猛犸象的发现:过去,现在和未来的线索

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柳芭(上图)是迄今为止发现的保存最完好的猛犸象标本。(摄影:Francis Latreille,由菲尔德博物馆提供)

2007年春天,西伯利亚驯鹿牧民Yuri Khudi和他的家庭在世界各地的研究人员兴奋,他们无意中发现。他们偶然发现了一个婴儿猛犸象的尸体,在多余的40万年后自然挖掘出来。除了一些缺少的头发和脚趾甲外,她几乎完全完好无损。

小柳芭是迄今为止发现的保存最完好的猛犸象标本。这对研究人员来说是非常令人兴奋的,因为柳芭为我们提供了前所未有的机会,让我们可以在如此完整的东西上检验我们的理论。这些理论不仅包括猛犸象和它们的近亲乳齿象是如何生活的,还包括它们的史前气候是怎样的,甚至包括它们为什么会灭绝。

我们基于我们对我们所做的研究的理论 - 他们的大象后代,保存完好的史前尸体,以及丰富的猛犸象和乳房骨骼,牙齿和牙齿。令人证明的是阐明有关饮食,健康,生命周期的详细数据的特别丰富的资源,即断奶,成熟和生殖和环境的详细数据。相信与否,所有这些信息都是在托斯的结构和组合中编码的。

长牙和牙齿
猛犸象的象牙实际上只是扩大的门牙,就像它们的现代近亲大象一样,在一生中不断生长。随着它们的生长,它们会形成新的牙本质层,这是一种钙化物质,是所有牙齿(甚至是你自己的牙齿)的主要组成部分。

猛犸象托斯的横截面。研究人员可以通过研究象牙的生长戒指来学习有关猛犸生命的有价值的信息。(照片由Hannes Grobe,Courtysy的野外博物馆)猛犸象托斯的横截面。研究人员可以通过研究象牙的生长戒指来学习有关猛犸生命的有价值的信息。(照片由Hannes Grobe,Courtysy的野外博物馆)如果切片打开一个托斯,这些层就像环一样可见,如树的环,这在每年,每周甚至每日增量提供了增长记录。我们研究戒指数量以及各个厚度。当一个猛犸象迅速增长时,表明它有很多吃,并且健康,每周间隔开发的环会比动物生长更慢的戒指。

知道这一点,我们可以观察猛犸生命周期的一些非常有趣的方面。例如,我们从一些研究中推断出猛犸象与成年男性分开生活的研究。当雄性猛犸象达到成熟时,他被踢出了母系部落,并在寻找与伴侣的女性寻找女性时迫使自己独自生活。这可以在塔斯克 - 生长模式中观察到,正如周到成熟时期,每周间隔戒指突然变得更薄,表明猛犸象越来越少吃,同时他学会为自己击打自己。

我们还使用同位素分析从年轮中收集信息。猛犸象是食草动物,这意味着它们主要吃植物,随着它们的生长,这些植物中的一些碳会被吸收到它们的象牙中。象牙环中不同碳同位素形式的比例可以告诉我们猛犸象吃的是哪种植物。

通过同位素形式,我的意思是不同形式的相同元素。您可能记得,原子的核由两种粒子和中子组成。被认为是相同的元素,原子必须具有相同数量的质子。例如,所有碳原子在它们的细胞核中有六个质子。

然而,同一种元素的某些原子比其他原子有或多或少的中子,这些变体形式被称为同位素。有两种天然丰富的稳定的碳同位素,碳12和碳13。稳定意味着这些同位素不会随着时间的推移而衰变。碳14是不稳定的或放射性的,是用于放射性碳年代测定的同位素。

我们知道,不同类型的植物具有不同的碳13(含量较低)与碳12(含量较高)的比例或比例。由于这一比例保存在象牙中,我们可以通过一个个生长环测量碳13和碳12的比例,从而确定猛犸象一个季节又一个季节和一年又一年吃什么植物。而且,由于具有不同比例的植物类型倾向于在不同的条件下生长(温度、降水量等),我们也可以推断出猛犸象生活的气候的一些细节。

虽然这些研究告诉了我们很多关于猛犸象和乳齿象的信息,但卢芭的发现带来了更令人兴奋的可能性。其一,她为我们提供了一个难得的机会来证实我们通过研究她保存完好的解剖结构的其他方面从象牙中得出的结论。例如,根据卢芭的象牙,直到她英年早逝的那一刻,她都吃得很好,很健康。她身体的其他部分也告诉我们同样的情况尽管她的身体周围有大量的脂肪,肚子里塞满了牛奶,可能是她母亲的,还有其他物质。

灭绝之谜的线索
通过象牙研究猛犸象,并通过像卢芭这样保存完好的标本来证实这些发现,这给我们提供了关于猛犸象在大约一万年前灭绝的线索。关于这次灭绝发生的原因有几种理论。一个可疑的罪魁祸首是气候变化,一些研究人员认为气候变化限制或减少了猛犸象的食物供应,达到了可怕的程度。其他科学家认为,这要归咎于早期人类,他们捕杀猛犸象直至灭绝。

那么我们如何确定这两种情况中哪一种可能性更大呢?幸运的是,这两种选择会在猛犸象的生理上产生相反的效果。以第一个理论为例——如果气候变化对食物供应的影响如此严重,那么猛犸象种群的数量受到的影响——饮食不良、身体压力大、生长方式缓慢以及成熟期较晚——将很容易在象牙上观察到,从而导致灭绝。

第二种理论的证据也同样可以观察到。随着人类猎杀越来越多的猛犸象,与之争夺食物的种群就会减少。充足的食物会促进那些留下来的人更快的成长和更早的成熟。

虽然研究人员仍然不同意哪种理论是正确的,但在不同群体和乳房的不同群体的研究将被要求肯定地知道,我们所做的数据与第二个理论一致 - 猛犸象和乳房被过度追捕。对牙龈的研究表明健康的动物和更高的增长率导致灭绝。

卢芭-照亮我们的过去,现在和未来
我们对史前猛犸象和乳齿象的研究提供的不仅仅是一扇了解我们过去的窗户。研究现代大象的生态学家可以使用我们分析象牙的方法来监测世界各地不同地区当前大象的数量。了解猛犸象和乳齿象灭绝的时间和原因可以帮助生态学家确定保护和稳定濒危大象种群的关键点。

研究史前种群的一个鲜为人知的好处是,我们可以收集到关于它们生活环境的知识。正如我们上面简要讨论的,同位素分析提供了关于动物饮食和营养压力的信息。同样地,记录在它们象牙中的氧同位素的比例告诉了我们它们生活的气候的方方面面。

例如,测量从环到环的氧-18与氧-16的比率告诉我们,术蒙表暴露的温度和沉淀水平随时间变化。由于每个托斯可以提供30至50年的数据,他们作为我们世界气候历史的天然高科技记录仪,研究人员可以使用其产出来测试计算机生成的气候变化模型。通过使用这些模型和其他数据,如史前温度,二氧化碳和从冰芯的冰川地质记录和古代样本中记录的甲烷水平,研究人员可以观察到我们过去的气候的准确记录。然后,它们可以使用这些信息来使未来变更的更好预测及其含义。

几乎所有学科的科学家都会告诉你,研究我们的过去是创造更美好未来的重要组成部分。从简单地满足人们对曾经在地球上游荡的大型动物的好奇心,到学习如何更好地保护那些仍然存在的动物,卢芭只是其中一个例子。

你可以在菲尔德的新展览中了解更多关于卢芭和她祖先的信息,猛犸象和乳齿象:冰河时期的泰坦,它于3月5日开业并经过9月。Lyuba自己将作为广泛探索猛犸象和乳房的进化历史,他们的环境,他们与早期人类互动的广泛探索的一部分,以及如何研究他们的生活和灭绝可以为今天提供节约。想要查询更多的信息,请访问Field的网站

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