科学家找到洞穴熊灭绝的原因,可能与洞穴熊

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一种新的假说可以解释为什么欧洲洞穴熊在过去的气候变化时期灭绝。科学文献中关于动物(乌贼)饮食以及这是如何影响他们的死亡的动机的研究。这一新假设部分来自于在布法罗大学雅各布斯医学和生物医学学院的病理和解剖学助理教授杰克·曾的实验室进行的计算分析和计算机咬人模拟。洞穴熊大约在2.4万年前灭绝，生活在欧洲和亚洲。西班牙马拉加大学生态学与地质学系的相应作者BorjaFigueirido说，研究人员为洞穴熊提出了不同的饮食方案，从纯草食动物到食肉动物，甚至是食腐动物。他说：“了解洞穴熊的觅食行为并不是一件小事。”“摄食行为与它的衰弱和灭绝密切相关。”他指出，为了解释洞穴熊的灭绝，研究人员提出了两个主要的假设，但不一定是唯一的假设：人类驱动的衰退，要么是对资源的竞争，要么是直接狩猎；或者，由于晚更新世时期气候变冷导致植被萎缩，种群数量大幅减少。以前的研究表明，洞穴熊主要是食草动物，至少在10万到2万年前是如此。但即使在降温期间，当植被生产力下降，这些熊没有改变他们的饮食。研究人员认为，这种饮食的僵化，再加上人类对洞穴掩体的竞争，导致了它们的灭绝。为了找出它们僵化的饮食背后是否有生物力学的解释，这意味着在植被资源有限的时候，熊身体上没有能力有效地调整它们的食物，研究人员分析了不同喂养情景的三维计算机模拟。他们对熊的鼻窦特别感兴趣，因为巨大的副鼻窦可以更好地控制新陈代谢，这对冬眠期间的生存至关重要。第一作者亚历杭德罗·佩雷斯·拉莫斯(AlejandroPérez-Ramos)说：“我们的研究表明，气候变冷可能迫使人们选择高度发达的鼻窦，这反过来又导致了洞穴熊血统特征的圆顶头骨的出现。”曾解释说，当鼻窦系统扩张时，咀嚼的行为可能会或多或少地造成颅骨的紧张。无论是人类还是熊，鼻窦系统都减轻了面部的重量，减少了颅骨生长所需的骨组织数量。他说：“机械地说，‘笨头’可能不是件坏事，因为更多的骨头意味着更多的结构强度。”“然而，我们的发现支持这样的解释，即洞穴熊对窦系统功能的要求需要在鼻窦发育和颅骨强度之间进行权衡。”曾和佩雷斯-拉莫斯花了三个月的时间学习这个过程，他们用生物力学模拟方法来估计不同熊种和不同模型的咬合应力和应变。使用的熊头骨标本来自几个欧洲机构，对它们进行了CT扫描，以及德克萨斯大学奥斯汀分校的科学CT存储库，也称为数字形态学图书馆。他们发现，洞穴熊鼻窦的发育使颅骨从前额向上和向后扩展，改变了熊头骨的几何形状。佩雷斯·拉莫斯(Pérez-Ramos)说：“这种几何变化产生了一种机械上不太理想的颅骨形状，它能很低的效率驱散颅骨的应力，尤其是当咬伤犬类或肉毒动物时，它们最常使用的牙齿是食肉哺乳动物。”曾解释说，当鼻窦系统扩张时，它会导致骨骼相对于颅骨的大小减少，因此减少了抵抗咀嚼所产生的物理力量的结构支撑。虽然其他鼻窦扩张的哺乳动物，如鬣狗，似乎在进化上改变了头骨的形状，以有效地处理结构支持减少的问题，但与活熊相比，洞穴熊头骨的生物力学能力受到了损害。Pérez-Ramos说：“通过使用新的技术和虚拟方法，例如对每颗牙齿的生物力学模拟，以及对副鼻窦的比较内部解剖研究，我们认为洞穴熊可能会选择大的鼻窦，以便能够以极低的代谢成本冬眠更长的时间。”尽管如此，这种权衡最终可能导致了物种的灭绝，这一发现也与人类有关，曾说。他说：“能够在最寒冷的时期保持生命对人类和熊都同样重要。”史前巨型动物，如洞穴熊的成功或消亡，为人类在人类进化的关键时期如何与其他大型哺乳动物竞争和生存提供了重要线索。这项研究将发表在科学进步.资金来自西班牙经济和竞争力部。雅各布斯学院的计算细胞生物学、解剖学和病理学研究生课程为AlejandroPérez-Ramos在曾实验室的住所提供后勤支持。资料来源：布法罗大学最新消息会每天更新，分享各类科学资讯，欢迎大家，

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