俄罗斯弗兰格尔岛河岸上猛犸象的牙齿
众所周知，最后的长毛猛犸象生活在北冰洋的弗兰格尔岛上，它们在4000年前很短的一段时间内灭绝了。近日，来自芬兰赫尔辛基大学、德国图宾根大学和俄罗斯科学院的一个国际研究小组重建了可能导致猛犸象灭绝的场景。研究人员认为，孤立的栖息地、极端的天气事件，甚至是史前人类领地的扩张，都可能决定了猛犸象的命运。相关论文发表在最新一期的《第四纪科学评论》上。
在大约10万~1.5万年前的最后一个冰河时代，猛犸象广泛分布在从西班牙到阿拉斯加的北半球。由于1.5万年前全球开始变暖，它们在西伯利亚北部和阿拉斯加的栖息地缩小了。在弗兰格尔岛上，一些猛犸象因海平面上升而与大陆隔绝，这个种群又存活了7000年。
为了寻找猛犸象的饮食和栖息地可能发生的变化以及它们的生存环境受到干扰的证据，来自芬兰、德国和俄罗斯的研究人员，对西伯利亚北部、阿拉斯加、育空和弗兰格尔岛的一大批猛犸象骨骼和牙齿的碳、氮、硫、锶的同位素组成进行了研究。结果表明，弗兰格尔岛猛犸象的胶原蛋白、碳、氮同位素的组成在一万年前气候变暖时并没有变化。这些指标一直保持不变，直到猛犸象消失，似乎猛犸象是从稳定、有利的生活环境中消失的。
这一结果与针对1.5万年前灭绝的乌克兰-俄罗斯平原的长毛猛犸象以及5600年前消失的阿拉斯加圣保罗岛的长毛猛犸象的发现形成了对比。在以上两个事件中，猛犸象种群的最后代表的同位素组成都发生了显著的变化，表明了它们在局部灭绝前不久经历了环境的变化。
早期的一项DNA研究表明，弗兰格尔岛猛犸象的脂肪代谢受到基因突变的影响。在这项研究中，研究小组发现了弗兰格尔岛猛犸象和冰河时代西伯利亚猛犸象之间一个有趣的区别：碳酸盐碳同位素的数值显示了不同猛犸象种群饮食中的脂肪和碳水化合物是不同的。
“我们认为这反映了西伯利亚长毛象倾向于依靠自己的脂肪储备来度过冰河时代极其严酷的冬天，而生活在更温和环境中的弗兰格尔长毛象根本不需要这样做。” 领导了这项研究的来自赫尔辛基大学罗默斯芬兰自然历史博物馆的Laura Arppe博士说。弗兰格尔猛犸象的骨头中还含有大量的硫和锶，表明基岩的风化作用在猛犸象种群存活的末期增强了，可能影响了猛犸象的饮水质量。
那为什么最后的长毛猛犸象会突然消失呢？研究人员怀疑它们是由于短期事件而灭绝的。极端天气，如雨雪交加，可能会在地面上覆盖一层厚厚的冰，使动物无法找到足够的食物。这可能导致种群数量急剧下降，直至灭绝。“很容易想象，已经因基因退化和饮用水质量问题而衰弱的种群，可能在类似极端天气事件后死亡。” 图宾根大学森肯伯格人类进化和古环境中心的Herve Bocherens教授说，他是这项研究的合著者。
另一个可能的因素是人类领地的扩张。弗兰格尔岛上最早的人类考古证据可以追溯到最近的猛犸象骨头发现后的几百年，虽然发现人类猎杀弗兰格尔岛猛犸象证据的机会非常小，但也不能排除人类对猛犸象灭绝的影响。
这项研究表明，由于极端环境和人类行为的影响，大型哺乳动物孤立的小规模种群尤其面临着灭绝的危险。因此，我们可以通过保护没有彼此隔离的种群来保护濒危物种。
科界原创
编译：花花
审稿：阿淼
责编：张梦
期刊来源：《第四纪科学评论》
期刊编号：0277-3791
原文链接：
https://phys.org/news/2019-10-mammoths-died-remote-island.htmlhttps://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191007081750.htm
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