Мастодонт - Mastodon

Мастодонт
Временной диапазон: ранний плиоцен - поздний плейстоцен ,5,3–0,011  млн лет
Mammut americanum.jpg
Конный скелет M. americanum («Мастодонт Уоррена»), AMNH
Научная классификация е
Королевство: Animalia
Тип: Хордовые
Класс: Млекопитающие
Порядок: Хоботок
Семья: Маммутиды
Род: Маммут
Блюменбах , 1799 г.
Типовой вид
Elephas americanum
Керр , 1792 г.
Разновидность
  • M. americanum (Керр, 1792)
  • M. cosoensis Schultz , 1937
  • М. Мэтью Осборн , 1921 г.
  • M. pacificus Dooley et al., 2019
  • М. Раки Фрик , 1933 г.
Маммут distribution.svg
Предполагаемый ареал Mammut (евразийский ареал включает ареал Zygolophodon borsoni , принадлежность к роду которого не определен, и M. matthewi )
Синонимы
  • Мастодонт Кювье , 1817 г.
  • Тетракаулодон Годман , 1830 г.
  • Миссуриум Кох, 1840 г.
  • Левиафан Кох, 1841 г. (Исправить Кох, 1843 г.)
  • Плиомастодон Осборн, 1926 год.

Мастодонт ( mastós «грудь» + odoús «зуб») любая хоботный принадлежность к вымершей рода Mammut (семейство мастодонты ), обитавших в Северной и Центральной Америке в конце миоцена или позднего плиоцена до их исчезновения в конце плейстоцена 10000 11000 лет назад. Мастодонты жили стадами и были преимущественно лесными животными, которые жили на смешанной диете, полученной путем прогулок и выпаса скота, чем-то похожей на своих дальних родственников, современных слонов , но, вероятно, с большим упором на просмотр.

M. americanum , американский мастодонт, и M. pacificus , тихоокеанский мастодонт, являются самыми молодыми и наиболее известными видами этого рода. Мастодонт исчез из Северной Америки как часть массового вымирания большей части мегафауны плейстоцена , широко распространено мнение, что было вызвано сочетанием климатических изменений в конце плейстоцена в сочетании с переэксплуатации по Кловис охотников .

История

Эксгумация первого американского мастодонта , 1806 г., картина Чарльза Уилсона Пила

Голландский арендатор-фермер нашел первый зарегистрированный остаток маммута , зуба весом около 2,2 кг (5 фунтов), в деревне Клаверак, штат Нью-Йорк , в 1705 году. Загадочное животное стало известно как «инкогнитум». В 1739 году французские солдаты в современном государственном парке Биг Боун Лик , штат Кентукки, обнаружили первые кости, которые нужно было собрать и изучить с научной точки зрения. Они отнесли их к реке Миссисипи , откуда их перевезли в Национальный музей естественной истории в Париже . Подобные зубы были найдены в Южной Каролине, и некоторые из порабощенных там африканцев якобы признали их похожими на зубы африканских слонов . Вскоре последовали открытия целых костей и бивней в Огайо. Люди начали называть «incognitum» «мамонтом», как те, которые выкапывали в Сибири - в 1796 году французский анатом Жорж Кювье выдвинул радикальную идею о том, что мамонты - это не просто кости слона, которые каким-то образом были перенесены на север. но вид, которого больше не существует. Иоганн Фридрих Блюменбах присвоил американским останкам «инкогнитум» научное название Маммут в 1799 году, исходя из предположения, что они принадлежали мамонтам. Другие анатомы отметили, что зубы мамонтов и слонов отличались от зубов «incognitum», которые имели ряды больших конических бугров, что указывало на то, что они имели дело с отдельным видом. В 1817 году Кювье назвал «инкогнитум» мастодонтом .

Кювье присвоил имя мастодонту (или мастодонту ), что означает «грудной зуб» ( древнегреческий : μαστός «грудь» и ὀδούς, «зуб»), - подобным соскам выступам на коронках коренных зубов.

Таксономия

Мастодонт как название рода устарело; допустимое имя является Mammut , как имя предшествует описание Кювье, что делает Mastodon младший синоним . Изменение было встречено сопротивлением, и авторы иногда использовали «Мастодонт» как неофициальное название; следовательно, это стало общим термином для представителей рода.

Виды включают:

  • M. americanum , американский мастодонт, - один из самых известных и один из последних видов маммутов . Самые ранние его появления относятся к раннему-среднему плиоцену (раннебланканский этап). Раньше он считался (см. Ниже) распространенным по всему континенту, особенно в эпоху плейстоцена, и был известен по ископаемым объектам от современной Аляски, Онтарио и Новой Англии на севере до Флориды, южной Калифорнии и так далее. юг, как Гондурас. Считается, что американский мастодонт внешне похож на шерстистого мамонта . Однако рассмотрение длинного хвоста (обычно присутствующего у животных, живущих в теплом климате), размера, массы тела и окружающей среды предполагает, что животное не было таким же волосатым, и сохранились скудные свидетельства наличия волос на теле (то немногое, что было извлечено, предполагает полуводную форму). образ жизни). У него были клыки, которые иногда превышали 5 м (16 футов) в длину; они загибались вверх, но менее резко, чем у шерстистого мамонта. Его основным местом обитания были холодные еловые леса, и считается, что он паслся стадами. Он вымер в конце плейстоцена примерно 11 000 лет назад.
  • M. matthewi - обнаружен в формации Снейк-Крик в Небраске, датируется поздним хемфиллианцем . Некоторые авторы считают его практически неотличимым от M. americanum . Есть одно сообщение об этом в Китае.
  • M. pacificus - согласно анализу 2019 г., образцы плейстоцена из Калифорнии и южного Айдахо были перенесены из M. americanum в этот новый вид. Он отличается от восточного населения более узкими коренными зубами, шестью крестцовыми позвонками вместо пяти, более толстой бедренной костью и постоянным отсутствием нижнечелюстных бивней.
  • M. raki - его останки были найдены в формации Паломас , недалеко от города Трут или последствия, штат Нью-Мексико , датируются ранним-средним плиоценом, между 4,5 и 3,6 млн лет назад. Он сосуществовал с Equus simplicidens и Gigantocamelus и отличается от M. americanum относительно более длинным и более узким третьим коренным зубом , аналогично описанию несуществующего рода Pliomastodon , которое подтверждает его расположение как раннего вида Mammut . Однако, как и M. matthewi , некоторые авторы не считают его достаточно отличным от M. americanum, чтобы гарантировать его собственный вид.
  • M. cosoensis - обнаружен в формации Косо в Калифорнии, датируемой поздним плиоценом , первоначально вид Pliomastodon , позже был отнесен к Mammut .

Со времени предварительного отчета 1977 г. о M. matthewi в Китае не было сообщений о признанных в настоящее время видах маммутов за пределами Северной Америки согласно базе данных Paleobiology (которая не распознает M. borsoni ). Однако статус Mammut или Zygolophodon borsoni в литературе кажется неоднозначным.

Эволюция

Сравнение шерстистого мамонта (слева) и американского мастодонта (справа)
Раскопки образца на поле для гольфа в Хите, штат Огайо , 1989 г.

Mammut является родом вымерших семьи мастодонтов , связанным с хоботными семьями Elephantidae (мамонтов и слоны), из которого он первоначально расходился около 27 миллионов лет назад. Следующая кладограмма показывает расположение американского мастодонта среди других хоботков, основываясь на характеристиках подъязычной кости :

Mammut americanum ( американский мастодонт )

Gomphotherium sp.

Стегодон Зданский

Loxodonta africana (Африканский слон)

Elephas maximus (азиатский слон)

Mammuthus columbi (колумбийский мамонт)

За прошедшие годы несколько окаменелостей из местонахождений в Северной Америке, Африке и Азии были приписаны Маммуту , но были названы и описаны только североамериканские останки, одним из которых был M. furlongi , названный по останкам, найденным в формации Хунтура в Орегон, датируемый поздним миоценом. Однако это больше не считается действительным, и остается только пять действительных видов.

Полная последовательность митохондриальной ДНК (мтДНК) была получена из зуба скелета M. americanum, обнаруженного в вечной мерзлоте на севере Аляски. Считается, что возраст останков составляет от 50 000 до 130 000 лет. Эта последовательность использовалась как внешняя группа для уточнения дат дивергенции в эволюции Elephantidae. Скорость изменения последовательности мтДНК у хоботков оказалась значительно ниже, чем у приматов.

Анализ мтДНК из останков американских мастодонтов, собранных в восточной Берингии в 2020 году, показал, что они принадлежали к двум генетически расходящимся кладам . Клады были приурочены к разным межледниковым периодам , что указывает на повторяющийся образец колонизации во время межледниковья с последующим истреблением во время последующего наступления ледников. Берингийские клады обладали меньшим генетическим разнообразием, чем популяции к югу от ледниковых щитов, что позволяет предположить, что они были основаны относительно небольшими мигрирующими популяциями.

Описание

Реставрация американского мастодонта

Современные реконструкции, основанные на частичных останках и останках скелетов, показывают, что мастодонты были очень похожи по внешнему виду на слонов и, в меньшей степени, на мамонтов , хотя и не имели близкого родства ни с одним из них. По сравнению с мамонтами, мастодонты имели более короткие ноги, более длинное тело и были более мускулистыми, что схоже с телосложением современных азиатских слонов . Средний размер тела вида M. americanum составлял около 2,3 м (7 футов 7 дюймов) в высоту в плечах, что соответствовало крупной самке или маленькому самцу; крупные самцы были до 2,8 м (9 футов 2 дюйма) в высоту. Среди самых крупных мужских особей 35-летний AMNH 9950 был 2,89 м (9,5 футов) в высоту и весил 7,8 тонны (7,7 длинных тонн; 8,6 коротких тонн), в то время как другой был 3,25 м (10,7 футов) в высоту и весил 11 тонн. (11 длинных тонн; 12 коротких тонн).

Моляры американского мастодонта в Государственном музее Пенсильвании

Как и современные слоны, самки были меньше самцов. У них был низкий и длинный череп с длинными изогнутыми бивнями, причем у самцов они были более массивными и более сильно изогнутыми. Зубы мастодонтов имели форму острия, сильно отличавшиеся от зубов мамонтов и слонов (которые имеют ряд эмалевых пластин), и хорошо подходили для жевания листьев и ветвей деревьев и кустарников.

Мастодонты обычно изображаются с густой шерстью, похожей на шерсть мамонта, но свидетельств этого не сохранилось.

Палеобиология

Социальное поведение

Самка и детеныш M. pacificus в музее Джорджа К. Пейджа

Основываясь на характеристиках участков костей мастодонта, можно сделать вывод, что, как и у современных хоботков, социальная группа мастодонтов состояла из взрослых женщин и молодых, живущих в связанных группах, называемых смешанными стадами. Самцы покидали смешанные стада по достижении половой зрелости и жили либо поодиночке, либо группами самцов. Как и у современных слонов, вероятно, не было сезонной синхронизации брачной активности, когда и самцы, и самки искали друг друга для спаривания в период сексуальной активности.

M. americanum, мужской и женский, Мичиганский университет

Диета

Мастодонты были охарактеризованы как преимущественно просматривающие животные. Из хоботков Нового Света они, по-видимому, были наиболее последовательными в поисках, а не в выпасе , потребляли C 3 в отличие от растений C 4 и занимали закрытые леса по сравнению с более открытыми местами обитания. Эта диетическая негибкость, возможно, помешала им вторгнуться в Южную Америку во время Великого обмена американцами из-за необходимости пересекать для этого районы пастбищ. Большинство отчетов о содержимом кишечника определяют хвойные ветки как доминирующий элемент в их рационе. В других отчетах (например, о мастодонте Burning Tree ) не сообщается о содержании хвойных пород и предлагается выборочное питание низкими травянистыми растениями, подразумевая смешанный рацион просмотра и выпаса, с доказательствами, полученными в исследованиях химического состава изотопов костей, указывающих на сезонное предпочтение просмотра. Изучение структуры микроволн на зубах мастодонта показывает, что мастодонты могут корректировать свой рацион в соответствии с экосистемой, с региональными особенностями питания, соответствующими бореальному лесу по сравнению с кипарисовыми болотами, в то время как популяция в данном месте иногда могла сохранять свою диетическую нишу за счет изменений климата. и просмотрите наличие видов.

Распространение и среда обитания

Реставрация американского стада мастодонтов Чарльзом Р. Найтом

Ареал большинства видов маммутов неизвестен, так как они встречаются в нескольких местах, за исключением американского мастодонта ( M. americanum ), который является одним из наиболее широко распространенных плейстоценовых хоботков в Северной Америке. Окаменелости M. americanum варьируются во времени от бланканского до ранчолабрейского фаунистических стадий и в местах на севере, вплоть до Аляски, на востоке, до Флориды, и на юге, до штата Пуэбла в центральной Мексике, с изолированными записями в Гондурасе. , вероятно, отражая результаты максимальной экспансии, достигнутой американским мастодонтом в позднем плейстоцене. В нескольких отдельных сообщениях говорится о мастодонтах, обнаруженных вдоль восточного побережья вплоть до региона Новой Англии, с высокой концентрацией в Срединно-Атлантическом регионе. Имеются убедительные доказательства того, что члены Маммута были хоботками, жившими в лесах, преобладающими в лесах и лесах, и паслись на деревьях и кустарниках. По-видимому, они не расселились на юг, в Южную Америку, предполагая, что это произошло из-за диетической специализации на определенном типе растительности.

Вымирание

Ископаемые свидетельства указывают на то, что мастодонты, вероятно, исчезли из Северной Америки около 10 500 лет назад в результате массового вымирания большей части плейстоценовой мегафауны, которое, как широко считается, было результатом давления человека на охоту. Последние палеоиндейцы вошли в Америку и расширились до относительно большого числа 13000 лет назад, и их охота, возможно, вызвала постепенное сокращение популяции мастодонтов. Анализ бивней мастодонтов из района Великих озер Америки за несколько тысяч лет до их исчезновения в этом районе показывает тенденцию к снижению возраста при созревании; это противоречит тому, что можно было бы ожидать, если бы они испытывали стрессы из-за неблагоприятной окружающей среды, но согласуется с уменьшением внутривидовой конкуренции, которое могло бы произойти в результате сокращения популяции в результате охоты человека.

С другой стороны, секвенирование ДНК окружающей среды показывает, что исчезновение ДНК мегафауны в Северной Америке коррелирует во времени с серьезными изменениями в ДНК растений, что предполагает ключевую роль изменения климата. Моделирование, основанное на всей летописи окаменелостей хоботка, также предполагает, что климат был более важным фактором, хотя человеческая охота подвергала мастодонтов и их родственников «двойной опасности».

Смотрите также

Примечания

использованная литература

внешние ссылки