Мамонт - Mammoth

Мамонт
Временной диапазон: от раннего плиоцена до позднего голоцена ,5–0,0037  млн лет
Колумбийский мамонт.JPG
Колумбийский мамонт в Музее Пейджа в Лос-Анджелесе .
Научная классификация е
Королевство: Animalia
Тип: Хордовые
Класс: Млекопитающие
Порядок: Хоботок
Семья: Слоновьи
Подсемейство: Elephantinae
Племя: Элефантини
Род: Маммутус
Брукс , 1828 г.
Типовой вид
Elephas primigenius
Блюменбах , 1799 г.
Разновидность
Синонимы
  • Archidiskodon Pohling, 1888 г.
  • Парелефа Осборн, 1924 г.
  • Маммонтеус

Мамонт любые виды этих потухшего elephantid рода Mammuthus , один из многих родов , которые составляют порядка от транковых млекопитающих , называемых proboscideans . Различные виды мамонтов обычно были оснащены длинными изогнутыми бивнями, а у северных видов - покровом из длинной шерсти . Они жили с эпохи плиоцена (около 5 миллионов лет назад) до голоцена около 4000 лет назад, и различные виды существовали в Африке, Европе, Азии и Северной Америке. Они были членами семьи Elephantidae , которая также включает два рода современных слонов и их предков. Мамонты более тесно связаны с живыми азиатскими слонами, чем с африканскими слонами .

Самый старый представитель Mammuthus , южноафриканский мамонт ( M. subplanifrons ), появился около 5 миллионов лет назад в раннем плиоцене на территории современной южной и восточной Африки. Потомки этих мамонтов переместились на север и продолжили размножаться до множества последующих видов, в конечном итоге покрывая большую часть Евразии, а затем, по крайней мере, 600 000 лет назад, распространились в Америку. Последний из появившихся видов, шерстистый мамонт ( M. primigenius ), развился около 400000 лет назад в Восточной Азии, а некоторые из них выжили на российском острове Врангеля в Северном Ледовитом океане примерно до 3700-4000 лет назад, и до сих пор существовали во времена Великой Отечественной войны. строительство Великой пирамиды в древнем Египте .

Эволюция

Самые ранние из известных хоботков - клады слонов - существовали около 55 миллионов лет назад в районе моря Тетис . Ближайшие родственники хоботок - сирены и даманы . Семейство Elephantidae, как известно, существовало шесть миллионов лет назад в Африке и включает живых слонов и мамонтов. Среди многих ныне вымерших клад мастодонт является лишь дальним родственником мамонтов и частью отдельной семьи Mammutidae , которая расходилась за 25 миллионов лет до появления мамонтов.

Следующая кладограмма показывает расположение рода Mammuthus среди других хоботков на основании характеристик подъязычной кости :

Elephantimorpha

Mammutidae (мастодонты)BlankMastodon.jpg

Слефантида

Gomphotheriidae (гомфотеры)Гомфотерий NT small.jpg

Elephantoidea

Stegodontidae (стегодонтиды)Стегодон ganesaDB.jpg

Слоновьи

Локсодонта (африканские слоны)Elephas africanus - 1700-1880 - Печать - Iconographia Zoologica - (белый фон) .jpg

Элефантини

Палеолоксодон Elephas-antiquus.jpg

Элефантина

Elephas (азиатские слоны)Индийский слон белый background.jpg

Mammuthus (мамонты)Mammuthus trogontherii122DB.jpg

Сравнение шерстистого мамонта (слева) и американского мастодонта (справа).

Поскольку многие останки каждого вида мамонтов известны из нескольких мест, можно реконструировать эволюционную историю рода с помощью морфологических исследований. Виды мамонтов можно определить по количеству эмалевых выступов на их коренных зубах; у примитивных видов было немного гребней, и их количество постепенно увеличивалось по мере появления новых видов и замены прежних. В то же время коронки зубов стали длиннее, а черепа со временем стали выше сверху вниз и короче сзади вперед, чтобы приспособиться к этому.

Зуб M. africanavus , одного из самых ранних известных видов мамонта из Северной Африки.

Первыми известными представителями рода Mammuthus являются африканский вид Mammuthus subplanifrons из плиоцена и Mammuthus africanavus из плейстоцена . Первый считается предком более поздних форм. Мамонты попали в Европу около 3 миллионов лет назад; Самый ранний из известных видов был назван M. rumanus и распространился по Европе и Китаю. Известны только его коренные зубы, которые показывают, что у него было 8–10 эмалевых гребней. Популяция образовала 12–14 гребней и отделилась от более раннего типа и заменила ее, став M. meridionalis . В свою очередь, этот вид был заменен степным мамонтом M. trogontherii с 18–20 гребнями, который развился в Восточной Азии ок. 1,8 миллиона лет назад. Популяции степных мамонтов вытеснили M. meridionalis в Европе от 1 до 0,7 миллиона лет назад. Колумбийский мамонт, M. columbi , произошел от популяции M. trogontherii, которая проникла в Северную Америку более 1 миллиона лет назад. Мамонты , полученные из M. trogontherii развивались коренные зубы с 26 гребней между 800000 и 400000 лет назад в Сибири, став мамонта , М. primigenius . Шерстистый мамонт заменит степного мамонта в Европе в конце среднего плейстоцена около 200000 лет назад. Генетическое исследование 2011 года показало, что два исследованных экземпляра колумбийского мамонта были сгруппированы в субклад шерстистых мамонтов. Это говорит о том, что две популяции скрестились и дали плодородное потомство. Также было высказано предположение, что североамериканская форма, известная как « M. jeffersonii », может быть гибридом между двумя видами.

К концу плейстоцена мамонты в континентальной Евразии претерпели серьезную трансформацию, включая укорочение и увеличение черепа и нижней челюсти, увеличение индекса гипсодонтичности коренных зубов, увеличение числа пластинок и истончение зубной эмали. Из-за этого изменения внешнего вида европейских мамонтов стало обычным делить на отдельные группы:

  1. Ранний плейстоцен - Mammuthus meridionalis
  2. Средний плейстоцен - Mammuthus trogontherii
  3. Поздний плейстоцен - Mammuthus primigenius

Есть предположения относительно того, что вызвало эту вариацию в пределах трех хроновидов. Изменения в окружающей среде, изменение климата и миграция несомненно сыграли свою роль в эволюционном процессе мамонтов. Возьмем, к примеру, M. primigenius : шерстистые мамонты жили в открытых биомах пастбищ. Прохладная степь-тундра Северного полушария была идеальным местом для размножения мамонтов из-за ресурсов, которые она давала. Из-за периодических потеплений во время ледникового периода климат изменил бы ландшафт, и ресурсы, доступные мамонтам, изменились соответственно.

В феврале 2021 года , сообщили ученые, в первый раз, последовательность из ДНК из останков животных , мамонт в данном случае, более миллиона лет, старейшая ДНК секвенировала на сегодняшний день.

Этимология и ранние наблюдения

Палеолитическая картина мамонта из пещеры Руффиньяк

Слово « мамонт» впервые было использовано в Европе в начале 17 века, когда оно относилось к бивням майманто, обнаруженным в Сибири. Джон Белл, побывавший на реке Обь в 1722 году, сказал, что бивни мамонта хорошо известны в этой местности. Их называли «рогом маммона», и их часто находили на размытых берегах рек. Некоторые местные жители утверждали, что видели живого мамонта, но они выходили только ночью и всегда исчезали под водой при обнаружении. Он купил одну и подарил Гансу Слоану, который объявил, что это зуб слона.

Фольклор некоторых коренных народов Сибири, которые обычно находили кости мамонтов, а иногда и замороженные тела мамонтов на размывающих берегах рек, имел различные интересные объяснения этим находкам. У ханты бассейна Иртыша существовало поверье, что мамонт был чем-то вроде водяного духа. По словам других хантов, мамонт был существом, которое обитало под землей, роя свои туннели на ходу и умрет, если случайно выйдет на поверхность. Представление о мамонте как о подземном существе было известно китайцам, получившим бивень мамонта от туземцев Сибири; соответственно, это существо было известно в Китае как yǐn shǔ隐 鼠, «скрытый грызун».

Томас Джефферсон , который, как известно, проявлял большой интерес к палеонтологии , частично отвечает за преобразование слова « мамонт» из существительного, описывающего доисторического слона, в прилагательное, описывающее что-либо удивительно большого размера. Первое зарегистрированное использование этого слова в качестве прилагательного было в описании большого колеса сыра (« Чеширский сыр мамонта »), подаренного Джефферсону в 1802 году.

Описание

Реставрация степного мамонта

Как и их современные родственники, мамонты были довольно крупными. Самые крупные из известных видов достигли высоты около 4 м (13,1 фута) в обочине и веса до 8 тонн (8,8 коротких тонн ), в то время как исключительно крупные самцы могли превышать 12 тонн (13,2 коротких тонн). Однако большинство видов мамонтов были примерно такими же большими, как современные азиатские слоны (их высота в плечах составляет от 2,5 до 3 м, и они редко превышают 5 тонн). У обоих полов были клыки. Первый маленький набор появился примерно в возрасте шести месяцев, а примерно через 18 месяцев они были заменены постоянным набором. Скорость роста постоянного набора составляла от 2,5 до 15,2 см (от 1 до 6 дюймов) в год.

Размер различных видов мамонтов по сравнению с человеком

Основываясь на исследованиях их близких родственников, современных слонов, мамонты, вероятно, имели период беременности 22 месяца, в результате чего родился единственный теленок. Их социальная структура, вероятно, была такой же, как у африканских и азиатских слонов, с самками, живущими в стадах, возглавляемых матриархом, в то время как быки жили уединенно или образовывали свободные группы после половой зрелости.

Ученые обнаружили и изучили останки теленка мамонта и обнаружили, что жир сильно влияет на его форму и позволяет ему накапливать большое количество питательных веществ, необходимых для выживания при температурах до -50 ° C (-58 ° F). Жир также позволял мамонтам увеличивать мышечную массу, позволяя мамонтам сражаться с врагами и жить дольше.

Диета

В зависимости от вида или расы мамонта диета несколько различалась в зависимости от местоположения, хотя все мамонты ели схожие продукты. Для колумбийского мамонта M. columbi диета была в основном пастбищной . Американские колумбийские мамонты питались в основном листьями кактусов, деревьями и кустарниками. Эти предположения были основаны на фекалиях мамонта и зубах мамонта. Мамонты, как и современные слоны, имеют коренные зубы гипсодонта . Эти особенности также позволили мамонтам вести обширную жизнь из-за наличия трав и деревьев.

Для мамонта Монгочен его рацион состоял из трав, злаков, лиственницы и кустарников и, возможно, ольхи . Эти выводы были сделаны на основе наблюдений за фекалиями мамонтов, которые, по наблюдениям ученых, содержали пыльцу недревесных растений и споры мха.

Европейские мамонты питались преимущественно растениями, связывающими углерод C3 . Это было определено путем изучения изотопных данных зубов европейского мамонта.

В арктических тундрах и степях, где жили мамонты, по-видимому, преобладали разнотравье , а не трава. Они были богаче белком и легче усваивались, чем травы и деревянные растения, которые стали преобладать в регионах, когда климат стал более влажным и теплым. Это могло быть основной причиной исчезновения арктической мегафауны.

Ямальский мамонтенок Люба , обнаруженный в 2007 году на полуострове Ямал в Западной Сибири, предполагает, что мамонты, как и современные слоники, ели помет взрослых животных. Доказательства, подтверждающие это, заключаются в том, что зубной ряд (зубы) мамонта еще не полностью развились, чтобы жевать траву. Кроме того, было много аскоспор копрофильных грибов из спектра пыльцы матери ребенка. Копрофильные грибы - это грибы, которые растут на навозе животных и распространяют споры в близлежащей растительности, которые затем потребляет мамонтенок. Споры могли попасть в его желудок, когда он пасся первые несколько раз. Копрофагия может быть адаптацией , служащей для заселения кишечника младенца микробиомом, необходимым для пищеварения.

Мамонты, жившие в Арктике во время последнего ледникового максимума, потребляли в основном разнотравье , такое как Artemisia ; злаки составляли лишь незначительную часть их рациона.

Вымирание

Мамонт ( М. primigenius ) был последними видами рода. Большинство популяций шерстистого мамонта в Северной Америке и Евразии, а также все колумбийские мамонты ( M. columbi ) в Северной Америке, вымерли во времена последнего ледникового отступления , как часть массового вымирания из мегафауны в северной Евразии и Америку. До недавнего времени считалось, что последние шерстистые мамонты исчезли из Европы и южной Сибири около 12 000 лет назад, но новые данные показывают, что некоторые из них все еще существовали там около 10 000 лет назад. Чуть позже исчезли и шерстистые мамонты из континентальной северной Сибири. Небольшая популяция выжила на острове Св. Павла, Аляска , до 3750 г. до н.э., а маленькие мамонты на острове Врангеля выжили примерно до 2000 г. до н.э. Недавние исследования отложений на Аляске показывают, что мамонты выжили на материковой части Америки до 10 000 лет назад.

Окончательное объяснение их исчезновения еще предстоит согласовать. Тенденция к потеплению (голоцен), которая произошла 12000 лет назад, сопровождалась отступлением ледников и повышением уровня моря, была предложена как способствующий фактор. Леса заменили открытые леса и луга по всему континенту. Доступная среда обитания была бы сокращена для некоторых видов мегафауны, таких как мамонт. Однако в таких климатических изменениях не было ничего нового; многочисленные очень похожие эпизоды потепления происходили ранее в ледниковый период последних нескольких миллионов лет, не вызывая сопоставимых вымираний мегафауны, поэтому маловероятно, что один только климат сыграл решающую роль. Однако распространение продвинутых охотников за людьми через северную Евразию и Америку во время вымирания было новым явлением и, таким образом, могло внести значительный вклад.

Mammuthus primigenius "Образец мамонта Гебиора" со следами инструмента / мясника

Вопрос о том, вымерла ли основная популяция мамонтов по климатическим причинам или из-за чрезмерной охоты со стороны людей, остается спорным. Во время перехода от эпохи позднего плейстоцена к эпохе голоцена произошло сокращение ареала мамонта, поскольку прогрессирующее потепление в конце эпохи плейстоцена изменило среду обитания мамонта. Тундростепь была перигляциальный пейзажем с богатой травой и травяной растительностью , которая исчезла вместе с мамонтом из - за экологические изменения в климате. Мамонты перебрались в изолированные места в Евразии, где полностью исчезли. Также считается, что люди-охотники позднего палеолита и мезолита могли повлиять на размер последних популяций мамонтов в Европе. Есть свидетельства того, что люди действительно вызвали вымирание мамонтов, хотя окончательных доказательств нет. Было обнаружено, что люди, живущие к югу от мамонтовой степи, научились приспосабливаться к более суровому климату к северу от степи, где обитали мамонты. Был сделан вывод, что если люди смогут выжить в суровом северном климате той конкретной мамонтовой степи, то люди смогут охотиться (и в конечном итоге истребить) мамонтов повсюду. Другая гипотеза предполагает, что мамонты стали жертвами инфекционного заболевания. Сочетание изменения климата и охоты со стороны людей может быть возможным объяснением их исчезновения. Homo erectus, как известно, употреблял в пищу мясо мамонта еще 1,8 миллиона лет назад, хотя это может означать только успешную добычу мусора, а не настоящую охоту. Более поздние люди обнаруживают больше доказательств того, что охотятся на мамонтов; кости мамонта на участке возрастом 50 000 лет в Южной Британии предполагают, что неандертальцы зарезали животных, в то время как различные участки в Восточной Европе, возраст которых составляет от 15 000 до 44 000 лет, предполагает, что люди (вероятно, Homo sapiens ) строили жилища из костей мамонтов (возраст некоторых из более ранних структур предполагает, что эту практику начали неандертальцы). Однако Американский институт биологических наук отмечает, что кости мертвых слонов, оставленные на земле и впоследствии вытоптанные другими слонами, имеют тенденцию иметь следы, напоминающие следы бойни, которые, как утверждается, были неверно истолкованы археологами как таковые .

Многие гипотезы также пытаются объяснить региональное исчезновение мамонтов в определенных областях. Ученые предположили, что мамонты острова Сент-Пол (Аляска), изолированного анклава, где мамонты выжили примерно 8000 лет назад, вымерли, когда остров уменьшился на 80–90% при повышении уровня моря, в конечном итоге сделав его слишком маленьким, чтобы выдержать жизнеспособное население. Точно так же последовательности генома мамонтов с острова Врангеля указывают на резкое снижение генетического разнообразия, хотя степень, в которой это сыграло роль в их исчезновении, до сих пор неясна. Другая гипотеза, которая считается причиной исчезновения мамонтов в Сибири, исходит из предположения, что многие могли утонуть. Во время путешествия к Северной реке многие из этих мамонтов прорвались сквозь лед и утонули. Это также объясняет останки костей на Арктическом побережье и на некоторых Новосибирских островах .

Карликовость произошла у карликового мамонта на внешних Нормандских островах Калифорнии , но в более ранний период. Эти животные, скорее всего, были убиты первыми индейцами Палео, а потеря среды обитания была вызвана повышением уровня моря, разделившим Санта-Розе на внешние Нормандские острова.

Гибрид мамонта и слона

Одно из предлагаемых научных применений этого сохранившегося генетического материала - воссоздание живых мамонтов. Теоретически это уже давно обсуждается, но лишь недавно стало предметом официальных усилий из-за достижений в методах молекулярной биологии и клонирования млекопитающих.

Согласно одной исследовательской группе, мамонта невозможно воссоздать, но они попытаются вырастить в «искусственной утробе» гибридного слона с некоторыми чертами шерстистого мамонта. Сравнительная геномика показывает, что геном мамонта соответствует 99% генома слона, поэтому некоторые исследователи стремятся создать слона с некоторыми генами мамонта, которые кодируют внешний вид и черты мамонта. В результате получился бы гибрид слона и мамонта с не более чем 1% генов мамонта. Другие проекты работают над постепенным добавлением генов мамонта к клеткам слона in vitro .

Мамонты в художественной литературе

  • В средневековом магическом фэнтезийном сценарии «Песнь льда и огня» живые мамонты, некоторые из них прирученные, обитают в северной части Вестероса (к северу от Стены, а некоторые - на севере).
  • Один из персонажей сериала « Ледниковый период » - шерстистый мамонт по имени Мэнни или Манфред.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение