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美研究表明:古時候北極的哺乳動物不怕黑

大約5千萬年前,北極還覆蓋著茂密的植被。那時鼯猴在巨杉般的參天大樹間跳躍,煙霧繚繞的沼澤裡住著短吻鱷和象龜。但有一點卻沒有改變:籠罩大地長達半年之久的無情黑夜。新的研究顯示,儘管缺少陽光,該地區過去至少有一種動物在整個冬天都出來活動。


耐寒的動物。冠齒獸在漆黑的北極冬季以樹枝和枯葉為食。

  關於古代北極的動物怎麼度過漆黑的冬季,科學家們莫衷一是。有人認為哺乳動物會遷徙到北極圈的南部,因為那裡有植物生長所需的足夠陽光。

  但有證據表明它們留在了北極:化石顯示在幾千至幾百萬年間,動物通過當時存在的大陸橋逐漸經過北極地區遷徙到了北美洲、歐洲和亞洲。這就意味著有些動物在遙遠的北方安營紮寨,讓它們有充足的時間慢慢移居到新的棲息地。但即使這些動物確實曾在北極逗留,那它們在冬天冬眠還是繼續活動呢?

  科羅拉多大學波爾得分校的古脊椎動物學家Jaelyn Eberle從7年前開始研究高緯度北極地區的化石,一直為這些疑問所困擾。最近她和地球化學家聯手,開始研究冠齒獸(類似河馬的古生物)的前齒。

  為什麼要研究牙齒?牙齒包含了過去氣候和飲食情況的信息。氣溫的差異和大氣環流的變化都能使水蒸氣中氧-18(另一種氧原子,也叫「同位素」)增加的幅度超過氧-16,這種變化在溫暖的夏季比寒冷的冬季更明顯。同位素比例的變化也會反應在雨水中。冠齒獸喝水時,氧原子就進入了牙齒的琺琅質。

  科學家對琺琅質進行分析後發現其氧-18和氧-16的比例隨時間變化的情況與當地樹木的季節性變化吻合。(牙齒生長時將同位素包含在內,能留下類似樹木年輪的記錄。)這個證據顯示冠齒獸是北極的常住居民。研究小組將結果發表於本月的《地質學》(Geology)雜誌。

  更多冠齒獸生活方式的線索來自碳-13和碳-12的比例分析。這種同位素在不同種類的植物中比例不同。Eberle發現冠齒獸在陽光充足的季節以北極的新鮮枝葉被為食,到了漆黑的冬季則食用北極枯死的樹葉、木頭和菌類。一項不完全的同位素分析顯示貘和類似犀牛的動物也在北極過冬。

  紐約的美國自然歷史博物館的古脊椎動物學家John Flynn認為,這項研究「合理可信」地說明了長年生活在北極的動物的生活方式。Scott Wing是華盛頓特區史密森尼國立自然歷史博物館的古生物學家,他說這項研究表明全球氣候溫暖時,動物確實能在北方高緯度地區生活,這個發現相當重要,因為目前北極地區的溫度正在急劇上升。儘管現在北極還遠沒有達到亞熱帶氣候,他指出,「我們現在的所作所為帶來的後果……最終會導致完全超乎想像的情況。」
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