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人类学家创建计算模型来预测未来动物灭绝的可能性

开心的月饼 2024-03-28 13:54:12 生活常识

在更新世晚期,加利福尼亚州——至少在其海拔较低的地方——植被茂盛。虽然北美的大部分地区都被冰河时代的冰川覆盖,但在这里,乳齿象缓慢地穿过青翠的草地,停下来吃灌木丛,警惕地注视着森林边缘,寻找正在寻找幼崽的剑齿虎。

人类学家创建计算模型来预测未来动物灭绝的可能性

人类也沿着海岸线繁衍生息,海岸线延伸至今天以下数百英尺。

但到了11,000年前,乳齿象就灭绝了。今天,科学家们仍在争论它们消亡的原因:人类狩猎导致了它们的死亡吗?气候变化?灾难性事件?遗传多样性减少?或者一些因素的组合?

解释乳齿象等大型动物物种灭绝的原因常常令人担忧,因为很难根据可能导致乳齿象消失的人类和环境压力的零碎证据拼凑出准确的过去图景。

现在,圣地亚哥州立大学的研究人员在《第四纪研究》杂志上报告说,他们已经创建了一个计算模型来帮助预测大型动物灭绝的可能性。他们的模型解释了人与动物相互作用、生活史特征和环境变化的复杂性,并测试了这些人为和环境压力的变化。

合著者米里亚姆·科佩尔斯(MiriamKopels)表示,“巨型动物狩猎压力模型”最终可能会在动物灭绝急剧增加的时期为保护管理战略和政策提供信息。内华达大学拉斯维加斯分校的学生和人类学副教授艾萨克·乌拉(IsaacUllah)。

乌拉说:“我们根据人类学和考古学对人类行为以及人类如何与自然互动的理解精心制作了这个模型。”“我们正在获取这些知识和信息并将其封装起来,以便可以应用于其他案例。”

成群的巨型水牛

在开发模型时,科佩尔斯和乌拉以Syncerusantiquus(也称为非洲巨型水牛)为例,这是一种大型食草有蹄类动物,其角从尖端到尖端可达近10英尺。该物种在非洲与人类共存了数十万年,然后在12,000至10,000年前灭绝。研究人员表示,对于哪些因素导致其灭绝,科学界尚未达成共识。

“有些人说这些动物只是因为与冰河时代结束相关的气候变化而死亡,而另一些人则说不,是人类造成的,这场争论有点激烈,没有明显的赢家,因为这两个因素论点是合理的,两者都可以得到现有的经验证据的支持,”乌拉说。

在他们的案例研究中,科佩尔斯和乌拉考虑了人类行为、动物行为和人口统计以及环境因素如何相互作用,形成一个适应时间变化的社会生态系统。例如,他们的一些输入基于非洲水牛(Synceruscaffer)(一种至今仍存活的相关物种)的已知生活史特征,并根据动物体型的差异进行调整。

他们进行了计算机模拟,以了解Syncerusantiqus种群在24种情景下的表现,这些情景涉及不同的人类狩猎压力、偏好和环境条件,包括草原栖息地的分散性和生长季节的长度。

“如果动物更像这样,如果人们采取更像这样的狩猎策略,并且气候有点像这样,会发生什么?我们可以在做的过程中调整变量,并真正了解在这种气候、这种环境下,针对这个物种的狩猎策略将导致灭绝事件,”乌拉说。

对每种情况进行40次模拟后,研究人员计算出了Syncerusantiquus种群灭绝的概率。

科佩尔斯和乌拉发现,当雄性水牛具有攻击性时(导致猎人转而瞄准雌性水牛),局部灭绝的可能性就更大。当气候和食物来源不可靠时,灭绝发生得更快。

“这些特殊的动物对于种群动态非常重要,”乌拉说。“如果你稍微减少繁殖雌性的数量,就会扰乱这些繁殖缓慢、体型庞大的动物的整个繁殖周期,而短短几十年的时间就可能产生真正重大的影响。”

研究人员在论文中得出结论,模拟表明,无论是古人类学记录还是未来,在狩猎压力高或环境条件不利的所有情况下,灭绝都不会发生。但这些条件的某些组合会相互反馈,从而增加灭绝的可能性,这有助于解释为什么有些物种灭绝了,而另一些物种却没有灭绝。

“如果你只改变一些参数,你就可以创建一个考虑到任何动物的生殖生物学的模型版本,”乌拉说。

防止未来的灭绝

Ullah正在将该模型应用于美国西南部的传统牛,以便了解如何在不断变化的气候条件下规划可持续发展。

面对当前的大规模灭绝危机,他认为它也可以应用于当今面临灭绝风险的野生动物物种,从黑犀牛到沙漠龟,帮助确定该物种最脆弱的临界点,从而使自然资源保护主义者能够发展更有效的策略来保护他们。

科佩尔斯说:“我们希望保护专业人员能够利用这个工具来模拟捕食、环境限制和动物生活史如何相互作用,以增加或减少灭绝事件的可能性。”


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