13200年前一只游蕩的雄性乳齒象,在血腥的交配季節戰亡 ,距離它的家鄉近160公里

小魚 2022/12/07 檢舉 我要評論

(神秘的地球uux.cn報道)據cnBeta:乳齒象是大象的近親,屬于Mammut屬,在大約10000年至11000年前滅絕之前居住在北美和中美洲。典型的成年乳齒象高8至10英尺(2.5-3米)之間,體重約為8000至12000磅(3600-5400公斤)。發現的最大的標本有10.7英尺(3.3米)高,體重24000磅(11000公斤)。 他們成群生活,主要以樹葉和樹枝為食,很像現代大象。盡管一些證據表明,氣候變化可能導致了它們的滅絕,但人們普遍認為,古印第安人的人類捕獵是它們消失的主要因素。

根據首次記錄已滅絕物種個體年度遷徙的研究,大約在13200年前,一只游蕩的雄性乳齒象在今天印第安納州東北部與對手的血腥交配季節戰斗中死亡,距離它的家鄉近100英里(160公里)。

這只重達8噸(7200公斤)的成年乳齒象被對手用牙尖刺穿了它的右側頭骨,研究人員1998年在韋恩堡附近的一個泥炭農場發現了這一頭骨化石,并了解到這一致命的傷口。

根據2022年6月13日發表在《美國國家科學院院刊》上的一篇論文,印第安納州東北部可能是這只孤獨的漫游乳齒象首選的夏季交配地,它在生命的最后三年里每年都要進行跋涉,從它寒冷季節的家向北冒險。

這項研究還表明,乳齒象可能花時間探索密歇根州的中部和南部,這對于一個全尺寸玻璃纖維鑄造的骨架在安阿伯的密歇根大學自然歷史博物館展出的生物來說似乎很合適。

辛辛那提大學古生態學家 Joshua Miller是這項研究的第一作者,他說:「這項研究的獨特結果是,我們第一次能夠記錄一個已滅絕物種個體的年度陸上遷移。」

「利用新的建模技術和強大的地球化學工具箱,我們已經能夠表明,像Buesching這樣的大型雄性乳齒象每年都會遷移到交配地。」

密歇根大學的古生物學家和研究的共同負責人Daniel Fisher 24年前參加了Buesching乳齒象的發掘工作。他后來用帶鋸從該動物的香蕉狀、9.5英尺長的右牙中央切下一塊薄薄的、縱向的薄板,它比左牙更長、更完整地保存下來。

該板被用于新的同位素和生命史分析,這使得科學家能夠重建兩個關鍵時期的景觀使用模式的變化:青春期和成年的最后幾年。據研究人員說,這只Buesching乳齒象在34歲時死于一場爭奪配偶的戰斗。

Fisher說,他研究乳齒象和猛犸象超過40年,并幫助挖掘了幾十頭已滅絕的大象親屬。Fisher表示:「動物的成長和發展,以及它改變土地使用和改變行為的歷史--所有這些歷史都被捕獲并記錄在象牙的結構和組成中,」他是地球和環境科學教授,生態學和進化生物學教授,以及密歇根大學古生物博物館館長。

研究小組的分析顯示,Buesching乳齒象的原始家園范圍可能在印第安納州中部。像現代的大象一樣,年輕的雄性乳齒象一直呆在離家很近的地方,直到它在青少年時期脫離了由雌性領導的象群。

據研究人員說,作為一只孤獨的成年乳齒象,Buesching走得更遠、更頻繁,經常每個月走近20英里。此外,它的景觀使用隨著季節的變化而變化,包括急劇向北擴展到只在夏季使用的區域,包括印第安納州東北部的部分地區--推定的交配場所。

「每次到了溫暖的季節,Buesching乳齒象都會去同一個地方--重復地去。」 Miller說:「這個信號的清晰度是出乎意料的,而且真的很令人興奮。」他曾使用類似的同位素技術來研究阿拉斯加和加拿大的馴鹿的遷移。

在嚴酷的更新世氣候下,遷移和其他形式的季節性景觀利用可能對乳齒象和其他大型哺乳動物的繁殖成功至關重要。然而,根據這項新的研究,人們對它們的地理范圍和流動性如何隨季節波動或隨性成熟度變化知之甚少。

但是分析古代象牙中各種形式的元素鍶和氧的比例,或者說同位素的技術正在幫助科學家揭開其中的一些秘密。乳齒象、猛犸象和現代大象,屬于一類被稱為長鼻目動物的大型靈活軀干哺乳動物,它們的上門牙修長,作為獠牙從它們的頭骨中露出來。在動物生命的每一年,新的生長層沉積在已經存在的生長層上,以淺色和深色帶交替敷設。

牙齒中每年的生長層有點類似于樹木的年輪,只是每一個新的獠牙層在中心附近形成,而樹木的新生長發生在樹皮旁邊的細胞層。獸牙的生長層就像一疊倒置的冰淇淋,死亡時間記錄在底部,出生時間記錄在頂端。

乳齒象是食草動物,以樹木和灌木為食。隨著它們的成長,食物和飲用水中的化學元素被納入它們的身體組織,包括優雅的錐形、不斷增長的獠牙。

在新發表的研究中,獠牙生長層中的鍶和氧同位素使研究人員能夠重建Buesching作為一只青少年乳齒象和一只生殖活躍的成年乳齒象的行程。36個樣本是從青少年時期(離開母系群期間和之后)收集的,30個樣本是從該動物生命的最后幾年收集的。

在顯微鏡下操作的一個微小的鉆頭被用來從各個生長層的邊緣磨去半毫米,每個生長層涵蓋了動物生命中的一到兩個月的時間。在這個研磨過程中產生的粉末被收集并進行化學分析。

牙齒中鍶同位素的比率提供了地理指紋,與地圖上的特定位置相匹配,顯示了鍶在整個景觀中的變化。氧同位素值顯示出明顯的季節性波動,幫助研究人員確定特定獠牙層的形成時間。由于鍶和氧同位素樣本都是從相同的狹窄生長層中收集的,研究人員能夠得出具體的結論,了解Buesching在一年中的不同時間里在哪里旅行,以及他每次旅行時的年齡。

然后,來自象牙的同位素數據被輸入到Miller和他的同事開發的一個空間明確的運動模型中。該模型使研究小組能夠估計出該動物移動的距離以及在候選地點之間移動的機率--這在以前的滅絕動物運動研究中是沒有的。

「鍶同位素地球化學領域是古生物學、考古學、歷史生態學、甚至法醫生物學的一個真正的新興工具。它正在蓬勃發展,」Miller說。「但是,實際上,我們只是觸及了這些信息能夠告訴我們的表面。」

Fisher和Miller 說,他們的乳齒象研究項目的下一步是分析一個不同個體的獠牙,要麼是另一只雄性,要麼是一只雌性。


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