كسلان ذو إصبعين في حديقة حيوان ناشفيل. لاريسا آر جي ديسانتيس
تخيل الكسلان. من المحتمل أنك تتخيل مخلوقًا متوسط الحجم يسكن الأشجار يتدلى من فرع. حيوانات الكسلان اليوم – التي تظهر عادة على حقائب الظهر والقرطاسية وصناديق الغداء للأطفال – هي مخلوقات بطيئة الحركة، وتعيش بشكل غير واضح في الغابات المطيرة في أمريكا الوسطى وأمريكا الجنوبية.
لكن أسلافهم من العصر الجليدي العملاق، الذين سكنوا الأمريكتين منذ 35 مليون سنة مضت، لم يكونوا مثل معانقي الأشجار النائمين الذين نعرفهم اليوم. لعبت حيوانات الكسلان الأرضية العملاقة – التي يزن بعضها آلاف الأرطال ويبلغ ارتفاعها أكثر من مبنى من طابق واحد – أدوارًا حيوية ومتنوعة في تشكيل النظم البيئية في جميع أنحاء الأمريكتين، وهي الأدوار التي اختفت مع خسارتها في نهاية العصر البليستوسيني.
في دراستنا الجديدة، التي نشرت في مجلة Biology Letters، كنا نهدف إلى إعادة بناء النظام الغذائي لنوعين من حيوانات الكسلان الأرضية العملاقة التي عاشت جنبًا إلى جنب في ما يعرف الآن بجنوب كاليفورنيا. قمنا بتحليل البقايا المستردة من حفر La Brea Tar التي يطلق عليها بالعامية كسلان شاستا الأرضي (نوثروثريوبس شاستنسيس) وكسل هارلان الأرضي (باراميلودون هارلاني). يلقي عملنا الضوء على حياة هذه المخلوقات الرائعة والعواقب التي خلفها انقراضها في جنوب كاليفورنيا منذ 13700 عام على النظم البيئية.
تحديات طب الأسنان
إن دراسة النظام الغذائي للحيوانات المنقرضة غالبًا ما تبدو وكأنها تجميع أحجية الصور المقطوعة مع جزء فقط من قطع الأحجية. لقد أحدثت تحليلات النظائر المستقرة ثورة في كيفية قيام علماء البيئة القديمة بإعادة بناء النظام الغذائي للعديد من الكائنات الحية القديمة. ومن خلال قياس النسب النسبية لنظائر الكربون الخفيفة والثقيلة في مينا الأسنان، يمكننا معرفة أنواع الأطعمة التي يتناولها الحيوان – على سبيل المثال، الأعشاب مقابل الأشجار أو الشجيرات.
توفر أسنان الحفر عينة لتحليلات النظائر المستقرة. أديتيا كوري
لكن أسنان حيوان الكسلان الأرضي العملاق تفتقر إلى المينا، وهي الطبقة الخارجية الصلبة وغير العضوية للغاية الموجودة في معظم أسنان الحيوانات، بما في ذلك أسناننا. بدلاً من ذلك، تتكون أسنان الكسلان بشكل أساسي من العاج، وهو نسيج أكثر مسامية وغني بالعضوية والذي يغير تركيبه الكيميائي بسهولة مع التحجر.
تعتبر تحليلات النظائر المستقرة أقل موثوقية في حيوانات الكسلان لأن التركيب الكيميائي للعاج يمكن أن يتغير بعد الوفاة، مما يؤدي إلى تحريف التوقيعات النظائرية.
أسلوب آخر يستخدمه الباحثون لجمع معلومات حول النظام الغذائي للحيوان يعتمد على تحليل أنماط التآكل المجهري على أسنانه. يمكن لتحليل نسيج التآكل الدقيق للأسنان أن يستنتج ما إذا كان الحيوان يأكل في الغالب الأطعمة القاسية مثل أوراق الشجر والعشب أو الأطعمة الصلبة مثل البذور وحفر الفاكهة. تعتبر هذه التقنية أيضًا صعبة عندما يتعلق الأمر بأسنان الكسلان المتحجرة لأن علامات التآكل قد يتم الحفاظ عليها بشكل مختلف في العاج الأكثر ليونة مقارنة بالمينا الأكثر صلابة.
قبل دراسة أحفورات الكسلان، قمنا بفحص طرق تآكل الأسنان الدقيقة في حيوانات الزينارثران الحديثة، وهي مجموعة من الحيوانات تشمل الكسلان والمدرع وآكلات النمل. أظهرت هذه الدراسة أن تآكل العاج الدقيق يمكن أن يكشف عن الاختلافات الغذائية بين حيوان الكسلان الذي يأكل أوراق الشجر وحيوان المدرع الذي يستهلك الحشرات، مما يمنحنا الثقة في أن هذه الأدوات يمكن أن تكشف عن معلومات غذائية من حفريات كسل الأرض.
تم الكشف عن منافذ غذائية متميزة
أشارت الأبحاث السابقة إلى أن حيوانات الكسلان الأرضية العملاقة كانت إما آكلة العشب أو متصفحات آكلة أوراق الشجر، بناءً على حجم وشكل أسنانها. ومع ذلك، لم يكن هناك في كثير من الأحيان مقاييس أكثر مباشرة للنظام الغذائي – مثل النظائر المستقرة أو تآكل الأسنان الدقيق.
كشفت تحليلاتنا الجديدة عن تباين توقيعات تآكل الأسنان بين نوعي الكسلان الأرضي المتزامنين. كان كسلان هارلان الأرضي، وهو الأكبر بين الاثنين، يتمتع بأنماط تآكل دقيقة تهيمن عليها الأنسجة العميقة الشبيهة بالحفر. يشير هذا النوع من التآكل إلى مضغ الأطعمة الصلبة والصعبة ميكانيكيًا مثل الدرنات والبذور والفطريات ونواة الفاكهة. تتوافق أدلتنا الجديدة مع تكيفات الهيكل العظمي التي تشير إلى قدرات حفر قوية، تتوافق مع البحث عن الأطعمة فوق الأرض وتحتها.
في المقابل، أظهر كسلان شاستا الأرضي أنسجة دقيقة للأسنان أقرب إلى تلك الموجودة في الحيوانات العاشبة آكلة أوراق الشجر والآكلة للنباتات الخشبية. ويؤيد هذا النمط الدراسات السابقة لروثها المتحجر، مما يدل على اتباع نظام غذائي غني بالنباتات الصحراوية مثل اليوكا، والصبار، وشجيرة الملح.
بعد ذلك قمنا بمقارنة أنسجة الكسلان ذات التآكل الدقيق مع تلك الموجودة في ذوات الحوافر مثل الجمال والخيول والبيسون التي تعيش في نفس المنطقة بجنوب كاليفورنيا. لقد أكدنا أن السلوك الغذائي لأي من أنواع الكسلان لا يتداخل بشكل كامل مع الحيوانات العاشبة الأخرى. لم تؤدي حيوانات الكسلان الأرضية العملاقة نفس الوظائف البيئية التي تؤديها الحيوانات العاشبة الأخرى التي تشترك في مناظرها الطبيعية. وبدلاً من ذلك، قام كلا حيواني الكسلان الأرضي بتقسيم بيئتهما ولعبا أدوارًا بيئية تكميلية.
جلبت الانقراضات خسارة بيئية
كان كسلان هارلان الأرضي مهندسًا للنظام البيئي الضخم. فهو يحفر التربة ويتغذى تحت الأرض، مما يؤثر على بنية التربة ودورة المغذيات، بل وينشر البذور والجراثيم الفطرية على مناطق واسعة. تشير الأدلة المتناقلة إلى أن بعض الثمار التي عفا عليها الزمن – مثل برتقال الأوساج الغريب ذو البنية الوعرة وحجم الكرة اللينة – تم تفريقها بواسطة الحيوانات الضخمة القديمة مثل الكسلان الأرضي العملاق. عندما انقرضت الحيوانات الضخمة في العصر الجليدي، ساهمت الخسارة في التقييد الإقليمي لهذه النباتات، حيث لم يكن هناك أحد لنشر بذورها.
والنتيجة الأوسع واضحة: فقد أدت انقراضات الحيوانات الضخمة إلى محو مهندسي النظم الإيكولوجية المهمين، مما أدى إلى تغيرات بيئية متتالية لا تزال تؤثر على مرونة الموائل حتى اليوم. تتوافق نتائجنا مع الأدلة المتزايدة على أن الحفاظ على الحيوانات العاشبة الكبيرة التي تعيش اليوم وفهم تنوع بيئاتها البيئية أمر بالغ الأهمية للحفاظ على النظم البيئية الوظيفية.
إن دراسة أسنان حيوانات الكسلان الأرضية العملاقة المفقودة لم تسلط الضوء على نظامها الغذائي فحسب، بل سلطت الضوء أيضًا على الموروث البيئي المستمر لانقراضها. إن حيوانات الكسلان اليوم، على الرغم من سحرها، تشير فقط إلى التأثير البيئي العميق لأقاربها في عصور ما قبل التاريخ ــ العمالقة الذين شكلوا المناظر الطبيعية بطرق بدأنا للتو في تقديرها.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: لاريسا آر جي ديسانتيس، جامعة فاندربيلت وأديتيا ريدي كوري، جامعة بنسلفانيا
اقرأ المزيد:
تلقت Larisa RG DeSantis تمويلًا من المؤسسة الوطنية للعلوم، ومؤسسة غوغنهايم، وجامعة فاندربيلت. DeSantis هو أيضًا باحث مشارك في متحف ومتحف La Brea Tar.
تلقى Aditya Reddy Kurre تمويلًا من جامعة فاندربيلت.