这些已灭绝的、近 10 英尺高的猿类无法适应季节的变化

一项新研究指出,气候变化很可能是巨猿(Gigantopithecus blacki)灭绝的原因。
An artist’s impression of a group of G. blacki within a forest in southern China. Four of these giant apes sit on the grass near a stream, while an orangutan hangs from a tree branch. They are brown with yellow-ish manes around their faces.
艺术家描绘了中国南方森林中一群巨猿。它们被认为是地球上存在过的最大的灵长类动物。图片来源:Garcia/Joannes-Boyau/Southern Cross University

大约在260万年前,身高近10英尺、体重551磅的巨型灵长类动物在中国南方平原上漫游。巨猿(Gigantopithecus blacki,简称G. blacki)比现今最大的猴子还要高出约五英尺,被认为是地球上曾出现过的最大的灵长类动物。然而,就在红毛猩猩等其他灵长类动物繁盛的同时,它却灭绝了。

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现在,一个由中国、澳大利亚和美国科学家组成的团队认为,这种巨猿灭绝于29.5万至21.5万年前,原因是它无法适应其食物偏好和行为,并且容易受到地球气候的极端变化影响。这些发现已详细刊登在1月10日于《自然》杂志上发表的一项研究中。

“巨猿的灭绝故事是古生物学中的一个谜——为什么如此强大的生物会在其他灵长类动物适应并生存下来的时候灭绝?它消失的真正原因已成为该领域的圣杯,”中国科学院古脊椎动物研究所(IVPP)古生物学家、该研究的联合作者Yingqi Zhang在声明中说道。

季节变化

大约在70万至60万年前,巨猿栖息的富饶森林环境开始发生变化。这项新研究提出,随着地球四季的变化增强,巨猿的栖息地经历了更大的温度和降水波动,这些森林群落的结构也开始改变。

作为回应,巨猿的近亲红毛猩猩随着时间的推移,也调整了它们的栖息地偏好、行为和体型。然而,巨猿却没那么灵活。根据其牙齿解剖学,这些巨猿是食草动物,它们已经适应了食用水果等纤维性食物。但当它们最喜欢的食物来源不可用时,研究团队认为,巨猿会依赖一种营养价值较低的替代食物来源,导致食物多样性减少。它们很可能遭受了觅食地理范围的缩小、活动能力下降,以及慢性压力和数量减少。

张表示:“与红毛猩猩等更灵活的适应者相比,巨猿是最‘专业化’的物种,而这最终导致了它们的灭绝。”

确定灭绝时间

巨猿留下了大约2000颗牙齿化石和四块颌骨,这些为古生物学家拼凑巨猿在地球上生存的故事提供了线索,但需要对这些遗骸进行更精确的年代测定,以确定其灭绝的故事。为了找到它们灭绝的明确证据,该团队进行了一项大规模项目,考察了中国南方广西省一个广大地区的22个洞穴遗址。

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确定一个物种从化石记录中消失的确切时间,有助于古生物学家确定一个可以利用其他证据进行重建的时间范围。

澳大利亚麦格理大学的地质年代学家、该研究的联合作者Kira Westaway在声明中说:“如果没有可靠的年代测定,你就是在错误的地方寻找线索。”

在这项研究中,研究团队使用了六种年代测定技术来分析洞穴沉积物和牙齿化石样本。这些技术产生了157个放射性年龄,并结合了八个环境和行为证据来源。他们将这些综合数据应用于11个有巨猿遗骸证据的洞穴和11个年龄范围相似但没有巨猿遗骸的洞穴。

Two paleontologists are seen digging into hard cemented cave sediments.
挖掘含有丰富化石和巨猿证据的硬质水泥洞穴沉积物。图片来源:Kira Westaway/Macquarie University。

帮助该团队确定年代范围的主要技术是发光测年法。它测量了埋藏巨猿化石的沉积物中存在的对光敏感的信号。铀系法和电子顺磁共振技术在测定巨猿牙齿本身的时间方面也起到了关键作用。

澳大利亚南十字星大学的地质年代学家、该研究的联合作者Renaud Joannes-Boyau在声明中说:“通过直接测定化石遗骸的年代,我们证实了它们的年龄与发现它们的沉积物中的发光测年序列一致,这为我们提供了巨猿灭绝的全面可靠年代学。”

从牙齿和花粉中构建世界

研究人员还使用了详细的花粉分析来重建数十万年前的植物群落,对牙齿进行稳定同位素分析,并对洞穴沉积物进行详细分析,以重现巨猿灭绝前后的环境条件。对猿类牙齿的微量元素和牙釉质微磨损纹理分析,使研究团队能够模拟巨猿在繁盛时期和灭绝时的可能行为。

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Joannes-Boyau说:“牙齿为我们提供了关于该物种行为的惊人见解,表明了压力、食物来源的多样性和重复性行为。”

化石年代与花粉和牙齿分析相结合,揭示了巨猿灭绝于29.5万至21.5万年前,比科学家们此前的设想更早。研究团队认为,研究它们缺乏适应性对当今不断变化的气候以及适应的必要性具有启示意义。

Westaway说:“随着第六次大规模灭绝事件的威胁在我们头上笼罩,迫切需要了解物种灭绝的原因。探索过去未解决的灭绝原因,为我们了解灵长类动物的韧性以及其他大型动物过去和未来的命运提供了一个良好的起点。”

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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