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交流學(xué)術(shù)，偶爾風(fēng)月

圖源：pixabay.com

距今8000年-13000年前，在地質(zhì)年代上被稱為第四紀(jì)中更新世向全新世的過渡時(shí)期，這個(gè)時(shí)代最重大的事件是在全球范圍內(nèi)大量生物滅絕了，除非洲以外的全球范圍內(nèi)，三分之二的大型哺乳動(dòng)物都滅絕了，對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，是距離現(xiàn)代最大的滅絕事件。之前科學(xué)家猜測導(dǎo)致大量滅絕的原因主要是冰河期和人類捕殺的影響，但是最新的研究發(fā)現(xiàn)，人類活動(dòng)帶來的長期火災(zāi)可能是重要因素之一。

在北美洲，當(dāng)時(shí)還生活著野牛、劍齒虎、恐狼、地懶等數(shù)十種大型哺乳動(dòng)物，其中好多物種卻在一千多年內(nèi)快速消失了，這與世界其他地方的滅絕事件有著明顯區(qū)別。之所以得出這個(gè)結(jié)論是因?yàn)樵谀霞又萋迳即壥袇^(qū)有一處著名的拉布雷亞瀝青坑。

圖源：Daniel Schwen

1769年，有一支西班牙探險(xiǎn)隊(duì)在今天的洛杉磯附近發(fā)現(xiàn)了一片布滿焦黑物質(zhì)的土地，他們稱呼這地區(qū)是“La Brea”，西班牙話就是”焦油”。1906年，科學(xué)家開始對(duì) “La Brea”地區(qū)所發(fā)現(xiàn)的殘骨展開研究，結(jié)果表明這里是一處古生物學(xué)的巨型寶藏：從最早可達(dá)一百萬年前的生物化石，到上星期剛剛不慎掉入其中的小動(dòng)物，這里鑒定出了650種以上不同時(shí)期的動(dòng)物和植物，這里曾經(jīng)出土了著名的劍齒虎化石和一具幾乎完好無損的猛犸象遺骸。

圖源：WolfmanSF

以這里豐富的化石蘊(yùn)藏為基礎(chǔ)，馬歇爾大學(xué)的古生物學(xué)家和進(jìn)化生物學(xué)家 F. Robin O'Keefe帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)距今13000年左右南加州的生態(tài)變化進(jìn)行了詳細(xì)分析，樣本包含172具遺骸，這些遺骸來自10000年前到15600年前的8種大型哺乳動(dòng)物，其中包括已經(jīng)滅絕的動(dòng)物，如劍齒虎、古代野牛、美洲羊駝，也有生存至今的動(dòng)物——郊狼。研究小組發(fā)現(xiàn)，大約13000年前，8種動(dòng)物中的七個(gè)都從焦油坑化石記錄中消失了。

為了確認(rèn)這些動(dòng)物如此快速消失的原因，他們對(duì)附近埃爾西諾湖的沉積物巖心進(jìn)行了分析，因?yàn)檫@些巖心記錄了數(shù)萬年來這片區(qū)域內(nèi)植被、氣候和火災(zāi)頻率的變化信息。沉積物巖心顯示，在滅絕發(fā)生之前的一千年里，該地區(qū)平均氣溫升高了5.6攝氏度并變得很干旱，氣候變化導(dǎo)致該地區(qū)的杜松和橡樹林迅速消失，主要植物變成了更多的耐旱和耐火植物。這種轉(zhuǎn)變開始后不久，南加州經(jīng)歷了一場長達(dá)300年的劇烈火災(zāi)，湖泊記錄中的木炭激增30倍就是證明。而這與北美大陸人口激增幾乎保持同步，表明這場火災(zāi)與人類活動(dòng)是有聯(lián)系的。

大約13000年前，當(dāng)人類點(diǎn)燃的大火燃燒并改變了拉布雷亞的環(huán)境時(shí)，古代野牛逃離了火焰并被困在瀝青坑中。

圖源：CULLEN TOWNSEND, COURTESY OF NHMLAC

雖然冰河期結(jié)束，氣候變暖帶來的生態(tài)改變是主要驅(qū)動(dòng)力量，但是研究顯示人類活動(dòng)的影響已經(jīng)大到無法忽視了。由于這個(gè)時(shí)期的人類已經(jīng)學(xué)會(huì)了用火來照明，烹飪，以及捕食和驅(qū)趕動(dòng)物，而高溫和干旱帶來的大量喬木死亡提供了豐富的燃料，還有一個(gè)原因是人類對(duì)食草動(dòng)物的長期捕殺導(dǎo)致植被過度豐富，人類數(shù)量雖然不多，但是四處散播的火種引發(fā)了一場又一場大型火災(zāi)，火災(zāi)的對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響就太大了。

蔓延幾十、數(shù)百公里的火災(zāi)不僅會(huì)導(dǎo)致野生動(dòng)物的直接死亡，而且還會(huì)改變植被的結(jié)構(gòu)和功能，導(dǎo)致食草動(dòng)物能吃的食物變少，從而改變遷徙模式，增加了運(yùn)動(dòng)的能量成本，并面臨更高的被捕食風(fēng)險(xiǎn)。各種因素共同疊加導(dǎo)致上述的七種大型動(dòng)物物種從南加州消失比它北美其他地方早了約1000年。

到12000年前，拉布雷亞已經(jīng)因氣候變化和火災(zāi)而轉(zhuǎn)變?yōu)楦稍锏墓嗄緟采鷳B(tài)系統(tǒng)。八種大型動(dòng)物中，只有土狼活了下來。

圖源：CULLEN TOWNSEND, COURTESY OF NHMLAC

這幅生態(tài)劇烈改變的圖景由氣候和植被變化、大型動(dòng)物滅絕、人口增長和生物質(zhì)燃燒的記錄等碎片共同拼接而成。轉(zhuǎn)變之后，植被變成了以耐旱灌木為主，大型動(dòng)物則變成了遷移而來的麋鹿、駝鹿和灰熊等。類似的事件也發(fā)生在澳大利亞、新西蘭和許多其他地區(qū)。

參考文獻(xiàn)：

1.https://www.sciencenews.org/article/13000-years-humans-fire-ecosystem-la-brea

2.https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo3594