为什么大型动物无法承受一点点雨

巨型树懒和剑齿虎,我的天
A sabre-toothed cat
剑齿猫 美国自然历史博物馆

冰川和永久冻土融化对最后一个冰河时代的巨型动物来说并不友好。

持续的湿润将草原变成了泥炭地和沼泽,这对大型食草动物来说是一个并非理想的栖息地。随着它们的世界变得越来越湿润,欧亚大陆和美洲的许多巨型动物因此灭绝了。

如今,气候变化正引发全球范围内的强降雨。物种已经开始迁徙或寻找其他适应方式。过去会重演吗?

“对于这样一个动态的系统,预测未来的具体情况非常困难,”阿德莱德大学研究员、发表在《自然-生态学与进化》杂志上的一项新研究的首席作者Tim Rabanus-Wallace说,该研究考察了11000年前巨型动物所经历的湿润环境的影响。但他补充说,“可以肯定的是,由于全球变暖,预计全球许多地方的土壤湿度都会增加。”

来自阿德莱德大学澳大利亚古代DNA中心 (ACAD) 的研究人员测定了511块来自野牛、马和美洲驼等动物的骨骼年龄,以研究环境变化在巨型树懒和剑齿猫等大型陆地生物灭绝中所起的作用。

Giant sloths
巨型树懒 公共领域

“我们没想到会在欧洲、西伯利亚和美洲各地发现如此明显的湿度增加信号,”ACAD主任、该研究负责人Alan Cooper说。“不同地区的时机有所不同,但都与冰川和永久冻土的崩溃相吻合,而且发生在大多数物种灭绝之前。”

科学家们,包括来自阿拉斯加费尔班克斯大学、奥斯陆大学、育空政府以及俄罗斯和加拿大古生物学家,测量了从欧洲、西伯利亚以及北美和南美回收的古代动物骨骼中保存的氮同位素。他们发现了湿度急剧增加的迹象。

This illustrations shows how landscapes changed at the end of the last ice age.
这张插图展示了最后一个冰河时代末期景观的变化。自然-生态学与进化

阿拉斯加费尔班克斯大学的Matthew Wooller,也是该研究的作者之一,指出气候变化在不同大陆发生的时间不同,“但它们都表明,在灭绝前不久,湿度急剧增加。这项研究真正巧妙之处在于它提供了来自化石本身的直接证据。这些灭绝的生物正在告诉我们它们在灭绝前所经历的气候。”

研究结果还解释了非洲为什么经历了较低的巨型动物灭绝率。“非洲位于赤道上,这意味着草原地带一直环绕着中部季风区,”Cooper说。“稳定的草原使得大型食草动物得以生存。”

当然,夏季季风季节通常会带来倾盆大雨。但Rabanus-Wallace解释说,在非洲,“北部和南部非常干燥,所以那里是沙漠。”草原“倾向于在丛林周围形成一种边界。当气候变化时,季风区或沙漠会扩张或收缩,但草原只是随着荒漠-丛林边界的上下移动而移动。”

他预测,在不久的将来,一些地区——例如北美北部的草原、欧亚大草原以及南美洲的潘帕斯草原——可能会发现其半干旱的草原储备区被更适应湿润环境的灌木和树木侵占。“这不可能不导致一些灭绝,”他说。最大的危险可能在于粮食生产环境。

Models of sabre-toothed cats
剑齿虎模型 美国国家公园管理局

“气候变化曾经对巨型动物群体造成的,它可能会继续对我们的粮食经济造成,”Rabanus-Wallace说。“在这种情况下,往往是最需要的人受到伤害。”

他表示,矛盾的是,“从地质时间尺度上看,像人类一样体型巨大的动物往往会迅速灭绝。”“然而,在我看来,人类可能因为我们的独特性而打破这一规律。我们是进化史上最伟大的生态系统工程师,没有丝毫类似之处。长寿的生命形式要么生活在静态环境中,比如鲨鱼或鳄鱼,要么高度适应性强,比如昆虫或植物。”

他补充说,既然前者已不再是选择,“我们需要利用我们巨大的能力来实现后者。”

他说:“在气候和生态变化方面,这意味着需要有能力快速、廉价地建造能源基础设施,使用能够适应各种环境的技术。”这也意味着要推广让农民“在需要时调整其生产以适应环境”的方法。

玛琳·西蒙斯为Nexus Media撰稿,该媒体是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻社。

 

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