参与该项目的科学家在发现猛犸象遗骸的 73 个地点从冰冻的湖泊中收集了 535 个永久冻土和沉积物样本,这些样本通常位于西伯利亚、阿拉斯加、加拿大和斯堪的纳维亚半岛的寒冷地区。
土壤中的 DNA 分析表明,猛犸象生活在 3900 年前的西伯利亚大陆——在埃及吉萨大金字塔建成和巨石阵竖立之后。
大多数猛犸象以前被认为在大约 10,000 年前就已经灭绝,只有极少数在西伯利亚附近的偏远岛屿上幸存下来的种群除外。
相反,灭绝发生在猛犸草原的最后一个地区——一个独特的北极生态系统——发生时 今天没有发现 – 随着气候变得温暖和潮湿,让位于泥炭地。
“作者提供了一些猛犸象野牛、长毛犀牛、马和草原的历史,它们也比化石记录显示的要小得多,为北极地区的晚期生存提供了比以前更强有力的理由,”托里赫里奇说。 伦敦自然历史博物馆的进化生物学家和猛犸象专家。
“我很高兴看到这项工作如何发展,以及可能出现哪些新数据来支持或反驳这一点。我相信它会受到严格审查,”她通过电子邮件说。 赫里奇没有参与这项研究。
所有动物,包括人类,在排尿、昏倒、流血、脱毛和脱落死皮细胞时,都会不断地释放遗传物质。 这种遗传物质渗入土壤中,在条件合适的情况下,它可以在那里存活数十年,甚至数百年,就像在永久冻土中一样。
“个体动物在其整个生命周期中不断地在粪便、尿液、皮肤和毛细胞中释放 DNA,当它们在整个地理范围内游荡时,这些细胞含有数百万个 DNA 片段,但在它们死亡时只留下一个骨架,这种可能性要低得多”,该研究的作者之一王玉成说。“它已被保存、修复和过时,”剑桥大学动物学系副研究员。
“通过对环境中保存的少数 DNA 分子进行测序,我们可以确定它们的存在和范围。因此,沉积 DNA 会产生更晚更准确的灭绝估计也就不足为奇了。”
巨型动物拼图
这项发表在《自然》杂志上的研究还描述了过去 50,000 年的北极生态系统。 猛犸象生活的环境被称为猛犸象草原,寒冷、干燥、地域复杂,有一个由草、疫霉属(草样植物)、开花植物和灌木组成的独特植物群落。 作为研究的一部分,该团队首次对北极 1,500 种植物的 DNA 进行了测序。
王说,猛犸象等大型食草动物灭绝的原因已经争论了100多年。 有两种主要理论:猛犸象在与人类第一次接触后的几个世纪内被猎杀致死,或者它们无法足够快地适应冰河时代末期迅速变化的气候。
王说,他们的研究支持了这样一种理论,即 12,000 年前最后一个冰河时代结束时的气候变化起主要作用。
王解释说,人类与北极猛犸象之间更长时间的互动,加上对猛犸象草原生态系统及其变化速度的详细了解,支持了人类是猛犸象灭绝的主要驱动因素的观点。
“随着气候变湿,冰层开始融化,形成了湖泊、河流和沼泽。生态系统发生了变化,植物生物量减少,它们无法维持猛犸象群的生存,”王在一份新闻稿中说.
“我们已经证明气候变化,尤其是降水,直接导致植被变化——根据我们的模型,人类对它们绝对没有影响。”
真实动态?
赫里奇在自然历史博物馆说,如果排除人类在猛犸象消失中的任何作用,还有更多的工作要做,以解决人类在猛犸象平原上的存在问题。
她说,在本文使用的模型中,研究人员使用考古记录中人类遗骸的稀缺性和适合人类的气候的存在作为替代,而不是 DNA。 需要大量准确的数据来了解人类和老鼠是否以及何时在这些区域真正重叠。
“像这样的环境 DNA 研究有很大的潜力可以直接测试整个北极地区人类的存在,就像他们在这里对猛犸象所做的一样——这是我们需要的高分辨率数据来解构猛犸象的真实动态灭绝。”
“仅凭干扰数据不会削减它,因为它不是最后一个重要的庞然大物,它导致猛犸象数量如此之低,以至于它们已经减少到少数孤立和脆弱的群体。”
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