以现代生态系统来推测古人类的进化环境,怕是行不通了

科技工作者之家 2019-10-09

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古人类的进化环境,与现代生态系统大不相同。

人类是如何进化至如今这个模样的?要回答这个问题,需要了解过去700多万年以来,人类祖先究竟生活在怎样的植物和动物群落中。然而,一点点拼凑出百万年前的生态系统图景实在是一项艰巨的工程。为此,很多研究人员都试图通过类比现代非洲大陆的生态系统——如塞伦盖蒂平原——来重建古人类的生活环境。

近日,美国犹他大学科学家领导的研究团队就以上做法提出了质疑,并认为绝大多数的人类进化发生在和现代不同的生态系统中。相关论文于10月8日在线发表在《美国国家科学院院刊》上。

非洲东部盛产哺乳动物化石,加之该地的现代哺乳动物群落也很丰富,这里便成为了科学家们研究古代生态系统的理想之地。在丰富的数据集中,研究者重点关注三个特征:饮食、体型和消化策略。在分析了200多个现代非洲哺乳动物群落和100多个化石群落(形成时间横跨非洲东部700万年历史)的数据后他们发现:70万年以前的哺乳动物群落看起来和现代大不相同。现代非洲生态系统中的主宰是反刍动物,仅有一个单胃的非反刍动物很少(消化效率比反刍动物低,因此需要大量进食),最多有8个物种共同生活在一个区域。与现代格局形成对比的是,东非化石记录显示当时的非反刍动物群落非常丰富,在同一地区有几十个物种共存。

此外,化石群落和现代群落在体型上也有很大的不同。化石记录的巨型食草动物(如大象)比现代多得多。这些动物的数量从450万年前开始稳步减少,直到70万年前,才呈现出和现代更为相似的分布情况。

食草动物群落至关重要,它们影响着各种各样的物种,进而直接塑造了生态系统的结构。“大型食草动物在生态系统中扮演着积极的角色。”犹他州自然历史博物馆考古馆长、美国大学人类学助理教授Tyler Faith说,“古代食草动物群落很可能会消耗更多的植物,这意味着野火的燃料减少了。鉴于野火是现代非洲生态系统的重要组成部分,以上情况可能从根本上改变了整个生态系统。”马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的博士后研究员、论文合著者John Rowan补充说。

在过去的700万年里,是什么推动了哺乳动物群落的变化?有大量文献记载的变化之一是过去400万年以来草原的扩张。许多古代巨型食草动物更喜欢树木繁茂的环境。化石记录显示,这些群落的组成也在随着草原的长期扩张而变化。

大约100万年前,化石记录显示哺乳动物群落的饮食结构发生了变化——控制东非生态系统的非反刍动物数量急剧下降,而仅靠草原扩张无法解释这种变化。研究者发现这与海洋尘埃记录相一致,该地区经历了气候干燥的周期,这对非反刍动物的打击尤其严重。此外,非反刍动物的进食策略依赖于获取丰富的植被,然而这些植被在干旱时期会减少。

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编译:Max 

审稿:阿淼 

责编:雷鑫宇

期刊来源:《美国国家科学院院刊》

期刊编号:0027-8424

原文链接:

https://unews.utah.edu/early-humans-evolved/

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