一个庞大的是17000年前生活在阿拉斯加那么远弗届的是,走遍如果它在一条直线上的话,那会去世界一路走去-近两倍。
最近对毛状冰河时代野兽保存的象牙的分析表明,它在 28 年中行走了近 50,000 英里(80,500 公里)。为了追溯成年猛犸象的足迹,研究人员做了一些以前从未做过的事情:他们沿着它的长度切开猛犸象的象牙,研究在猛犸象的一生中年复一年地在象牙上形成的层的化学成分。
然后,他们将这些数据与阿拉斯加各地从小型冰河时代哺乳动物的牙齿中识别出的化学特征进行了比较。通过将象牙不同部位的化学元素比例与小哺乳动物牙齿的相似比例进行匹配,科学家们能够创建一张区域地图,显示猛犸象每年生活的地方。
在猛犸象 ( Mammuthus primigenius ) 和它们的象类亲属(现存和灭绝)中,象牙将有关它们栖息地的信息保存在一种叫做锶的元素中,这些元素从动物吃的植物中吸收。研究人员在一项新研究中报告说,锶同位素的比率——具有不同中子数量的元素版本——因地理位置而异,而象牙中局部同位素比率的增量记录可以揭示动物在生命不同阶段的用餐地点。
然而,大多数先前对猛犸象牙的分析依赖于从象牙上垂直钻出的短核。研究主要作者、阿拉斯加稳定同位素设施和阿拉斯加费尔班克斯大学 (UAF) 水与环境研究中心主任马修·伍勒 (Matthew Wooller) 说,这些岩心揭示了一些象牙层,“但你并没有得到完整的记录。” ),以及 UAF 渔业和海洋科学学院的教授。
Wooller 告诉 Live Science,在猛犸象牙的底部是锥形的空腔,上面覆盖着类似于倒冰淇淋锥的搪瓷层。每天都有新的层覆盖这个空腔,随着新层从底部堆积起来,象牙会变得更长,就像如果你不断将新的锥体插入堆栈的开口端,一个冰淇淋锥塔会变得更高。Wooller 解释说,读取猛犸象从婴儿到死亡的生命记录需要纵向劈开一根象牙,这样所有内部的“冰淇淋锥”层就会暴露出来进行采样。
六名科学家,一名带锯
在这项研究中,科学家们使用了阿拉斯加大学博物馆收藏的一只成年猛犸象的象牙,该象牙于 2010 年在北极圈上方的阿拉斯加北极沿海平原收集。DNA分析显示猛犸象是雄性;它生活在大约 17,000 年前,它的象牙长 7.9 英尺(2.4 米)。弄清楚如何将巨大的、螺旋状的象牙均匀地一分为二(并且不损坏它)花了研究人员大约一年的时间,而分裂象牙最终需要六个人、一把巨大的带锯和几乎一整天的非常非常小心的切割,Wooller说。
“我们一路上可能已经折断了一两把刀片,”他说。
分裂象牙后,科学家们收集了大约 400,000 个关于锶和其他同位素(如氧和氮)浓度的个人数据点,这些数据点取自涵盖该动物整个生命周期的保存“时间线”的中心。象牙的尖端代表猛犸象作为婴儿和少年,而象牙的底部则显示了猛犸象生命的最后几年。
为了知道猛犸象究竟行走在哪里,研究作者将他们的数据与猛犸象北极栖息地相同同位素的地图进行了比较,这些同位素保存在更新世时期(260 万至约11,700 年前)。由于像鼩鼱和田鼠这样的小型啮齿动物一生都在非常局部的栖息地,因此可以使用区域数据来确定猛犸象生活或访问过的地点。
然后,科学家们生成了跨越 28 年的猛犸象“行走”,包含 1,133 个数据点,称为“步数”,其中 40 步代表大约一年的生命。
一步步
作为婴儿,猛犸象主要生活在育空河下游流域。在猛犸象的少年时期,它迁入阿拉斯加内陆的低地,可能是和一群群一起旅行,在那里一直呆到大约 15 岁。根据这项研究,猛犸象在 15 岁时达到性成熟并离开牛群时扩大了范围,年轻的雄性大象也是如此。
然后,在它生命的最后两年里,猛犸象一直生活在阿拉斯加布鲁克斯山脉西端的高海拔地区。研究人员报告说,在动物死亡之前氮同位素的峰值暗示它处于饥饿时期,这可能是因为冬天异常严酷。
“在此之前,我们根本没有关于猛犸象运动模式的详细信息,”伍勒说。未来对其他猛犸象牙的研究可以提供更多关于它们旅行的细节,包括随着上次冰河时代的消退和地球气候变得更加潮湿和温暖,它们的迁徙行为可能发生了怎样的变化——这是阿拉斯加的大型动物现在面临的挑战,伍勒补充道。
“今天生活在北极的巨型动物实际上正面临着非常重大的气候变化,”他说。“我认为这说明了所有这些动物将如何适应我们今天在北极看到的史无前例的变化的行为。”