新方法揭示了哺乳动物性状与环境关系的破坏

大型哺乳动物在生态系统中发挥着至关重要的作用。它们创造栖息地、充当猎物、帮助植物茁壮成长，甚至影响野火的燃烧方式。但现在，五万年前生存的大型哺乳动物物种现在只剩下不到一半，而那些幸存的哺乳动物则因气候变化和人类活动的加剧而面临灭绝的威胁。

虽然哺乳动物的灭绝有充分的记录，但很少有研究探讨这些灭绝对哺乳动物群落与其环境相互作用的微妙方式的影响。佐治亚理工学院的研究人员正在使用一种新颖的方法来调查哺乳动物在其环境中的功能在过去如何受到威胁，以及它们未来可能面临哪些挑战。

Jenny McGuire ，生物科学学院副教授、空间生态与古生物学实验室负责人和研究生丹尼尔·劳尔(Daniel Lauer)回顾了数百万年的过去，观察面对生物多样性丧失，东非食草动物与其环境的关系如何以及为何在空间和时间上发生变化。他们使用一种新颖的方法建立模型，展示哺乳动物的特定特征(如体重和牙齿形状)如何随着时间的推移而随着环境的变化而演变，揭示导致生物多样性丧失的因素以及生物多样性丧失如何影响哺乳动物群落的功能。他们的方法提供了一种新策略，用于研究生态变化的影响，并优先考虑保护工作，以帮助哺乳动物群落在未来蓬勃发展。

他们的研究论文发表在《自然通讯》杂志上。

梳理数据

研究人员首先深入研究了东非 186 个地点的数据集合。这些数据包含 200 多种已灭绝和 48 种现代食草动物物种(包括非洲象、长颈鹿、斑马和河马)的记录，显示了过去 740 万年中每个物种在特定时间点的生活地点和时间。数据显示，东非的哺乳动物生物多样性在大约500万年前开始下降。它还揭示了生物多样性下降的多个方面，并且灭绝与环境变化和早期人类的出现同时发生。但麦奎尔和劳尔想了解更多。

劳尔说：“我们想知道，如果我们调查哺乳动物的身体特征如何随着环境的变化而变化，而不是仅仅关注其生物多样性的模式，我们会发现什么。” “这很重要，因为如果哺乳动物物种拥有非常适合其环境的特征，它就能够更好地为该环境的功能做出贡献。但如果情况并非如此，环境可能无法发挥应有的作用。”

为了描绘更全面的图景，他们需要从不同的角度审视生物多样性。这需要一种新的方法，这导致他们采用了一种称为经济计量学的方法。

生态计量学是一种研究动物群落所在的环境条件(例如天气和植被)与动物功能性状(影响其生物性能的性状)之间关系的方法。研究小组选择关注三个特征：体重、牙齿高度和齿数(臼齿上的脊数)。

这些特征中的每一个都表现出一种基于草类与木本植物主导环境的程度的关系。例如，如果一个物种有更高的牙齿，它可以更持久地消耗草原上的磨蚀性草质植被。牙齿较短的物种反而适合吃较软的木本植物，如灌木。

对于这三个特征中的每一个，他们都建立了一个特征与环境关系的模型。他们利用性状数据来估计每个哺乳动物群落周围植被随时间变化的情况，特别是树木和灌木与草地的百分比。

“利用我们的模型，我们能够利用有关哺乳动物群落内发生的特征的信息来估计周围植被的外观，”劳尔说。“由于这些群落存在于不同的时间点，这使我们能够观察哺乳动物与其环境的关系在一段时间内保持的一致性。”

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