史无前例地窥视17000年前猛犸象的生活

一个国际研究小组追溯了一只北极长毛象令人惊叹的一生之旅，这只长毛象在28年里覆盖了阿拉斯加的土地，几乎可以绕地球两圈。

科学家们通过分析阿拉斯加大学北方博物馆的一块1.7万年前的化石，收集了它生活的前所未有的细节。通过生成和研究猛犸象象牙中的同位素数据，他们能够将其运动和饮食与该地区的同位素地图相匹配。

人们对长毛象的生活和迁徙知之甚少，这项研究首次提供了它们长途旅行的证据。新一期的《科学》杂志详细介绍了猛犸象的生活。

阿拉斯加费尔班克斯大学研究员马修·伍勒(Matthew Wooller)是该论文的资深和联合主要作者，他说:“目前还不清楚它是否是季节性迁徙动物，但它涵盖了一些严重的领域。”“它一生中的某个时候去过阿拉斯加的许多地方，当你想到那个地区有多大时，这是非常惊人的。”

伍勒是阿拉斯加稳定同位素设施(Alaska Stable Isotope Facility)的负责人，该设施的研究人员利用激光和其他技术，将这颗6英尺长的象牙纵向分割，生成了大约40万个微观数据点。

由于猛犸象象牙的生长方式，他们进行了详细的同位素分析。猛犸象一生中每天都在不断地增加新的层次。当象牙纵向切开取样时，这些生长带看起来像堆叠的冰淇淋甜筒，提供了猛犸象整个生命的时间记录。

“从它们出生的那一刻到死亡的那一天，它们都有一本日记，写在它们的象牙上，”古生物学家、UA北方博物馆馆长帕特·德鲁肯米勒(Pat Druckenmiller)说。“大自然母亲通常不会为一个人的一生提供这样方便和终身的记录。”

科学家们知道，这头猛犸象死于北极圈上方的阿拉斯加北坡，在那里，包括UAF的丹·曼恩和帕姆·格罗夫斯在内的一个团队挖掘了它的遗骸，他们是这项研究的共同作者之一。

研究人员通过分析其象牙中锶和氧元素的同位素特征，将猛犸象的旅程拼凑起来，并将其与预测阿拉斯加同位素变化的地图相匹配。研究人员通过分析博物馆藏品中来自阿拉斯加各地的数百只小型啮齿动物的牙齿，绘制了这些地图。这些动物一生中旅行的距离相对较小，代表了当地的同位素信号。

利用当地的数据集，他们绘制了阿拉斯加各地的同位素变化图，为追踪猛犸象的运动提供了基线。在考虑了地理障碍和它每周行走的平均距离后，研究人员使用了一种新的空间建模方法来绘制动物一生中可能走的路线。

在猛犸象遗骸中保存的古代DNA使研究小组能够确定它是一头雄性猛犸象，与生活在阿拉斯加大陆的最后一组猛犸象有关。该研究DNA部分的负责人贝丝·夏皮罗(Beth Shapiro)说，这些细节让人们对这种动物的生活和行为有了更多的了解。

例如，猛犸象的同位素特征、生态和运动在大约15岁时发生了突然的转变，这可能与猛犸象被赶出兽群的时间吻合，反映了一些现代雄性大象的模式。

加州大学圣克鲁斯分校教授、霍华德休斯医学研究所研究员夏皮罗说:“知道他是男性，为我们解释同位素数据提供了更好的生物学背景。”

同位素也提供了导致这种动物死亡的线索。氮同位素在它生命的最后一个冬天急剧增加，这是哺乳动物饥饿的标志。

“我们能够用这些数据看到和做的事情真是令人惊讶，”联合主要作者克莱门特·巴塔耶说，他是渥太华大学的研究人员，与华盛顿大学的艾米·威利斯合作领导了建模工作。

伍勒是UAF北方工程研究所和渔业与海洋科学学院的教授，他说，发现更多关于灭绝物种的生活不仅仅是满足好奇心。这些细节在今天可能惊人地相关，因为许多物种随着气候的变化而适应它们的运动模式和范围。

伍勒说:“北极现在正在发生很多变化，我们可以利用过去来看看今天和未来物种的未来可能会如何发展。”“试图解开这个侦探故事是我们的星球和生态系统在面对环境变化时如何反应的一个例子。”

参考:王志强，王志强，王志强，等。北极长毛象一生的活动能力。科学．2021, 373(6556): 806 - 808。doi:10.1126 / science.abg1134

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