لغز العصر الجليدي – الاختفاء غير المبرر للثدييات الكبيرة في أمريكا الشمالية – أدلة جديدة

جان بارتيك – AncientPages.com – كانت أمريكا الشمالية ذات يوم عالمًا تهيمن عليه الحيوانات الضخمة، وهي مخلوقات ضخمة جابت الأرض خلال العصر الجليدي الأخير، منذ حوالي 50 ألف عام. تم اجتياز التندرا بواسطة الماموث المتثاقل، في حين كانت الصناج الشاهقة، والنمور الشرسة ذات الأسنان السيفية، والذئاب الضخمة تسكن الغابات.

وهاجرت قطعان كبيرة من البيسون والجمال الطويلة للغاية عبر القارة، وازدهرت القنادس العملاقة في بحيراتها وبركها. تم العثور على حيوانات الكسلان الأرضية الضخمة، التي تزن أكثر من 1000 كجم، في العديد من المناطق شرق جبال روكي.

USNM 23792، Mammuthus primigenius، أو Wooly Mammoth (مركب)، قسم علم الأحياء القديمة، مؤسسة سميثسونيان. الائتمان: غاري مولكاهي.

ومع ذلك، اختفت معظم الحيوانات الضخمة في أمريكا الشمالية بشكل غامض قرب نهاية العصر الجليدي الأخير. تظل الأسباب والآليات الدقيقة وراء حدث الانقراض هذا موضع نقاش حاد بين الباحثين. تشير إحدى النظريات إلى أن وصول البشر لعب دورًا محوريًا، إما من خلال صيد هذه الحيوانات واستهلاكها أو من خلال تغيير موائلها والتنافس على مصادر الغذاء الحيوية.

ويؤكد باحثون آخرون أن تغير المناخ كان السبب وراء انقراض الحيوانات الضخمة. ويجادلون بأنه مع ذوبان الأرض بعد عدة آلاف من السنين من درجات الحرارة الجليدية، تجاوزت التغيرات البيئية السريعة قدرة هذه الحيوانات الكبيرة على التكيف. وقد أدت وجهة النظر المتناقضة هذه إلى خلافات حادة ومناقشات ساخنة بين المدرستين الفكريتين.

على الرغم من عقود من البحث، فإن الغموض المحيط بانقراض الحيوانات الضخمة خلال العصر الجليدي لا يزال دون حل. في الوقت الحالي، يفتقر الباحثون إلى الأدلة الكافية لاستبعاد أحد السيناريوهات بشكل قاطع أو آخر، أو حتى التفسيرات المقترحة الأخرى، مثل المرض، أو حدث اصطدام مذنب، أو مجموعة من العوامل. يكمن أحد التحديات في الحالة المجزأة والمتدهورة للعديد من عظام الحيوانات الضخمة المستخدمة لتتبع وجودها.

في حين أن بعض المواقع حافظت على بقايا الحيوانات الضخمة بشكل جيد بشكل ملحوظ، فإن مواقع أخرى عرضت عظام الحيوانات لظروف قاسية، مما أدى إلى تحللها إلى أجزاء أصغر تم تغييرها بدرجة كبيرة بحيث لا يمكن التعرف عليها. وتشمل عمليات الاضمحلال هذه التعرض للعناصر والتآكل والكسر والتحلل الجزيئي الحيوي.

تفتقر مثل هذه المشكلات إلى معلومات مهمة حول مكان توزيع أنواع معينة من الحيوانات الضخمة، ومتى اختفت على وجه التحديد، وكيف استجابت لوصول البشر أو التغير المناخي في البيئات في أواخر العصر البليستوسيني.

دراسة جديدة نشرت في مجلة Frontiers in Mammal Science قد تلقي ضوءا جديدا على لغز العصر الجليدي.

ركز العلماء على مجموعات متحف سميثسونيان الوطني للتاريخ الطبيعي الاستثنائية في واشنطن العاصمة. يضم هذا المتحف النتائج التي تم التوصل إليها من العديد من الحفريات الأثرية التي أجريت خلال القرن الماضي، مما يجعله مستودعًا استثنائيًا لعظام الحيوانات ذات الصلة العميقة بفهم انقراض الحيوانات الضخمة في أمريكا الشمالية.

ومع ذلك، فإن العديد من هذه البقايا مجزأة بشكل كبير ولا يمكن التعرف عليها، مما حد من قدرتها على تسليط الضوء على هذا السؤال حتى الآن. ولحسن الحظ، شهدت السنوات الأخيرة تطور طرق جزيئية حيوية جديدة للاستكشاف الأثري. وبدلاً من الشروع في عمليات تنقيب جديدة، يلجأ علماء الآثار بشكل متزايد إلى المختبرات العلمية، مستخدمين تقنيات جديدة لفحص المواد الموجودة.

الائتمان: أدوبي ستوك – إليون

إحدى هذه التقنيات الجديدة هي ZooMS، وهي اختصار لـ Zooarchaeology بواسطة قياس الطيف الكتلي. وتعتمد هذه الطريقة على حقيقة أنه في حين أن معظم البروتينات تتحلل بسرعة بعد وفاة الحيوان، إلا أن بعضها، مثل كولاجين العظام، يمكن الحفاظ عليه على مدى فترات زمنية طويلة.

وبما أن بروتينات الكولاجين تختلف في كثير من الأحيان بطرق صغيرة ودقيقة بين المجموعات التصنيفية المختلفة للحيوانات وحتى الأنواع الفردية، فإن تسلسلات الكولاجين يمكن أن توفر نوعًا من الباركود الجزيئي للمساعدة في تحديد شظايا العظام التي لا يمكن التعرف عليها بطريقة أخرى.

لذلك، يمكن فصل أجزاء بروتين الكولاجين المستخرجة من كميات ضئيلة من العظام وتحليلها باستخدام مطياف الكتلة لتحديد بقايا العظام التي لا يستطيع علماء آثار الحيوان التقليديون تحديدها.

باستخدام طريقة مبتكرة، شرع الباحثون في إجراء دراسة رائدة لاستكشاف المواد العظمية المؤرشفة في متحف سميثسونيان. تناولت هذه الدراسة التجريبية سؤالًا حاسمًا: هل ستحتفظ العظام الموجودة في مجموعة المتحف بكمية كافية من الكولاجين لتمكين المزيد من التبصر في مادة العظام المجزأة المخزنة في مخازنها؟

ولم يكن الجواب واضحا على الفور، حيث جرت العديد من الحفريات منذ عقود مضت. على الرغم من أن المواد قد تم تخزينها في منشأة حديثة يتم التحكم في مناخها على مدار العقد الماضي، إلا أن التواريخ المبكرة للحفريات أثارت مخاوف حول ما إذا كانت المعايير الحديثة يتم تطبيقها بشكل متسق أثناء المناولة والمعالجة والتخزين في جميع المراحل. .

قام فريق البحث بفحص دقيق للمواد العظمية من خمسة مواقع أثرية، يعود تاريخها جميعها إلى أواخر العصر البليستوسيني/أقدم فترة الهولوسين (حوالي 13000 إلى 10000 سنة تقويمية قبل الحاضر) أو قبل ذلك. وتقع هذه المواقع في ولاية كولورادو، في غرب الولايات المتحدة، حيث جرت أول عملية تنقيب في عام 1934 وآخرها في عام 1981.

غالبًا ما كانت المواد المأخوذة من المواقع مجزأة، وتفتقر إلى الميزات التي يمكن أن تمكن من التعرف على آثار الحيوان. تم تبييض بعض شظايا العظام، أو تعرضها للعوامل الجوية، أو تقريب حوافها، مما يشير إلى نقلها عن طريق الماء أو الرواسب قبل دفنها في الموقع.

قدمت النتائج العلمية الحديثة المتعلقة بتحليل مجموعات العظام القديمة رؤى قيمة. على الرغم من التحديات التي يفرضها عمر المواد ومظهرها وأصولها، فقد حققت تقنية ZooMS (علم آثار الحيوان بواسطة قياس الطيف الكتلي) نتائج رائعة. ما يقرب من 80% من العظام التي تم أخذ عينات منها تحتوي على كمية كافية من الكولاجين لتحديد الهوية، مع تحديد 73% منها على مستوى الجنس.

وشملت الأصناف التي تم تحديدها من خلال ZooMS البيسون، الماموثوس (جنس الماموث)، Camelidae (عائلة الجمال)، وربما الماموت (جنس المستودونات). في بعض الحالات، لا يمكن تخصيص العينات إلا لمجموعات تصنيفية أوسع بسبب عدم وجود مكتبات مرجعية شاملة لـ ZooMS لحيوانات أمريكا الشمالية. تعتبر قواعد البيانات هذه، والتي تم تطويرها بشكل جيد نسبيًا لأوراسيا ولكن ليس للمناطق الأخرى، ضرورية لتحديد الأطياف الناتجة عن تحليل قياس الطيف الكتلي بدقة.

النتائج لها آثار كبيرة على مجموعات المتحف. غالبًا ما يتم التغاضي عن المواد التي درسها الباحثون لصالح عينات أكثر جاذبية من الناحية المرئية يتم عرضها عادةً في متاحف التاريخ الطبيعي. ومع ذلك، توضح هذه الدراسة المعلومات القيمة التي يمكن استخلاصها من هذه المجموعات التي تبدو متواضعة من خلال التقنيات التحليلية المتقدمة مثل ZooMS.

تنقيب عام 1961 في لامب سبرينج، يُظهر إد لويس (يقف على اليسار) ووالدو فيدل، جنبًا إلى جنب مع اثنين من العاملين الميدانيين. يمكن رؤية جلين سكوت في حفرة التنقيب إلى جانب بعض عظام الماموث ملفوفة في سترات من الجبس لحفظها. الائتمان: صورة المجال العام USGS.

ZooMS، أو علم آثار الحيوان بواسطة قياس الطيف الكتلي، هي تقنية رائدة لديها القدرة على توفير بيانات بحثية لا تقدر بثمن لمعالجة الأسئلة القديمة المحيطة بانقراض الحيوانات الضخمة. يسلط هذا البحث الضوء على أهمية الحفاظ على المجموعات الأثرية، فحتى القطع الأثرية أو العظام التي تبدو غير مهمة يمكن أن تصبح مصادر معلومات لا تقدر بثمن في المستقبل. عندما تواجه المؤسسات تمويلًا محدودًا، قد تهمل أو تتجاهل المواد التي لا تبدو مفيدة على الفور، وهي مسألة بالغة الأهمية. يجب أن يتم تمويل المتاحف والمرافق البحثية بشكل كافٍ لضمان الرعاية المناسبة والحفاظ على البقايا الأثرية على المدى الطويل.

يوضح هذا التحليل أن المواد القديمة يمكن أن تجد حياة جديدة بشكل غير متوقع، مما يسمح للباحثين باستخدام شظايا العظام الصغيرة لكشف الألغاز، مثل اختفاء بعض أكبر الحيوانات التي كانت تجوب أمريكا الشمالية القديمة ذات يوم.

ونشرت الدراسة في الحدود في علوم الثدييات

كتب بواسطة جان بارتيك – AncientPages.com كاتب طاقم العمل