气候变化——而不是人类的过度捕猎——可能导致了北美最大动物的灭绝

新的研究表明，猛犸象、地懒和其他北美巨型动物的灭绝并不是人类的过度捕猎造成的。

一项新的研究发表在自然通讯该研究表明，北美最大哺乳动物的灭绝并不是由于人类进入美洲后迅速扩张的过度捕猎造成的。相反，基于一种新的统计建模方法的研究结果表明，大型哺乳动物的数量随着气候变化而波动，大约在1.3万年前，气温急剧下降，导致了这些大型动物的减少和灭绝。尽管如此，人类可能以更复杂和间接的方式参与到过度捕猎的简单模型中。

大约一万年前，北美是许多大型奇异生物的家园，如猛犸象、巨大的地面树懒、比生命更大的海狸，以及被称为雕齿兽的大型犰狳类生物。但在大约一万年前，北美大部分体重超过44公斤的动物，也被称为巨型动物，消失了。德国耶拿的马克斯·普朗克极端事件研究小组的研究人员希望找出导致这些物种灭绝的原因。这个话题已经激烈争论了几十年，大多数研究人员认为人类过度捕猎、气候变化或两者的某种结合才是罪魁祸首。通过一种新的统计方法，研究人员发现了强有力的证据，表明气候变化是物种灭绝的主要原因。

过度捕猎与气候变化

自20世纪60年代以来，人们就猜测，随着人类人口在各大洲的增长和扩张，大约14000年前美洲专门的“大型猎物”狩猎者的到来，迅速导致许多大型哺乳动物灭绝。大型动物没有适当的反捕食者行为来对付新颖的、高度社会化的、使用工具的捕食者，这使得它们特别容易被猎杀。根据这种“过度捕杀假说”的支持者的说法，人类充分利用了容易猎杀的猎物，破坏了动物的数量，不小心导致了这种巨型生物的灭绝。

然而，并不是每个人都同意这个观点。许多科学家认为，没有足够的考古证据来支持大型动物狩猎持续或广泛到足以导致物种灭绝的观点。相反，显著的气候和生态变化可能是罪魁祸首。

在大灭绝时期(15000到12000年前)，有两种主要的气候变化。第一次是大约14700年前开始的突然变暖时期，第二次是大约12900年前的寒流，在这期间北半球回到了接近冰期的状态。其中一种或两种重要的温度波动及其对生态的影响与巨型动物的灭绝有关。

“一种常见的方法是试图确定巨型动物灭绝的时间，并观察它们与人类到达美洲或某些气候事件的关系，”该研究的联合主要作者马修·斯图尔特(Mathew Stewart)说。“然而，灭绝是一个过程——意味着它会在一段时间内展开——因此，要理解是什么导致了北美巨型动物的灭绝，了解它们的数量在导致灭绝之前是如何波动的至关重要。”没有这些长期的模式，我们所看到的都是粗略的巧合。”

“日期作为数据”

为了检验这些相互矛盾的假设，两位作者使用了一种新的统计方法，该方法是该研究的另一位联合主要作者w·克里斯托弗·卡尔顿(W. Christopher Carleton)开发的，去年发表在《柳叶刀》杂志(the lancet)上第四纪科学杂志。估计史前狩猎采集群体和长期灭绝动物的人口规模，不能通过数头或蹄子来完成。相反，考古学家和古生物学家使用放射性碳记录作为过去种群规模的代用指标。其基本原理是，在一个景观中出现的动物和人类越多，在它们消失后留下的碳元素就越多，这随后在考古学和化石记录中得到了反映。与已有的方法不同，新方法更好地解释了化石年代的不确定性。

前一种方法的主要问题是，它将放射性碳年代测定的不确定性与科学家试图确定的过程混合在一起。

“结果，你最终会看到数据中并不存在的趋势，这使得这种方法相当不适合捕捉过去人口水平的变化。”通过模拟研究，我们知道数据中的真实模式是什么，我们已经能够证明新方法不存在相同的问题。因此，我们的方法能够利用放射性碳记录更好地捕捉种群水平随时间的变化，”卡尔顿解释说。

北美巨型动物灭绝

作者将这种新方法应用于第四纪晚期北美巨型动物灭绝的问题。与之前的研究相反，新的发现表明，巨型动物的数量随着气候变化而波动。

斯图尔特说:“大约在14700年前北美开始变暖时，巨型动物的数量似乎一直在增加。”“但大约在1.29万年前，随着北美开始大幅降温，这一趋势发生了转变，此后不久，我们开始看到巨型动物的灭绝。”

虽然这些发现表明，回到大约12900年前的冰河时期是大灭绝的直接原因，但事实可能要比这复杂得多。

“如果我们想要正确理解是什么导致了这些灭绝，我们必须在大陆和区域尺度上考虑与这些气候变化相关的生态变化，”该研究的资深作者、小组领导人休•格劳克特解释说。“人类也不能完全摆脱困境，因为在巨型动物灭绝中，人类扮演的角色可能比简单的过度捕杀模型所显示的更为微妙。”

许多研究人员认为，世界各地的巨型动物灭绝经常发生在人类到来的时间，这是不可能的巧合。然而，重要的是要科学地证明二者之间存在联系，即使存在，其原因也可能是间接的(例如通过栖息地的改变)，而不是人类到达一个地区后的疯狂杀戮。

这组作者在文章的结尾发出了战斗的号召，敦促研究人员开发更大、更可靠的记录，以及解释它们的强大方法。只有这样，我们才能对晚第四纪巨型动物灭绝事件有一个全面的认识。

2021年2月16日自然通讯。
DOI: 10.1038 / s41467 - 021 - 21201 - 8