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猛犸象

猛犸象又名毛象(长毛象),是一种适应寒冷气候的动物。曾经是世界上最大的象之一,其中草原猛犸体重可达12吨。猛犸象和亚洲象是在480万年前,由相同的祖先分支下来的;而非洲象则是在大约730万年前,更早地从这个族谱中分离出来的。

猛犸象

猛犸象又名毛象(长毛象),是一种适应寒冷气候的动物。曾经是世界上最大的象之一,其中草原猛犸体重可达12吨。猛犸象和亚洲象是在480万年前,由相同的祖先分支下来的;而非洲象则是在大约730万年前,更早地从这个族谱中分离出来的。

猛犸象身高体壮,有粗壮的腿,脚生四趾,头特别大,在其嘴部长出一对弯曲的大门牙。猛犸象的门齿长1.5米左右,它身上披着黑色的细密长毛,皮很厚,具有极厚的脂肪层,厚度最厚可达9厘米。

最后一批猛犸象大约于公元前2000年灭绝,曾是石器时代人类重要的狩猎对象,在欧洲的许多洞穴遗址的洞壁上,可以看到早期人类绘制的它的图像,这种动物一直存活到2000年以前,在阿拉斯加和西伯利亚的冻土和冰层里,不止一次发现冷冻的尸体。

体型特征

猛犸在长鼻目中的体型是巨大的。猛犸中已知最大的种类草原猛犸,肩高4.5米,重达10-12吨,个别雄性的体重超过12吨,但是大部分种类的猛犸(如真猛犸象)只有现代亚洲象那么大。一头成熟的猛犸,身长达6米,体高约3米,门齿长1.5米左右。它身上披着黑色的细密长毛,皮很厚,具有极厚的脂肪层,厚度最厚可达9厘米。

猛犸象头骨比现代的象短而高。体被棕褐色长毛。从侧面看,它的背部是身体的最高点,从背部开始往后很陡地降下来,脖颈处有一个明显的凹陷,表皮长满了长毛,其形象如同一个驼背的老人。

猛犸象无下门齿,上门齿很长,向上、向外卷曲。臼齿由许多齿板组成,齿板排列紧密,约有30片,板与板之间是发达的白垩质层。

生活习性

从猛犸象的身体结构来看,它具有极强的御寒能力。与现代象不同,它们并非生活在热带或亚热带,而是生活在北半球的第四纪大冰川时期,生存于亚欧大陆北部及北美洲北部更新世晚期的寒冷地区。

猛犸象夏季以草类和豆类为食,冬季以灌木、树皮为食,一直生活在高寒地带的草原和丘陵上。

生长繁殖

基于对他们的近亲现代象的研究,猛犸的怀孕期可能长达22个月,一胎只生育一个后代。他们的社会结构可能与非洲象或者亚洲象相似,雌性生活在由一个雌性首领领导群体中,同时雄性单独生活或者在性成熟之后生活在松散的小群中。

生活区域

猛犸象源于非洲,早在新石器时分布于欧洲、亚洲、北美洲的北部地区,尤其是冻原地带,体毛长,有一层厚脂肪可隔寒,夏季以草类和豆类为食,冬季以灌木、树皮为食,以群居为主。存活於四百八十万年到四千年前的上新世时期。最后一批西伯利亚猛犸象大约于公元前2000年灭绝,那时正好是埃及建立金字塔的时代。

由于猛犸象身披长毛,可抗御严寒,一直生活在高寒地带的草原和丘陵上。当时的人类与其同期进化,开始还能和平相处,但进化到了新人阶段,还会使用火攻,集体协同作战,捕杀成群的动物和大型的动物,猛犸象就是他们猎取的主要对象。

猛犸象化石出土最多的地方是在北极圈附近。阿拉斯加用象牙化石做屋门,北冰洋沿岸俄罗斯领海中有一个小岛,岛上的猛犸象化石遍地都是。这些化石是冰块流动时从岸边泥土中带出的,堆积到了这个小岛上。由于猛犸象绝灭不过一万年的时间,而在自然界中化石的形成需要2.5万年,所以猛犸象的化石都是半石化的。

灭绝原因

1、环境变化

气候变暖,猛犸象被迫向北方迁移,活动区域缩小了,草场植物减少了,使猛犸象得不到足够的食物,面临着饥饿的威胁。

猛犸象生长速度缓慢。以现代象为例,从怀孕到产仔需要22个月,猛犸象生活在严寒地带,推测其怀孕期会更长。在人类和猛兽的追杀下,幼象的成活率极低,且被捕杀的数量离现代越近越多,一旦它们的生殖与死亡之间的平衡遭到破坏,其数量就会不可避免地迅速减少直至绝灭。

这是大自然的淘汰规律,并非对猛犸象不公平。新生代的第三纪末期时也发生过类似的情况,当时大量的原始哺乳动物绝灭了,由现代动物的祖先取代了它们。

项史前气候变化研究称,原始人猎杀长毛猛玛象,或是北半球高纬度地区温度升高的原因之一。几千年后,人类才开始燃烧化石燃料。

卡内基自然科学学院的研究人员的结论是:长毛猛玛象是食叶动物,该物种灭绝导致矮桦树在北极圈内外疯长,覆盖了荒芜的北极大陆,从而造成该地区加速变暖。

该项研究发现,由于“反射效应”,即较暗的地表取代冰雪地表,将吸收更多阳光,从而形成封闭的升温循环。

当长毛猛玛象开始灭绝时,最後一个冰河时代就已经开始走向终结,冰河时代终结的标志就是全球性气候变暖,曾覆盖北半球大部分地区的冰川急剧消融。

2、人类捕杀

在人类进化史中,人类曾把猛犸象当成食物,把皮毛做成抵御寒冷的衣服。

猛犸象一直是洞穴壁画的主题,但这是北半球被冰原覆盖40%时,人类捕杀这些大型动物的第一个证据。研究显示,一万年前猛犸象在全面解冻期完全灭绝,而人类的肆意捕杀或许扮演了重要角色。人类与猛犸象同期进化,开始还能与其和平相处,但当进化到新人阶段时,人类学会了使用火攻和集体协同作战去捕杀成群的动物或大型动物,猛犸象就成了主要的狩猎对象。

在法国一处昔日沼泽的化石产地,人们挖掘出了猛犸象的化石。从化石的排列上可以看出猛犸象被肢解了,四条腿骨前后相连排成一线,头骨被砸开,肋骨有缺失。根据这个现场,专家们勾画了一幅当时画面:原始人齐心协力将一头猛犸象逼进了沼泽将它陷住,大家在沼泽边用石块和长矛把象杀死。先上去几个人把象腿砍下来,搭到沼泽边,让其他人踩着象腿走到象身上,割下大块带肋骨的象肉,用长矛插着运回驻地,有人用工具砸开象头,吞食尚还温热的象脑(用今天的眼光看,他是在大吃补品),砍下象鼻,挖出内脏。运走了这头象可食的部分,其余的便丢弃在沼泽里。在漫长的岁月中,沼泽水枯泥干,成为干燥的土地,在偶然的机会中被发现有化石,再现了当年生物的场面。

猛犸象以自己整个种群的灭亡标志了第四纪冰川时代的结束。

3、近亲繁殖

2014年4月,新研究指出,从北海挖掘出的猛犸象化石上的一些不寻常的特征表明,10000年前,近亲繁殖可能加速了猛犸象的灭绝。研究人员对猛犸象颈椎上一块平坦的圆形区域感到惊奇。这意味着其颈骨处曾连着一块小肋骨,这种罕见的异常情况表明猛犸象有其他骨骼问题。如果人出现颈肋骨畸形的情况,90%的发病者活不到成年——死因并不是颈肋骨本身,而是由此导致的其他发育问题。这种情况通常和染色体异常及癌症有关。

颈肋骨异常现象非常严重。在荷兰鹿特丹自然历史博物馆中收藏的从北海挖掘出的猛犸象标本。在9个标本中,其中3个有肋骨异常现象,研究人员将这一发现报告在PeerJ期刊上。暗示该现象非常普遍。另一项针对当代大象骨骼的类似研究却显示,21只大象中,仅有1只出现颈肋骨异常现象。

气候变化使得猛犸象的栖息地变得分散,其生活状态由聚集在一起变成相互分离。种群数量减少后,近亲繁殖随即发生,遗传变异的缺失使得猛犸象无法抵御来自寄生虫、疾病和人类的攻击。荷兰莱顿市Naturalis生物多样性中心古生物学家Frietson Galis将近亲繁殖的恶性循环及其脆弱性描述为“灭绝漩涡”。

考古发现

1、物种化石

猛犸象化石出土最多的地方是在北极圈附近。阿拉斯加的爱斯基摩人用象牙化石做屋门,北冰洋沿岸俄罗斯领海中有一个小岛,岛上遍地都是猛犸象的化石。这些化石是冰块流动时从岸边泥土中带出的,堆积到了这个小岛上。中国东北、山东长岛、内蒙古、宁夏等地区也曾发现过猛犸的化石,像中药里的“龙骨”一样,也是可以用来做药的。

2、完整个体

随着全球气候变暖,俄罗斯北部永冻层冰雪逐渐消融,致使一些先前被掩藏在冰层下的猛犸象尸体陆续“出土”。苏联西伯利亚北部及北美的阿拉斯加半岛的冻土层中,都曾发现带有皮肉的完整个体。

苏联的古生物学家在西伯利亚永久冻土层中竟然发现了一头基本完整的猛犸象,它的皮、毛和肉俱全。发现它时,它的嘴里还沾有青草,可能是吃草时不小心掉进了冰缝中,经过了1万年自然“冰箱”的保存。发现这头象不久,在苏联召开了有关会议,与会代表不但见到了它出土的照片,还亲口品尝了它身上的肉。

2011年8月,俄罗斯东西伯利亚地区萨哈共和国境内的永久冻土中出土了猛犸象的大腿腿骨并发现了保存完好的骨髓。自20世纪90年代后期起,为复活约1万年前已灭绝的猛犸象而展开不懈研究的日本科学家对此表示期待称:“骨髓的发现提高了复活猛犸象的可能性。”

2012年4月,俄罗斯西伯利亚雅库特地区发现了一具幼年猛犸象尸体。这头生活在10000多年前的猛犸象在冰雪的覆盖下,保存地几乎很完美,眼睛、脚掌和体内器官都在原来的位置上。不过,它的背部有割痕,脊椎上的几根骨头、头颅、肋骨和骨盆被割掉。所幸的是,它的颅骨在附近被找到。科学家称,从割痕来看,这头猛犸象很可能被史前人类猎杀。科学家发现,这头猛犸象死时最多只有三四岁。2012年6月,考古学家发现一个罕见的长毛猛犸象墓地,里面至少有5头巨型猛犸象残骸。这些专家认为几万年前这种和现代大象有血缘关系的巨大动物生活在塞尔维亚地区。在下沉到地下约20米处的露天煤矿进行挖掘时意外发现了这些猛犸象残骸。克拉奇表示这个猛犸象墓地在沙地上延伸了20多英亩。

2012年8月,俄罗斯11岁男孩叶夫根尼·萨林德尔在俄罗斯泰梅尔半岛北部发现一具保存良好的猛犸象尸体。这头猛犸象15至16岁时死亡,距今大约3万年。这头猛犸象以萨林德尔的昵称“热尼亚”命名,由于保存良好,被称为“世纪猛犸象”。

2013年05月,一支由俄罗斯科研人员组成的探险团队早些时候在北冰洋一座岛屿上发现一具雌性猛犸象尸体。科学家判断,这头猛犸象年龄大约为60岁左右,死亡时间大约为1万年至1.5万年前。这是全球第一次发现雌性猛犸象尸体。

2014年5月,美国德州的一个农民马蒂-麦克尤恩在田间挖地时偶然发现了一具有2至6万年历史的猛犸象遗骨。古生物学家推断其为一头身高为2.7米的雌象。被发现时,这具遗骨还拥有完整的头骨、肋骨、下颔骨,完整性高达90%只是缺失了部分腿骨。

2014年10月28日,俄罗斯莫斯科展出长毛象YUKA。实体长毛象YUKA遗骸冰封在西伯利亚永冻层长达39000年,是全球第一头完整出土的幼年雌象,四肢完整,带有毛发,还保有完整的大脑组织。

3、冰冻样本

2013年6月,一支俄罗斯古生物学家小组在西伯利亚中部北冰洋沿岸的利亚霍夫群岛发现了猛犸象血液冰冻样本,显然这个发现使得科学家燃起了克隆猛犸象的想法,这种冰河时代的巨兽可能将重新进入我们的世界。探索小组的领队Semyon Grigoriev认为这只猛犸象的下半部分身体几乎完全被冰冻住,当地的温度降低至零下10摄氏度,大约为华氏14度左右,研究人员正围绕着这只猛犸象尸体进行发掘,令人吃惊的是,当敲打到冰面下方的肢体时,猛犸象冰冻的血液融化成了液态。

对于猛犸象血液为什么经过如此漫长的时间依然存在的疑问,科学家解释为血液具有一定的抗冻性,这些血液已经被收集到一个保鲜样本试剂瓶中,并送回雅库茨克猛犸象博物馆进行研究,该博物馆隶属于东北联邦大学。来自韩国的生物技术研究基金会也参与到克隆猛犸象的研究中,科学家认为这一发现给了我们一个非常好的机会寻找活体猛犸象细胞,可以帮助我们实现克隆猛犸象的目标。

美国宾州大学分子生物学家斯蒂芬·舒斯特认为获取猛犸象的血液样本可能也无法克隆这种动物,血红细胞中不含DNA,不论我们发现的是猛犸象的骨骼还是牙齿样本,还是发现的血液样本,似乎对克隆项目而言没有多大的贡献。密歇根大学古生物学家丹尼尔·费舍尔称猛犸象的血液中可能存在冰融水或者其他液体,DNA分子几乎可以肯定处于高度退化的状态,永远不可能获取那些残存下来的遗传序列。

4、存活细胞

2012年8月份,一支国际研究小组在俄罗斯东部雅库特偏远地区的永久冻土猛犸墓地中发现奇特的物质,俄罗斯东北联邦大学猛犸博物馆主管谢苗·戈里格伊夫称,发现的物质包括:猛犸软体脂肪组织、毛发和骨髓。

更为重要的是,这项最新研究还首次发现猛犸“活细胞”,科学家对这些细胞非常感兴趣,相比之下冷冻细胞中的DNA已被破坏,克隆工作需要完整的动物DNA结构。这些完好的猛犸组织保存在地下100米深处,很可能在永久冻土地带中保存已有1万年以上。

一支国际研究小组认为这些猛犸“活细胞”可用于克隆复活猛犸,同时,这项猛犸考古研究更进一步地增强了来自不同国家科学家之间的合作。

猛犸象体形与现存的亚洲象相似,身上长有细密长毛。在气候寒冷的更新世(大约公元前180万年至公元前1万年),它们广泛生活在欧亚大陆北部。距今约1万年前,猛犸象陆续灭绝,这被视作一个冰川时代结束的标志。一些科学家说,如果能够找到猛犸象存活细胞,或许存在让这种史前巨兽“重返地球”的可能性。

4、物种头骨

2014年11月27日,一副冰河时代猛犸象头骨在英国西萨塞克斯郡拍卖,最终以30万美元的价格落槌。被拍卖的猛犸象头骨长5.5米,由超过150块骨头组成。这些骨头数十年来一直维持四散状态,为了拍卖,最近才被组装起来。在加上弯曲的象牙后,这副头骨才算完整。据信,该头骨是一头雄性猛犸象的头骨。这头公象生活在约5万年前,它活着的时候可能重达6吨。

复活希望

科学家借助克隆技术,可能会在未来5年内让这种在数千年前灭绝的远古猛犸象重新复活。

日本科学家打算借助克隆技术,利用从俄罗斯一家实验室保存的猛犸象遗体上获得的组织培育出猛犸象,他们有望在未来5年让这种在数千年前灭绝的动物重新复活。

按照计划,科学家将把猛犸象的细胞核移植到去除了核子的大象卵子里,获得拥有猛犸象基因的胚胎。然后再把这个胚胎植入代孕大象的子宫里,希望最终它能生出一头小猛犸象。之所以会选大象作为代孕母亲,是因为它是现有与猛犸象血缘关系最近的近亲。

京都大学名誉退休教授和该科研组的领导者入谷秋良博士说:“现在准备工作已经就绪。如果能成功培育出一个克隆胚胎,我们在把它植入到代孕大象的子宫里时,需要讨论如何养育猛犸象,以及是否会向公众展示。小猛犸象出生后,我们将对它的生态情况和基因进行检查,查明这种动物为什么会灭绝和其他一些因素。”

长毛猛犸象在8000多年前灭绝,不像恐龙和其他古生物,一些猛犸象遗体保存很好,仍能提取组织样本,因此可以利用克隆技术培育出猛犸象胚胎。而恐龙是在大约6500万年前从地球上彻底消失的,我们看到的只有它们的化石。发现的所有猛犸象遗体中,有超过80%的是在西伯利亚东部辽阔的萨哈共和国的永冻土地带发现的。

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