Megafauna Extinctions - Wat (of wie) heeft alle grote zoogdieren vermoord?

Megafaunale uitsterving verwijst naar de gedocumenteerde afsterving van zoogdieren met een groot lichaam (megafauna) van over onze hele planeet aan het einde van de laatste ijstijd, op ongeveer hetzelfde moment als de menselijke kolonisatie van de laatste, meest verafgelegen gebieden uit Afrika. De massale uitstervingen waren niet synchroon of universeel, en de redenen die door onderzoekers voor die uitsterving worden aangevoerd, omvatten (maar zijn niet beperkt tot) klimaatverandering en menselijk ingrijpen.

Belangrijkste afhaalrestaurants: Megafaunal uitsterven

• Megafaunale uitstervingen doen zich voor wanneer een overgrote meerderheid van zoogdieren met grote lichamen tegelijkertijd lijkt af te sterven.
• Er zijn zes megafaunale uitstervingen op onze planeet geweest tijdens het Late Pleistoceen
• De meest recente viel tussen 18.000 - 11.000 jaar geleden in Zuid-Amerika, 30.000 - 14.000 jaar in Noord-Amerika en 50.000 - 32.000 jaar geleden in Australië. 
• Deze periodes doen zich voor toen de continenten voor het eerst door mensen werden bewoond, en wanneer klimaatveranderingen plaatsvonden.
• Het lijkt aannemelijk dat alle drie dingen (megafaunale uitsterving, menselijke kolonisatie en klimaatverandering) eerder dan door een bepaalde gebeurtenis zijn veroorzaakt, hebben samengewerkt om milieuverandering naar de continenten te brengen. 

Het megafaunale uitsterven van het late Pleistoceen vond plaats tijdens de laatste glaciale-interlaciale overgang (LGIT), in wezen de laatste 130.000 jaar, en het trof zoogdieren, vogels en reptielen. Er zijn andere, veel eerdere massale uitstervingen geweest die zowel dieren als planten hebben getroffen. De vijf grootste massa-uitstervingsgebeurtenissen in de afgelopen 500 miljoen jaar (mya) vonden plaats aan het einde van de Ordovician (443 ma), het Laat-Devoon (375-360 mya), het einde van het Perm (252 mya), het einde van het Trias (201 mya) en het einde van het Krijt (66 mya).

Pleistoceen tijdperk uitstervingen

Voordat de vroege moderne mens Afrika verliet om de rest van de wereld te koloniseren, waren alle continenten al bevolkt door een grote en diverse dierenpopulatie, inclusief onze mensachtige neven, Neanderthalers, Denisovans en homo erectus. Dieren met lichaamsgewichten van meer dan 100 pond (45 kilogram), genaamd megafauna, waren overvloedig. Uitgestorven olifant, paard, emoe, wolven, nijlpaarden: de fauna varieerde met het continent, maar de meeste waren planteneters, met weinig roofdiersoorten. Bijna al deze megafauna-soorten zijn nu uitgestorven; bijna alle uitstervingen vonden plaats rond de tijd van de kolonisatie van die gebieden door vroegmoderne mensen.

Een replica-standbeeld van de uitgestorven Mylodon-grondluiaard die in het zuiden van het Chileense en Argentijnse Patagonië woonde, in een grot in het nationale park Torres del Paine, waar het prehistorische wezen was gevestigd. Germán Vogel / Getty Images

Voordat ze ver van Afrika migreerden, bestonden vroege moderne mensen en Neanderthalers tienduizenden jaren samen met megafauna in Afrika en Eurazië. In die tijd bevond het grootste deel van de planeet zich in steppe- of graslandecosystemen, onderhouden door megaherbivoren, massieve vegetariërs die de kolonisatie van bomen belemmerden, vertrapte en geconsumeerde jonge boompjes, en de organische stof opgeruimd en afgebroken.

Seizoensgebonden droogte beïnvloedde de beschikbaarheid van rangelands, en klimaatverandering met toename van vocht is gedocumenteerd voor het late Pleistoceen, waarvan wordt aangenomen dat het uitstervingsdruk heeft uitgeoefend op megafaunale rangeland grazers door de steppen te veranderen, te fragmenteren en in sommige gevallen te vervangen door bossen. Klimaatverandering, migratie van mensen, uitsterven van megafauna: dat kwam eerst?

Welke eerst kwam?

Ondanks wat je misschien hebt gelezen, is het niet duidelijk welke van deze krachten - klimaatverandering, menselijke migratie en megafaunale uitstervingen - de anderen hebben veroorzaakt, en het is zeer waarschijnlijk dat de drie krachten samenwerkten om de planeet opnieuw vorm te geven. Toen onze aarde kouder werd, veranderde de vegetatie en stierven dieren die zich niet snel aanpasten. Klimaatverandering kan heel goed hebben geleid tot menselijke migraties. Mensen die naar nieuwe gebieden verhuizen als nieuwe roofdieren, kunnen negatieve effecten hebben gehad op de bestaande fauna, door het overmatig doden van een bijzonder gemakkelijke dierenprooi of de verspreiding van nieuwe ziekten.

Maar er moet aan worden herinnerd dat het verlies van de mega-herbivoren ook de klimaatverandering heeft veroorzaakt. Behuizingsstudies hebben aangetoond dat zoogdieren met grote body zoals olifanten houtachtige vegetatie onderdrukken, goed voor 80% van het verlies aan houtachtige planten. Het verlies van grote aantallen rondsnuffelende, grazende en grasetende mega-zoogdieren heeft zeker geleid tot of toegevoegd aan de afname van open vegetatie en habitatmozaïeken, het toegenomen voorkomen van brand en de afname van gelijktijdig geëvolueerde planten. Langetermijneffecten op zaaddispersie blijven duizenden jaren de verspreiding van plantensoorten beïnvloeden.

Dit samen voorkomen van mensen in migratie, klimaatverandering en het afsterven van dieren is de meest recente tijd in onze menselijke geschiedenis waarin klimaatverandering en menselijke interacties samen het levende palet van onze planeet opnieuw vorm gaven. Twee gebieden van onze planeet zijn de primaire focus van de studies van megafaunale uitstervingen in het late Pleistoceen: Noord-Amerika en Australië, en sommige studies worden voortgezet in Zuid-Amerika en Eurazië. Al deze gebieden waren onderhevig aan enorme temperatuurveranderingen, waaronder de variabele aanwezigheid van ijs en planten- en dierenleven; elk hield de komst van een nieuw roofdier in de voedselketen in stand; elke zag gerelateerde afnames en herconfiguratie van de beschikbare dieren en planten. Bewijs verzameld door archeologen en paleontologen in elk van de gebieden vertelt een iets ander verhaal.

Noord Amerika

• Vroegste menselijke kolonisatie: 15.000 kalenderjaren geleden (cal BP), (pre-Clovis-sites)
• Laatste glaciale maximum: ~ 30.000-14.000 cal BP
• Jongere Dryas: 12.900-11.550 cal BP
• Belangrijke sites: Rancho La Brea (Californië, VS), veel Clovis- en pre-Clovis-sites.
• Die-off bereik: 15% verdwenen tijdens Clovis en de jongere Dryas overlappen elkaar, 13.8-11.4 cal BP
• Soorten: ~ 35, 72% van megafauna, inclusief dire wolf (Canis-virus), coyotes (C. latrans) en sabeltandkatten (Smilodon fatalis); Amerikaanse leeuw, beer met korte gezichten (Arctodus simus), bruine beer (Ursus arctos), kromzwaard-sabercat (Homotherium serum) en dhole (Cuon alpinus)

Hoewel de exacte datum nog steeds wordt besproken, is het zeer waarschijnlijk dat mensen voor het eerst in Noord-Amerika aankwamen niet later dan ongeveer 15.000 jaar geleden, en misschien tot 20.000 jaar geleden, aan het einde van het laatste glaciale maximum, bij binnenkomst in Amerika uit Beringia werd haalbaar. De Noord- en Zuid-Amerikaanse continenten werden snel gekoloniseerd, met een bevolking die zich in 14.500 in Chili vestigde, zeker binnen een paar honderd jaar na de eerste binnenkomst in Amerika.

Noord-Amerika verloor ongeveer 35 geslachten van meestal grote dieren tijdens het late pleistoceen, goed voor misschien 50% van alle zoogdier-soorten groter dan 70 lbs (32 kg), en alle soorten groter dan 2.200 lbs (1.000 kg). De grondluiaard, de Amerikaanse leeuw, de afschuwelijke wolf en de korte beer, wollige mammoet, mastodon en Glyptotherium (een groot gordeldier) verdwenen allemaal. Tegelijkertijd verdwenen 19 geslachten vogels; en sommige dieren en vogels brachten radicale veranderingen aan in hun leefomgeving en veranderden hun migratiepatronen permanent. Gebaseerd op pollenstudies, zagen plantendistributies ook een radicale verandering, voornamelijk tussen 13.000 tot 10.000 kalenderjaren geleden (cal BP).

Tussen 15.000 en 10.000 jaar geleden nam de verbranding van biomassa geleidelijk toe, met name bij de bewegingen van snelle klimaatverandering op 13,9, 13,2 en 11,7 duizend jaar geleden. Deze veranderingen worden momenteel niet geïdentificeerd met specifieke veranderingen in de populatiedichtheid van de mens of met de timing van het uitsterven van megafaunums, maar dat betekent niet noodzakelijkerwijs dat ze geen verband met elkaar hebben - de effecten van het verlies van zoogdieren met een grote body op de vegetatie zijn erg lang- blijvend.

Australisch bewijs

• Vroegste menselijke kolonisatie: 45.000-50.000 cal BP
• Belangrijke sites: Darling Downs, Kings Creek, Lynch's Crater (allemaal in Queensland); Mt Cripps en Mowbray Swamp (Tasmanië), Cuddie Springs en Lake Mungo (New South Wales)
• Die-off bereik: 122.000-7.000 jaar geleden; ten minste 14 zoogdieren en 88 soorten tussen 50.000-32.000 cal BP
• Soorten: Procoptodon (gigantische kangoeroe met een kort gezicht), Genyornis newtoni, Zygomaturus, Protemnodon, sthenurine kangoeroes en T. carnifex

In Australië zijn de laatste tijd verschillende onderzoeken naar megafaunale uitsterving uitgevoerd, maar de resultaten daarvan zijn tegenstrijdig en conclusies moeten vandaag als controversieel worden beschouwd. Een moeilijkheid met het bewijs is dat de menselijke entrada in Australië zoveel langer geleden plaatsvond dan die van de Amerika's. De meeste geleerden zijn het erover eens dat mensen het Australische continent minstens 50.000 jaar geleden hebben bereikt; maar het bewijs is schaars en koolstofdatering is niet effectief voor datums ouder dan 50.000 jaar oud.

Genyornis newtoni, Zygomaturus, Protemnodon, sthenurine kangoeroes en T. carnifex alle verdwenen bij of kort na de menselijke bezetting van het vasteland van Australië. Twintig of meer geslachten van gigantische buideldieren, monotremes, vogels en reptielen werden waarschijnlijk weggevaagd vanwege de directe tussenkomst van menselijke populaties, omdat ze geen verband kunnen vinden met klimaatverandering. De lokale achteruitgang in diversiteit begon bijna 75.000 jaar vóór menselijke kolonisatie en kan dus niet het resultaat zijn van menselijke tussenkomst.

Zuid-Amerika

Minder wetenschappelijk onderzoek naar massale uitstervingen in Zuid-Amerika is gepubliceerd, althans in de Engelstalige academische pers. Recent onderzoek suggereert echter dat de intensiteit en timing van uitsterven varieerde over het Zuid-Amerikaanse continent, beginnend in de noordelijke breedtegraden enkele duizenden jaren vóór de menselijke bezetting, maar steeds intenser en sneller werd in de zuidelijke hogere breedtegraden, nadat de mens arriveerde. Verder lijkt het tempo van uitsterven te zijn versneld ongeveer 1000 jaar nadat de mensen arriveerden, samenvallend met regionale koude omkeringen, het Zuid-Amerikaanse equivalent van Jongere Dryas.

Sommige wetenschappers hebben patronen van stadiale / interstadiale verschillen tussen Noord- en Zuid-Amerika opgemerkt en zijn tot de conclusie gekomen dat hoewel er geen bewijs is voor het "blitzkrieg-model" - dat wil zeggen massamoord door mensen - de menselijke aanwezigheid in combinatie met de snelle uitbreiding van bossen en veranderingen in het milieu lijkt te hebben geleid tot de ineenstorting van het megafaunale ecosysteem binnen een paar honderd jaar.

• Vroegste menselijke kolonisatie: 14.500 cal BP (Monte Verde, Chili)
• Laatste glaciale maximum: 12.500-11.800 cal BP, in Patagonië
• Koude omkering (Ongeveer gelijk aan de jongere drya's): 15.500-11.800 cal BP (varieert over het continent)
• Belangrijke sites: Lapa da Escrivânia 5 (Brazilië), Campo La Borde (Argentinië), Monte Verde (Chili), Pedra Pintada (Brazilië), Cueva del Milodón, Fell's Cave (Patagonië)
• Die-off: 18.000 tot 11.000 cal BP
• Soorten: 52 geslachten of 83% van alle megafauna; Holmesina, Glyptodon, Haplomastodon, voorafgaand aan menselijke kolonisatie; Cuvieronius, Gomphotheres, Glossotherium, Equus, Hippidion, Mylodon, Eremotherium en Toxodon ongeveer 1000 jaar na de eerste menselijke kolonisatie; Smilodon, Catonyx, Megatherium en Doedicurus, laat Holoceen

Onlangs is in West-Indië bewijs gevonden voor het overleven van verschillende soorten gigantische grondluiaard, tot 5000 jaar geleden, samenvallend met de komst van mensen in de regio.

Geselecteerde bronnen

• Barnosky, Anthony D., et al. "Variabele impact van laat-quaternair megafaunaal uitsterven bij het veroorzaken van ecologische staatsverschuivingen in Noord- en Zuid-Amerika." Proceedings van de National Academy of Sciences 113.4 (2016): 856-61. 
• DeSantis, Larisa R. G., et al. "Dieetreacties van Sahul (Pleistoceen Australië-Nieuw-Guinea) Megafauna op klimaat- en milieuverandering." Paleobiology 43.2 (2017): 181-95. 
• Galetti, Mauro, et al. "Ecologische en evolutionaire erfenis van Megafauna uitsterven." Biologische beoordelingen 93.2 (2018): 845-62. 
• Metcalf, Jessica L., et al. "Synergetische rollen van klimaatopwarming en menselijke bezetting in Patagonische megafaunale uitstervingen tijdens de laatste deglaciatie." Wetenschap gaat vooruit 2.6 (2016). 
• Rabanus-Wallace, M. Timothy, et al. "Megafaunale isotopen onthullen de rol van verhoogde vochtigheid op Rangeland tijdens uitsterven van het late pleistoceen." Natuurecologie en evolutie 1 (2017): 0125. 
• Tóth, Anikó B., et al. "Reorganisatie van overlevende zoogdierengemeenschappen na het Megafaunale uitsterven van het eind-Pleistoceen." Wetenschap 365.6459 (2019): 1305-08. 
• van der Kaars, Sander, et al. "Mensen eerder dan klimaat de primaire oorzaak van Pleistoceen Megafaunal uitsterven in Australië." Natuur Communications 8 (2017): 14142.