猛犸象

猛犸象
          猛犸象
  猛犸象(学名:Mammuthus),古哺乳动物,是一种长鼻目的特化的象,生活在1.1万年前,体重达到8吨,是现代象的两倍。最著名的种类是真猛犸象,在极地附近的冰原上觅食与生活,也被称为“长毛象”。猛犸象源于非洲,早更新世时分布于欧洲亚洲北美洲的北部地区,尤其是冻原地带。周身覆盖有棕色长毛,有一层厚脂肪可隔寒,门齿向上弯曲,夏季以草类和豆类为食,冬季以灌木、树皮为食,以群居为主。最后一批西伯利亚猛犸象大约于公元前2000年灭绝,那时正好是埃及建立金字塔时代。猛犸象以整个种群的灭亡标志了第四纪冰川时代的结束。2012年4月,象牙猎人在俄罗斯西伯利亚冻土中发现了有史以来保存最完整的猛犸象遗骸。如今科学家正积极以DNA复制技术,计划复活猛犸象。  

科学分类

  界:动物界 Animalia  门:脊索动物门 Chordata  纲:哺乳纲 Mammalia  目:长鼻目 Proboscidea  科:象科 Elephantidae  属:猛犸象属 Mammuthus  Brookes, 1828  种:  哥伦比亚猛犸M. columbi  侏儒猛犸M. exilis  杰弗逊猛犸M. jeffersonii  南方猛犸M. meridionalis  真猛犸M. primigenius 

史料记载

  中国人最早记载了封冻于西伯利亚冻土下的猛犸。成书于汉代的《神异经》(托名东方朔所撰)称北方冻土下的猛犸屍体为鼷鼠。西晋张华所撰的博物志对猛犸也有记载。17世纪的俄国殖民者叶尔马克在西伯利亚探险时曾将猛犸肉烤熟作为食物。猛犸象曾经在中国的黑龙江、辽宁等东北平原华北平原出现过,北京也出现过猛犸象化石。  

形态特征

保存在北京自然博物馆的猛犸象真身
保存在北京自然博物馆的猛犸象真身
  猛犸象曾经是世界上最大的象。和他们的现代亲戚一样,猛犸象身高体壮,猛犸中已知最大的种类,肩高4米,重达6-8吨,个别雄性的体重超过12吨,但是大部分种类的猛犸只有现代亚洲象那么大。在其嘴部长出一对弯曲的大门牙。一头成熟的猛犸,身长达5米,体高约3米。它身上披着黑色的细密长毛,皮很厚,具有极厚的脂肪层,厚度可达9厘米。猛犸具有极强的御寒能力。与现代象不同,它们并非生活在热带亚热带,而是广泛分布在北方严寒地带。大小近似现代的象,但头骨比现代的象短而高。从侧面看,它的背部是身体的最高点,从背部开始往后很陡地降下来,脖颈处有一个明显的凹陷,表皮长满了长毛,其形象如同一个驼背的老人。无下门齿,上门齿很长,向上、向外卷曲。臼齿由许多齿板组成,齿板排列紧密,约有30片,板与板之间是发达的白垩质层。  基于对他们的近亲现代象的研究,猛犸的怀孕期可能长达22个月,一胎只生育一个后代。他们的社会结构可能与非洲象或者亚洲象相似,雌性生活在由一个雌性首领领导群体中,同时雄性单独生活或者在性成熟之后生活在松散的小群中。  曾生存于亚欧大陆北部及北美洲北部更新世晚期的寒冷地区。苏联西伯利亚北部及北美的阿拉斯加半岛的冻土层中,都曾发现带有皮肉的完整个体,胃中仍保存有当地生长的冻土带的植物。中国东北、山东长岛、内蒙古、宁夏等地区也曾发现过猛犸的化石。科学家认为,地球上的猛犸是死于突如其来的冰期,使得死亡后的尸体即遭冻结,故未来得及腐烂。又由于千百年来在地穴中受到冰雪的保护掩埋,故能完整地被保存下来。  

灭绝原因 

· 自然原因

  猛犸象生活到距今1万年的时候突然全部绝灭了,是什么原因造成的呢?专家们做过仔细的研究,找出了许多的原因,但归纳起来还是由外因和内因共同造成的。
高达2.8米的猛犸象模型
  高达2.8米的猛犸象模型
  外因:气候变暖,猛犸象被迫向北方迁移,活动区域缩小了,草场植物减少了,使猛犸象得不到足够的食物,面临着饥饿的威胁。  内因:生长速度缓慢。以现代象为例,从怀孕到产仔需要22个月,猛犸象生活在严寒地带,推测其怀孕期会更长。在人类和猛兽的追杀下,幼象的成活率极低,且被捕杀的数量离现代越近越多,一旦它们的生殖与死亡之间的平衡遭到破坏,其数量就会不可避免的迅速减少直至绝灭。这是大自然的淘汰规律,并非对猛犸象不公平。新生代的第三纪末期时也发生过类似的情况,当时大量的原始哺乳动物绝灭了,由现代动物的祖先取代了它们,猛犸象的祖先那时代替了它们,现在该轮到它们让出地盘了。猛犸象以自己整个种群的灭亡标志了第四纪冰川时代的结束。  

· 人为原因

  另类说法,猛犸死于人手?  一项新的研究发现,猛犸是死于人手,而并非由于气候变化导致了这些动物的灭绝。  一直以来,对于猛犸的灭绝原因存在两种猜测:气候灭绝说和人类屠杀导致灭绝说。为了解决这一争论,美国一个考古学小组对这两种学说进行了检验。他们推断,如果是人类捕杀导致了猛犸的灭绝,那么在一个特定的区域内,猛犸的灭绝时间应该与人类进入这一地区的时间相互吻合。而如果猛犸是由于气候变化灭绝的,那么在一个特定的地区内,猛犸应该与人类同时存在,并且仅仅是在气候改变发生后才走向灭绝。  这项研究工作总共涉及了5个大陆的41个考古学遗址。研究人员发现,当人类迁徙出非洲后,在他们的栖息地留下了死亡的象和猛犸的痕迹。一个地区一旦被人类占有,那么象和猛犸的化石记录便在这一地区停止了。研究者指出,使现代象幸存下来的避难所都是对人类缺乏吸引力的地方,例如热带雨林。 

发现猛犸象遗骸

  西伯利亚冻土中发现保存最完整的猛犸象遗骸,疑冰河世纪洞穴人捕杀,人类捕猎猛犸象首次获证实。
考古发现猛犸象遗骸
  考古发现猛犸象遗骸
  2012年4月,象牙猎人在俄罗斯西伯利亚最偏远的地区--雅库特的尤斯特-雅尼思科伊地区发现了有史以来保存最完整的猛犸象遗骸。搜寻象牙的人在西伯利亚冻土中发现它那保存完好的身体,然后交给了科学家。象牙猎人发现的这头猛犸象遗骸几乎全部冰冻,是独一无二的。猛犸蓬松的姜黄色皮毛色泽鲜艳,就和这个动物在冰封的陆地上漫步时一样。它的眼睛、脚趾甚至内脏器官都完整地保存了下来,第一次证明了人类捕猎猛犸象的历史,也显示人类的存在导致了猛犸象的灭绝。科学家发现,这头猛犸象死时最多只有三四岁,生活在一万多年前。  最值得注意的是它的背上有两处整齐的伤口,体内有几块骨头被移除,例如脊骨、颅骨、肋骨和盆骨等。科学家在它的毛皮附近找到了颅骨。一条很长的直线切口从头部延伸到背部中央,还有一个开放性伤口显得十分不同,它上面布满图案,有一些很小的锯齿,好像来自一种原始的像锯子一样的工具。这次技术熟练的屠杀不可能是狮子等食肉动物的杰作,很可能是冰河世纪洞穴人为了生存进行的捕杀。  猛犸象一直是洞穴壁画的主题,但这是北半球被冰原覆盖40%时,人类捕杀这些大型动物的第一个证据。这项研究显示,一万年前猛犸象在全面解冻期完全灭绝,而人类的肆意捕杀或许扮演了重要角色。  这头约1.8米长的猛犸象名为尤卡,好像在早期从另一个食肉动物那里逃脱。一条断腿和身上的多处伤口都表明它曾拼命挣扎过。美国密歇根大学地球与环境科学教授、猛犸象专家丹尼尔-费希尔表示:“我们有强有力的证据证明尤卡和某个顶级捕食者之间发生过一场生死搏斗,或许是狮子。更有趣的是,有些线索表明人类很可能在早期参与了这场屠杀。”  冰河世纪开始时,猛犸象从非洲大象进化而来,它们比今天的大象大两倍左右,重达8吨。另外,长牙能帮它们抵御捕食者,从冰雪中挖出草和灌木等。  科学家可以解剖尤卡,或用红外线扫描观察它的器官,了解猛犸象设法适应恶劣气候的原因。他们还能用最先进的技术检查它那通常情况下已经丢失的体组织,以便分析它的基因组,这增加了从遗骸中克隆一头猛犸象的可能性。  自然历史博物馆的艾德里安-李斯特教授说:“从外表看起来,它是我们发现的最完整的猛犸象遗骸。以前发现的大多数化石只有骨骼和牙齿,因为它们被埋在地下。只有在西伯利亚非常遥远的北部,才能发现一个像它一样的遗骸,不仅有肉、皮肤,还有毛发。”

复活猛犸象  

· 多种说法

  针对复活猛犸象问题,科学界有多种不同意见。一直以来,多国科学家致力于猛犸象的研究,并希望有一天能利用现代克隆技术将猛犸象复活。俄罗斯科学家在1989年就着手在西伯利亚建立“侏罗纪公园”,希望重现猛犸象所存在的冰河时期的生态环境,将这里打造成为猛犸象的侏罗纪公园。
科学家发现猛犸象遗骸
  科学家发现猛犸象遗骸
  2008年,一些科学家称,他们通过对从一具冰冻的猛犸象骸骨中提取的DNA样本分析,已破译了大约3000万个“字母”的遗传密码,尽管这只相当于全部遗传密码的1%左右。国际科学家小组成员、美国宾夕法尼亚州立大学斯蒂芬妮·舒斯特博士在《科学》杂志上宣布了他们最新研究成果。尽管对于猛犸象的复活,质疑声一直不断,但是成功破译猛犸象遗传密码显然已经重新燃起科学家对克隆猛犸象的兴趣。  2008年11月20日,英国《每日邮报》报道,美国科学家通过一团猛犸象的毛发,成功破译出这个史前庞然大物80%的基因组。尽管这是一团毫无光泽的毛发,却使科学家在复活猛犸象的道路上又向前迈进了一步。  一些研究人员建议使用冰冻猛犸象尸体的皮肤或毛发克隆猛犸象。领导此项研究的宾夕法尼亚州立大学教授斯蒂芬妮·舒斯特博士说:“从理论上讲,通过破译这个基因组,我们可以获取重要的信息,将来有一天,只要将独特的猛犸象DNA序列融入现代象的基因组中,这些信息或能帮助其他研究人员复活猛犸象。”  但是,西澳大利亚默多克大学古生物DNA实验室主任迈克尔·邦斯(MichaelBunce)博士给舒斯特教授泼了一瓢凉水。他说:“掌握某种生物的DNA代码并不意味着我们可以通过遗传手段实现重造灭绝生物体的美好愿望。” 

· 三大难题

  有科学家指出,复活猛犸象有三大难题:  难题一:提取没有发生变质和损伤的DNA。科学家若将猛犸象克隆成功,一定要确保从冰冻的猛犸象遗骸中提取完整的DNA,而且DNA要保持原有的活性。但从早已灭绝的猛犸象遗骸上取得的DNA是支离破碎的。想拼凑完整的可能性不大。如果细胞核受到损伤,克隆的可能性就非常小了。
猛犸象遗骸
        猛犸象遗骸
  难题二:细胞核移植的技术难题。有了完整的细胞核,接下来就是要找到匹配的卵细胞。可以在现代动物中找到和猛犸象血缘关系最近的近亲,比如非洲象。提取雌象的卵细胞,然后把猛犸象的细胞核移植到卵细胞中。只有从活的细胞中取出细胞核,然后再将该细胞核植入去核的卵细胞中,才有可能将猛犸象克隆成功。  难题三:借腹怀胎难以控制排斥反应。新的细胞分裂发育成胚胎后,面临的问题就是为猛犸象找到合适的代孕妈妈。借腹怀胎面临的最大难关是如何让猛犸象胚胎在代孕妈妈子宫内着床、发育直至顺利生下猛犸象。对于移植过来的胚胎,母体势必会产生免疫排斥反应,猛犸象胚胎可能在还没有形成器官前就被消灭掉。 

· 前路漫漫

  猛犸象的复活计划现在看来还只是迈出了一小步,还有很长的路要走,面临的困难也非常多。但是如果能通过克隆技术成功复活猛犸象,对于拯救濒危动物是非常有利的,也是一大突破性进展。有专家称,克隆技术可能成为濒危物种延续种族的唯一希望。  2012年“复活”猛犸象这个已不再新鲜的想法最近有了新思路。俄韩两国学者将联手研究克隆猛犸象,为保证猛犸象DNA的活性,他们打算在发现猛犸残骸的地方建立移动实验室,加大成功克隆的机会。  最近的一次,便是日本科研团队,对从俄罗斯西伯利亚冰封于永久冻土之下发掘出的一具猛犸象完整头颅的扫描,发现其脑子里的部分脑干细胞居然还处于活跃状态。这似乎为克隆猛犸象提供了一种可能。  遗憾的是,从猛犸象的体细胞中提取的细胞核始终不具有完整的基因组,而只有零碎的DNA片段。无法获得猛犸象所有的遗传信息,意味着无法复原猛犸象。  尽管此后,科学家从冰冻16年的小鼠细胞中成功提取了完整的遗传物质及染色体,但对于距今上万年的动物遗骸,DNA完整保存的可能性几乎为零。正因如此,学界关于猛犸象、恐龙等消失已久的大型动物能否通过克隆复活一直存在争议。  而即使有一天,科学家能幸运地得到猛犸象的完整遗传信息,也仅仅是迈出了克隆的第一步。  因为一般来讲,完整的克隆过程,是先将由含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的卵细胞中,这一新细胞在体外分裂繁殖发育成胚胎,当胚胎发育到一定程度后,再被植入代孕动物子宫中使动物怀孕,便可产下与提供细胞核者基因相同的动物。