Позднечетвертічное вимирання великих ссавців не мало аналогів в попередні епохи • Олександр Марков • Новини науки на "Елементи" • Палеонтологія, Екологія

Позднечетвертічное вимирання великих ссавців не мало аналогів в попередні епохи

Мал. 1. Залежність ймовірності вимирання ссавців від маси тіла в різні епохи кайнозою. значення на горизонтальній осі показують спрямованість і величину зміни ймовірності вимирання виду з ростом маси тіла (середній приріст натурального логарифма ймовірності вимирання зі збільшенням маси тіла в 10 разів). Позитивні значення відповідають переважному вимирання великих тварин, негативні – дрібних. Висота стовпчиків відображає кількість інтервалів кайнозойської ери (тривалістю по 1 млн років кожен), коли спостерігався даний рівень вибірковості. стрілками показані рівні, характерні для позднечетвертічного часу: LP – Late Pleistocene (125-70 тисяч років тому), EP – End Pleistocene (70-20 тисяч років тому), TP – Terminal Pleistocene (20-10 тисяч років тому), H – Holocene (10-0 тисяч років тому), LQ – Late Quaternary, середнє значення за всю позднечетвертічную епоху (125-0 тисяч років тому); F – Future, прогноз на найближчі 200 років (заснований на припущенні, що вимруть всі види, які зараз перебувають під загрозою вимирання). Малюнок з обговорюваної статті вScience

Аналіз палеонтологічних даних по кайнозойским ссавцям показав, що характер вимирання видів різко змінився на всіх континентах в позднечетвертічное час одночасно з розселенням первіснихмисливців. Протягом усього кайнозою великі і дрібні ссавці вимирали приблизно з однаковою швидкістю. Однак з появою середньо- і верхнепалеолитических мисливців вимирання всюди ставало різко виборчим: починали зникати в першу чергу великі тварини. Дана тенденція, результатом якої стало глобальне здрібніння фауни ссавців, триває донині. Отримані результати підкріплюють точку зору про провідну роль людини в позднечетвертічном вимирання мегафауни.

Суперечки про те, що було головною причиною позднечетвертічного вимирання великих ссавців – людина або клімат – тривають вже не перше десятиліття. "Елементи" не раз розповідали про хід цієї бурхливої ​​дискусії (див. Добірку посилань в кінці новини Головною причиною позднечетвертічного вимирання все-таки були люди, а не клімат, "Елементи", 09.06.2014).

Важливим аргументом проти "людської" версії вважається той факт, що великі тварини взагалі більш уразливі, оскільки їх популяції мають низьку чисельність (див .: Великим ссавцем може загрожувати вимирання через накопичення шкідливих мутацій, "Елементи", 28.08.2007; Імовірність вимирання в пізньому плейстоцені різних видів ссавців залежала від їх розміру, "Елементи", 07.12.2009).Звичайно, первісні мисливці могли надавати перевагу (і дійсно надавали перевагу) велику здобич*. Однак і інші катаклізми, в тому числі кліматичні, по ідеї, теж повинні призводити до виборчого вимирання великих тварин.

В такому випадку ми повинні очікувати, що великі види ссавців вимирали частіше, ніж дрібні, не тільки в кінці четвертинного періоду, а й в інші епохи. У тому числі – при перервах клімату, які в кайнозої відбувалися багаторазово.

Палеонтологи вже накопичили достатньо даних, щоб не приймати це твердження (при всьому його правдоподібності) за аксіому. Його можна перевірити, що і спробували зробити вчені з чотирьох американських університетів, чия стаття опублікована в свіжому випуску журналу Science.

Автори проаналізували дані по просторово-тимчасовому поширенню всіх видів нелітаючих наземних кайнозойських ссавців, за якими є досить точні датування перших і останніх знахідок (2786 видів). Для різних часових інтервалів оцінювалася швидкість вимирання видів в залежності від маси тіла. Кайнозой поділили на відрізки тривалістю в 1 млн років, і для кожного відрізка розрахували ступінь вибірковості вимирання в залежності від розміру тварин.

Дані по позднечетвертічним (від 125 тисяч років тому до теперішнього часу) і сучасним видам аналізувалися окремо. Всього було враховано 3301 вид, причому якщо вид існує сьогодні, але ніхто не знає в викопному стані, то вважалося, що він вже існував 125 тисяч років тому. Дані розділили на чотири частини, що відповідають різним етапам експансії середньо- і верхнепалеолитических мисливців (рис. 1):
1) "Пізній плейстоцен" (Late Pleistocene, 125-70 тисяч років тому). В цей час в Європі процвітали неандертальці, в Азії – ймовірно, денисовців, а групи сапієнсів почали періодично виходити за межі Африки;
2) "Кінець плейстоцену" (End Pleistocene, 70-20 тисяч років тому). На цей період припадає швидке розселення сапієнсів по Євразії, а також заселення Австралії;
3) "Термінальний плейстоцен" (Terminal Pleistocene, 20-10 тисяч років тому). В цей час сапиенси заселили Америку;
4) Голоцен (10-0 тисяч років тому).

Загальний масштаб позднечетвертічного вимирання відображено у таблиці (рис. 2).

Мал. 2. Зміна числа видів нелітаючих наземних ссавців на різних континентах протягом пізнього плейстоцену. Нижні два рядки показують, на скільки відсотків знизилася видове різноманіття з початку пізнього плейстоцену по теперішній час, а також очікувані втрати в майбутньому,якщо вимруть всі «червонокнижні» види. Таблиця з додаткових матеріалів до обговорюваної статті в Science

Виявилося, що протягом майже всієї кайнозойської ери вимирання ссавців було невибіркову за розміром (на рис. 1 це виражається в тому, що найвищі стовпчики розташовані недалеко від нульової позначки). Вимирали з однаковою ймовірністю як дрібні, так і великі види. Близько 29 млн років тому, в олігоцені, був навіть епізод виборчого вимирання дрібних ссавців, імовірно пов'язаний зі зменшенням площі лісів і поширенням трав'яних біомів (степів і саван).

Принципово інша ситуація склалася в позднечетвертічное час (стрілки на рис. 1). Вже на початку пізнього плейстоцену, 125-70 тисяч років тому, вимирання стало різко виборчим. Починаючи з цього часу вимирали в основному великі тварини. Дана тенденція зберігалася і в подальшому – аж до теперішнього часу. Правда, в голоцені вибірковість трохи згладилася. Швидше за все, згладжування пов'язано з тим, що з розвитком сільського господарства люди стали винищувати фауну іншими способами. Полювання відступила на другий план, а на перший вийшло знищення місць існування, від якого страждають не тільки великі, а й дрібні тварини.

Головний висновок полягає в тому, що різко підвищена ймовірність вимирання великих тварин, характерна для позднечетвертічного часу, зовсім не є універсальною закономірністю. Протягом більшої частини кайнозою такої вибірковості не було. Це унікальна особливість саме позднечетвертічного вимирання, коли до здавна існували причин вимирання додався новий суперхіщнік, хто оволодів ефективними методами полювання на великих тварин.

З'ясувалося також, що різкі кліматичні зміни самі по собі не приводять до виборчого вимирання великої фауни. Зіставивши вибірковість з палеокліматичні даними, автори не виявили зв'язку між ними. Великі й малі ссавці приблизно однаково реагували на кліматичні зміни аж до пізнього плейстоцену.

Вибірковість позднечетвертічного вимирання виглядає унікальною не тільки на фоні попередньої динаміки розмаїтості кайнозойських ссавців. Переважне вимирання великих тварин відзначається під час деяких криз (див .: Після масового вимирання на рубежі девону і карбону хребетні подрібнювали, "Елементи", 16.11.2015).Однак настільки сильного "перекосу" в сторону вимирання великих видів, як у ссавців в пізньому плейстоцені і голоцені, не було під час попередніх масових вимирань ні у інших хребетних, ні у безхребетних.

Результати в цілому добре узгоджуються з ідеєю про вирішальну роль людей в позднечетвертічном вимирання. Цей висновок стає ще більш очевидним при детальному розгляді отриманих даних. На рис. 3 показана динаміка середньої і максимальної маси тіла ссавців протягом кайнозою, в тому числі окремо по континентах. Видно, що аж до плейстоцену ссавці в середньому ставали все більшими. Росла як середня, так і максимальна маса тіла існуючих видів. Однак в пізньому плейстоцені тенденція змінилася на протилежну.

Мал. 3. Зміна розмірів ссавців протягом кайнозою. У кожній парі графіків зліва показаний весь кайнозой (від 66 млн років тому до теперішнього часу), справа – пізній плейстоцен і голоцен (від 125 000 років до найближчого майбутнього). По горизонтальній осі – час в млн років тому. Перша пара графіків (A, B) – середня маса тіла, друга (C, D) – максимальна маса тіла, третя (E, F) – вибірковість вимирання за розміром (як на рис. 1). Зображення з обговорюваної статті в Science

За останні 125 000 років фауна ссавців різко зміліла, причому динаміка цього процесу досить точно відображає історію розселення первісних мисливців. Так, в Євразії розмір ссавців пішов на спад вже 125-70 тисяч років тому (розквіт среднепалеолитической культури неандертальців, перші хвилі міграції сапієнсів). В Австралії катастрофічне здрібніння ссавців припадає на період від 70 до 20 тисяч років тому, а перші люди з'явилися там близько 65 тисяч років тому. Цікаво, що в цей період Північна і Південна Америка, куди люди ще не дісталися, ненадовго стали справжніми заповідниками мегафауни: жили там звірі були більші, ніж де б то не було на планеті. Різке здрібніння американських ссавців сталося пізніше – в "термінальному плейстоцені" (20-10 тисяч років тому), коли туди прорвалися люди з Берінгіі.

Що стосується Африки, то на цьому континенті позднечетвертічное вимирання мегафауни було виражено слабше всього. Це традиційно пояснюють тим, що в Африці великі звірі коеволюціоніровалі з гоминидами мільйони років.Тому у них була можливість поступово адаптуватися до хитрощів м'ясоїдних двоногих мавп. Крім того, не виключено, що в результаті цієї коеволюції розмірне розподіл африканських ссавців змістилося в бік здрібніння набагато раніше, ніж на інших континентах. Як показано на малюнку 3, B, африканські види ссавців за своїм середнім розміром помітно поступалися євразійським і американським (і можна було порівняти з австралійськими) вже на початку пізнього плейстоцену. Тут потрібно враховувати, що одним з факторів, що сприяють еволюції великої фауни, вважається площа континенту. Цим пояснюють, зокрема, щодо більш дрібні розміри представників вимерлої австралійської мегафауни в порівнянні з плейстоценовими ссавцями Євразії і Америки. Той факт, що вже 125 000 років тому африканська фауна в середньому була не набагато більші за австралійської, автори імовірно пов'язують з впливом давніх гомінід.

Вчені спробували також зробити прогноз на майбутнє, заснований на припущенні, що вимруть все "червонокнижні" звірі. Це призведе до ще більшого здрібніння ссавців, а також до подальшого зростання частки гризунів і зниження частки копитних в екосистемах.

Таким чином, отримані результати свідчать на користь того, що діяльність гомінідів сильно впливала на фауну ссавців і структуру спільнот ще в доісторичні часи. Антропогенний вимирання видів, що відбувається в наші дні, є не більше ніж продовженням давньої тенденції. Автори прозоро натякають, що якщо справа і далі так піде, то через пару століть фауна диких ссавців стане в основному фауною гризунів, а найбільшим наземним тваринам буде домашня корова.

P. S. У дослідженні є один слизький момент, пов'язаний з неповнотою палеонтологічного літопису, і досить дивно, що він не обговорюється ні в статті, ні в додаткових матеріалах до неї. При аналізі позднечетвертічного різноманітності враховувалися дані по сучасним видам. Приймалося, що всі сучасні види існували вже в пізньому плейстоцені, навіть якщо по ним немає викопних знахідок. З одного боку, це напевно справедливо для більшості видів, тому що середня тривалість існування видів у ссавців становить 1-2 мільйони років, і якщо вид існує сьогодні, то з великою ймовірністю він існував і 125 000 років тому. З іншого боку, дрібні кістки гірше зберігаються у викопному стані, ніж великі.Іншими словами, не виключено, що палеонтологічний літопис великих тварин в принципі повніше. Тому така процедура повинна була штучно завищити частку дрібної звірини в позднечетвертічное час в порівнянні з іншими епохами кайнозою, для яких використовувалися тільки палеонтологічні дані. І навіть не просто дрібного, а дрібного і не вимерлого. Це могло призвести до завищення рівня вибірковості позднечетвертічного вимирання. Можливо, є підстави вважати, що даний ефект слабкий і не міг вплинути на висновки, але авторам, на мій погляд, слід було б сказати про це прямо.

джерело: Felisa A. Smith, Rosemary E. Elliott Smith, S. Kathleen Lyons, Jonathan L. Payne. Body size downgrading of mammals over the late Quaternary // Science. 2018. V. 360. P. 310-313. DOI: 10.1126 / science.aao5987.

Див. також:
Головною причиною позднечетвертічного вимирання все-таки були люди, а не клімат, "Елементи", 09.06.2014.

Олександр Марков

* "Чому ти полюєш тільки на ведмедя? – запитав його якось клош-Кван. І Кіш зумів дати йому належну відповідь: – Хто ж не знає, що тільки на ведмедя так багато м'яса." – Джек Лондон, "Сказання про Кіше".


Like this post? Please share to your friends:
Залишити відповідь

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: