Hvordan en kæmpe bjørn med kort ansigt nåede de Californiske Kanaløer

Californiens kanaløer er kendt for deres arkæologiske, biologisk og palæontologisk betydning og rigdom, indeholder nogle af de vigtigste tidlige menneskelige steder i Nordamerika. Denne betydning vokser kun med ny udgravning, kemisk, og biomolekylære teknikker, udvide vores vision om dette dynamiske økosystem og dets vedvarende betydning for både mennesker og dyreliv.

I dag, et team af forskere fra University of Oklahoma, Smithsonian National Museum of Natural History, University of Oregon og andre rapporterer den første forekomst af den uddøde gigantiske kortansigtede bjørn, Arctodus simus, fra de Californiske Kanaløer. Dette frygtindgydende udyr – der efter nogle skøn vejer 2, 000 lbs. - engang strejfede forskellige miljøer fra Alaska til Mexico, men er aldrig blevet fundet i en så isoleret ø-sammenhæng. Selvom dette ikke er det første mærkelige pattedyr, der findes på Californiens kanaløer, som engang var hjemsted for en pygmæ mammut og en kæmpe mus, det er det første tilfælde af en potentielt hjemmehørende megafaunal kødæder, som ville udfordre tidligere modeller for kolonisering og udvikling af øernes biodiversitet.

Denne lille knogle, udgravet i 1996, blev længe antaget at være fra en sæl, men eksperter foreslog, at det var fra en bjørn - den første og eneste bjørn, der nogensinde er optaget for Californiens Kanaløer.

"Fundet i et stratum dateret til over 13, 000 år siden, knoglen udgjorde et betydeligt mysterium, sagde Jon Erlandson, en professor ved University of Oregon, der har ledet undersøgelser ved Daisy Cave siden 1990'erne. Var det fra en stor grizzly eller sort bjørn? Prøven hvilede sikkert i Erlandsons laboratorium i mere end 20 år.

I 2016 tåbenet ankom til Laboratories of Molecular Anthropology &Microbiome Research ved University of Oklahoma.

"Fra det øjeblik, jeg hørte, at dette kunne være et unikt eksemplar, Jeg håndterede det med ekstra omhu. Jeg kan huske, at jeg havde svært ved at skære knoglestykket ud; det var så stivt, morfologisk velbevaret prøve, takket være hulens miljø. Heldigvis, dens DNA var velbevaret, også, " sagde Nihan Dagtas, som med succes har udvundet amplificerbart DNA på LMAMRs renrumsanlæg i verdensklasse.

Parallelt, prøven blev analyseret for gamle knogleproteiner (kollagen) ved University of Manchester i Storbritannien, producerer kemiske fingeraftryk, der mest matchede en reference fra brillebjørnen fra Sydamerika - den eneste nulevende slægtning til den kortsigtede bjørn. Disse to uafhængige molekylære analyser, kombineret med traditionelle morfologiske beviser for tåens form og størrelse, bekræftet sin identitet som tilhørende, uventet, til en kæmpe bjørn med kort ansigt.

Torben Rick, som deltog i Daisy Cave udgravningerne og er nu på Smithsonians National Museum of Natural History, var spændt på at anvende en række nye, minimalt destruktive teknologier (aDNA, proteomik, osv.) for at hjælpe med at løse spørgsmålene omkring denne mystiske knogle. "Da resultaterne kom tilbage, at dette var en kortansigtet bjørn dateret til omkring 17, 000 år siden, vi var alle virkelig fascineret af konsekvenserne for øens biogeografi og økologi, " sagde Rick.

Forskere var først forvirrede - hvad lavede en kæmpe bjørn med kort ansigt så langt væk fra sit kendte udbredelsesområde på det californiske fastland? De udviklede et sæt hypoteser for at teste, om det ankom til øen før eller efter døden, og vejede beviserne.

Hvis bjørnen døde på øen, det kan betyde, at en indfødt bestand af kortansigtede bjørne svømmede til øerne og udviklede sig over tusinder af år sammen med pygmæ-mammutterne. Eller svømmede en enkelt person til øen på jagt efter en snack? Forskerne antyder, at en "pre mortem" ankomst af tåen var usandsynlig, da det er det eneste eksemplar fra arten, der nogensinde er fundet på øerne, og bjørne, der dør i huler, findes normalt intakte.

Derefter, forskere vendte sig til en "post mortem"-hypotese:tåen blev bragt til øen af ​​noget eller nogen. "En menneskelig transport af tåbenet virker usandsynligt i betragtning af dens alder og fremragende bevaring, men talrige dyr - kondorer, ørne, måger, og andre - er kendt for at fange og transportere knogler og skaller i kystområder, " sagde Erlandson.

Forskerholdet antyder, at den mest sandsynlige transportform var med vinge. Kemiske analyser kendt som stabile isotoper indikerer, at denne bjørn ernærede sig opportunistisk af havpattedyrskroppe, måske placere den på det rigtige tidspunkt og det rigtige sted, så dens egen krop til sidst bliver fanget af en fugl, såsom en californisk kondor eller skaldet ørn.

"Vi var i stand til at integrere tværfaglige værktøjssæt, herunder morfologi, gammelt DNA, kollagen fingeraftryk, radiocarbondatering og stabile isotoper, at udvikle en robust hypotesetestramme, der giver os mulighed for at udforske oprindelsen af ​​denne mystiske knogle, sagde Courtney Hofman, assisterende professor i antropologi ved University of Oklahoma, meddirektør for LMAMR, og seniorforfatter af undersøgelsen.

Selvom det engang var så udbredt, der er betydelig debat om økologien og adfærden hos bjørne med kort ansigt, og tilgængelige data er sparsomme. Tidligere undersøgelser baseret på tandform og hulrum antydede, at bjørne med kort ansigt fra Los Angeles' berømte La Brea Tar Pits spiste store mængder kulhydrater, hvorimod andre undersøgelser med stabile isotoper antydede, at arten var afhængig af animalsk protein i Alaska og Canada. Overraskende nok, denne tå var det første eksemplar, der testede kosthypoteser på samme måde i Californien.

"Denne lilletå hjalp os med at lægge grunden til at løse nogle store spørgsmål inden for palæontologi, " bemærker Alexis Mychajliw, en postdoktoral forskningsassistent ved University of Oklahoma, forskningsassistent ved La Brea Tar Pits, og hovedforfatter af undersøgelsen. "Det sydlige Californien var fyldt med store kødædere 17, 000 år siden, og det er muligt, at den opportunistiske brug af marine ressourcer hjalp bjørne med kort ansigt til at overleve en hård konkurrence. Det er, indtil klimaet ændrede sig, og mennesker ankom."

"Biogeografisk problemløsning afslører den sene pleistocæne translokation af en kortansigtet bjørn til Californiens kanaløer" blev offentliggjort i Videnskabelige rapporter den 16. sept. 2020.