期。
随后,为了在这一沉积物中找到猛犸象的DNA,研究团队又将从这个湖泊中提取的含有181千克泥浆的长达45米的管道运送到美国明尼苏达州的实验室,泥浆被分成成千上万份的样品,送到全美研究猛犸象的各个实验室。不同实验室会做不同方向的研究,比如,美国加利福尼亚大学的研究人员会对样品进行初步研究,在这里将进行最敏感的实验:在沉积层中寻找古老的猛犸象DNA,这一实验在处理过程中受到污染的风险最大。而另外一些研究人员则会寻找一种生活在猛犸象身上的寄生虫:孢子虫、一种生活在大型食草动物粪中的真菌,以及寻找可以揭示猛犸象曾经在湖边生活的植物的古老花粉颗粒。
经过一系列研究后,研究团队终于找到了属于猛犸象的DNA,最终确定猛犸象的灭绝时间大约在5600年前。随着猛犸象的死亡日期被确定,现在,研究人员将可以使用它来解决最大的谜团:什么杀死了这种动物?
压死猛犸象的最后一根稻草
研究团队首先排除的一个原因是缺乏食物。在沉积层样品中的花粉显示,岛上的草本植物变成了灌木,这可能会导致食草的猛犸象灭绝,但是这一变化发生在猛犸象灭绝后,变化的原因可能是因为猛犸象不再踩踏地表,或者是气候变化可能改变了植物群落的组成结構,使得灌木植物成为小岛上的主要植被。
另外一个可能的原因是温度升高导致猛犸象栖息地缩小。研究数据显示,在猛犸象灭绝前,大约9000年前,随着上一个冰河世纪的结束,融化的冰使得海平面上升,岛屿的一些地方开始被海水淹没,由于岛屿变小,资源不足,生存在这个小岛上的猛犸数量也锐减了。但是,这并不是压死猛犸象的最后一根稻草。
研究者通过研究沉积物发现,硅藻和水蚤的种类和数量发生了很大变化,这表明水正在变浅和变浑浊,猛犸象正在失去主要的水源,每只猛犸象每天需要摄入70至200升水,缺水对于它们来说才是致命的。
在大约7850年前,由于气温上升导致岛上的湖水蒸发,湖泊开始干涸,有些湖泊还被海水吞没,盐水不断涌入剩下的淡水湖泊中,进一步减少了可饮用的淡水。猛犸象在湖边喝水,又很容易破坏那里的植被,使得更多沉积物进入湖泊,令新鲜淡水越来越少,湖面逐渐下降。最终,美洲的最后一批猛犸象因为没有足够的水资源渴死在这个小岛上。
不过,当美洲的最后一批猛犸象灭绝后,世界上还有一批矮猛犸象在俄罗斯靠近北冰洋的一个岛屿——弗兰格尔岛上生活,这也是猛犸象这一物种的最后生存地,这批猛犸象坚持到了公元前2000年,那时正好是埃及人建造金字塔的时代。