Изменение климата, вероятно, привело к вымиранию крупнейших животных Северной Америки

Новое исследование, опубликованное в Nature Communications, предполагает, что вымирание крупнейших млекопитающих Северной Америки не было вызвано чрезмерной охотой со стороны быстро растущего человеческого населения после его появления в Америках. Вместо этого результаты, основанные на новом статистическом методе моделирования, указывают, что популяции крупных млекопитающих колебались в ответ на изменение климата. Резкое падение температур около 13 000 лет назад инициировало упадок и вымирание этих массивных существ. Тем не менее, люди могли быть вовлечены более сложным и косвенным образом, чем предполагают простые модели "сверх-охоты".

До примерно 10 000 лет назад Северная Америка была домом для многих крупных и экзотических существ, таких как мамонты, гигантские наземные ленивцы, огромные бобры и большие броненосцеподобные существа, известные как глиптодоны. Однако к этому времени большинство животных Северной Америки весом более 44 кг, также известных как мегафауна, исчезло. Исследователи из Исследовательской группы по экстремальным событиям Института Макса Планка в Йене (Германия) хотели выяснить причину этих вымираний. Эта тема активно обсуждается десятилетиями, причем большинство исследователей утверждают, что ответственность лежит на чрезмерной охоте людей, изменении климата или их комбинации. Используя новый статистический подход, исследователи нашли убедительные доказательства того, что изменение климата было основной движущей силой вымирания.

Сверх-охота против изменения климата

С 1960-х годов выдвигалась гипотеза, что по мере роста и распространения человеческих популяций по континентам прибытие специализированных охотников на "крупную дичь" в Америки около 14 000 лет назад быстро привело к вымиранию многих гигантских млекопитающих. Крупные животные не обладали соответствующими анти-хищническими поведенческими реакциями, чтобы справиться с новым, высоко социальным хищником, использующим орудия, что делало их особенно легкой добычей. Согласно сторонникам этой "гипотезы сверх-истребления", люди в полной мере воспользовались легкой добычей, опустошив популяции животных и безрассудно доведя гигантских существ до вымирания.

Однако не все согласны с этой идеей. Многие ученые утверждали, что существует слишком мало археологических свидетельств, подтверждающих идею о том, что охота на мегафауну была достаточно постоянной или широко распространенной, чтобы вызвать вымирания. Вместо этого причиной могли быть значительные климатические и экологические изменения.

Примерно во время вымираний (между 15 000 и 12 000 лет назад) произошли два крупных климатических изменения. Первым был период резкого потепления, начавшийся около 14 700 лет назад, а вторым — похолодание около 12 900 лет назад, во время которого Северное полушарие вернулось к условиям, близким к ледниковым. Один или оба этих важных температурных колебания и их экологические последствия рассматривались как причины вымирания мегафауны.

"Распространенный подход заключался в попытке определить время вымирания мегафауны и посмотреть, как оно совпадает с прибытием человека в Америки или каким-либо климатическим событием", — говорит Мэтью Стюарт, соавтор исследования. "Однако вымирание — это процесс, то есть оно разворачивается в течение некоторого промежутка времени, и поэтому, чтобы понять, что вызвало гибель североамериканской мегафауны, крайне важно понять, как колебались их популяции в преддверии вымирания. Без этих долгосрочных паттернов все, что мы можем видеть, — это грубые совпадения".

'Даты как данные'

Чтобы проверить эти противоречивые гипотезы, авторы использовали новый статистический подход, разработанный другим соавтором исследования, У. Кристофером Карлтоном, и опубликованный в прошлом году в Journal of Quaternary Science. Оценить размеры популяций доисторических групп охотников-собирателей и давно вымерших животных путем подсчета голов или копыт невозможно. Вместо этого археологи и палеонтологи используют радиоуглеродную запись в качестве прокси для прошлых размеров популяций. Логика такова: чем больше животных и людей присутствовало в ландшафте, тем больше датируемого углерода остается после их исчезновения, что затем отражается в археологических и ископаемых записях. В отличие от устоявшихся подходов, новый метод лучше учитывает неопределенность в датировке ископаемых.

Основная проблема предыдущего подхода заключается в том, что он смешивает неопределенность, связанную с радиоуглеродными датами, с процессом, который ученые пытаются идентифицировать.

"В результате вы можете увидеть тенденции в данных, которых на самом деле не существует, что делает этот метод довольно неподходящим для выявления изменений в уровнях прошлых популяций. Используя имитационные исследования, где мы знаем, каковы реальные паттерны в данных, мы смогли показать, что новый метод не имеет таких же проблем. В результате наш метод способен гораздо лучше улавливать изменения уровней популяций во времени с использованием радиоуглеродной записи", — объясняет Карлтон.

Вымирание мегафауны Северной Америки

Авторы применили этот новый подход к вопросу о вымирании мегафауны Северной Америки в позднем квартере. В отличие от предыдущих исследований, новые результаты показывают, что популяции мегафауны колебались в ответ на изменение климата.

"Похоже, популяции мегафауны увеличивались по мере того, как Северная Америка начала теплеть около 14 700 лет назад", — заявляет Стюарт. "Но затем мы видим сдвиг в этой тенденции около 12 900 лет назад, когда Северная Америка начала резко охлаждаться, и вскоре после этого мы начинаем наблюдать вымирание мегафауны".

И хотя эти данные свидетельствуют о том, что возврат к условиям, близким к ледниковым, около 12 900 лет назад был непосредственной причиной вымираний, история, вероятно, сложнее.

"Мы должны учитывать экологические изменения, связанные с этими климатическими изменениями, как на континентальном, так и на региональном уровне, если мы хотим правильно понять, что вызвало эти вымирания", — объясняет руководитель группы Хью Грокатт, старший автор исследования. "Люди также не полностью сняты с ответственности, поскольку остается возможным, что они сыграли более тонкую роль в вымирании мегафауны, чем предполагают простые модели сверх-истребления".

Многие исследователи утверждали, что невозможно совпадение, что вымирание мегафауны по всему миру часто происходило примерно во время прибытия человека. Однако важно научно продемонстрировать наличие взаимосвязи, и даже если она была, причины могли быть гораздо более косвенными (например, через изменение среды обитания), чем кровавая бойня при появлении людей в регионе.

Авторы завершают свою статью призывом к действию, настоятельно рекомендуя исследователям разрабатывать более обширные, надежные записи и надежные методы их интерпретации. Только тогда мы получим всестороннее понимание события вымирания мегафауны в позднем квартере.