Mastodonta - Mastodon

Mastodont
Przedział czasowy: wczesny pliocenpóźny plejstocen ,5,3–0,011  Ma
Mammut americanum.jpg
Zamontowany szkielet M. americanum („mastodonta Warrena”), AMNH
Klasyfikacja naukowa mi
Królestwo: Animalia
Gromada: Chordata
Klasa: Mammalia
Zamówienie: Trąbowiec
Rodzina: Mammutidae
Rodzaj: Mammut
Blumenbach , 1799
Rodzaj gatunku
Elephas americanum
Kerr , 1792
Gatunek
  • M. americanum (Kerr, 1792)
  • M. cosoensis Schultz , 1937
  • M. matthewi Osborn , 1921
  • M. pacificus Dooley et al., 2019
  • M. Raki Frick , 1933
Dystrybucja Mammuta.svg
Wywnioskowaną zakres Mammut (Eurasian zakres obejmuje również udział Mammut Borsoni borsoni , którego zadanie rodzaju jest niepewny, M. matthewi )
Synonimy
  • Mastodon Cuvier , 1817
  • Tetracaulodon Godman , 1830
  • Missourium Koch, 1840
  • Lewiatan Koch, 1841 (Emend. Koch, 1843)
  • Pliomastodon Osborn, 1926

Mastodon ( mastos „piersi” + odoús „ząb”) jest dowolny trąbowiec należące do wymarłego gatunku Mammut (rodzina Mammutidae ), które zamieszkane Ameryce Północnej i Środkowej w późnym miocenie lub późnym pliocenie do ich wyginięcia na koniec plejstocenu 10000 do 11 000 lat temu. Mastodonty żyły w stadach i były głównie zwierzętami leśnymi, które żywiły się mieszaną dietą uzyskaną przez zgryzanie i wypas, nieco podobne do ich dalekich krewnych, współczesnych słoni , ale prawdopodobnie z większym naciskiem na zgryzanie.

M. americanum , amerykański mastodon i M. pacificus , mastodon pacyficzny, to najmłodsze i najbardziej znane gatunki tego rodzaju. Mastodonty zniknęły z Ameryki Północnej w ramach masowego wymierania większości megafauny plejstoceńskiej , powszechnie uważa się, że było to spowodowane kombinacją zmian klimatycznych pod koniec plejstocenu w połączeniu z nadmierną eksploatacją przez myśliwych Clovis .

Historia

Ekshumacja pierwszego amerykańskiego mastodonta , obraz Charlesa Willsona Peale'a z 1806 r.

Holenderski rolnik znalazł pierwszą odnotowaną pozostałość Mammuta , ząb ważący około 2,2 kg (5 funtów) w wiosce Claverack w stanie Nowy Jork w 1705 roku. Tajemnicze zwierzę stało się znane jako „incognitum”. W 1739 roku francuscy żołnierze w dzisiejszym Parku Stanowym Big Bone Lick w Kentucky znaleźli pierwsze kości, które zostały zebrane i przebadane naukowo. Przewieźli je nad rzekę Missisipi , skąd przewieziono je do Narodowego Muzeum Historii Naturalnej w Paryżu . Podobne zęby znaleziono w Południowej Karolinie, a niektórzy z niewoli Afrykanów podobno rozpoznali je jako podobne do zębów słoni afrykańskich . Wkrótce w Ohio odkryto całe kości i kły. Ludzie zaczęli nazywać „incognitum” „mamutami”, takimi jak te, które wykopano na Syberii – w 1796 r. francuski anatom Georges Cuvier zaproponował radykalny pomysł, że mamuty nie są po prostu kośćmi słonia, które zostały w jakiś sposób przetransportowane na północ. ale gatunek, który już nie istniał. Johann Friedrich Blumenbach nazwał naukową nazwę Mammut amerykańskim szczątkom „incognitum” w 1799 r., zakładając, że należą one do mamutów. Inni anatomowie zauważyli, że zęby mamutów i słoni różniły się od zębów „incognitum”, które posiadały rzędy dużych stożkowatych guzków, co wskazuje, że mają do czynienia z innym gatunkiem. W 1817 Cuvier nazwał "incognitum" Mastodonem .

Cuvier nadał nazwę mastodont (lub mastodont ) - co oznacza "ząb piersiowy" ( starożytny grecki : μαστός "pierś" i ὀδούς "ząb"), - dla podobnych do sutków wypustek na koronach zębów trzonowych.

Taksonomia

Mastodon jako nazwa rodzaju jest przestarzała; poprawną nazwą jest Mammut , jako że nazwa poprzedzona opisem Cuvier, czyniąc Mastodon młodszy synonim . Zmiana spotkała się z oporem, a autorzy czasami stosowali „Mastodon” jako nieformalną nazwę; w konsekwencji stał się wspólnym terminem dla członków rodzaju.

Gatunki obejmują:

  • M. americanum , amerykański mastodont, jest jednym z najbardziej znanych i jednym z ostatnich gatunków Mammuta . Jego najwcześniejsze występowanie datuje się na wczesny środkowy pliocen (wczesny etap Blancan). Dawniej uważano (patrz poniżej) za rozmieszczenie na całym kontynencie, zwłaszcza w epoce plejstocenu, znane ze stanowisk kopalnych od dzisiejszej Alaski, Ontario i Nowej Anglii na północy, po Florydę, południową Kalifornię, a nawet daleko. na południe jako Honduras. Powszechnie uważa się, że amerykański mastodon przypomina wyglądem mamuta włochatego . Jednakże, analiza długim przewodem (najczęściej występujących u ludzi mieszkających w ciepłych warunkach klimatycznych), wielkość, masę ciała i środowiska oznacza zwierzę nie było podobnie owłosiona, są skąpe zachowane dowody owłosienia (co nieco odzyskano sugeruje semiaquatic styl życia). Miał kły, które czasami przekraczały 5 m (16 stóp) długości; zakrzywiały się w górę, ale mniej dramatycznie niż u mamuta włochatego. Jego głównym siedliskiem były zimne lasy świerkowe i uważa się, że żywił się stadami. Wyginął pod koniec plejstocenu około 11 000 lat temu.
  • M. matthewi — znaleziony w formacji Snake Creek w Nebrasce, datowany na późny Hemphillian . Niektórzy autorzy uważają, że jest praktycznie nie do odróżnienia od M. americanum . Jest jeden raport o tym w Chinach.
  • M. pacificus — na podstawie analizy z 2019 r. plejstoceńskie okazy z Kalifornii i południowego Idaho zostały przeniesione z M. americanum do tego nowego gatunku. Różni się od populacji wschodniej węższymi zębami trzonowymi, sześcioma w przeciwieństwie do pięciu kręgów krzyżowych, grubszą kością udową i konsekwentnym brakiem kłów żuchwowych.
  • M. raki — jego szczątki znaleziono w formacji Palomas , w pobliżu Truth or Consequences w stanie Nowy Meksyk , datowane na wczesny środkowy pliocen, między 4,5 a 3,6 mln lat temu. Współistniał z Equus simplicidens i Gigantocamelus i różni się od M. americanum stosunkowo dłuższym i węższym trzecim trzonowcem, podobnym do opisu nieistniejącego już rodzaju Pliomastodon , co potwierdza jego układ jako wczesnego gatunku Mammuta . Jednak, podobnie jak M. matthewi , niektórzy autorzy nie uważają go za wystarczająco odmienny od M. americanum, aby uzasadnić jego własny gatunek.
  • M. cosoensis — znaleziona w formacji Coso w Kalifornii, pochodząca z późnego pliocenu , pierwotnie gatunek Pliomastodon , została później przypisana do Mammuta .

Od wstępnego raportu z 1977 r. o M. matthewi w Chinach, według bazy danych Paleobiology (która nie rozpoznaje M. borsoni ) nie było żadnych doniesień o obecnie rozpoznanych gatunkach Mammut poza Ameryką Północną . Jednak status Mammut lub Mammut Borsoni borsoni w literaturze pojawia się niejednoznaczne.

Ewolucja

Porównanie mamuta włochatego (L) i mastodonta amerykańskiego (R)
Wykopaliska okazu na polu golfowym w Heath, Ohio , 1989

Mammut to rodzaj wymarłej rodziny Mammutidae , związane z trąbowiec rodziny słoniowatych (mamutów i słoni), z którego pierwotnie rozeszły około 27 milionów lat temu. Poniższy kladogram pokazuje umiejscowienie amerykańskiego mastodonta wśród innych trąbowców na podstawie cech gnykowych :

Mammut americanum ( amerykański mastodont )

Gomphoterium sp.

Stegodon zdanskyi

Loxodonta africana (słoń afrykański)

Elephas maximus (słoń azjatycki)

Mammuthus columbi (mamut kolumbijski)

Z biegiem lat, wiele skamieniałości z miejsc w Ameryce Północnej, Afryce i Azji zostały przypisane do Mammut , ale tylko szczątki Ameryki Północnej zostały nazwane i opisane, jedną z nich jest M. furlongi , nazwany od szczątków znalezionych w formacji Juntura z Oregon, pochodzący z późnego miocenu. Jednak nie jest już uważany za ważny, pozostawiając tylko pięć ważnych gatunków.

Kompletną sekwencję mitochondrialnego DNA (mtDNA) uzyskano z zęba szkieletu M. americanum znalezionego w wiecznej zmarzlinie na północy Alaski. Uważa się, że szczątki mają od 50 000 do 130 000 lat. Sekwencja ta została wykorzystana jako grupa obca do doprecyzowania dat rozbieżności w ewolucji słoniowatych. Stwierdzono, że tempo zmiany sekwencji mtDNA u trąbowców było znacznie niższe niż u naczelnych.

Analiza mtDNA z 2020 r. ze szczątków mastodontów amerykańskich zebranych we wschodniej Beringii wykazała, że ​​należą one do dwóch odmiennych genetycznie kladów . Klady datowano na różne interglacjały , co sugeruje powtarzający się wzorzec kolonizacji podczas interglacjału, po którym następuje ekstyrpacja podczas późniejszego postępu lodowca. Klady Beringa charakteryzowały się mniejszą różnorodnością genetyczną niż populacje występujące na południe od lądolodów, co sugeruje, że zostały założone przez stosunkowo niewielkie populacje migrujące.

Opis

Przywrócenie amerykańskiego mastodonta

Współczesne rekonstrukcje oparte na szczątkach częściowych i szkieletowych ujawniają, że mastodonty przypominały wyglądem słonie i, w mniejszym stopniu, mamuty , choć nie były z nimi blisko spokrewnione. W porównaniu z mamutami mastodonty miały krótsze nogi, dłuższe ciało i były silniej umięśnione, co przypominało budowę obecnych słoni azjatyckich . Średnia wielkość ciała gatunku M. americanum wynosiła około 2,3 m (7 stóp 7 cali) wysokości w kłębie, co odpowiada dużej samicy lub małemu samcowi; duże samce miały do ​​2,8 m (9 stóp 2 cale) wysokości. Wśród największych samców 35-letni AMNH 9950 miał 2,89 m (9,5 stopy) wzrostu i ważył 7,8 ton (7,7 długich ton; 8,6 ton amerykańskich), podczas gdy inny miał 3,25 m (10,7 stopy) wzrostu i ważył 11 ton. (11 długich ton; 12 krótkich ton).

Amerykańskie zęby trzonowe mastodonta w Państwowym Muzeum Pensylwanii

Podobnie jak współczesne słonie, samice były mniejsze od samców. Mieli niską i długą czaszkę z długimi zakrzywionymi kłami, przy czym samce były masywniejsze i mocniej zakrzywione. Mastodonty miały zęby w kształcie guzków, bardzo różniące się od zębów mamuta i słonia (które mają szereg emaliowanych płytek), dobrze nadające się do żucia liści i gałęzi drzew i krzewów.

Mastodonty są zazwyczaj przedstawiane z grubą sierścią podobną do mamutów włochatych, ale nie ma na to żadnych zachowanych dowodów.

Paleobiologia

Zachowanie społeczne

Samica i cielę M. pacificus w Muzeum George C. Page

Na podstawie charakterystyki miejsc kostnych mastodontów można wywnioskować, że podobnie jak u współczesnych trąbowców, grupa społeczna mastodontów składała się z dorosłych samic i młodych, żyjących w połączonych grupach zwanych stadami mieszanymi. Samce po osiągnięciu dojrzałości płciowej porzuciły stada mieszane i żyły samotnie lub w związkach męskich. Podobnie jak u współczesnych słoni, prawdopodobnie nie było sezonowej synchronizacji aktywności godowej, ponieważ zarówno samce, jak i samice szukały siebie nawzajem, gdy są aktywne seksualnie.

M. americanum samiec i samica, University of Michigan

Dieta

Mastodonty zostały scharakteryzowane jako głównie zwierzęta pasące się. Spośród trąbowców z Nowego Świata, wydają się one najbardziej konsekwentnie zbierać, a nie wypasać , spożywać rośliny C 3 w przeciwieństwie do C 4 oraz zajmować zamknięte lasy w porównaniu z bardziej otwartymi siedliskami. Ta nieelastyczność dietetyczna mogła uniemożliwić im inwazję na Amerykę Południową podczas Wielkiego Wymiany Amerykańskiej , ze względu na konieczność przekraczania w tym celu obszarów trawiastych. Większość opisów zawartości jelit wskazuje gałązki iglaste jako dominujący element ich diety. Inne relacje (np. mastodont Płonącego Drzewa ) donoszą o braku zawartości drzew iglastych i sugerują selektywne żerowanie na niskiej roślinności zielnej, co sugeruje mieszaną dietę zgryzania i wypasu, a dowody dostarczone przez badania izotopowej chemii kości wskazują na sezonowe preferencje do zgryzania. Badanie wzorców mikrozużycia zębów mastodontów wskazuje, że mastodonty mogły dostosować swoją dietę do ekosystemu, z regionalnymi wzorcami żywienia odpowiadającymi lasom borealnym w porównaniu z bagnami cyprysów, podczas gdy populacja w danym miejscu była czasami w stanie utrzymać swoją niszę żywieniową poprzez zmiany klimatu i przeglądaj dostępność gatunków.

Dystrybucja i siedlisko

Przywrócenie amerykańskiego stada mastodontów przez Charlesa R. Knighta

Zasięg większości gatunków Mammuta jest nieznany, ponieważ ich występowanie jest ograniczone do kilku stanowisk, z wyjątkiem mastodonta amerykańskiego ( M. americanum ), który jest jednym z najszerzej występujących trąbowców plejstoceńskich w Ameryce Północnej. M. americanum witryn kopalnych wahają się w czasie z Blancan do Rancholabrean etapach fauny oraz w miejscach z tak daleko na północ jak Alaska, jak daleko na wschód, jak na Florydzie, a na południe aż stanie Puebla w środkowym Meksyku, z wydzielonym rekordu z Hondurasu , prawdopodobnie odzwierciedlając wyniki maksymalnej ekspansji osiągniętej przez amerykańskiego mastodonta w późnym plejstocenie. Kilka odosobnionych raportów mówi o znajdowaniu mastodontów wzdłuż wschodniego wybrzeża aż do regionu Nowej Anglii, z wysokimi koncentracjami w regionie Środkowego Atlantyku. Istnieją mocne dowody wskazujące na to, że członkowie Mammuta byli żyjącymi w lesie trąbowcami, dominującymi w lasach i lasach, i żerowali na drzewach i krzewach. Najwyraźniej nie rozproszyły się na południe do Ameryki Południowej, spekuluje się, że było to spowodowane specjalizacją dietetyczną w określonym rodzaju roślinności.

Wygaśnięcie

Dowody ze skamielin wskazują, że mastodonty prawdopodobnie zniknęły z Ameryki Północnej około 10 500 lat temu w ramach masowego wymierania większości megafauny plejstoceńskiej, która, jak się powszechnie uważa, była wynikiem ludzkiej presji polowania. Najnowsze paleoindianie wszedł Ameryk i rozszerzona o stosunkowo dużej liczbie 13.000 lat temu, a ich polowanie mogło spowodować stopniowe ścieranie populacji Mastodon. Analiza kłów mastodontów z regionu Wielkich Jezior Amerykańskich na przestrzeni kilku tysięcy lat przed ich wyginięciem na tym obszarze wskazuje na tendencję spadkową wieku dojrzewania; jest to sprzeczne z tym, czego można by się spodziewać, gdyby doświadczali stresu z niesprzyjającego środowiska, ale jest zgodne ze zmniejszeniem konkurencji międzygatunkowej, która wynikałaby ze zmniejszenia populacji przez polowania przez ludzi.

Z drugiej strony sekwencjonowanie DNA środowiskowego wskazuje, że zanik megafaunalnego DNA w Ameryce Północnej koreluje w czasie z poważnymi zmianami w DNA roślin, co sugeruje kluczową rolę zmian klimatycznych. Modelowanie oparte na całej skamieniałości trąbowców sugeruje również, że klimat był ważniejszym czynnikiem, chociaż polowania na ludzi nakładają „podwójne zagrożenie” na mastodonty i ich krewniaków.

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

Zewnętrzne linki