
非洲坦桑尼亞塔蘭吉爾國家公園的大象(巨型食草動物) 。過去這類巨人的多樣性和豐富性比今天要大得多 。信用:胡安·坎塔拉皮德拉
據萊布尼茨進化與生物多樣性研究所:一篇新論文聚焦于現存和非現存大型非洲哺乳動物的大小和數量 。隨著化石豐度數據的使用,它揭示了這些標志性生物衰退背后的生態動力學 。這些發現挑戰了之前關于非洲巨型動物滅絕原因的假設 , 并為幾百萬年來生態系統的重組提供了新的見解 。這項研究發表在科學雜志上 。
Faysal Bibi(柏林自然博物館)和Juan L. Cantalapiedra(馬德里阿爾卡拉大學)使用數千枚化石牙齒的測量數據,重建了過去1000萬年間大型非洲哺乳動物(> 15公斤)的大小和數量 。盡管存在許多影響化石記錄保存的不確定性,但該研究揭示了化石和現存群落之間動物大小和豐度之間的高度相似關系,這表明控制生物群落結構的基本生態過程也保存在化石記錄中 。
在45公斤以上 , 研究人員發現了隨著體型的增加而減少的證據,這種模式符合生態學“代謝比例規則”,即較大的物種與較小的物種相比,種群密度較低 。與預測的生態模式不同的是,體重在15到45公斤之間的哺乳動物的數量遠低于預期,無論是在生活群落還是化石群落中 。他們把這解釋為稀樹草原棲息地的特征(在這里,猴子和小羚羊很少見) 。
當研究人員檢查大小-豐度分布如何隨時間變化時,令人大吃一驚 。他們發現,生活在400多萬年前的早期群落比年輕群落有更多的大尺寸個體和更大的總生物量比例 。在這些化石非洲群落中,大型個體的豐度很高——一些個體大象達到10噸以上——在今天的生態系統中是無與倫比的 。從那時起,大型個體逐漸從化石記錄中消失,反映了上新世晚期和更新世大型哺乳動物多樣性的長期下降,并導致了我們今天所知的貧困和“小型化”的社區 。
這項研究證實了最近的工作,認為非洲巨型動物的消失是遠古時代的事情,并對非洲巨型動物的減少主要是由人類活動驅動的觀點提出了挑戰 。雖然人類在晚更新世和全新世(過去約100 , 000年)期間在全球的傳播與許多大型動物的大滅絕相吻合,但這項研究支持了非洲巨型動物損失開始得更早的觀點,大約在400萬年前,遠在人類學會有效狩獵之前 。相反,這項研究強調了環境因素,如全球氣溫的長期下降和熱帶草原的擴張,是巨型動物滅絕的潛在驅動力 。
這項研究還發現,非洲大型哺乳動物群落中大型個體的損失和生物量分布的重組可能與初級生產力的下降有關 。利用哺乳動物牙齒形狀類型(形態特征)和當今植物生產力(凈初級生產力)之間的既定關系,研究人員計算了過去非洲社區的生產力 。他們發現,自中新世晚期(> 500萬年前)以來,生產力下降了約三分之二,這是一種在全球范圍內觀察到的模式 , 這可能大大降低了大型哺乳動物群落的承載能力,導致多樣性減少和大型物種加速滅絕 。
這項研究為理解生態系統的動態和個體、物種及其環境之間的復雜相互作用開辟了新的途徑 。通過分析化石豐度數據并結合基于大小的方法,科學家可以獲得對滅絕背后的生態動力學的寶貴見解 。
這篇科學論文的發表標志著我們對非洲巨型動物滅絕和地質時間尺度上生態系統重建的理解的一個重要里程碑 。Bibi和Cantalapiedra的發現有可能為保護工作提供信息,并提高我們在環境變化面前預測和管理生物多樣性喪失后果的能力 。
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