Vad (eller vem) dödade planetens stora däggdjur?

Megafaunal utrotningar hänvisar till den dokumenterade döden av stora kroppar däggdjur (megafauna) från hela vår planet vid slutet av den sista istiden, ungefär samtidigt som den mänskliga koloniseringen av de sista, fjärraste regionerna ur Afrika. Massutsläckningarna var varken synkrona eller universella, och skälen som forskarna har anfört för dessa utrotningar inkluderar (men är inte begränsade till) klimatförändringar och mänsklig intervention.

Key Takeaways: Megafaunal Extinctions

De sena Pleistocene megafaunal utrotningarna inträffade under den sista glacial – interglacial övergången (LGIT), i huvudsak de senaste 130 000 åren, och det påverkade däggdjur, fåglar och reptiler. Det har förekommit andra, mycket tidigare massutsläckningar, som påverkar både djur och växter. De fem största händelserna för massutrotning under de senaste 500 miljoner åren (mya) inträffade i slutet av ordovicium (443 ma), Sent Devonian (375–360 mya), slutet på Permian (252 mya), slutet på Triassic (201 mya) och slutet på krita (66 mya).

Innan tidiga moderna människor lämnade Afrika för att kolonisera resten av världen, alla kontinenter befolkades redan av en stor och mångfaldig djurpopulation, inklusive våra hominidkusiner, neandertalar, Denisovamänniskan, och Homo erectus. Djur med kroppsvikt större än 100 kilo (45 kilogram), kallad megafauna, fanns i överflöd. Utdöd elefant, häst, emu, vargar, flodhästar: faunan varierade med kontinenten, men de flesta av dem var växtätare, med få rovdjurarter. Nästan alla dessa megafauna arter är nu utrotade; nästan alla utrotningar inträffade kring tidpunkten för koloniseringen av dessa regioner av tidiga moderna människor.

Innan de flyttade långt från Afrika, existerade tidiga moderna människor och neandertalar tillsammans megafauna i Afrika och Eurasien i flera tiotusentals år. På den tiden befann sig de flesta av planeten i ekosystem med stäpp eller gräsmark, underhållna av megaherbivorer, massiva vegetarianer som hindrade koloniseringen av träd, trampade och konsumerade plantor och rensade och bröt ner organiskt material.

Säsongens ariditet påverkade tillgängligheten för områdena, och klimatförändringar med ökad fukt dokumenteras för sen Pleistocen, som tros ha utövat utrotningstryck på megafaunal grävmaskiner genom att förändra, fragmentera och i vissa fall ersätta stäpparna med skogar. Klimatförändringar, migration av människor, utrotning av megafauna: som kom först?

Trots vad du kanske har läst är det inte klart vilken av dessa krafter - klimatförändringar, mänsklig migration och megafaunal utrotningar - orsakade de andra, och det är mycket troligt att de tre styrkorna arbetade tillsammans för att omskulpturera planeten. När vår jord blev kallare förändrades vegetationen och djur som inte anpassades snabbt dog ut. Klimatförändringarna kan mycket väl ha drivit mänskliga migrationer. Människor som flyttar in i nya territorier som nya rovdjur kan ha haft negativa effekter på den befintliga faunan, genom överdödelse av ett särskilt lätt djurbyte eller spridning av nya sjukdomar.

Men det måste komma ihåg att förlusten av mega-växtätare också drev klimatförändringarna. Inneslutningsstudier har visat att stora kroppsliga däggdjur, som elefanter, undertrycker woody vegetation och står för 80% av förlusten av träväxt. Förlusten av stora antal surfande, betande och gräsätande megadäggdjur ledde säkert till eller ökade minskningen av öppen vegetation och livsmosaik, den ökade förekomsten av eld och minskning av samutvecklade växter. Långsiktiga effekter på utsädesdispersion fortsätter att påverka växtspridning i tusentals år.

Denna gemensamma förekomst av människor i migration, klimatförändringar och djur dör av är den senaste tiden i vår mänsklig historia där klimatförändringar och mänskliga interaktioner tillsammans utformade vår levande palett planet. Två områden på vår planet är det primära fokuset för studierna av utrotningar av sen pleistocen megafaunal: Nordamerika och Australien, med några studier som fortsätter i Sydamerika och Eurasien. Alla dessa områden utsattes för enorma temperaturförändringar, inklusive den varierande närvaron av isis och växter och djurliv. var och en fortsatte ankomsten av ett nytt rovdjur i livsmedelskedjan; varje sågrelaterade minskningar och rekonfigurering av tillgängligt djur och växter. Bevis som samlas in av arkeologer och paleontologer i vart och ett av områdena berättar en något annorlunda historia.

• Tidigaste mänskliga kolonisering: 15 000 kalenderår sedan (kal BP), (pre-Clovis ställen)
• Sista glaciala max: ~ 30 000–14 000 kal BP
• Yngre Dryas: 12.900–11.550 kal. BP
• Viktiga webbplatser: Rancho La Brea (Kalifornien, USA), många Clovis och platser före Clovis.
• Avstängningsområde: 15% försvann under Clovis och den yngre Dryas överlappningen, 13,8–11,4 kal BP
• Arter: ~ 35, 72% av megafauna, inklusive svår varg (Canis dirus), coyoter (C. latrans) och sabeltandade katter (Smilodon fatalis); Amerikansk lejon, kort ansikte björn (Arctodus simus), Brun björn (Ursus arctos), scimitar-tand sabercat (Homotherium serum) och dhole (Cuon alpinus)

Medan det exakta datumet fortfarande diskuteras, är det troligt att människor först kom till Nordamerika senast ungefär För 15 000 år sedan, och kanske så länge sedan som 20 000 år sedan, i slutet av det sista glaciala maximumet, när ingången till Amerika från Beringia blev genomförbar. De nord- och sydamerikanska kontinenterna koloniserades snabbt, och befolkningen bosatte sig i Chile med 14 500, säkert inom några hundra år efter den första inresan till Amerika.

Nordamerika förlorade cirka 35 släkter av mestadels stora djur under sent pleistocen, står för kanske 50% av alla däggdjursarter som är större än 70 kg (32 kg) och alla arter som är större än 2200 kg (1 000 kg) kg). Marken dov, amerikansk lejon, skräck varg och kort ansikte björn, ylle mammut, mastodon och Glyptotherium (en stor kroppslig armadillo) försvann alla. Samtidigt försvann 19 fåglar av släktingar; och vissa djur och fåglar gjorde radikala förändringar i deras livsmiljöer och ändrade deras migrationsmönster permanent. Baserat på pollenstudier såg växtfördelningar också en radikal förändring främst mellan 13 000 till 10 000 kalenderår sedan (beräknat BP).

Mellan 15 000 och 10 000 år sedan ökade biomassaförbränningen gradvis, särskilt vid rörelserna av snabba klimatförändringar för 13,9, 13,2 och 11,7 tusen år sedan. Dessa förändringar identifieras för närvarande inte med specifika förändringar i människors befolkningstäthet eller med tidpunkten för utrotning av megafaunal, men det betyder inte nödvändigtvis att de inte har någon anknytning - effekterna av förlusten av storfödda däggdjur på vegetationen är mycket långvariga.

• Tidigaste mänskliga kolonisering: 45 000–50 000 kal BP
• Viktiga webbplatser: Darling Downs, Kings Creek, Lynch's Crater (alla i Queensland); Mt Cripps och Mowbray Swamp (Tasmania), Cuddie Springs och Lake Mungo (New South Wales)
• Avstängningsområde: 122 000–7 000 år sedan; minst 14 däggdjursgenera och 88 arter mellan 50 000–32 000 kal BP
• Arter: Procoptodon (gigantisk kortsiktig känguru), Genyornis newtoni, Zygomaturus, Protemnodon, sthenurine känguruer och T. carnifex

I Australien har flera studier av utrotningar av megafaunal genomförts för sent, men resultaten av dem är motstridiga och slutsatser måste betraktas som kontroversiella i dag. En svårighet med bevisen är att den mänskliga entrada till Australien inträffade så mycket längre sedan än i Amerika. De flesta forskare håller med om att människor nådde den australiensiska kontinenten åtminstone så länge som för 50 000 år sedan; men bevisen är gles, och radiokolonnatering ineffektiv för datum äldre än 50 000 år gamla.

Genyornis newtoni, Zygomaturus, Protemnodon, sthenurine känguruer och T. carnifex alla försvann vid eller kort efter den mänskliga ockupationen av det australiska fastlandet. Tjugo eller fler släktingar av jätten pungdjur, monotreme, fåglar och reptiler utplånades troligen på grund av den direkta interventionen från mänskliga befolkningar eftersom de inte kan hitta någon koppling till klimatförändringar. Den lokala nedgången i mångfald började nästan 75 000 år före mänsklig kolonisering, och kan därför inte vara ett resultat av mänsklig intervention.

Mindre vetenskaplig forskning om massutrotningar i Sydamerika har publicerats, åtminstone i den engelskspråkiga akademiska pressen. Nya undersökningar tyder emellertid på att utrotningsintensiteten och tidpunkten varierade över hela den sydamerikanska kontinenten, med början i den norra latitud flera tusen år före den mänskliga ockupationen, men blir mer intensiva och snabba i de södra högre breddegraderna, efter människor anlänt. Dessutom verkar utrotningstakten ha accelererat ungefär 1 000 år efter att människorna anlände, sammanföll med regionala kylvändningar, den sydamerikanska motsvarigheten till Yngre Dryas.

Vissa forskare har noterat mönster av stads- / mellanstadsskillnader mellan Nord- och Sydamerika och har kommit fram till att även om det finns inga bevis för "blitzkrieg-modellen" - det vill säga massdödande av människor - den mänskliga närvaron i kombination med den snabba expansion av skogar och miljöförändringar verkar ha lett till att det megafaunala ekosystemet kollapsade inom några hundra år.

• Tidigaste mänskliga kolonisering: 14 500 cal BP (Monte Verde, Chile)
• Sista glaciala max: 12.500-11.800 kal BP, i Patagonia
• Cold Reversal (Grovt motsvarar de yngre Dryasna): 15 500-11 800 cal BP (varierar över hela kontinenten)
• Viktiga webbplatser: Lapa da Escrivânia 5 (Brasilien), Campo La Borde (Argentina), Monte Verde (Chile), Pedra Pintada (Brasilien), Cueva del Milodón, Fell's Cave (Patagonia)
• Dö av: 18 000 till 11 000 kal BP
• Arter: 52 släktingar eller 83% av all megafauna; Holmesina, Glyptodon, Haplomastodonföre mänsklig kolonisering; Cuvieronius, Gomphotheres, Glossotherium, Equus, Hippidion, Mylodon, Eremotherium och Toxodon cirka 1 000 år efter den initiala mänskliga koloniseringen Smilodon, Catonyx, Megatherium och Doedicurus, sen Holocene

Nyligen har bevis för överlevnaden av flera arter av jätte markslöja upptäckts i Västindien, så sent som för 5 000 år sedan, sammanfallande med människornas ankomst till regionen.

• Barnosky, Anthony D., et al. "Variabel inverkan av sen-kvartära Megafaunal utrotning för att orsaka ekologiska statliga förändringar i Nord- och Sydamerika." Fortsättningar från National Academy of Sciences 113.4 (2016): 856–61.
• DeSantis, Larisa R. G. et al. "Dietersvar från Sahul (Pleistocene Australien – Nya Guinea) Megafauna på klimat och miljöförändring." paleobiologi 43.2 (2017): 181–95.
• Galetti, Mauro, et al. "Ekologisk och evolutionär arv från Megafauna Extinctions." Biologiska recensioner 93.2 (2018): 845–62.
• Metcalf, Jessica L., et al. "Synergistiska roller för klimatuppvärmning och mänsklig ockupation i patagoniska Megafaunal-utpressningar under den sista nedbrytningen." Vetenskapliga framsteg 2.6 (2016).
• Rabanus-Wallace, M. Timothy et al. "Megafaunal-isotoper avslöjar ökad fuktighet på Rangeland under sent pleistocenutdrag." Nature Ecology & Evolution 1 (2017): 0125.
• Tóth, Anikó B., et al. "Omorganisation av överlevande däggdjursgrupper efter slutpleistocen Megafaunal utrotning." Vetenskap 365.6459 (2019): 1305–08.
• van der Kaars, Sander, et al. "Människor snarare än klimat är den främsta orsaken till Pleistocene Megafaunal utrotning i Australien." Natur Kommunikation 8 (2017): 14142.