古代巨型哺乳动物——从棕色从熊到野牛,再到其他动物——死亡是男孩的游戏。至少这是你从世界各地自然历史博物馆的金库中得出的结论,那里的大多数哺乳动物化石标本都来自雄性。

根据9月3日发表在《美国科学》杂志上的一项研究,这与厌女症关系不大,而是与史前种群分布、性别特定的死亡原因,以及一系列影响大型哺乳动物死亡地点和方式的其他因素有关美国国家科学院院刊

据基因组程序员、该研究的合著者格雷厄姆·高尔说,澳大利亚阿德莱德大学的研究人员在分析了他们自己收藏的标本中的古代DNA后,首先发现了这一奇怪的趋势。有几种方法可以鉴定古代骨头的性别。如果你足够幸运,有一整块骨头,比如头骨,男性和女性的大小、形状和尺寸可能会有所不同。高尔说,在碎片的情况下,研究人员可能不得不深入DNA以获得x染色体序列的数量。但在大多数如此古老的标本中,可用的DNA是稀缺的。高尔说,从大约2万个样本中,研究人员只提取了5%的可用DNA。

在为另一项研究分析了7个古代野牛骨骼样本后,高尔注意到大多数都是雄性。这让他很困惑,所以他问一位同事是否可以看看她的样品。当他达到25或30岁时,偏见就很明显了。“其中75%是男性,”他说。

来自新墨西哥更新世的野牛化石。
来自新墨西哥更新世的野牛化石。詹姆斯·圣约翰/CC by 2.0

2017年晚些时候,瑞典自然历史博物馆的研究人员发表了一篇论文当代生物学证实了高尔所看到的偏见。在生物学家Patrícia Pečnerová的带领下,研究人员对95组猛犸象遗骸进行了性别鉴定,发现惊人的69%是雄性。和高尔一样,Pečnerová的研究小组并没有着手研究化石收藏中的性别差异。他们正在进行一个更大的项目,研究长毛象种群的基因组,以更多地了解这种动物在灭绝前的6万年里是如何表现和社交的。

研究人员被他们所看到的震惊了。没有人预料到在化石记录中会发现如此巨大的偏差,因为没有迹象表明猛犸象种群的雌性与雄性的比例在出生时是不平衡的。他们认为,年轻的雄性猛犸象更有可能独自旅行,远离母系氏族群体的智慧和保护,类似于今天大象社会的运作方式。换句话说,这些年轻、鲁莽、鲁莽的雄性猛犸象更有可能陷入某种麻烦而死亡,从被困在坑里到与狩猎的人类发生冲突。对古生物学家来说幸运的是,其中一些死亡地点——沼泽、裂缝、湖泊——非常适合保存遗骸。高尔说:“他们更有可能做傻事,比如死在沥青坑里。”

Pečnerová在一封电子邮件中解释说:“在这种类型的研究中,有一些固有的推测性,因为我们必须把不同类型的证据放在一起,然后找到最简约的解释。”“我们无法出去观察灭绝物种的行为和生活方式。”

当高尔的团队读到当代生物学纸上,他们决定深入挖掘。他们将物种范围扩大到棕熊。高尔和他的同事们对186头北极野牛和91头北极棕熊的遗骸进行了性别鉴定。

维也纳自然历史博物馆展出的长毛象。
维也纳自然历史博物馆展出的长毛象。Monika Ďuríčková/CC by 2.0

他们发现,在这些收藏中,75%的野牛化石是雄性。这并不奇怪,基于Pečnerová对猛犸象群体行为的理论,因为野牛的社会结构同样隔离了年轻的雄性。高尔说:“根据(猛犸象)的理论,一些雄性野牛正在离开,做一些愚蠢的事情。”他补充说,研究人员无法测试年龄来进一步支持这一理论,但他希望将来能这样做。

在棕熊种群中,三分之二是雄性,这有点令人惊讶。熊不会成群结队。高尔说:“在美国,你可能会在黄石公园看到一群棕熊聚集在一个垃圾桶周围,但它们通常是单独行动。”他们必须考虑其他行为差异来解释这种差异。研究人员推测,男性的活动范围比女性大得多,因此他们死亡的区域和环境范围更广,这反过来又使他们的化石更容易被人类发现。在更高海拔采集的样本中,性别差异逐渐缩小,因为那里的食物更稀缺,雌性的活动范围也更大。Pečnerová说,她对这些发现感到惊讶,因为熊种群与猛犸象和草原野牛讲述了一个非常不同的故事。“然而,如果你仔细考虑一下,”她说,“它完全有道理。”

研究人员还统计了世界上最大的四家自然历史博物馆在线数据库中的男性和女性标本:纽约的美国自然历史博物馆、伦敦的自然历史博物馆、华盛顿特区的史密森学会国家自然历史博物馆和皇家安大略博物馆。这些标本是在过去的一百年里收集的,主要是通过狩猎和诱捕。

除了蝙蝠、树懒和食蚁兽之外,他们在所有哺乳动物目中都发现了同样的偏见。这三个国家的女性都多于男性。以蝙蝠为例,研究人员推测这种偏差可能是由于来自单一栖息地的集合。在一年中的某些时候,一个栖息地可能会被母系蝙蝠群占据,这是一群处于生产、哺乳和断奶不同阶段的雌性蝙蝠。世界上最大的现代蝙蝠母系群落栖息在德克萨斯州欧洲蕨洞穴每年产生数百万只幼崽。至于树懒和食蚁兽,还没有定论。

一只来自更新世法国的洞熊。
一只来自更新世法国的洞熊。詹姆斯·圣约翰/CC by 2.0

研究人员都在玩弄另一种理论:几十年前的收藏者是否更有可能寻找更大、更令人印象深刻的化石战利品,这往往会显示出对男性的偏好?这种偏见在现代鸟类收藏中表现得很明显,羽毛艳丽的雄鸟数量远远超过了更谦虚的雌鸟。根据高尔的说法,在猛犸象和野牛等古代野兽的头骨中,性别二态——一个物种中男性和女性个体之间的显著解剖差异——是很明显的,所以男性遗骸可能是更理想的发现。但是,对显示出明显性别二态性的样本数量的分析并没有给出明确的结果。

虽然这些偏见确实产生了关于更新世行为(和现代人类行为)的有趣理论,但它们给基于博物馆藏品的科学带来了非常现实的问题。这些标本是了解解剖、变异、饮食、范围等早已灭绝动物的最大数据来源之一。如果是这样的话,我们对这些生物的大部分了解都来自于一个不能反映现实的种群。因此,这篇论文建议,在可能的情况下,博物馆馆长应该选择标本或寻求更平衡的藏品,以代表两性,以及一系列的地点、年龄和时期。

在那之前,对于雌性猛犸象、野牛和棕熊化石来说,这是一个孤独的世界。