Estinzioni Megafauna - Cosa (o chi) ha ucciso tutti i grandi mammiferi?

Le estinzioni megafaunali si riferiscono al decesso documentato di mammiferi di grande corporatura (megafauna) provenienti da tutto il nostro pianeta alla fine dell'ultima era glaciale, all'incirca allo stesso tempo della colonizzazione umana delle ultime regioni più remote Africa. Le estinzioni di massa non erano né sincrone né universali e le ragioni fornite dai ricercatori per tali estinzioni includono (ma non si limitano a) i cambiamenti climatici e l'intervento umano.

Key Takeaways: Megafaunal Extintions

• Le estinzioni megafaunali si verificano quando una preponderanza di mammiferi corposi sembra morire allo stesso tempo.
• Ci sono state sei estinzioni megafaunali sul nostro pianeta durante il tardo Pleistocene
• Il più recente è caduto tra 18.000-11.000 anni fa in Sud America, 30.000-14.000 in Nord America e 50.000-32.000 anni fa in Australia. 
• Questi periodi si verificano quando i continenti furono abitati per la prima volta dall'uomo e quando si verificarono cambiamenti climatici.
• Sembra probabile che invece di essere causati da un particolare evento, tutte e tre le cose (estinzioni megafaunali, colonizzazione umana e cambiamento climatico) abbiano agito insieme per portare il cambiamento ambientale nei continenti. 

Le estinzioni megafaunali del tardo pleistocene si sono verificate durante l'ultima transizione glaciale-interglaciale (LGIT), essenzialmente negli ultimi 130.000 anni, e hanno colpito mammiferi, uccelli e rettili. Ci sono state altre estinzioni di massa molto precedenti, che hanno avuto un impatto su animali e piante. I cinque maggiori eventi di estinzione di massa negli ultimi 500 milioni di anni (mya) si sono verificati alla fine dell'Ordoviciano (443 ma), il tardo Devoniano (375-360 mya), la fine del Permiano (252 mya), la fine di il Triassico (201 mya) e la fine del Cretaceo (66 mya).

Estinzioni dell'era pleistocenica

Prima che i primi umani moderni lasciassero l'Africa per colonizzare il resto del mondo, tutti i continenti erano già popolati da una vasta e diversificata popolazione animale, compresi i nostri cugini ominidi, Neanderthal, Denisovan e Homo erectus. Gli animali con pesi corporei superiori a 45 kg (45 kg), chiamati megafauna, erano abbondanti. Elefanti estinti, cavallo, emù, lupi, ippopotami: la fauna variava con il continente, ma la maggior parte di loro era un mangiatore di piante, con poche specie di predatori. Quasi tutte queste specie di megafauna sono ora estinte; quasi tutte le estinzioni si sono verificate nel periodo della colonizzazione di quelle regioni da parte dei primi umani moderni.

Una replica della statua dell'estinto bradipo di Mylodon che abitava il sud della Patagonia cilena e argentina, all'interno di una grotta nel parco nazionale Torres del Paine che ospitava la creatura preistorica. Germán Vogel / Getty Images

Prima di migrare lontano dall'Africa, i primi esseri umani moderni e i Neanderthal convissero con megafauna in Africa ed Eurasia per diverse decine di migliaia di anni. All'epoca, la maggior parte del pianeta si trovava in ecosistemi di steppe o praterie, mantenuti da megaherbivores, enormi vegetariani che impedivano la colonizzazione degli alberi, calpestavano e consumavano gli alberelli, e ripulivano e rompevano la materia organica.

L'aridità stagionale ha influenzato la disponibilità di pascoli e i cambiamenti climatici che comportano aumenti di umidità sono documentati per il tardo Pleistocene, che si ritiene abbia esercitato una pressione di estinzione sui pascoli megafaunali dei pascoli modificando, frammentando e in alcuni casi sostituendo le steppe con foreste. Cambiamenti climatici, migrazione di esseri umani, estinzione di megafauna: che è arrivata per prima?

Quale è venuto per primo?

Nonostante ciò che potresti aver letto, non è chiaro quale di queste forze - i cambiamenti climatici, la migrazione umana e le estinzioni megafaunali - abbiano causato gli altri, ed è molto probabile che le tre forze abbiano lavorato insieme per ridisegnare il pianeta. Quando la nostra terra divenne più fredda, la vegetazione cambiò e gli animali che non si adattarono rapidamente si estinsero. Il cambiamento climatico potrebbe aver guidato le migrazioni umane. Le persone che si spostano in nuovi territori come nuovi predatori potrebbero aver avuto effetti negativi sulla fauna esistente, attraverso l'eccesso di una preda animale particolarmente facile o la diffusione di nuove malattie.

Ma va ricordato che la perdita dei mega-erbivori ha guidato anche il cambiamento climatico. Studi di recinzione hanno dimostrato che i mammiferi di grande corporatura come gli elefanti sopprimono la vegetazione legnosa, rappresentando l'80% della perdita di piante legnose. La perdita di un gran numero di mega-mammiferi che navigano, pascolano e mangiano erba ha certamente portato o aggiunto alla diminuzione della vegetazione aperta e dei mosaici dell'habitat, all'aumento della presenza di incendi e al declino delle piante co-evolute. Gli effetti a lungo termine sulla dispersione dei semi continuano a influenzare la distribuzione delle specie vegetali per migliaia di anni.

Questa coincidenza di esseri umani nella migrazione, nei cambiamenti climatici e nella morte degli animali è il momento più recente della nostra storia umana in cui i cambiamenti climatici e le interazioni umane hanno riprogettato insieme la tavolozza vivente del nostro pianeta. Due aree del nostro pianeta sono al centro degli studi sulle estinzioni megafaunali del tardo pleistocene: Nord America e Australia, con alcuni studi in corso in Sud America ed Eurasia. Tutte queste aree erano soggette a massicci cambiamenti di temperatura, inclusa la presenza variabile di ghiaccio glaciale, e la vita di piante e animali; ognuno ha sostenuto l'arrivo di un nuovo predatore nella catena alimentare; ciascuno ha visto diminuzioni e riconfigurazioni relative dell'animale e delle piante disponibili. Le prove raccolte da archeologi e paleontologi in ciascuna delle aree raccontano una storia leggermente diversa.

Nord America

• Prima colonizzazione umana: 15.000 anni fa (cal BP), (siti pre-Clovis)
• Ultimo massimo glaciale: ~ 30.000-14.000 cal BP
• Dryas più giovani: 12.900-11.550 cal. BP
• Siti importanti: Rancho La Brea (California, USA), molti siti Clovis e pre-Clovis.
• Intervallo di spegnimento: Il 15% è scomparso durante Clovis e il giovane Dryas si sovrappone, 13,8-11,4 cal BP
• Specie: ~ 35, 72% di megafauna, incluso il lupo terribile (Canis dirus), coyote (C. latrans) e gatti dai denti a sciabola (Smilodon fatalis); Leone americano, orso a faccia corta (Arctodus simus), orso bruno (Ursus arctos), sciabola a denti di scimitarra (Siero di omotherium) e dhole (Cuon alpinus)

Mentre la data esatta è ancora in discussione, è molto probabile che gli umani siano arrivati ​​per la prima volta in Nord America non più tardi di circa 15.000 anni fa, e forse fino a 20.000 anni fa, alla fine dell'ultimo massimo glaciale, quando si entra in le Americhe di Beringia divennero fattibili. I continenti del Nord e del Sud America furono rapidamente colonizzati, con popolazioni stabilite in Cile da 14.500, sicuramente entro poche centinaia di anni dalla prima entrata nelle Americhe.

Il Nord America ha perso circa 35 generi di animali per lo più grandi durante il tardo Pleistocene, rappresentando forse il 50% di tutte le specie di mammiferi più grandi di 32 kg (70 libbre) e tutte le specie più grandi di 1.000 kg (2.200 libbre). Il bradipo di terra, il leone americano, il lupo terribile e l'orso dalla faccia corta, il mammut lanoso, il mastodonte e il Glyptotherium (un grande armadillo corposo) scomparvero tutti. Allo stesso tempo, 19 generi di uccelli sono scomparsi; e alcuni animali e uccelli hanno apportato cambiamenti radicali nei loro habitat, cambiando in modo permanente i loro modelli migratori. Sulla base di studi sui pollini, anche le distribuzioni di piante hanno visto un cambiamento radicale principalmente tra 13.000 e 10.000 anni di calendario fa.

Tra 15.000 e 10.000 anni fa, la combustione della biomassa aumentò gradualmente, in particolare ai movimenti del rapido cambiamento climatico a 13,9, 13,2 e 11,7 mila anni fa. Questi cambiamenti non sono attualmente identificati con cambiamenti specifici nella densità della popolazione umana o con i tempi dell'estinzione megafaunal, ma ciò non significa necessariamente che non siano correlati - gli effetti della perdita di mammiferi di grande corporatura sulla vegetazione sono molto lunghi- durata.

Evidenza australiana

• Prima colonizzazione umana: 45.000-50.000 cal. BP
• Siti importanti: Darling Downs, Kings Creek, Lynch's Crater (tutti nel Queensland); Mt Cripps e Mowbray Swamp (Tasmania), Cuddie Springs e Lake Mungo (Nuovo Galles del Sud)
• Intervallo di spegnimento: 122.000-7.000 anni fa; almeno 14 generi di mammiferi e 88 specie tra 50.000 e 32.000 caloriari BP
• Specie: Procoptodon (canguro gigante a faccia corta), Genyornis newtoni, Zygomaturus, Protemnodon, canguri di sthenurine e T. carnifex

In Australia, negli ultimi anni sono stati condotti numerosi studi sulle estinzioni megafaunali, ma i loro risultati sono contraddittori e le conclusioni devono essere considerate controverse oggi. Una difficoltà con l'evidenza è che l'entrada umano in Australia si è verificato molto più tempo fa di quello delle Americhe. La maggior parte degli studiosi concorda sul fatto che gli umani abbiano raggiunto il continente australiano almeno fino a 50.000 anni fa; ma le prove sono scarse e la datazione al radiocarbonio è inefficace per le date più vecchie di 50.000 anni.

Genyornis newtoni, Zygomaturus, Protemnodon, canguri di sthenurine e T. carnifex tutti sono scomparsi all'occupazione umana della terraferma australiana o poco dopo. Venti o più generi di marsupiali, monotremi, uccelli e rettili giganti sono stati probabilmente spazzati via a causa dell'intervento diretto delle popolazioni umane poiché non sono in grado di trovare alcun legame con i cambiamenti climatici. Il declino locale della diversità è iniziato quasi 75.000 anni prima della colonizzazione umana e quindi non può essere il risultato dell'intervento umano.

Sud America

Sono state pubblicate ricerche meno accademiche sulle estinzioni di massa in Sud America, almeno sulla stampa accademica in lingua inglese. Tuttavia, recenti ricerche suggeriscono che l'intensità e la tempistica dell'estinzione variavano in tutto il continente sudamericano, a partire dalle latitudini settentrionali diverse migliaia di anni prima dell'occupazione umana, ma diventando più intense e rapide alle latitudini più meridionali, dopo l'arrivo degli umani. Inoltre, il ritmo di estinzione sembra aver accelerato circa 1.000 anni dopo l'arrivo degli umani, in coincidenza con inversioni regionali fredde, l'equivalente sudamericano di Younger Dryas.

Alcuni studiosi hanno notato modelli di differenze stadiali / interstadiali tra Nord e Sud America e hanno concluso che, sebbene non vi siano prove del "modello blitzkrieg", vale a dire l'uccisione di massa da parte degli esseri umani, la presenza umana in combinazione con la rapida espansione delle foreste e i cambiamenti ambientali sembrano aver portato al collasso dell'ecosistema megafaunale nel giro di poche centinaia di anni.

• Prima colonizzazione umana: 14.500 cal BP (Monte Verde, Cile)
• Ultimo massimo glaciale: 12.500-11.800 cal. BP, in Patagonia
• Inversione a freddo (Circa equivalente a Younger Dryas): 15.500-11.800 BP (varia in tutto il continente)
• Siti importanti: Lapa da Escrivânia 5 (Brasile), Campo La Borde (Argentina), Monte Verde (Cile), Pedra Pintada (Brasile), Cueva del Milodón, Fell's Cave (Patagonia)
• Die-off: BP da 18.000 a 11.000 cal
• Specie: 52 generi o 83% di tutta la megafauna; Holmesina, Glyptodon, Haplomastodon, prima della colonizzazione umana; Cuvieronius, Gomphotheres, Glossotherium, Equus, Hippidion, Mylodon, Eremotherium e Toxodon circa 1.000 anni dopo la colonizzazione umana iniziale; Smilodon, Catonyx, Megatherium e Doedicurus, tardo olocene

Recentemente, le prove della sopravvivenza di diverse specie di bradipo gigante sono state scoperte nelle Indie Occidentali, fino a 5.000 anni fa, in coincidenza con l'arrivo degli umani nella regione.

Fonti selezionate

• Barnosky, Anthony D., et al. "Impatto variabile dell'estinzione megafaunale del tardo quaternario nel causare cambiamenti di stato ecologici nel Nord e nel Sud America." Atti della National Academy of Sciences 113,4 (2016): 856-61. 
• DeSantis, Larisa R. G., et al. "Risposte dietetiche di Sahul (Pleistocene Australia-Nuova Guinea) Megafauna ai cambiamenti climatici e ambientali." Paleobiologia 43,2 (2017): 181-95. 
• Galetti, Mauro, et al. "Eredità ecologica ed evolutiva delle estinzioni di Megafauna." Recensioni biologiche 93,2 (2018): 845-62. 
• Metcalf, Jessica L., et al. "Ruoli sinergici di riscaldamento climatico e occupazione umana nelle estinzioni megafaunali della Patagonia durante l'ultima degradazione." La scienza avanza 2.6 (2016). 
• Rabanus-Wallace, M. Timothy, et al. "Gli isotopi megafaunali rivelano il ruolo dell'umidità aumentata su Rangeland durante le estinzioni del tardo pleistocene." Ecologia ed evoluzione della natura 1 (2017): 0125. 
• Tóth, Anikó B., et al. "Riorganizzazione delle comunità di mammiferi sopravvissuti dopo l'estinzione megaununale del fine del pleistocene." Scienza 365.6459 (2019): 1305-08. 
• van der Kaars, Sander, et al. "Gli umani piuttosto che il clima la causa primaria dell'estinzione megaununale del pleistocene in Australia." Natura Communications 8 (2017): 14142.