Megafauna Extinctions - Vad (eller vem) dödade alla stora däggdjur?

Megafaunal utrotningar hänvisar till den dokumenterade döden av storfödda däggdjur (megafauna) från hela vår planet i slutet av den senaste istiden, ungefär samtidigt som den mänskliga koloniseringen av de sista, fjärraste områdena från Afrika. Massutrotningarna var varken synkrona eller universella, och orsakerna som forskarna anförde för dessa utrotningar inkluderar (men är inte begränsade till) klimatförändringar och mänsklig intervention.

Key Takeaways: Megafaunal Extinctions

• Megafaunal utrotningar inträffar när en övervägande av stora kroppsliga däggdjur verkar dö av på samma gång.
• Det har funnits sex megafaunal utrotningar på vår planet under sent pleistocen
• Det senaste föll mellan 18 000-11 000 år sedan i Sydamerika, 30 000-14 000 i Nordamerika och 50 000-32 000 år sedan i Australien. 
• Dessa perioder inträffar när kontinenterna först beboddes av människor och när klimatförändringar inträffade.
• Det verkar troligt att alla tre sakerna (megafaunal utrotning, mänsklig kolonisering och klimatförändring) snarare än att orsakas av en viss händelse, agerade tillsammans för att föra miljöförändringar till kontinenterna. 

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), den sena Devonian (375-360 mya), slutet av Permian (252 mya), i slutet av trias (201 mya) och slutet av krita (66 mya).

Pleistocene Era Extinctions

Innan tidiga moderna människor lämnade Afrika för att kolonisera resten av världen befolkades alla kontinenterna redan av en stor och mångfaldig djurpopulation, inklusive våra hominidkusiner, neandertalar, Denisovans och Homo erectus. Djur med kroppsvikt större än 100 kilo (45 kilogram), kallad megafauna, fanns i överflöd. Utdöd elefant, häst, emu, varg, 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 runt tidpunkten för koloniseringen av dessa regioner av tidiga moderna människor.

En replikstaty av den utrotade Mylodon markslöja som bebodde söder om den chilenska och argentinska Patagonien, inuti en grotta i nationalparken Torres del Paine som var hem till den förhistoriska varelsen. Germán Vogel / Getty Images

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

Säsongens ariditet påverkade tillgången på områden och klimatförändringar som involverar ökningar av fukt dokumenteras för sen Pleistocen, som tros ha utövat utrotningstryck på megafaunal gräsmattor genom att förändra, fragmentera och i vissa fall byta ut stepparna med skogar. Klimatförändringar, migration av människor, utrotning av megafauna: som kom först?

Vilken kom först?

Trots vad du kanske har läst, är det inte klart vilken av dessa krafter - klimatförändringar, mänsklig migration och megafaunal-utrotningar - som orsakade de andra, och det är mycket troligt att de tre styrkorna arbetade tillsammans för att omskulptera 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 eller ökade säkert till minskningen av öppen vegetation och livsmosaik, den ökade förekomsten av eld och minskningen av samutvecklade växter. Långsiktiga effekter på utsädesdispersion fortsätter att påverka växtspridning i tusentals år.

Denna samuppträdande av människor i migration, klimatförändringar och djur dör av är den senaste tiden i vår mänskliga historia där klimatförändringar och mänskliga interaktioner tillsammans utformade vår levande palett på vår 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.

Nordamerika

• Tidigaste mänskliga kolonisering: 15 000 kalenderår sedan (kal BP), (platser före Clovis)
• 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 Clovis-platser.
• 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 anlände till Nordamerika senast för cirka 15 000 år sedan, och kanske så länge sedan som för 20 000 år sedan, i slutet av det sista glaciala maximumet, när ingången till Amerika från Beringia blev genomförbart. De nord- och sydamerikanska kontinenterna koloniserades snabbt, med befolkning bosatte sig i Chile med 14 500, säkert inom några hundra år efter det första inträde i Amerika.

Nordamerika förlorade ungefär 35 släktingar av mestadels stora djur under sent pleistocen, svarande 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). Marken dov, amerikansk lejon, skräck varg och kort ansikte björn, ullig 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 sina livsmiljöer och ändrade deras migrationsmönster permanent. Baserat på pollenstudier såg växtfördelningar också en radikal förändring främst mellan 13 000 till 10 000 kalenderår sedan (kal 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 mänsklig befolkningstäthet eller med tidpunkten för utrotningen av megafaunal, men det betyder inte nödvändigtvis att de inte har någon anknytning - effekterna av förlusten av stora kroppsliga däggdjur på vegetation är mycket långa. varaktig.

Australiensiska bevis

• 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 (Tasmanien), 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 släkt av jättepungar, monotreme, fåglar och reptiler utsläpps 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 innan mänsklig kolonisering, och kan därför inte vara ett resultat av mänsklig intervention.

Sydamerika

Mindre vetenskaplig forskning om massutrotning 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, som började på de nordliga breddegraderna flera tusen år före den mänskliga ockupationen, men att de blev mer intensiva och snabba i de södra högre breddegraderna, efter att människor kom. Dessutom verkar utrotningstakten ha påskyndats ungefär 1 000 år efter att människorna anlände, sammanfaller 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 inte finns några bevis för "blitzkrieg-modellen" - det vill säga massdödning av människor - den mänskliga närvaron i kombination med den snabba expansionen 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 motsvarande de yngre Dryasna): 15 500-11 800 kal. 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 alla megafauna; Holmesina, Glyptodon, Haplomastodon, före 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.

Valda källor

• 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. "Kostresponser 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-extinktioner." Biologiska recensioner 93.2 (2018): 845-62. 
• Metcalf, Jessica L., et al. "Synergistiska roller för klimatuppvärmning och mänsklig ockupation i patagoniska Megafaunal-utrotningar under den senaste nedbrytningen." Vetenskapliga framsteg 2,6 (2016). 
• Rabanus-Wallace, M. Timothy, et al. "Megafaunal-isotoper avslöjar ökad fuktighet på Rangeland under sent utsläckta av pleistocen." 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.