Cinci lucruri noi pe care le aflăm despre animalele dispărute și rudele lor vechi

colții

  • Facebook
  • Stare de nervozitate
  • Linkedin
  • Reddit
  • Flipboard
  • E-mail
  • Imprimare
  • Republica

Ajutați-ne să facem cunoștințele științifice accesibile tuturor
Susțineți jurnalism gratuit, nonprofit, bazat pe fapte
Donați astăzi

Într-o zi, în urmă cu aproximativ 11.000 de ani, un mastodont de taur singuratic a pătruns prin adâncurile unui lac în ceea ce astăzi este Michigan. Ceva timp mai târziu, trei femele și un vițel jucător au trecut în același mod. Din fericire pentru paleontologi, noroiul bogat în lut a umplut urmele animalelor, păstrând urmele și oferind oamenilor de știință informații despre structura socială a mastodonților. Creaturile dispărute de mult trăiau probabil în turme matriarhale, în timp ce masculii maturi se plimbau singuri, la fel ca rudele lor moderne: elefanții.

Astăzi, numărul elefanților a scăzut, la fel ca și gama lor. Acum sunt considerați vulnerabili în Africa și pe cale de dispariție în Asia. Dar în timpul epocii Pleistocenului, în urmă cu 2,6 milioane și 11 700 de ani în urmă, elefanții și rudele lor diverse au călcat pe o porțiune impresionantă a globului, de la Arctica la America de Sud. Chiar și atunci, elefanții erau cei mai abundenți, diferiți și distribuiți pe scară largă din acest grup, Proboscidea. De asemenea, a inclus mamuți, mastodonti și membri mai puțin cunoscuți, cum ar fi stegodoni și gomfotere. Trunchiurile și colții lor îi fac pe toți veri de recunoscut.

Datorită fosilelor, urmelor conservate, descoperirilor recente de proboscidee înghețate în permafrost și noilor tehnologii folosite pentru a sonda aceste descendențe antice, cercetătorii învață mai multe despre viețile și decesele proboscidianelor, spune Daniel Fisher, paleontolog la Universitatea Michigan din Ann. Arbor.

Descoperirea lui Dick Mol și a colegilor oaselor mamutului Yukagir din Siberia a inspirat crearea acestei replici a animalului dispărut, a colților, a părului și a tuturor.

CREDIT: REMIE BAKKER, MANIMAL WORKS, ROTTERDAM

Fisher studiază colții fosili, deoarece aceștia au crescut de-a lungul vieții animalului, păstrând o evidență a aportului de nutrienți și a obiceiurilor. „În esență poartă cu ei jurnalele vieții lor”, spune Fisher. Echipa sa analizează fin straturile de dentină din colții fosilizați. Aceste straturi oferă date despre luni individuale, sau chiar săptămâni sau zile, în timpul vieții unui proboscidian.

Fisher se așteaptă ca analizele sale să răspundă la întrebarea finală: Ce s-a întâmplat cu aceste creaturi? La sfârșitul Pleistocenului, majoritatea proboscidienilor, împreună cu multe alte mamifere mari, au dispărut de pe Pământ. Nu a fost un eveniment brusc, notează Dimila Mothé, un coleg postdoctoral în laboratorul de mamifere de la Universitatea Federală din statul Rio de Janeiro; noile descoperiri de fosile arată că speciile din unele părți ale lumii au ținut mai multe mii de ani sau, în unele cazuri, zeci de mii de ani, mai mult. Totuși, în vremurile moderne, proboscidianele odinioară diverse - care numărau aproximativ o duzină în timpul Pleistocenului - au scăzut la doar două sau trei specii, în funcție de modul în care numărați.

Elefanții moderni sunt ultimii dintr-o lungă și diversă descendență de creaturi numite proboscideeni, datând în urmă cu mai bine de 40 de milioane de ani în epoca eocenă și prezentate în acest arbore genealogic simplificat.

CREDIT: GARY HINCKS/SURSA ȘTIINȚEI

Două explicații principale pentru plecarea creaturilor masive au fost mult timp dezbătute. Una este că schimbările climatice au dus la un mediu - mai cald, poate mai uscat sau cu mai multe modificări sezoniere - pe care majoritatea proboscidianelor nu l-ar putea tolera. Cealaltă este că oamenii au vânat animalele până la dispariție.

Este o întrebare cu rezonanță atât pentru viitor, cât și pentru trecut. Scăderea actuală a numărului de elefanți ar putea să nu fie un nou eveniment de dispariție, ci pur și simplu capătul dispariției în curs a tuturor proboscidianelor, sugerează Mothé. Înțelegerea situației proboscidienilor din Pleistocen ar putea ajuta oamenii de știință să prezică sau să evite soarta descendenților lor moderni.

Iată câteva dintre cele mai recente informații despre viața de zi cu zi și eventuala dispariție a proboscidianului preistoric:

1. Dietele mamut au inclus câteva lucruri interesante.

În 2007, păstorii de reni din Siberia au descoperit carcasa înghețată a unei femele de vițel mamut. Numit Lyuba, pentru soția păstorului care a raportat descoperirea, vițelul se sufocase într-un bazin de noroi în urmă cu aproximativ 40.000 de ani. Noroiul i-a păstrat nu numai corpul, ci și conținutul intestinului.

Consumase lapte, nicio surpriză pentru un vițel de o lună (vârsta ei era evidentă din straturile de dentină din dinți.) Stomacul ei conținea și resturi de plante mestecate - totuși nu era suficient de matură pentru a fi făcut-o. mestecând ea însăși.

Și a existat altceva în intestin: ciuperci care cresc de obicei în caca. Pentru Fisher și ceilalți paleontologi, concluzia a fost clară: Lyuba a prins pe fecalele mamut care includeau atât ciuperci, cât și materii vegetale nedigerate.

Și elefanții moderni fac acest lucru. Bebelușii obțin microbii de care au nevoie pentru digestie din deșeurile mamei. Adulții mănâncă și fecale, o practică pe care oamenii de știință o numesc coprofagie. Datorită modului în care sunt instalate sistemele lor digestive, coprofagia ajută animalele să extragă nutrienți suplimentari din hrana lor.

Oamenii de știință au găsit alte ciudățenii în tractul digestiv al Lyuba: părul de mamifer și un os de campă. Ce făceau aceste articole în intestinul unui erbivor? Poate că, pe măsură ce vremea de primăvară a topit zăpada și a dezvăluit fânul depozitat al volei, mama mamut înfometată a înghițit animalul împreună cu fânul din întâmplare, speculează Fisher. Dar consumul de rozătoare ar fi putut fi, de asemenea, o modalitate prin care mamuții de a câștiga nutrienți suplimentari la sfârșitul iernii.

Oamenii de știință de la Universitatea japoneză Jikei examinează rămășițele mumificate ale vechiului vițel mamut de lână, numit Lyuba. Descoperită în 2007 în peninsula arctică Yamal din Rusia, Lyuba a murit în urmă cu aproximativ 40.000 de ani, la doar o lună. Pielea și organele ei au fost bine conservate, iar studiile asupra conținutului stomacului și intestinului au condus la noi înțelegeri ale dietelor mamut.

CREDIT: RIA NOVOSTI/SURSA ȘTIINȚEI

2. Mamuții de lână cutreierau o țară rece, dar nu atât de înzăpezită.

Desigur, felul principal de mâncare pentru un proboscidian a fost legumele, iar tipurile de plante pe care le-au mâncat pot spune oamenilor de știință ceva despre locul în care au trăit animalele. Indiciile pot fi găsite în carbonul din colții și dinții fosilizați ai animalelor. Diferite tipuri de plante conțin diferite rapoarte de izotopi de carbon, care se reflectă în fosilele dinților și permit oamenilor de știință precum Fisher să culeagă informații despre diete. Din aceleași rapoarte, el poate chiar deduce când animalele trăiau din propriile depozite de grăsime în timpul iernii.

O altă dovadă vine din uzura dinților. Ierburile conțin particule minerale numite fitoliti, care lasă zgârieturi pe dinți. Tufișurile și copacii, care conțin mai puțini fitoliti, creează un model diferit. Zgârieturile din dinții fosilizați reflectă dieta unei creaturi în ultimele săptămâni sau zile.

„Îl numim efectul„ ultima cină ”, spune Gina Semprebon, paleoecolog la Universitatea Bay Path din Longmeadow, Massachusetts.

Mamuții și mastodontii antici au încorporat înregistrări ale întregii lor vieți în dinți și colți. Într-un dinte, straturile de dentină sunt așezate pe parcursul vieții animalului. Raportul izotopilor de carbon din straturile de dentină poate spune cercetătorilor despre tipurile de plante și cantitățile consumate. Modelele de zgârieturi pe smalț oferă, de asemenea, informații despre ceea ce au mâncat animalele.

„Ceea ce mă impresionează cu adevărat despre proboscidei este flexibilitatea în dieta lor”, adaugă ea. Ar putea mânca ierburi sau arbuști în diferite locuri și momente din viața lor; cel puțin o descendență și-a schimbat preferința pe măsură ce evoluează. Sau două specii din aceeași zonă ar putea împărți opțiunile, una concentrându-se pe tufișuri și una pe pajiști. „Așa supraviețuiești, pe termen lung, în evoluție”, spune Semprebon.

Cu toate acestea, descoperirile pot deveni mai specifice decât doar ierburile versus arbuști. Dick Mol, cercetător mamut la Muzeul de Istorie Naturală din Rotterdam din Olanda, a obținut odată intestinul înghețat al ceea ce se numește mamutul Yukagir, descoperit în regiunea Yakutia din Siberia în 2002. El l-a dus înapoi în Olanda, l-a dezghețat și spre surprinderea sa, a constatat că era plin de alimente nedigerate și balegă.

Mol l-a sunat imediat pe Bas van Geel, paleoecolog la Universitatea din Amsterdam. Van Geel a sosit acasă la Mol o jumătate de oră mai târziu; ulterior, el a analizat conținutul intestinului prin microscopie, chimie și secvențierea ADN-ului.

Cercetătorii au descoperit ciuperci care locuiesc în bălegar, susținând teoria coprofagiei. De asemenea, au găsit rămășițe de plante și polen din ierburi și răsuci, precum și ierburi, mușchi și crenguțe de salcie pitică. Plantele erau de tipuri adaptate condițiilor frigide, uscate și spațiilor deschise - un mediu pe care cercetătorii îl imaginează drept „stepa mamut”.

„Mamutul lânos trăia într-un mediu de stepă mamut rece și uscat, aproape fără copaci”, spune Mol. Cu puțină zăpadă, mamuții ar fi putut să ia masa pe plante liofilizate pe tot parcursul iernii, sugerează Geel.

Dan Fisher de la Universitatea din Michigan și echipa sa au supravegheat excavarea unui craniu și colți de mamut găsiți la o fermă de soia lângă Chelsea, Michigan în 2015. Poreclit mamutul Bristle, după fermierul James Bristle, fosilele provin de la un bărbat adult care a murit mai mult de Acum 10.000 de ani.

CREDIT: DARYL MARSHKE/UNIV. DE FOTOGRAFIE MICHIGAN

3. Mamuții lanosi aveau frig în ADN-ul lor.

Elefanții trăiesc în clime calde, cum ar fi deșertul sau savana. Cum au supraviețuit rudelor lor antice, mamuții de lână, acelei stepe reci? În 2015, oamenii de știință au raportat secvențele genomului a trei elefanți asiatici și doi mamuți de lână. Comparând ADN-ul creaturilor străvechi și moderne, o echipă condusă de Stephan Schuster, genomicist la Universitatea Tehnologică Nanyang din Singapore, a identificat diferențe între sute de gene.

Aceste diferențe genetice, motivează Schuster și colegii săi, au oferit adaptărilor mamuților, cum ar fi blana groasă și urechile mai mici, cu atât mai bine să păstreze căldura corpului. Alte gene distinctive de mamut au jucat probabil un rol în depozitarea grăsimilor, sensibilitatea la temperatură, reglarea zahărului din sânge și în greutate. Oamenii de știință cred că aceste adaptări ar fi ajutat și animalele să se dezvolte în frig. Chiar și genele asociate cu ritmurile circadiene au diferit, ceea ce ar putea reflecta o adaptare pentru a face față soarelui de miezul nopții din verile arctice și zilele întunecate ale iernilor din nord.

Un trunchi de mamut de lână găsit în Siberia în 2010 sugerează, de asemenea, adaptarea la frig. Pielea trunchiului conține o expansiune asemănătoare glugii, care ar fi putut servi ca un fel de „pisică de blană” în care mamutul ar putea să-și înfigă vârful trunchiului înghetat.

4. Nu vrei să te încurci cu mustul.

Elefanții masculi din zilele noastre, aproximativ o dată pe an, intră într-o fază numită „must” atunci când gândurile lor se transformă în împerechere și nivelul lor de testosteron crește până la 60 de ori normal. Timp de săptămâni sau chiar luni, devin agresivi, iar lichidul bogat în testosteron driblează din glandele de lângă ochi.

Au făcut același lucru proboscidenii din Pleistocen? În timp ce paleontologii nu pot fi siguri, dovezile arată că au făcut-o. Folosind CT și alte tehnici pentru a examina straturile de dentină din colți, Fisher a arătat că proboscidianii masculi maturi au postit în mod regulat, așa cum fac elefanții moderni în timpul mustului.

Prin tăierea și analizarea fină a colților fosili, cercetătorii pot afla ce au mâncat mamuții antici, mastodonti și alți probiscidieni sau unde au trăit în fiecare an din viața lor. Straturile mai fine pot permite oamenilor de știință să analizeze săptămâni sau chiar zile la rând.

Cercetătorii au observat, de asemenea, dovezi ale unei glande ca cea a elefanților moderni la mai multe exemplare înghețate din Siberia. Și unele fosile au păstrat dovezi ale violenței între bărbați care se întâmplă de obicei în timpul mustului. De exemplu, mamuții Crawford găsiți în Nebraska sunt doi bărbați adulți care și-au blocat colții în jurul capului celuilalt și au murit, probabil de deshidratare și de foame, în timp ce erau încă legați împreună.

Probabilitatea mustului este o altă dovadă, împreună cu amprentele din Michigan, sugerând că proboscidianele timpurii au menținut o structură socială similară cu elefanții de astăzi, cu turme matriarhale și bărbați adulți solitari.

Fisher vede și înregistrări ale stării reproductive ale femeilor în colți. Acest lucru, probabil, reflectă rata de creștere mai lentă sau mai rapidă a colosului în perioadele de aprovizionare cu alimente sărace sau bogate. Dar la femelele adulte, Fisher vede un model regulat, multi-ani. Grosimea straturilor anuale scade aproximativ 2,5 ani, apoi crește cu 1,5, realizând un ciclu de patru ani. El crede că acest lucru reflectă o sarcină de aproape doi ani, similară cu perioada de gestație a elefanților moderni, când calciul și fosforul sunt deturnate de la dinți și colți spre fătul în creștere. Acesta, suspectează el, va fi urmat de timpul petrecut de mamă la alăptarea vițelului, ceea ce ar putea, de asemenea, să devieze mineralele din dinți și colți.

5. Noi dovezi de la fosile de mamut și mastodon indică oamenii ca suspecți principali ai dispariției animalelor. Dar juriul este în continuare afară.

În acele cicluri de fătare și alte tipare de colți, Fisher caută explicația pentru dispariția majorității mastodonților, mamuților și rudelor lor. Pe baza noilor sale analize a straturilor de dentină și a izotopilor radioactivi din colți, care nu s-au mai făcut până acum cu o rezoluție atât de fină, el a ajuns la concluzia că vinătorii sunt vinovați. Iată raționamentul său, cu privire la ratele de fătare:

Dacă schimbările climatice ar fi făcut greu mamuților să găsească hrană și să supraviețuiască, atunci ar fi avut mai puțini viței, cu intervale mai mari între nașteri. Studiile colților lor ar trebui să reflecte deficiențe nutriționale.

Dar ceea ce Fisher vede în colți este mamuții care se bucură de o nutriție solidă, o creștere rapidă și o reproducere regulată și frecventă, în special pe măsură ce Pleistocenul se apropia de sfârșit. Acesta este tiparul pe care l-ar prezice dacă vânătorii ar lua membrii turmei, deoarece ar fi existat mai multă hrană pentru cei care încă trăiesc.

În laboratorul lui Dan Fisher, un colțișor fosilizat este un meticulos asamblat din sute de fragmente.

CREDIT: DARYL MARSHKE/UNIV. DE FOTOGRAFIE MICHIGAN

„Nu contează dacă te uiți la ritmurile de creștere, te uiți la vârsta maturării, la prima fătare sau la intervalele de fătare, toate se schimbă în direcția prezisă de ipoteza vânătorii”, spune Fisher. Cu toate acestea, el avertizează că s-a uitat doar la câteva zeci de colți până acum și ar dori să aibă de zece ori mai multe puncte de date pentru a-și construi cazul.

Majoritatea oamenilor de știință consideră că schimbările climatice au jucat un rol mai important. „Decesul stepei mamut a fost dramatic”, spune Mol. Analiza polenului din sedimentele lacului reflectă o schimbare climatică majoră în urmă cu aproximativ 13.000 de ani, stepa uscată și pajiștile devenind tundra umedă și păduri, spune van Geel. În plus, adaugă el, iernile umede ar fi însemnat mai multă zăpadă, iar animalele s-ar fi putut lupta să găsească hrană sub năvăliri acumulate.

Schuster susține, de asemenea, ideea că clima a fost factorul major. Ar fi fost greu pentru marii proboscidieni să se miște pe terenul ud, spune el. În plus, analizele sale ADN indică faptul că un grup de mamuți a dispărut înainte ca oamenii să intre vreodată în raza sa de acțiune. „Suntem total deconectați de această dispariție”, spune el.

Schuster crede, de asemenea, că a merge după un animal la fel de mare ca un mamut ar fi o propunere riscantă pentru o bandă de oameni timpurii. De asemenea, Mol nu contestă faptul că oamenii ar fi putut ucide mamuți, dar se îndoiește că i-am ucis pe toți.

Desigur, răspunsul nu trebuie să fie negru sau alb. Atât Mol, cât și Van Geel suspectează că mai mulți factori erau în joc, incluzând nu numai clima și vânătoarea, ci și bolile, consangvinizarea și izolarea pe măsură ce populațiile au scăzut.

Cu siguranță, este probabil că mai mult de un factor a condamnat proboscidienii din Pleistocen, este de acord cu Fisher, dar el susține în continuare că vânătoarea a fost un factor mai puternic decât schimbările climatice.

Ce înseamnă asta pentru elefanți - singurele proboscidee rămase?

Braconajul și pierderea habitatului: amenințări clare pentru elefanți

Potrivit organizatorilor Zilei Mondiale a Elefanților, populația de elefanți a scăzut cu 62% în ultimii zece ani. Au mai rămas aproximativ 400.000 de elefanți africani și mai puțin de 40.000 de elefanți asiatici. În acest caz, este clar ce ucide elefanții: braconajul condus de dorința omenirii de fildeș. Pierderea habitatului datorită activității umane este, de asemenea, un factor.

Dar de data aceasta, oamenii sunt atenți. Datorită Convenției privind comerțul internațional cu specii pe cale de dispariție a faunei și florei sălbatice, comerțul cu fildeș a fost interzis oficial din 1990. Iubitorii de elefanți au folosit trackere și alte tehnologii pentru a găsi elefanți și a-i proteja de braconieri. Semprebon din Bay Path, unul, speră că, pe măsură ce oamenii vor deveni conștienți de istoria remarcabilă a proboscidianelor, vor fi mai dornici să-i salveze pe ultimii.

Dansul chihlimbarului este un scriitor freelance în Los Angeles. Locul ei preferat din lume este o rezervă de salvare a elefanților din Thailanda.

Distribuiți acest articol

  • Facebook
  • Stare de nervozitate
  • Linkedin
  • Reddit
  • Flipboard
  • E-mail
  • Imprimare
  • Republica

Susțineți revista Knowable

Generozitatea dvs. ne va ajuta să continuăm să facem cunoștințele științifice accesibile tuturor.

Paleobiologia proboscidianelor din Pleistocen

LUAȚI UN SUMERI ADEVARAT | Explorează articole conexe din recenzii anuale

Paleobiologia proboscidianelor din Pleistocen

Paleontologii își îmbunătățesc înțelegerea verilor dispăruți ai elefanților, datorită exemplarelor înghețate și profilării colților pe bază de izotopi. Acest lucru a oferit informații noi despre alimentele pe care le-au mâncat animalele și mediul în care au locuit.

Abonați-vă la newsletter-ul Knowable Magazine.