新研究揭示了非洲巨型动物数量的下降

Faysal Bibi(柏林自然博物馆)和 Juan L. Cantalapiedra(马德里阿尔卡拉大学)使用对数千颗牙齿化石的测量来重建过去 1000 万年来非洲大型哺乳动物(>15 千克)的大小和数量。尽管有许多影响化石记录保存的不确定性，但该研究揭示了动物的大小与其化石和现存群落之间的丰度之间高度相似的关系，表明控制生物群落结构的基本生态过程也保存在化石记录中。

超过 45 公斤时，研究人员发现了随着体型增加丰度降低的证据，这种模式符合生态“代谢缩放规则”，即较大物种与较小物种相比具有较低的种群密度。与预测生态模式的偏差是，在现存和化石群落中，体重在 15 到 45 公斤之间的哺乳动物数量远少于预期。他们将此解释为稀树草原栖息地的标志(猴子和小型森林羚羊很少见)。

当研究人员检查大小丰度分布如何随时间变化时，大吃一惊。他们发现，与较年轻的社区相比，大约 400 万年前的早期社区拥有更多的大型个体和更大类别的总生物量比例。这些非洲化石群落中大量的大型个体——一些个体大象的体型超过 10 吨——在当今的生态系统中是无与伦比的。从那时起，化石记录中的大型个体逐渐消失，反映了上新世晚期和更新世大型哺乳动物多样性的长期下降，并导致了我们今天所知的贫困和“小型化”社区。

该研究证实了最近的工作，即争论非洲巨型动物消失的年代久远，并质疑非洲巨型动物的减少主要是由人类活动驱动的观点。虽然人类在更新世晚期和全新世(最后约 10 万年)期间在全球范围内的传播与许多大型动物的大灭绝同时发生，但该研究支持这样一种观点，即非洲的巨型动物损失开始得更早，大约 400 万年前，早在人类学会进行高效狩猎之前。相反，该研究强调环境因素，例如全球气温的长期下降和热带草原的扩张，是巨型动物灭绝的潜在驱动因素。

该研究还发现，非洲大型哺乳动物群落中大型个体的损失和生物量分布的重组可能与初级生产力的下降有关。研究人员利用当今哺乳动物牙齿形状类型(形态特征)与植物生产力(净初级生产力)之间的既定关系，计算了过去非洲社区的生产力。他们发现，自晚中新世(> 500 万年前)以来，生产力下降了大约三分之二，这是全球观察到的一种模式，这可能会显着降低大型哺乳动物群落的承载能力，导致多样性减少和大型物种加速灭绝物种。

该研究为理解生态系统的动态以及个体、物种及其环境之间复杂的相互作用开辟了新途径。通过分析化石丰度数据并结合基于大小的方法，科学家可以获得对灭绝背后的生态动态的宝贵见解。

这篇科学论文的发表标志着我们在了解非洲巨型动物灭绝和地质时间尺度上生态系统重组方面的一个重要里程碑。Bibi 和 Cantalapiedra 的发现有可能为保护工作提供信息，并增强我们在面对环境变化时预测和管理生物多样性丧失后果的能力。