Млекопитающие стали меньше во время плейстоценово-голоценового сдвига климата

Климат Земли резко изменился в позднем плейстоцене и раннем голоцене 130 000–7 000 лет назад, когда холодные ледниковые циклы перешли в нынешний более теплый межледниковый период. Такая климатическая эволюция оказала значительное влияние на экосистему и населяющие ее организмы, многие крупные млекопитающие вымерли, а другие испытали сокращение размеров тела.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Quaternary Science Reviews, были рассмотрены окаменелости млекопитающих газели, зайца и лисицы из Иордании, чтобы изучить эти изменения в размерах тела 24 000–7500 лет назад, пересекающие переход от плейстоцена к голоцену.

Для этого профессор Луиза Мартин из Института археологии Лондонского университетского колледжа и ее коллеги провели измерения костей (остеометрию), собранных на 19 археологических памятниках в бассейне Азрак в Иордании.

Изучаемый материал включает кости, охватывающие весь скелет, вплоть до более мелких элементов, таких как астрагал, который является частью голеностопного сустава, и фаланги, которые составляют «пальцы» и «пальцы» животного. Этот бассейн является полузасушливым регионом, что делает его идеальным для изучения, поскольку он чувствителен к колебаниям окружающей среды и испытывает меньшее ресурсное давление со стороны местных сообществ.

«Очевидно, что антропогенное воздействие оказало наиболее разрушительное воздействие на дикую природу во всем мире, но мы посчитали важным понять влияние прошлых изменений климата и смещения ресурсов на диких животных в районе нашего исследования, прежде чем мы сможем оценить дополнительное воздействие прошлой охоты и чрезмерной охоты со стороны человека», — объясняет Мартин. «Все члены исследовательской группы много лет работали археологами в бассейне Азрак, поэтому их заинтересовали доисторические ландшафты и то, как изменение окружающей среды повлияло на дикую фауну и взаимодействие человека с дикой природой в прошлом. Поэтому наше исследование — это шаг к распутыванию как человеческих, так и климатических процессов».

Исследователи обнаружили два основных уменьшения размеров тела. Во-первых, они отметили уменьшение во всех трех таксонах млекопитающих в последний период плейстоцена, особенно в холодных условиях позднего дриаса, 13 000–11 500 лет назад. Второе уменьшение размеров тела в таксонах произошло в голоцене между 9 000 и 7 500 лет назад.

Такое явление уменьшения численности по-разному объясняется климатическими и антропогенными факторами: изменение температуры влияет на терморегуляцию животных, поддерживая необходимую внутреннюю температуру, а также на характер роста растительности, что приводит к ограничению ресурсов для добычи пищи и конкуренции с нашими предками, переходившими от охоты и собирательства к сельскохозяйственному образу жизни.

Во время второго сокращения между 9000 и 7500 лет назад газели испытали резкое уменьшение размеров тела, что исследователи связывают с конкуренцией с более мелким аравийским видом (аравийская песчаная газель), который мог переместиться на север, поскольку был лучше приспособлен к климату. Это согласуется с тем фактом, что газели могут мигрировать на большие расстояния в зависимости от сезона, чтобы найти более благоприятные условия для выживания. Аналогичным образом, сокращение численности лис с позднего плейстоцена по голоцен, как полагают, было связано с появлением в регионе нового более мелкого вида и расселением более крупных видов.

Между тем, уменьшение размеров зайцев происходит по той же схеме, что и у газелей, но с задержкой в тысячелетие, что, по словам профессора Мартинса, «может быть связано с тем, что зайцы стали намного меньше и им требуется меньше пищи, что защищает их от ресурсного давления со стороны относительно крупных травоядных животных, таких как газели».

Как поясняет Мартин, для того чтобы прийти к этим выводам, потребовалось изучить множество факторов, чтобы понять долгосрочные сдвиги и общее уменьшение размеров тела млекопитающих (особенно газелей) в районе бассейна Азрак.

«Сначала мы задались вопросом, можем ли мы наблюдать изменения, происходящие с охотой людей преимущественно на более крупных самцов и преимущественно на более мелких самок с течением времени, но исключили эту возможность с помощью наших остеометрических анализов. Мы также задались вопросом, могла ли (чрезмерная) охота человека привести к уменьшению размера газели, но текущие данные не подтверждают такое воздействие, отчасти потому, что мы видим уменьшение размера газели, лисицы и зайца, что предполагает участие более широких экологических процессов», - говорит она. «Затем мы предположили, по крайней мере для газели и лисицы, что в ранний голоценовый период в регионе Леванта могли наблюдаться сдвиги в распределении видов фауны. Это не новая идея, но ранее она не применялась к засушливой зоне Иордании. Наш обзор адаптаций и распределений видов газелей и лисиц предполагает, что «смещение признаков» или межвидовая конкуренция являются наиболее правдоподобным объяснением в нашей области исследования, при этом некоторые виды Сахаро-Аравии смещают ареалы распространения на север в сторону все более теплого и засушливого климата».

«В будущем мы надеемся, что наше предположение о перемещении аравийских млекопитающих на север в части Леванта в голоцене может быть проверено с помощью палеогенетических анализов с использованием древней ДНК. К сожалению, очень засушливые условия оказались сложными для получения результатов ДНК до сих пор, но методы постоянно развиваются», - резюмировали авторы исследования. 

В целом, исследовательская группа предполагает, что основным фактором был климат, поскольку все три таксона млекопитающих демонстрируют совпадающие изменения в размерах тела, что может быть следствием изменений в условиях добычи пищи и доступности ресурсов, вызванных колебаниями температуры и осадков, а не интенсивной охотой или фрагментацией среды обитания человеком.