研究表明：野火曾经助长了南加州的物种灭绝，还会再次发生吗？

加利福尼亚拉布雷亚牧场记录的生态事件序列。左上:沥青坑周围潮湿凉爽，曾经助长州的再次有大量的南加树木和巨型动物哺乳动物。左下:随着人类对食草动物的物种压力增加，冰河期后的灭绝变暖和变干开始了。右上:气候和人类影响之间的发生协同作用使得一个以前所未有的火灾活动为特征的生态状态突然转变。右下:chapparal生态系统建立；巨型动物已经灭绝，研究野火只有郊狼在沥青坑继续诱捕。表明鸣谢:uux.cn/C. Townsend /洛杉矶县自然历史博物馆
（神秘的曾经助长州的再次地球uux.cn）据《洛杉矶时报》（科林·珀蒂尔）：数万年前，在最后一次冰河时期结束之前，南加大量的物种剑齿虎、巨型树懒、灭绝美洲骆驼和其他奇异的发生野兽在南加州游荡。
然后他们就走了。研究野火他们失踪的罪魁祸首一直没有被确认。
几十年来，科学家们提出了各种理论——食肉动物缺乏猎物，贪婪的人类过度捕猎——但没有人能完全解释为什么这里的生态系统在大约1.3万年前的更新世末期发生了如此巨大的变化。
在一项重要的新研究中，研究人员使用了拉布雷亚沥青坑的骨骼缠结、埃尔西诺湖湖底的古老淤泥以及一系列其他证据来拼凑该地区的考古记录。周四发表在《科学》杂志上的结果，描绘了导致动物消失的事件的惊人细节。
这些发现令人震惊，不仅证据清晰，而且与当今的生态危机有着令人不安的相似之处。
作者得出结论，当一段时期温暖干燥的气候条件与人类和他们努力控制的工具火的到来相吻合时，冰河时代的宏伟哺乳动物以令人震惊的速度消失了。
即使只有今天人口的很小一部分，工具的功能也远远不如现在，该地区最早的人类居民也用了不到200年的时间彻底改变了南加州的面貌。他们引发但无法控制的火灾导致统治这片土地数千年的物种迅速灭绝，并从根本上重塑了生态系统，从史前林地变成了我们今天认识的灌木丛。
艾米丽·林赛是拉布雷亚沥青坑的馆长，也是这项研究的资深作者，她说带回家的信息很清楚。
“人类对这些火灾负有责任，这些火灾恰好与巨型动物从环境中完全消失相吻合，”她说。“他们走了，再也不会回来了。”
没有参与这项研究的科学家表示，它提供了加州第一次人类驱动的生态灾难的最完整的画面，并为我们当前的生态灾难可能走向何方提供了宝贵的见解。
加州大学圣克鲁斯分校研究灭绝的植物生理学家Jarmila Pittermann说:“这篇论文描绘了气候变化如何彻底改变生态系统的图景。“这非常有说服力，对我们所有人都是一个巨大的警告。”
这项研究首先试图使用放射性碳年代测定法来确定几百块多年来从拉布雷亚沥青坑中出土的大约350万块骨头的年龄。与其他石化方法不同，在石化过程中，有机物随着时间的推移被沉积物取代，焦油保留了骨头的胶原蛋白，这更有利于获得精确的放射性碳年代。
沥青坑的性质很容易确定哪些动物死在那里，但很难知道它们是什么时候死的。许多深坑活跃了数千年，困住了无数动物，它们的遗骸混杂在一起。
中威尔希尔博物馆收藏的每块骨头都标有发现的日期和坑号。当研究人员开始研究从61/67号坑中提取的化石时，他们有了一个惊人的发现:这个坑在大灭绝期间一直很活跃。
超过13，000年的标本来自南加州曾经常见的各种动物:剑齿虎、恐狼、西部马、野牛、郊狼。
但是在13000年之后，这种多样性消失了，焦油坑的馆长和这项研究的合著者Regan Dunn说。从那时起，在坑中发现的唯一大型哺乳动物骨骼来自郊狼，它们是今天仍在山上游荡的狡猾犬科动物的祖先。(“他们是幸存者。它们可以适应不同的环境，”邓恩解释道。)
沥青坑提供了当时非常完整的生命剖面，保存了鸟类、小型爬行动物、昆虫、植物，甚至是随大型哺乳动物一起落入粪堆的花粉。不幸的是，直到20世纪60年代末，科学家们才认识到这种馈赠的价值，并开始在挖掘过程中保存这些非哺乳动物化石。
所以为了弄清楚当时的环境是怎样的，林赛和邓恩不得不去别处寻找:埃尔西诺湖的湖底。
加州州立富勒顿分校的古气候学家马修·科比说，作为南加州为数不多的淡水湖之一，埃尔西诺湖的湖床由数千层古代沉积物组成，这些沉积物相互堆积，就像历史书上的书页一样。
在过去的20年里，Kirby的团队从湖底收集了大约100英尺长的淤泥，这些淤泥已经积累了大约33，000年。泥土中的花粉告诉我们在特定的年份里什么植物最普遍。较大的沙粒表明一个暴雨季节，将更多的土壤冲入湖中，而含盐量较高的土层表明天气更干燥、更热。
“你能在泥巴里找到的东西真是太神奇了，”科比说。
科尔比和其他人多年来发表的埃尔西诺湖数据吸引了渴望了解加利福尼亚以前气候之谜的科学家。其中一位是加州大学洛杉矶分校的学生丽莎·n·马丁内斯，她对湖床淤泥样本中出现的木炭斑点产生了兴趣。
她写了2020年的硕士论文，研究埋藏在泥土中的火活动的证据。林赛和邓恩在梳理关于南加州历史上那个关键时期的气候研究时，这引起了他们的注意。
马丁内斯发现，在13200年前，泥芯显示出极少的火活动。但是“我们看到了前所未有的火灾活动，”马丁内斯说，他现在是加州大学洛杉矶分校地理学的博士生，也是这项研究的合著者。“木炭的丰度增加了一个数量级，然后在接下来的几百年里保持很高的水平。”
然后，研究人员可以汇集一张逐渐发生的生态崩溃的图片，然后是突然发生的。
从世界范围来看，14000年前到13000年前这段时间异常温暖干燥。南加州的气温平均上升了5.6摄氏度(10华氏度)。植被越来越干燥。
与今天的变暖不同，今天的变暖主要是由人类活动产生的温室气体驱动的，这一漫长的变暖阶段是一种自然现象，是冰河时代晚期的几次气候振荡之一。
然而，在这个漫长的变暖周期结束时，出现了一个在之前的干旱时期没有出现的新变量:人类。
在北美发现的最古老的人类遗骸是在圣巴巴拉海岸的海峡群岛发现的，可以追溯到13000年前。林赛说，研究人员怀疑它们的数量很少，大型哺乳动物的数量仍然比它们的人类邻居多100比1。
然而，即使人数不多的人类也确实在历史上开辟了一条道路。林赛说，当人类到达现场时，“突然，记录中出现了大量的火灾”。
研究人员认为，这些巨大的火灾改变了一切。虽然它们的点火源与今天容易引发火灾的电线和排气管有很大不同，但我们的更新世祖先几乎没有工具可以在火势失控时灭火。
曾经大量生长的刺柏和橡树可以忍受干旱，但却无法抵御火灾。它们消失了，取而代之的是适应火灾的松树和灌木。在一个没有树荫、庇护所和藏身之处的地方，食物链被颠覆了。大火可能改变了水流或者切断了迁徙路线。
根据化石记录，所有这些破坏仅仅持续了200年。
“这是自一颗流星撞击地球并消灭所有大型恐龙以来最重大的灭绝事件。这可能是我们今天面临的灭绝危机的第一个脉冲，”林赛说。
该研究的作者指出了更新世晚期灭绝与美国西部当今气候条件之间令人不安的相似之处:更高的温度，更干燥的植被和不断增长的人口，这些都无法阻止自己放火。
13000年前的事件显示了“人类即使在很小的范围内也能做些什么。现在把它放大几个数量级，这个故事在某种程度上是我们未来可能的景象，”柯比说。“人类正在影响气候，他们正在影响生态，他们正在影响火灾机制，就像我们在过去看到的那样——但以一种更为显著的方式。”
那时和现在最明显的区别是，今天，导致冰河时期哺乳动物灭绝的所有因素都更大、更快或更强。
我们有更多的人，有更多的方法在简陋的营地或点燃的火炬之外点火。
气候正在以指数级的速度升温。在更新世晚期，气温上升5.6摄氏度需要1000年。在人类世，仅在过去的100年里，加州的气温就上升了近2摄氏度。
不难想象今天的许多物种很快会步剑齿虎的后尘。
“这项研究是我们如何利用过去预测未来的一个很好的例子，”安东尼·巴诺斯基说，他是古生态学家，也是加州大学伯克利分校的名誉教授，没有参与这项研究。“我们今天所看到的——不断增加的人类压力加上实际上导致的气候变化——就像是服用了类固醇的过去的教训。”

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