美洲从未从冰河时代巨型动物的毁灭性损失中恢复过来

美洲从未从冰河时代巨型动物的毁灭性损失中恢复过来。图片来源：iStock

（神秘的地球uux.cn）据今日科学新闻（穆罕默德·图欣）：最新研究显示，数万年前“巨型动物”的大规模灭绝从根本上动摇了生态系统，尤其是在美洲。通过分析跨越三大洲的440多种哺乳动物，科学家发现史前巨兽的消失永久性地缩小了现代捕食者的猎物种类。

地球曾是泰坦的领域。想象一个世界：剑齿虎长出7英寸的獠牙在灌木丛中潜行，现代大象大小的树懒缓缓穿梭于树间。在这片史前景观中，长毛象携带着超过12英尺长的弯曲獠牙，而三吨重的袋熊——体型如同一辆家庭汽车般庞大的生物——在平原上漫游。这些被称为巨型动物的巨大动物，数百万年来一直是环境的设计者。然而，在5万到1万年前，这些大型哺乳动物大多从地球表面消失了。虽然它们的实体存在早已消失，但一项新研究表明，这些巨人的“幽灵”仍然决定着当今动物的生存策略。

当一个物种消失时，其影响很少局限于该单一动物。相反，灭绝会引发一系列连锁反应，遍及整个生态系统。根据发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究，世界上最大的哺乳动物的消失从根本上重塑了幸存物种的“食物网”——即“谁吃谁”的错综复杂网络。

资深作者、密歇根州立大学整合生物学助理教授莉迪亚·博德罗指出，顶级捕食者或主要猎物的消失会使剩余的关系以复杂且常常难以预测的方式发生变化。当主要捕食者消失时，其前猎物可能会不受限制地繁殖，这反过来给该栖息地的植被和其他动物带来压力。博德罗及其团队假设晚更新世的大规模灭绝在这些生物联系上留下了永久痕迹，但要证明这一点需要跨越广阔地理尺度的大量数据综合。

为了理解这些古代流失如何影响现代野生动物，由博德罗和第一作者谢谢氏领导的研究团队，分析了美洲、非洲和亚洲热带地区389个地点的捕食者与猎物关系。研究范围极广，涵盖了440多种哺乳动物，从现代的狮子和大象等巨兽到较小的食肉动物如狼和熊。

研究人员重点比较了“营养级”——即动物在食物链中所占据的功能位置——在不同大陆间的差异。虽然每个食物网都有基本的食者和被食用者的结构，但研究发现这些食物网的具体“味道”因地区而异。具体来说，数据显示，美洲的现代食物网与非洲和亚洲的有很大不同。

在美洲，如今的捕食者依赖的猎物范围要狭窄得多。这些猎物通常体型较小，身体特征和活动模式的多样性也不如其他大陆的同类。此外，不同美洲捕食者针对的猎物类型重叠明显较少。这表明生态系统中存在“更薄弱”的生态网络，生存选择更为有限。

仅靠现代环境因素无法解释地区间的差异。虽然天气模式和季节变化会影响动物行为，但研究人员发现史前灭绝的严重性是导致这些现代差异的主要原因。

五万年前的灭绝浪潮中，全球每个角落都遭受了灾难，但美洲经历了一次特别毁灭性的打击。研究显示，美洲失去了超过75%体重超过100磅的哺乳动物。例如，南美洲曾是多种巨型鹿的家园。当这些动物灭绝时，它们在像凶狼和剑齿虎这样的捕食者饮食中留下了巨大的空白。

由于美洲食物网“下游”的大部分资源丧失，剩余的生态系统变得扁平化。随着最大猎物物种的消失，整个食物网结构变得稀薄，现代捕食者只能选择更小、更少的选择。这种历史上的“平坦化”解释了为何北美和南美的生态关系相比非洲更为脆弱或受限，非洲中大型动物存活率更高。

尽管这些灭绝的后果日益明朗，但其成因仍是科学界激烈争论的焦点。一些研究者指出环境压力，认为气候变化的快速变化将猛犸象和其他巨兽推向了濒临灭绝的边缘。另一些人则认为，人类的故事与灭绝事件密不可分，认为随着人类从非洲迁徙到全球各地，他们的狩猎方式和存在导致了世界上最大的生物的灭绝。

无论是气候、人类活动还是两者结合，结果都是地球生物景观的永久性改变。研究证实，即使在最后一只猛犸象倒下后一万年，那次损失的余波仍然可以在现代哺乳动物的行为和生物学中测量。

这项研究不仅是回顾过去;更是对未来的警示。如今，世界正面临一波潜在灭绝浪潮。根据国际自然保护联盟（IUCN）的数据，体重超过20磅的哺乳动物中，近一半被归类为易危、濒危或极危。

通过识别过去灭绝如何“稀疏”了食物网，使生态系统更加僵化，科学家们能够更好地预测失去现代巨兽如狮子或大象的长期后果。如果这些物种消失，连锁反应可能持续数万年，进一步削弱支撑地球生命的生态网络。团队计划利用更新世的经验教训，探讨这些历史损失是否使某些现代社区更易受到未来环境变化的影响，以保护未来的生物多样性。

谢家华等。历史遗产塑造了当代哺乳动物食物网的大陆变异，《美国国家科学院院刊》（2026）。DOI:10.1073/pnas.2519938123