弗雷德是妈妈的乖儿子在他生命的前三分之一。出生在一万三千多年前,很可能是在现在的中部平原上印第安纳州在美国,这头美洲乳齿象在移动的时候跟在母亲和其他雌性的身边,很像今天的大象,属于母系氏族。随着弗雷德成年,事情发生了变化,就像年轻男性寻找爱情时经常做的那样——在竞争中证明自己。

弗雷德在远离饲养他的兽群的地方建立了自己的领地,并成长为一头推土机般的野兽,体重约为1.6万磅。和现代大象一样高,弗雷德,和其他成员一样Mammut americanum它的建筑要厚重得多。他知道如何施展自己的影响力。在他20多岁的时候,在空气中弥漫着爱情——至少是繁殖——的温暖的几个月里,弗雷德会像春假时在酒吧里打架一样,和其他雄性打架,争取钓到一个合适的单身女子。他的象牙保存着残酷的胜者通吃的证据,直到其中一场激烈的战斗没有对弗雷德有利。34岁时,正值壮年的弗雷德把对手的长牙打在脸上。它刺穿了他的头骨,杀死了他。

他倒下后,遗体沉入沼泽沉积物中。在那里的低氧环境中,他的骨骼保存得如此完好,以至于1998年,当泥炭矿工丹·布辛发现它时,甚至最脆弱的喉咙和脚骨都完好无损——这是一个罕见的发现。Buesching以他祖父的名字命名了这具骨架,并将其转移到印第安纳州立博物馆印第安纳波利斯近十年来,这里的乳齿象一直是明星景点。但弗雷德给古生物学家留下了更深刻的印象,他们不仅拼凑出了他一生中关键时期的旅行地点,还拼凑出了他在一年中的什么时候旅行,甚至是为什么旅行。

周一发表的一篇论文在杂志中PNAS在美国,科学家们追踪了弗雷德多年的季节性旅行。将新信息与之前已知的信息结合起来,再加上乳齿象的一般数据和现代大象的行为,研究小组能够重建弗雷德的传记,几乎和他的骨架一样完整。论文的大部分内容都是对他的一根象牙进行细致而多方面的分析。

这是弗雷德象牙的特写,研究人员将其分割并取样,以揭示它的季节性旅行。
这是弗雷德象牙的特写,研究人员将其分割并取样,以揭示它的季节性旅行。杰里米·马博,密歇根大学新闻

“他的一生都保存在这座迷人的建筑中。我喜欢看到那里,”乔治亚南大学古生物学家凯瑟琳·史密斯说。虽然史密斯没有参与这项新研究,但她花了数年时间分析乳齿象的象牙——包括弗雷德的象牙——用于一个单独的项目。“简单地回去寻找一个人的故事是我一直真正着迷的事情。这就像一个野生动物生物学家,在同一种动物的一生中都在跟踪它们,但用的是化石。”

该团队使用的方法并不新鲜,这也不是科学家第一次将它们应用于冰河时代的动物个体。例如,在2021年,一个单独的团队分析了一只昵称为Kik的1.7万年前长毛猛犸象的象牙并能够重现这种动物在28年生命中的一般运动。然而,这篇关于弗雷德的新论文是第一篇以乳齿象为研究对象的论文,也是第一篇深入研究他旅行的季节性的论文,揭示了一个有趣的新问题。

“这是一个很好的例子,说明了一种新技术一直在发展,并被以不同的方式使用,”古生物学家克里斯·维德加说,他是该博物馆的首席馆长灰色化石遗址和博物馆田纳西州他也没有参与这篇论文。“我们不知道这些乳齿象是如何在景观中移动的,但现在我们正在学习个体的历史。”

科学家们通过分析一根象牙的多个微小样本,绘制了弗雷德的故事。植物吸收并储存它们生长地点特有的化学特征;这些基于锶等元素同位素的特征,可以在地理上被绘制出来——科学家们称之为“等值线”。弗雷德一边闲逛,一边嚼着云杉尖和树枝,积累了这些分子护照印章。因为乳齿象的长牙从未停止生长,而且每年和季节都有不同的层次——类似于树木的年轮——所以这些长牙记录了弗雷德旅行的地点和时间。

古生物学家丹尼尔·费希尔(Daniel Fisher)手里拿着另一种乳齿象的象牙碎片,这些碎片已经为研究做好了准备,其中包括一个显示同心生长层的横截面。
古生物学家丹尼尔·费希尔(Daniel Fisher)手里拿着另一种乳齿象的象牙碎片,这些碎片已经为研究做好了准备,其中包括一个显示同心生长层的横截面。杰里米·马博,密歇根大学新闻

弗雷德似乎一直住在印第安纳州中部,直到12岁。在那之后,作为一个青少年,他搬到了北方,但在他年轻的时候似乎没有做任何季节性的迁移。大约十年后,他成年后,有明显的迹象表明他曾多次与其他雄性打架。

“打斗的证据就在那里,就在它们的象牙上,”密歇根大学古生物学家丹尼尔·费舍尔说,他是该领域首屈一指的乳齿象学者之一,也是最近这篇论文的合著者。费舍尔说,早在弗雷德被竞争对手击倒之前,象牙的早期损伤,包括内部骨折,说明了经常发生战斗的故事,总是发生在春季和夏季,这是一年中研究小组确定的交配季节。

费希尔说:“这颗象牙是在他把它撞向对手后,由于反作用力,被撞进了它骨窝的后部。”“他受到了同样的痛打。这不是你在觅食或挖水的过程中做的事情。这是一种全身的、有力的、全身心投入的接触,否则你就会死。”

季节性暴力的证据表明弗雷德和其他乳齿象进入了暴虐状态,这是一种暂时的极端攻击状态,与击败竞争对手以获得雌性有关。虽然今天的公象也会经历发情,但通常是在冬季;然而,乳齿象所生活的冬季气候比它们的现代亲戚要严酷得多,这也是费舍尔的团队将春夏两季作为冰河时期动物繁殖时间的众多原因之一。费舍尔说:“这篇论文的关键之处在于,我们在一年中同一时间反复看到了战斗的证据,而这正是一年中交配发生的时候。”

新的研究还表明,根据对过去三个夏天的象牙层的分析,弗雷德每年都会去一个特定的地区,在它通常的领地东北约100英里的地方。它就在那儿,就在现在的地方附近韦恩堡这篇论文的第一作者、辛辛那提大学(University of Cincinnati)的古生态学家约书亚·米勒(Joshua Miller)说,弗雷德是在一场必须的战斗中死去的,即使对现代大象来说,这场战斗“也可能以一方或双方的死亡告终”。米勒设计的模型使研究小组能够分析从弗雷德的象牙中收集到的时间和位置数据的复杂相互作用。

“让我印象深刻的是(论文中的)细节水平,”Widga说。“要获得这些数据集并不容易。”Widga还指出,这篇论文的作者很小心地坚持证据,避免猜测,这在讲述一个人的故事时总是一种诱惑。他说:“人们很容易冒着风险,走在数据之前。”“我认为他们在遵守底线方面做得不错。”

事实上,尽管费舍尔和米勒认为弗雷德在温暖的月份前往韦恩堡寻找伴侣,但他们很快补充说,在他生命中的特定时间,是什么吸引他来到这个特定的地点,还有很多需要了解的地方。米勒说,他特别好奇的是,为什么弗雷德青少年时期从未去过韦恩堡地区,尤其是如果那里是交际的热点地区的话。他和费雪还小心地指出,他们的结果只对这一个人有效。米勒说:“弗雷德为科学提供了很多东西,但目前的样本量只有一个。”“我们很想知道这是一个地区性的交配场所,还是只是弗雷德夏天喜欢去的地方。”

从侧面看弗雷德的头骨,致命一击造成的伤口几乎看不见,在他的眼窝和后上颌之间的阴影中。
从侧面看弗雷德的头骨,致命一击造成的伤口几乎看不见,在他的眼窝和后上颌之间的阴影中。由印第安纳州立博物馆和历史遗址提供

对史密斯来说,这篇论文为理解乳齿象行为打开了一个迷人的新篇章。

“你必须从某个地方开始,他们从雄性开始,但为了测试这一点,我们需要找出雌性在做什么,”史密斯说,他对乳齿象象牙的研究主要集中在单个雌性的生命周期上。虽然她认为弗雷德去韦恩堡地区交配是合理的,但她说,符合条件的雌性不太可能也这么做。例如,今天的母象和她们的母系象群在一起。

“女性自己并不是去‘爱岛’度假,”史密斯说。“它们不会离开几天或几周去找配偶。”史密斯说,弗雷德不回到他母亲的畜群寻找配偶是有道理的,但目前还不清楚他是否找到了一个新的畜群并每年返回,或者他是否在同一地区找到了来自不同家庭单位的雌性。史密斯说,最重要的是,“我想知道这些女性在做什么。”

“好的科学总会提出更多好的问题,”她补充道。“这个方法很好。我认为这只是获得大量数据的问题。”

费雪和米勒对此表示赞同。米勒说:“观察雌性是非常重要的下一步。”“我们不得不多次这样做。”

至于弗雷德,他流浪的生活和战斗的日子已经一去不复返了。印第安纳州立博物馆和历史遗址地质馆长佩吉·费舍尔凯勒说:“有时它需要一些灰尘,但它的维护成本相当低。”费舍尔是帮助保存弗雷德遗骨并为展览做准备的团队的一员。她记得,处理这些象牙尤其具有挑战性,因为它们都极其脆弱和沉重——每根都重约100磅。菲舍尔说,目前展出的象牙实际上是出于这个原因铸造的,但展出的骨头是真的,包括弗雷德的头骨和下颚,它们加起来重超过300磅。

“你知道骨头很重,理智上。你知道的,所有东西都非常非常重。但是,当谈到实质问题时,头骨是所以重。你开始思考这种动物携带的重量,”费舍尔凯勒说到流浪的、好斗的乳齿象。“他确实很有个性。”