Они обнаружили, что в Арктике 40 000 лет назад существовало более широкое разнообразие растений, которые, в свою очередь, поддерживали как большее количество, так и большее разнообразие крупных животных.
Сегодняшняя Арктика выглядит спартанской по сравнению с богатым дикой природой ландшафтом во время ледникового периода эпохи плейстоцена между 12000 и 2 годами.6 миллионов лет назад, когда дикие лошади, мамонты, бизоны и другие крупные животные бродили по степям и лугам на территории современной Северной Канады, Северной Европы, Аляски и Сибири. Короткомордые медведи, наземные ленивцы и даже пещерные львы назвали 49-м государственным домом.
В Арктике также проживало большее количество популяций, даже по сравнению с сегодняшними впечатляющими стадами карибу, которые могут насчитывать более 750000 животных. В этом районе содержится от шести до 10 раз больше крупных животных, чем сегодня в Арктике.
«В плейстоцене разнообразие дикой природы было намного больше, чем мы видим сегодня», – сказал доцент Калифорнийского университета Джошуа Миллер. "Это выглядело совершенно иначе. Ключевой вопрос: почему сегодня Арктика так бедна??"
Исследование было опубликовано в журнале Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology.
Исследователи изучили двух наиболее распространенных крупных животных, обитавших между 12 000 и 40 000 лет назад на территории современной Аляски: лошадей и степных бизонов, которые вымерли из-за изменения климата, охоты человека или сочетания того и другого.
Докторант Калифорнийского университета и ведущий автор Эбигейл Келли сделала слепки окаменелостей, полученных из музея Университета Аляски, и подвергла ископаемые зубы анализу износа зубов, чтобы оценить рацион этих вымерших животных.
«Поскольку продукты имеют разную структуру и по-разному взаимодействуют с поверхностью эмали, мы можем рассматривать разные диеты», – сказал Келли.
Зубы растительноядных животных проявляют разные признаки износа в зависимости от типа пищи, которую они пережевывают. Трава особенно абразивна, поскольку содержит диоксид кремния, который со временем может изнашивать зубы. Невооруженным глазом у травоядных животных зубы с более тупым профилем износа (так называемые мезоугры).
При осмотре под микроскопом на зубах видны параллельные царапины. Животные, которые едят меньше травы и больше листьев деревьев, трав и кустарников, имеют относительно более острые зубы с меньшим количеством микроскопических царапин.
Исследователи Калифорнийского университета обнаружили, что на зубах степного бизона царапин меньше, чем у современных равнинных бизонов, которые едят в основном траву, но больше царапин, чем европейские бизоны, которые, вероятно, питаются большим количеством древесных растений. Точно так же у доисторических лошадей были зубы, которые изнашивались иначе, чем у современных лошадей, что позволяет предположить, что их диета содержала меньше абразивных трав.
Доисторические бизоны и лошади, вероятно, ели более разнообразную диету, богатую широколистными травянистыми растениями, чем сегодняшние бизоны и лошади.Но исследователи заявили, что структура микроволокон может быть отражением сезонных продуктов, которые животное ело за несколько месяцев до смерти.?
Исследование показало, что в Арктике более широкий спектр растительности, чем существует сегодня.
"Похоже, диеты бизонов и лошадей не сильно отличались друг от друга.
Они ели продукты с такой же текстурой, – сказал Миллер. "Но их физиология совсем другая. Бизоны – это ферментеры передней кишки, которые переваривают пищу иначе, чем ферментеры задней кишки, такие как лошади. Таким образом, у видов есть возможность получать разный уровень питания из одной и той же пищи."
Исследование имеет актуальное значение для сохранения лесных бизонов, на которых в США в 1900-х годах истребили истребление. Популяции из Канады были повторно завезены на Аляску в 2015 году. Крупнейшее наземное животное Северной Америки, лесной бизон, является потомком равнинных бизонов, которые мигрировали на север около 10000 лет назад и недолго сосуществовали с степными бизонами, прежде чем их сменить.
Биолог и соавтор исследования Том Ситон наблюдает за реинтродукцией лесных бизонов для Департамента рыбы и дичи Аляски. Он сказал, что их анализ предлагает важные перспективы того, как различные популяции травоядных животных сосуществовали на ландшафте Аляски тысячи лет назад, что может помочь биологам понять потребности лесных бизонов сегодня.
Согласно исследованию зубов Калифорнийского университета, степные бизоны жили на тысячи лет дольше, чем лошади, хотя оба питались одинаковой пищей.
Но вполне вероятно, что бизоны и лошади эволюционировали, чтобы использовать ресурсы ландшафта по-разному – явление, называемое «нишевым разделением»."Лошади и бизоны также имеют важные различия в способах переваривания пищи.
«Это исследование дает представление о проекте восстановления лесных бизонов на Аляске с точки зрения разделения ниш между крупными травоядными животными в современном ландшафте Аляски», – сказал Ситон. "Я надеюсь, что это исследование станет еще одним фрагментом головоломки восстановления зубров на севере."
В то время как травоядные животные, такие как лошади и бизоны, вымерли в Арктике, браузеры, такие как лось и карибу, которые питаются в основном листьями и древесными растениями, все еще сохраняются.
«Что интересно, так это то, почему именно травоядные вымирают, а браузеры выживают», – сказал Миллер.
Миллер возглавил многочисленные исследовательские экспедиции в глубь Арктического национального заповедника дикой природы на жесткой надувной лодке, чтобы собрать рога карибу и отследить их исторические миграции.
«Воздействие климата на растительность может вызвать внезапный сдвиг», – сказал он. "Более прохладная и сухая среда позднего плейстоцена позволила мегафауне процветать.
Но теплый и влажный климат голоцена привел к сегодняшней влажной тундровой растительности."
В своем следующем проекте докторант Келли познакомится с бизонами и лошадьми на Юконе, которые жили примерно в то же время.
«Мы сосредоточимся на истории о том, как бизоны отреагировали на изменения окружающей среды за последние 50 000 лет, когда северный климат изменился от относительно мягких условий до чрезвычайно холодных и сухих во время последнего ледникового периода, и, наконец, быстрое потепление в северной части. лесной климат, который мы видим сегодня », – сказала она. "Могут ли зубры менять свой рацион в ответ на изменение растительности, или они закреплены в одной нише?"