耐寒的動物,。冠齒獸在漆黑的北極冬季以樹枝和枯葉為食。
大約5千萬年前,,北極還覆蓋著茂密的植被,。那時(shí)鼯猴在巨杉般的參天大樹間跳躍,煙霧繚繞的沼澤里住著短吻鱷和象龜,。但有一點(diǎn)卻沒有改變:籠罩大地長達(dá)半年之久的無情黑夜,。新的研究顯示,盡管缺少陽光,,該地區(qū)過去至少有一種動物在整個(gè)冬天都出來活動,。
關(guān)于古代北極的動物怎么度過漆黑的冬季,科學(xué)家們莫衷一是,。有人認(rèn)為哺乳動物會遷徙到北極圈的南部,,因?yàn)槟抢镉兄参锷L所需的足夠陽光。
但有證據(jù)表明它們留在了北極:化石顯示在幾千至幾百萬年間,,動物通過當(dāng)時(shí)存在的大陸橋逐漸經(jīng)過北極地區(qū)遷徙到了北美洲,、歐洲和亞洲。這就意味著有些動物在遙遠(yuǎn)的北方安營扎寨,,讓它們有充足的時(shí)間慢慢移居到新的棲息地,。但即使這些動物確實(shí)曾在北極逗留,那它們在冬天冬眠還是繼續(xù)活動呢,?
科羅拉多大學(xué)波爾得分校的古脊椎動物學(xué)家Jaelyn Eberle從7年前開始研究高緯度北極地區(qū)的化石,,一直為這些疑問所困擾。最近她和地球化學(xué)家聯(lián)手,,開始研究冠齒獸(類似河馬的古生物)的前齒,。
為什么要研究牙齒?牙齒包含了過去氣候和飲食情況的信息,。氣溫的差異和大氣環(huán)流的變化都能使水蒸氣中氧-18(另一種氧原子,,也叫“同位素”)增加的幅度超過氧-16,這種變化在溫暖的夏季比寒冷的冬季更明顯,。同位素比例的變化也會反應(yīng)在雨水中,。冠齒獸喝水時(shí),氧原子就進(jìn)入了牙齒的琺瑯質(zhì),。
科學(xué)家對琺瑯質(zhì)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)其氧-18和氧-16的比例隨時(shí)間變化的情況與當(dāng)?shù)貥淠镜募竟?jié)性變化吻合,。(牙齒生長時(shí)將同位素包含在內(nèi),,能留下類似樹木年輪的記錄。)這個(gè)證據(jù)顯示冠齒獸是北極的常住居民,。研究小組將結(jié)果發(fā)表于本月的《地質(zhì)學(xué)》(Geology)雜志,。
更多冠齒獸生活方式的線索來自碳-13和碳-12的比例分析。這種同位素在不同種類的植物中比例不同,。Eberle發(fā)現(xiàn)冠齒獸在陽光充足的季節(jié)以北極的新鮮枝葉被為食,,到了漆黑的冬季則食用北極枯死的樹葉、木頭和菌類,。一項(xiàng)不完全的同位素分析顯示貘和類似犀牛的動物也在北極過冬,。
紐約的美國自然歷史博物館的古脊椎動物學(xué)家John Flynn認(rèn)為,這項(xiàng)研究“合理可信”地說明了長年生活在北極的動物的生活方式,。Scott Wing是華盛頓特區(qū)史密森尼國立自然歷史博物館的古生物學(xué)家,,他說這項(xiàng)研究表明全球氣候溫暖時(shí),動物確實(shí)能在北方高緯度地區(qū)生活,,這個(gè)發(fā)現(xiàn)相當(dāng)重要,,因?yàn)槟壳氨睒O地區(qū)的溫度正在急劇上升。盡管現(xiàn)在北極還遠(yuǎn)沒有達(dá)到亞熱帶氣候,,他指出,,“我們現(xiàn)在的所作所為帶來的后果……最終會導(dǎo)致完全超乎想象的情況。”(生物谷Bioon.com)
生物谷推薦原始出處:
Geology, June 2009, v. 37, no. 6, p. 499-502, doi:10.1130/G25633A.1
Lower-latitude mammals as year-round residents in Eocene Arctic forests
J. Eberle1, H. Fricke2 and J. Humphrey3
1 University of Colorado Museum and Department of Geological Sciences, University of Colorado, Boulder, Colorado 80309, USA
2 Department of Geology, Colorado College, Colorado Springs, Colorado 80903, USA
3 Department of Geology and Geological Engineering, Colorado School of Mines, Golden, Colorado 80401, USA
The Arctic is undergoing rapid warming, but the impact on the biosphere, in particular on large terrestrial mammals, is not clear. Among the best deep time laboratories to assess biotic impacts of Arctic climate change, early Eocene (ca. 53 Ma ago) fossil assemblages on Ellesmere Island, Nunavut (~79°N), preserve evidence of forests inhabited by alligators, tortoises, and a diverse mammalian fauna most similar to coeval lower-latitude faunas in western North America. By analyzing carbon and oxygen isotope ratios of mammalian tooth enamel, we show that large herbivores were year-round inhabitants in the Arctic, a probable prerequisite to dispersal across northern high-latitude land bridges. If present-day warming continues, year-round occupation of the Arctic by lower-latitude plants and animals is predicted.