研究人员在猛犸象死亡 17000 年后追溯其足迹

科学家本周在《科学》杂志上发表文章称，一只在北极圈上空死亡的猛犸象一生都在流浪。

研究人员检查了这头猛犸象保存完好的长牙中随时间沉积的化学物质，以绘制其活动范围和地理分布图。他们发现，这头勇敢的动物曾在阿拉斯加州大部分地区漫游，最终在寒冷的北方饿死。如果猛犸象的其他成员也具有这种流浪癖，那么这一发现将有助于解释猛犸象灭绝的原因。

“关于猛犸象灭绝还有很多问题，”乔治亚理工学院的古生物学家王岳（Yue Wang，未参与这项研究）说。最重要的考虑因素之一是这些动物一生中覆盖了多少土地，这可以帮助科学家了解猛犸象如何受到气候变化和人类活动的影响。

“这项研究在一定程度上解答了这个问题，”王说。“这为像我这样的研究人员提供了一些迹象，表明猛犸象的寿命范围可能非常大。”

当今的大型食草动物，如大象和驯鹿，经常会长途跋涉，科学家怀疑猛犸象也有类似的行为。但尚不清楚它们何时以及走了多远，安大略省渥太华大学的地质学家、这项研究的合著者克莱门特·巴塔耶 (Clement Bataille) 说。

为了找到答案，他和同事分析了一只雄性猛犸象的 1.7 米长（5.6 英尺）象牙，这只猛犸象死于 28 岁左右（一些研究人员估计这只猛犸象的寿命约为 60 年）。这具象牙的年代可追溯到上一个冰河时期，距今约 17,100 年。

当动物进食或饮水时，锶和氧等微量元素会整合到其组织中。这些元素的某些版本或同位素在某些地方比其他地方更常见。植物和土壤中不同锶同位素的比例反映了下层基岩的地质状况。巴塔耶说，水中发现的氧同位素因气候条件而异，例如距离海岸的距离、温度和海拔。

他说：“由于猛犸象的象牙不断生长，锶会随着它在地表的移动而逐渐融入象牙中......就像是动物行为的 GPS 记录一样。”

巴塔耶和他的同事之前曾使用博物馆收藏的数百颗啮齿动物牙齿来绘制整个阿拉斯加生态系统中锶同位素的变化情况。与猛犸象不同，啮齿动物迁徙距离不远，因此它们可以提供超本地化数据。研究人员还检查了整个景观中收集的猛犸象和乳齿象牙齿的氧同位素。

[相关：雄性猛犸象寿命短，死亡早，留下的尸体更多]

随后，研究小组将猛犸象牙中发现的同位素特征与这些地图进行了比较。他们开发了一种算法来重建猛犸象在一段时间内的移动轨迹，这些轨迹受到悬崖和冰川等障碍物以及它在一周内可能行走的距离的限制，而这些距离是他们根据猛犸象的新陈代谢、体型以及现存物种（如驯鹿）的行走距离估算出来的。

模拟的路径都表明猛犸象一生中走过的领地面积“惊人”。“它游荡的范围非常广，几乎遍及整个阿拉斯加，”巴塔耶说。

在象牙最初几厘米的生长线中发现的同位素表明，这头猛犸象幼年时期生活在育空河下游盆地。幼年时期，它曾探索过阿拉斯加内陆低地的更大区域，很可能是作为象群的一部分。

然后，在长到 16 岁左右后，猛犸象开始进行更长的旅程，有时甚至跨越数百英里。这种转变可能代表着猛犸象被赶出象群的那一刻，雄性大象成年后经常会发生这种情况。

最后，这头猛犸象没有从一次北上的旅程中返回。它生命中的最后一年半是在布鲁克斯山脉以北的北极圈内度过的。在此期间，象牙中的氮同位素急剧增加，这种现象在饥饿的动物必须分解自己的蛋白质来产生能量时经常出现。这头猛犸象可能受伤了，或者太虚弱了，无法继续向南航行，去往更适宜的环境。

巴塔耶警告说，这些发现可能并不会揭示猛犸象的确切分布范围。首先，他和他的团队检查的啮齿动物牙齿反映了阿拉斯加最近的地貌，自猛犸象时代以来，阿拉斯加的地貌已经发生了变化。

阿拉斯加大学费尔班克斯分校阿拉斯加稳定同位素设施主任、这项研究的合著者马修·伍勒在一封电子邮件中表示，从一头猛犸象的象牙中可以确定的信息也有限。他和同事计划在不同时期和气候条件下研究其他猛犸象，包括雌性猛犸象。

大约 12,000 年前，气候变暖导致北方森林向北移动，这可能限制了猛犸象在苔原上迁徙和吃草的能力。

“我们的研究结果显示，如果猛犸象继续以这种规模移动，可能会给猛犸象带来额外的压力，”伍勒说。“随着上一个冰河时代结束后环境的变化，猛犸象试图如此大规模地移动，情况可能变得相当艰难。”

广阔的地理分布可能也是导致猛犸象灭绝的原因之一，因为这些动物更频繁地出现在人类的生活中。

伍勒补充道，研究结果还凸显了北极现代动物的脆弱性，以及它们如何改变其行为和活动以应对气候变化。

“如今北极的变化非常快，这与上一次间冰期气候变化的情况有些相似，”巴塔耶说。“试图了解气候与物种流动性之间的联系对于了解它们对全球[气候]变化的适应能力至关重要。”