Ny forskning tyder på att amerikanska mastodonter var ivriga resenärer, migrerar stora avstånd över Nordamerika som svar på dramatiska klimatförändringar under istiderna under Pleistocene. Studien, utfört av ett internationellt team av forskare och publicerat idag i tidskriften Naturkommunikation , avslöjar också att mastodontpopulationer som gick norrut till Arktis under varma perioder var mindre genetiskt olika, gör dem sårbara för utrotning. Fynden kan vara användbara för modern naturvårdsvetenskap.

"I dag, du kanske tycker att det är fantastiskt att se djur som brunbjörnar i norra Kanada och de arktiska öarna, långt utanför deras historiska räckvidd. De gynnas uppenbarligen, precis som dessa mastodonter gjorde för en tid, som ett resultat av naturliga klimatförändringar, sa Ross MacPhee, en senior intendent vid museets däggdjursavdelning och en av författarna till studien. "Men den fördelen kan vara mycket begränsad. Det är viktigt att inse att det vi kanske tror är en fördelaktig förändring på en nivå för vissa arter inte nödvändigtvis är så bra för andra."

Mastodonter, som tillhör en grupp som är nära besläktad med dagens elefanter och utdöda mammutar, var bland de största levande landdjuren på jorden vid den tiden, strövar från dagens Alaska och Yukon österut till Nova Scotia och söderut till centrala Mexiko. Arten dog ut omkring 11, 000 år sedan tillsammans med andra stora däggdjur som mammutar, sabeltandade katter, och gigantiska marksengångare.

Mastodontfossiler som tidigare upptäckts i nordliga klimat tyder på att arten sannolikt hade ett stort utbredningsområde, men forskare förblev i mörkret om när dessa migrationer inträffade och om mastodontpopulationer tog upprepade resor eller bara gick en gång. För att ta reda på mer, forskarna rekonstruerade kompletta mitokondriella genom från de fossiliserade tänderna, betar, och ben av 33 mastodonter. Resultaten visar att djuren reste extrema avstånd som svar på värmande klimatförhållanden och smältande inlandsisar, från varmare miljöer till de nordligaste delarna av kontinenten.

Pleistocen, som började för cirka 2,6 miljoner år sedan, var en lång berg-och-dalbana – kalla glaciationsperioder varvat med varmare perioder då istäcken drog sig tillbaka. Under dessa varma "interglacialer, " tidigare frusna regioner växte upp nya skogar och våtmarker som gav nya matkällor för djur som mastodonten, locka dem norrut.

"Dessa mastodonter bodde i Alaska vid en tidpunkt då det var varmt, samt i Mexiko och delar av Centralamerika. Dessa var inte stationära populationer. Data visar att det var konstant rörelse fram och tillbaka, " sa evolutionär genetiker Hendrik Poinar, chef för McMaster University Ancient DNA Center och en författare om studien.

Forskarna föreslår att att undersöka hur olika ekologiskt anpassade Pleistocene megafauna reagerade genetiskt och ekologiskt på sådana klimatövergångar kan ge värdefull information om hur klimatförändringarna påverkar dagens arter i norr.

"Det är verkligen intressant eftersom många arter för närvarande, som älg och bäver, expanderar snabbt sin räckvidd norrut med så mycket som tiotals till hundratals kilometer varje århundrade, sa Emil Karpinksi, huvudförfattare på studien och en doktorand vid Ancient DNA Center och Institutionen för biologi vid McMaster University.

Forskarna analyserade också genetiken hos de "pionjärpopulationer" som tog sig norrut, fann att deras genetiska mångfald var mycket låg.

"Det är alltid en farosignal för ryggradsdjur, sa Grant Zazula, en författare om studien och paleontolog med Yukons regering. "Om du förlorar genetisk mångfald, du förlorar förmågan att reagera på nya förhållanden. I detta fall, de var inte där uppe tillräckligt länge för att anpassa sig till nordliga förhållanden när de cyklade tillbaka till kylan."