通过分析 DNA 和研究古老的动物骨骼,研究人员已经能够重建挪威诺德兰洞穴中的动物多样性。IBV 生物科学系教授 Sanne Boessenkool 表示: “我们发现了几种令我们惊讶的动物物种。除此之外,我们还发现了由于气候变暖而再次向北移动的动物的骨头。”

古代 DNA 和骨骼揭示了几千年前气候变化导致的物种迁移

她强调,上一个冰河时期之后气候所发生的事情不能用来消除当前人为气候变化所造成的后果的严重性。

“但是这些知识可以帮助我们更好地分析气候变化将如何影响未来的动物多样性,”博森库尔说。

“我们知道以前气候变暖,但我们不太了解当时这里生活着什么样的动物。现在我们对最后一次冰雪结束后气候变暖时野生动物如何变化有了新的认识年龄,”Aurélie Boilard 博士说。 IBV 候选人。

独特的洞穴

在《科学进展》杂志上发表的一篇新文章中,Boessenkool、Boilard 和其他几位同事介绍了纳尔维克市诺德兰一个独特洞穴的挖掘结果。在洞穴中发现这一时期如此广泛的沉积物是不寻常的。更不寻常的是,洞穴的沉积物中还保存有如此多的骨头遗骸。

博森库尔说:“我们在这样的地点发现的动物群落的骨头和骨头残骸确实很少,完全没有受到以前的人类影响或现代干扰。”

当为了修建通往诺尔塞姆工业区的道路而拆除部分山坡时,人们发现了这个洞穴。发掘工作由卑尔根大学博物馆副教授 Trond Lødøen 领导,考古学家、地质学家和生物学家参与了研究。

卑尔根大学、NMBU、挪威北极大学博物馆和 UiO 等多所大学之间的合作以及与工业界(现为挪威海德堡材料公司)的合作非常重要。 “我们将骨学知识与骨骼 DNA 分析相结合。这使我们能够重建上一个冰河时代后动物多样性如何变化,”古代 DNA 和生物多样性变化方面的专家 Boessenkool 说。

她与其他学科的研究人员广泛合作,深入研究他们在 Nygrotta 发现的遗迹,Nygrotta 是 Kjøpsvik 大型洞穴系统 Storsteinshola 的一部分。骨学是对骨组织、骨头和骨骼的研究,骨学家帮助鉴定了洞穴中发现的遗骸的种类

“但是超过 90%,即 2000 多个骨头碎片,无法通过这种方式识别。许多骨头都太碎或损坏了,”IBV 博士后研究员、参与该研究的骨科医生之一塞缪尔·詹姆斯·沃克 (Samuel James Walker) 说。该项目。

“我们无法通过骨学识别的小骨头和遗骸已通过一种称为 DNA 条形码的技术进行了识别,”Boilard 补充道。

通过这项技术,研究人员可以深入了解并分析骨头碎片中的 DNA,以确定其属于哪个科、属或物种。通过结合骨学和 DNA 分析,研究人员能够识别出 5,000 至 13,000 年前生活在尼格罗塔附近的多达 40 种不同的动物。

北上的鱼曾经也来过这里

通过检查洞穴中的大量骨头遗骸,专家们取得了几项重大发现。研究人员检查的最新沉积物可以追溯到 5,800 年前。

研究人员解释说:“在这一层中,我们看到适应寒冷的物种已经转移。”

他们在这一层列出的物种包括松鸡等森林鸟类和一种名为鰤鱼(琥珀鱼)的鱼类,随着气候变暖,鰤鱼现在也再次向北移动。

“我们看到今天向北迁移的一些物种以前曾来过这里。我们知道过去气候温暖,但我们并没有全面了解哪些动物物种存在于如此遥远的北方,”博伊拉德解释道。

研究人员还发现了非常早期的淡水鱼遗骸。

“在距今 9500 年前的沉积物中,我们发现了淡水鱼的遗骸。我们不确定这些鱼是如何在冰川融化后迁徙到挪威的。但我们发现淡水鱼很早就到达了北部,几乎是在冰川融化后立即到达的。”冰消失了,”博拉德说。

在这个沉积层中,研究人员还发现了陆地动物,如熊、旅鼠、野兔和几种小鼩鼱。他们还发现了海鸟和贻贝。

所检查的最低且最古老的沉积层已有 13,000 年的历史。那时,海平面高于洞口,气候比现在寒冷。在这一层中,研究人员只发现了适应寒冷条件的鱼类,例如鳕鱼和鳕鱼。

洞穴是过去的独特档案

洞穴是天然洞穴,创造了非常好的保存条件,可以保护遗骸免受外部因素的影响。因此,史前人类的骨头、遗骸甚至DNA都在洞穴中保存得特别完好。诺德兰有很多洞穴,但研究人员调查过的洞穴却很少。

不幸的是,在许多地方,源材料已被践踏和游客没有表现出必要考虑的破坏,并且分析洞穴中的此类沉积物非常困难。研究人员花了几个月的时间来分析尼格罗塔的所有材料。他们使用网眼非常细的筛子来捕获沉积物中的所有骨头。

此外,如此古老的DNA高度降解且容易被污染。这需要研究人员非常仔细地工作,并且样本在 UiO 的一个所谓的古代 DNA 实验室中进行分析。

“通过结合骨学和 DNA 分析,我们已经根据我们分析的骨骼,成功地对存在的物种形成了相当完整的了解。很少有研究能够深入到这样的细节,”Boessenkool 说。

博伊拉德总结道:“我们的研究为动物群落在之前的气候变化期间以及变化发生后如何发展提供了新的见解。”