Giants Fall in Americas
A. Before humans arrived, The Americas were home to woolly mammoths, sabertoothed cats, giant ground sloths and other behemoths, an array of megafauna more impressive than even Africa boasts today. Researchers have advanced several theories to explain what did them in and when the event occurred.
Trước khi con người xuất hiện, châu Mỹ là nơi sinh sống của voi ma mút lông xoăn, mèo răng kiếm, lười đất khổng lồ và những quái thú khổng lồ khác – một tập hợp các loài động vật cỡ lớn còn ấn tượng hơn cả những gì châu Phi có được ngày nay. Các nhà nghiên cứu đã đưa ra nhiều giả thuyết để lý giải điều gì đã tiêu diệt chúng và sự kiện đó xảy ra khi nào.
B. One prominent theory pegs humans as the cause of the demise, often pointing to the Clovis people, who left the earliest clear signs of humans entering the New World roughly 13,500 years ago. The timing coincides with the disappearance of megafauna, suggesting the Clovis hunted the animals to extinction or infected them with deadly disease. Another hypothesis supposes that climate was the culprit: it had swung from cold to warm twice, including a 1,300-year-long chill known as the Younger Dryas; such abrupt shifts might have overwhelmed the creatures, abilities to adapt.
Một giả thuyết nổi bật quy nguyên nhân của sự diệt vong cho con người, thường chỉ đến người Clovis, những người để lại dấu vết rõ ràng sớm nhất của việc con người tiến vào Tân Thế Giới cách đây khoảng 13.500 năm. Mốc thời gian này trùng khớp với sự biến mất của các loài động vật cỡ lớn, gợi ý rằng người Clovis đã săn bắt các loài này đến tuyệt chủng hoặc lây cho chúng những căn bệnh chết người. Một giả thuyết khác cho rằng khí hậu mới là thủ phạm: nó đã dao động từ lạnh sang ấm hai lần, trong đó có một thời kỳ giá lạnh kéo dài 1.300 năm được gọi là Younger Dryas; những biến động đột ngột như vậy có thể đã vượt quá khả năng thích nghi của các sinh vật này.
C. To pin down when the megafauna vanished, paleoecologist Jacquelyn Gill of the University of Wisconsin-Madison and her colleagues analyzed fossil dung, pollen and charcoal from ancient lake sediments in Indiana. The dung of large herbivores harbors a fungus known as Sporomiella, and its amounts in the dung gives an estimate of how many mammoths and other megafauna were alive at different points in history. Pollen indicates vegetation levels, and charcoal signals how many fires burned; the extent of flora and wildfires is related to the presence of herbivores. Without mega herbivores to keep them in check, broad-leaved tree species such as black ash, elm and ironwood claimed the landscape; soon after, buildups of woody debris sparked a dramatic increase in wildfires. Putting these data together, Gill and her team conclude that the giant animals disappeared 14,800 to 13,700 years ago—up to 1,300 years before Clovis.
Để xác định chính xác thời điểm các loài động vật cỡ lớn biến mất, nhà sinh thái học cổ đại Jacquelyn Gill của Đại học Wisconsin-Madison cùng các đồng nghiệp đã phân tích phân hóa thạch, phấn hoa và than củi từ trầm tích hồ cổ ở Indiana. Phân của các loài động vật ăn cỏ cỡ lớn chứa một loại nấm gọi là Sporomiella, và lượng nấm này trong phân cho phép ước tính số lượng voi ma mút và các loài động vật cỡ lớn khác còn sống ở những thời điểm khác nhau trong lịch sử. Phấn hoa cho biết mức độ thảm thực vật, còn than củi báo hiệu số lượng đám cháy đã xảy ra; mức độ của hệ thực vật và các vụ cháy rừng có liên quan đến sự hiện diện của các loài ăn cỏ. Khi không còn các loài ăn cỏ khổng lồ kìm hãm, những loài cây lá rộng như tần bì đen, du và gỗ lim đã chiếm lĩnh cảnh quan; ngay sau đó, sự tích tụ của mảnh vụn gỗ đã châm ngòi cho sự gia tăng mạnh mẽ các vụ cháy rừng. Kết hợp những dữ liệu này lại, Gill và nhóm của bà kết luận rằng các loài động vật khổng lồ đã biến mất từ 14.800 đến 13.700 năm trước – tức là sớm tới 1.300 năm trước người Clovis.
D. A different study, however, suggests that this mass extinction happened during Clovis. Zooarchaeologist J. Tyler Faith of George Washington University and archaeologist Todd Surovell of the University of Wyoming carbon-dated prehistoric North American mammal bones from 31 different genera (groups of species). They found that all of them seemed to meet their end simultaneously between 13,800 to 11,400 years ago.
Tuy nhiên, một nghiên cứu khác lại cho rằng cuộc đại tuyệt chủng này xảy ra trong thời kỳ Clovis. Nhà khảo cổ học động vật J. Tyler Faith của Đại học George Washington và nhà khảo cổ học Todd Surovell của Đại học Wyoming đã định tuổi bằng carbon các mẫu xương động vật có vú tiền sử ở Bắc Mỹ thuộc 31 chi khác nhau (các nhóm loài). Họ phát hiện rằng tất cả chúng dường như đã cùng đi đến hồi kết đồng thời trong khoảng từ 13.800 đến 11.400 năm trước.
E. But if ancient DNA recovered from permafrost is any sign, megafauna survived in the New World millennia after humanity arrived. As the permafrost in central Alaska cracked during springtime thaws, water that held DNA from life in the region leaked in, only to freeze again during the winter. As such, these genes can serve as markers of “ghost ranges”—remnant populations not preserved as fossil bones. Looking at mitochondrial DNA, evolutionary biologist Eske Willerslev of the University of Copenhagen and his colleague suggest mammoths lasted until at least 10,500 years ago (as did horses, which actually originated in the Americas only to vanish there until the Europeans reintroduced them).
Nhưng nếu DNA cổ đại thu được từ lớp băng vĩnh cửu là một dấu hiệu, thì các loài động vật cỡ lớn đã sống sót ở Tân Thế Giới hàng thiên niên kỷ sau khi loài người xuất hiện. Khi lớp băng vĩnh cửu ở trung tâm Alaska nứt ra trong những đợt tan băng mùa xuân, nước mang theo DNA từ sự sống trong khu vực rò rỉ vào, rồi lại đông cứng vào mùa đông. Nhờ vậy, những gen này có thể đóng vai trò là dấu chỉ của các “vùng phân bố ma” – những quần thể còn sót lại không được bảo tồn dưới dạng xương hóa thạch. Khi xem xét DNA ty thể, nhà sinh vật học tiến hóa Eske Willerslev của Đại học Copenhagen cùng đồng nghiệp cho rằng voi ma mút đã tồn tại cho đến ít nhất 10.500 năm trước (cũng như loài ngựa, vốn thực ra có nguồn gốc từ châu Mỹ nhưng đã biến mất ở đó cho đến khi người châu Âu tái du nhập chúng).
F. Although the three papers appear to conflict with one another, they could be snapshots from the beginning, middle and end of a mass extinction. “If they seem to disagree, it is for the same reason as in chat fable about the three blind men trying to describe an elephant—or mammoth?—by touching different parts of it,” says ecologist Christopher Johnson of James Cook University in Australia, who did not take part in any of the studies.
Mặc dù ba bài báo dường như mâu thuẫn với nhau, chúng có thể chỉ là những lát cắt từ giai đoạn đầu, giữa và cuối của một cuộc đại tuyệt chủng. “Nếu chúng có vẻ bất đồng, thì cũng vì cùng một lý do như trong câu chuyện ngụ ngôn về ba người mù cố mô tả một con voi – hay một con voi ma mút? – bằng cách sờ vào những bộ phận khác nhau của nó,” nhà sinh thái học Christopher Johnson của Đại học James Cook ở Úc, người không tham gia vào bất kỳ nghiên cứu nào trong số đó, nhận xét.
G. Johnson suggests the fungus research is superb evidence for when the decline began, but it is not as good at confirming exactly when the extinction was completed, especially over larger areas, populations might have persisted. The DNA finds, on the other hand, can detect late survivors, he says, “maybe very close to the actual time that the last individuals were alive, at least in Alaska.” The bones analyzed from the period roughly in between show that the extinction process afflicted many species simultaneously. Those fossils came from the contiguous US, which back then was separated from Alaska by the massive Laurentide and Cordilleran ice sheets and so, Faith notes, could explain why the pattern of extinction differed up there.
Johnson cho rằng nghiên cứu về nấm là bằng chứng tuyệt vời cho thời điểm sự suy giảm bắt đầu, nhưng nó không giỏi trong việc xác nhận chính xác thời điểm cuộc tuyệt chủng hoàn tất, đặc biệt trên những khu vực rộng lớn, nơi các quần thể có thể vẫn còn tồn tại. Ngược lại, những phát hiện về DNA có thể phát hiện những cá thể sống sót muộn, ông nói, “có lẽ rất gần với thời điểm thực sự mà những cá thể cuối cùng còn sống, ít nhất là ở Alaska.” Các mẫu xương được phân tích từ giai đoạn nằm khoảng giữa cho thấy quá trình tuyệt chủng đã tác động đến nhiều loài cùng lúc. Những hóa thạch đó đến từ vùng nước Mỹ liền kề, khu vực khi đó bị tách khỏi Alaska bởi các dải băng khổng lồ Laurentide và Cordilleran, và vì thế, Faith lưu ý, điều này có thể giải thích tại sao mô hình tuyệt chủng ở phía trên đó lại khác biệt.
H. So what caused the decline? The jury’s still out, says Willerslev’s collaborator Ross MacPhee of the American Museum of Natural History in New York City. Johnson notes that archaeologists are turning up evidence of humans in the New World before Clovis, and he suggests they overhunted the megafauna. The beautifully crafted fluted spear points linked with the Clovis might reflect strategies chat developed once the giants became rare and harder to hunt, Johnson adds.
Vậy điều gì đã gây ra sự suy giảm? Vẫn chưa có kết luận, theo lời Ross MacPhee, cộng sự của Willerslev tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Mỹ ở thành phố New York. Johnson lưu ý rằng các nhà khảo cổ đang tìm thấy bằng chứng về sự hiện diện của con người ở Tân Thế Giới trước cả người Clovis, và ông cho rằng họ đã săn bắt quá mức các loài động vật cỡ lớn. Những mũi giáo có rãnh được chế tác tinh xảo gắn liền với người Clovis có thể phản ánh các chiến lược được phát triển khi những loài khổng lồ trở nên hiếm và khó săn bắt hơn, Johnson bổ sung.
I. Even if scientists cannot definitively finger the killer, research into the megafauna disappearance “is directly relevant today because we are in the middle of a mass extinction and one for which we know the cause”, Gill says. “Large animals are among the most threatened today,” she points out, and no one wants Africa to follow the ancient experience of the Americas.
Ngay cả khi các nhà khoa học không thể chỉ đích danh kẻ giết chóc một cách dứt khoát, thì nghiên cứu về sự biến mất của các loài động vật cỡ lớn “vẫn liên quan trực tiếp đến ngày nay bởi chúng ta đang ở giữa một cuộc đại tuyệt chủng, và là cuộc tuyệt chủng mà chúng ta biết rõ nguyên nhân”, Gill nói. “Các loài động vật lớn nằm trong số những loài bị đe dọa nhiều nhất hiện nay,” bà chỉ ra, và không ai muốn châu Phi đi theo vết xe đổ cổ xưa của châu Mỹ.