澳大利亚已灭绝的巨型有袋动物可能通过微小的骨骼碎片被识别

仅在 50,000 年前,这片大陆就遍布着巨大的袋鼠、袋熊和形似貘的有袋动物。
an illustration of an extinct marsupial with brown and white fur and a small trunk-like nose
Palorchestes azael 是一种不寻常的有袋类食草动物。它的头骨上有内缩的鼻骨,这意味着它可能像貘一样拥有一个短鼻子。图片来源:Anne Musser 博士 © 澳大利亚博物馆。

虽然关于化石发现的虚构描绘常常是一个人在自家后院找到一整块 恐龙 骨头,但 古生物学的现实 通常是拼凑零散的 骨骼碎片。然而,尽管画面常常不完整,即使是一小片骨头也能揭示新的信息——但前提是科学家能够确定它属于哪个物种。

那么,科学家究竟是如何确定这些碎片来自何处的呢?一种相对较新的研究古代骨骼的方法是 古蛋白质组学,即对保存的蛋白质进行研究。一篇 于 6 月 3 日发表在《哺乳动物科学前沿》上的研究 描述了首次成功使用此类技术来表征澳大利亚已灭绝有袋类巨型动物——当今澳大利亚有袋动物的巨大祖先——的骨骼。研究小组成功地从三种物种中采集了胶原蛋白样本:Protemnodon mamkurra,一种巨大的袋鼠状生物,与今天的袋鼠远亲;Zygomaturus trilobus,已灭绝的Diprotodontidae 家族成员,它看起来像一只与今天河马大小相当的巨型袋熊;以及 Palorchestes azael,一种不寻常的食草动物,与貘有模糊的相似之处。

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阿尔加维大学 MATRIX 项目的 Carli Peters 是该论文的合著者之一,她告诉《Popular Science》,这项研究使用了质谱动物考古学(ZooMS)。

“ZooMS……基于物种/属/科之间主要的骨骼蛋白质——I 型胶原蛋白——的微小差异,”她说。这些差异允许识别出胶原蛋白的“指纹”,然后可以将其与来自尚未识别的骨骼的样本进行比较。如果指纹匹配,就可以断定这些骨骼来自同一个物种。

研究合著者兼 考古科学家 Katerina Douka 解释说,这项技术可以用来筛选大量的碎片,而这是 DNA 测序等其他方法难以做到的。

“使用 DNA 进行此类筛选是不切实际的,因为图书馆准备和测序成本以及所需的计算能力,”她告诉《Popular Science》。

但尽管胶原蛋白比 DNA 更坚固,并且在很长的时间尺度上不易降解,但澳大利亚严酷的环境仍然使得找到可用样本变得困难。

“沉积在炎热、干燥和干旱地区(如澳大利亚大部分地区)的化石很早就失去了胶原蛋白……主要的挑战在于发现含有[足够]胶原蛋白以允许我们应用此类分析的骨骼,”Douka 说。

研究使用的骨骼 在该国相对温和的东南部被发现,最初用于对其他标本进行放射性碳测年和稳定同位素分析。这项研究揭示了保存的胶原蛋白的存在,研究小组抓住了机会对它们进行研究。正如 Douka 指出的,“这是首次为澳大利亚巨型动物提供此类标记。”

这些新数据立即为新的研究打开了大门。“我们可以在以前未发现这些物种的地点识别它们,从而增进我们对这些动物过去地理分布的了解,”Peters 说。

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然而,仍有许多物种目前还没有标记。其中包括澳大利亚一些最 迷人且标志性的巨型动物。其中包括巨型有袋动物属Diprotodon 的各种成员,这是有史以来最大的有袋动物属;以及 Thylacoleo carnifex,“有袋狮”,大约在 200 万年前的更新世晚期出现,并且是该大陆数千年的顶级掠食者。

与澳大利亚其他巨型动物一样,Thylacoleo carnifex大约 50,000 年前 灭绝了。原因?没有人确切知道,虽然主流理论是 人类应负有责任——最后巨型动物的灭绝大致与人类抵达澳大利亚的时间吻合——但任何新的研究都可能为揭示这些物种如何灭亡提供更多线索。Douka 希望 ZooMS 等新工具可能能够“帮助证实或否定早期原住民与澳大利亚巨型动物共存的说法。”

 

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