Afrika innehåller den största mångfalden av stora däggdjur i världen idag. Detta inkluderar fem arter av megaväxtätare (växtätare över 2000 lbs). Från vänster till höger:flodhäst ( Hippopotamus amphibius ), giraff ( Giraffa camelopardalis ), elefant ( Loxodonta africana ), vit noshörning ( Ceratotherium simum ), och svart noshörning ( Diceros bicornis ). Kredit:John Rowan
Ny forskning ifrågasätter en långvarig uppfattning om att våra tidigaste verktygsbärande förfäder har bidragit till döden av stora däggdjur i Afrika under de senaste flera miljoner åren. Istället, forskarna hävdar att långvariga miljöförändringar drev utrotningen, huvudsakligen i form av gräsmarksexpansion troligen orsakad av fallande atmosfärisk koldioxid (CO 2 ) nivåer.
Tyler Faith, curator för arkeologi vid Natural History Museum of Utah och biträdande professor vid institutionen för antropologi vid University of Utah, ledde studien. I forskargruppen ingår också John Rowan från University of Massachusetts Amherst, Andrew Du från University of Chicago, och Paul Koch från University of California, Santa Cruz.
Studien publiceras idag i tidskriften Vetenskap .
"Trots decennier av litteratur som hävdar att tidiga homininer påverkade forntida afrikanska faunas, det har gjorts få försök att faktiskt testa detta scenario eller att utforska alternativ, Faith säger. "Vi tror att vår studie är ett stort steg mot att förstå djupet av antropogena effekter på stora däggdjurssamhällen, och ger ett övertygande motargument till dessa långvariga åsikter om våra tidiga förfäder."
För att testa forntida hominineffekter, forskarna sammanställde ett sju miljoner år långt rekord av utrotning av växtätare i östra Afrika, med fokus på de allra största arterna, de så kallade "megaherbivorerna" (arter över 2, 000 lbs.) Även om det bara finns fem megaväxtätare i Afrika idag, det fanns en mycket större mångfald förr. Till exempel, tre miljoner år gamla "Lucy" ( Australopithecus afarensis ) delade sitt skogslandskap med tre giraffer, två noshörningar, en flodhäst, och fyra elefantliknande arter vid Hadar, Etiopien.
När och varför dessa arter försvann har länge varit ett mysterium för arkeologer och paleontologer, trots att utvecklingen av verktygsanvändande och köttätande homininer får det mesta av skulden.
"Våra analyser visar att det finns en stadig, långvarig nedgång av mångfald av megaherbivorer som började för cirka 4,6 miljoner år sedan. Denna utrotningsprocess startar över en miljon år innan de allra tidigaste bevisen för mänskliga förfäder tillverkade verktyg eller slaktade djurkroppar och långt före uppkomsten av någon homininart som är realistiskt kapabel att jaga dem, som Homo erectus, säger Faith.
Teamet analyserade mer än 100 platser i Östafrika med rika fossilregister för att spåra den långsiktiga nedgången av mångfald av megaherbivorer. Kredit:J. Tyler Faith
Ta en närmare titt
Faith och hans team kvantifierade långsiktiga förändringar i östafrikanska megaherbivorer med hjälp av en datauppsättning av mer än 100 fossila samlingar som spänner över de senaste sju miljoner åren. Teamet undersökte också oberoende register över klimat- och miljötrender och deras effekter, specifikt global atmosfärisk CO 2 , stabila kolisotopregistreringar av vegetationsstruktur, och stabila kolisotoper av östafrikanska fossila växtätare tänder, bland andra.
Deras analys avslöjar att betydande utrotningar av megaherbivorer inträffade under de senaste sju miljoner åren:28 linjer dog ut, leder till att dagens samhällen saknar stora djur. Dessa resultat belyser den stora mångfalden av forntida megaväxtätande samhällen, med många som har mycket fler megaväxtätare än vad som finns idag över hela Afrika.
En fossil tand av en flodhäst ( Hippopotamus amphibius ) (vänster) och en fossil tand av en vit noshörning ( Ceratotherium simum ) (höger) , två av de få överlevande megaväxtätarna, från den sena pleistocenen i västra Kenya (vänster). Kredit:J. Tyler Faith
Ytterligare analys visade att nedgången av megaherbivorer började för ungefär 4,6 miljoner år sedan, och att graden av mångfaldsminskning inte förändrades efter uppkomsten av Homo erectus , en mänsklig förfader som ofta skulden för utrotningen. Snarare, Faiths team hävdar att klimatet är mer sannolikt boven.
"Nyckelfaktorn i Plio-Pleistocene megaherbivore nedgång verkar vara utbyggnaden av gräsmarker, vilket sannolikt är relaterat till en global minskning av atmosfärisk koldioxid 2 under de senaste fem miljoner åren, " säger John Rowan, en postdoktor från University of Massachusetts Amherst. "Lågt CO 2 nivåer gynnar tropiska gräs framför träd, och som en följd av detta blev savannerna mindre vedartade och öppnare med tiden. Vi vet att många av de utdöda megaväxtätarna livnärde sig på träig vegetation, så de verkar försvinna tillsammans med sin matkälla."
Förlusten av massiva växtätare kan också förklara andra utrotningar som också har tillskrivits gamla homininer. Vissa forskare menar att konkurrens med allt mer köttätande arter av Homo ledde till att många köttätare dog under de senaste miljoner åren. Faith och hans team föreslår ett alternativ.
Nedgången av mångfalden av afrikanska megaherbivorer (grå kurva) under de senaste sju miljoner åren drevs av minskande atmosfärisk koldioxid och utvidgningen av gräsmarker, inte forntida hominineffekter. Debuten av nedgången av megaherbivorer för cirka 4,6 miljoner år sedan (röd streckad linje och skuggning) inträffar långt innan uppkomsten av verktygsbärande homininarter som kan jaga stora byten. Kredit:John Rowan
"Vi vet att det också finns stora utrotningar bland afrikanska köttätare vid denna tid och att vissa av dem, som sabeltandkatter, kan ha specialiserat sig på mycket stora byten, kanske unga elefanter", säger Paul Koch. "Det kan vara så att några av dessa köttätare försvann med sina megaväxtätare bytesdjur."
"När man tittar på alla potentiella drivkrafter bakom nedgången av megaherbivorer, våra analyser tyder på att förändrat klimat och miljö spelade nyckelrollen i Afrikas tidigare utrotningar, " sade Faith. "Det följer att i sökandet efter forntida hominineffekter på forntida afrikanska ekosystem, vi måste fokusera vår uppmärksamhet på den enda arten som vi vet kan orsaka dem – oss, Homo sapiens , under de senaste 300, 000 år."