Лютоволк ( Aenocyon dirus [10] / iː ˈ nɒ s aɪ . ɒ n ˈ d aɪ r ə s / ) — вымерший представитель семейства псовых . Лютоволк обитал в Америке (возможно, единичные находки известны также в Восточной Азии ) в эпоху позднего плейстоцена и раннего голоцена (125 000–9 500 лет назад). Вид был назван в 1858 году, через четыре года после находки первого образца. Признаны два подвида : Aenocyon dirus guildayi и Aenocyon dirus dirus . Самая большая коллекция его окаменелостей была получена из смоляных карьеров Ранчо Ла Бреа в Лос-Анджелесе .
Останки ужасного волка были найдены в широком диапазоне местообитаний, включая равнины, луга и некоторые лесные горные районы Северной Америки, засушливые саванны Южной Америки. Места находятся на высоте от уровня моря до 2255 метров (7400 футов). Ископаемые останки ужасного волка редко находили севернее 42° северной широты ; было всего пять неподтвержденных сообщений выше этой широты. Считается, что это ограничение ареала связано с температурой, добычей или ограничениями среды обитания, налагаемыми близостью к ледниковым щитам Лаврентиды и Кордильер , которые существовали в то время.
Ужасный волк был примерно такого же размера, как и самые крупные современные серые волки ( Canis lupus ): юконский волк и северо-западный волк . A. d. guildayi весил в среднем 60 килограммов (132 фунта), а A. d. dirus — в среднем 68 кг (150 фунтов). Его череп и зубная система соответствовали таковым у C. lupus , но его зубы были больше с большей способностью к срезанию, а сила укуса клыка была сильнее, чем у любого известного вида Canis . Считается, что эти характеристики являются адаптациями для охоты на мегатравоядных позднего плейстоцена , и в Северной Америке его добычей, как известно, были западные лошади , наземные ленивцы , мастодонты , древние бизоны и верблюды . Его вымирание произошло во время четвертичного вымирания вместе с его основными видами добычи. Его зависимость от мегатравоядных была предложена в качестве причины его вымирания, наряду с изменением климата и конкуренцией с другими видами, или сочетанием этих факторов. Ужасные волки жили еще 9500 лет назад, согласно датированным останкам.
С 1850-х годов в Соединенных Штатах находили ископаемые останки вымерших крупных волков, и не сразу стало ясно, что все они принадлежали к одному виду. Первый образец того, что позже стало ассоциироваться с Aenocyon dirus, был найден в середине 1854 года в русле реки Огайо недалеко от Эвансвилля, штат Индиана . Окаменевшая челюстная кость со щечными зубами была получена геологом Джозефом Грэнвиллом Норвудом от коллекционера из Эвансвилля Фрэнсиса А. Линка. Палеонтолог Джозеф Лейди определил, что образец представляет собой вымерший вид волка, и сообщил о нем под названием Canis primaevus . [4] Письма Норвуда Лейди хранятся вместе с типовым образцом (первым представителем вида, имеющим письменное описание) в Академии естественных наук Филадельфии . В 1857 году, исследуя долину реки Найобрара в Небраске, Лейди нашел позвонки вымершего вида Canis , о котором он сообщил в следующем году под названием C. dirus . [1] Название C. primaevus (Leidy 1854) было позже переименовано в Canis indianensis (Leidy 1869), когда Лейди узнал, что название C. primaevus ранее использовал британский натуралист Брайан Хоутон Ходжсон для красного волка . [5]
В 1876 году зоолог Джоэл Асаф Аллен обнаружил останки Canis mississippiensis (Allen 1876) и связал их с C. dirus (Leidy 1858) и Canis indianensis (Leidy 1869). Поскольку было найдено так мало этих трех образцов, Аллен посчитал лучшим оставить каждый образец под его предварительным названием, пока не будет найдено больше материала, чтобы раскрыть их родство. [6] В 1908 году палеонтолог Джон Кэмпбелл Мерриам начал извлекать многочисленные окаменелые фрагменты костей большого волка из смоляных ям Ранчо Ла Бреа. К 1912 году он нашел скелет, достаточно полный, чтобы иметь возможность официально распознать эти и ранее найденные образцы под названием C. dirus (Leidy 1858). Поскольку правила номенклатуры предусматривали, что название вида должно быть старейшим названием, когда-либо применявшимся к нему, [12] Мерриам поэтому выбрал название образца Лейди 1858 года, C. dirus . [13] В 1915 году палеонтолог Эдвард Трокселл выразил свое согласие с Мерриамом, когда он объявил C. indianensis синонимом C. dirus . [14] В 1918 году, после изучения этих окаменелостей, Мерриам предложил объединить их названия в отдельный род Aenocyon (от ainos , «ужасный» и cyon , «собака»), чтобы получить Aenocyon dirus , [2] но в то время не все были согласны с тем, чтобы этот вымерший волк был помещен в новый род, отдельный от рода Canis . [15] Canis ayersi (Sellards 1916) и Aenocyon dirus (Merriam 1918) были признаны синонимами C. dirus палеонтологом Эрнестом Лунделиусом в 1972 году. [16] Все вышеперечисленные таксоны были объявлены синонимами C. dirus в 1979 году, по словам палеонтолога Рональда М. Новака. [17]
В 1984 году исследование Бьёрна Куртена выявило географическую изменчивость в популяциях ужасных волков и предложило два подвида: Canis dirus guildayi (названный Куртеном в честь палеонтолога Джона Э. Гилдея) для особей из Калифорнии и Мексики, которые демонстрировали более короткие конечности и более длинные зубы, и Canis dirus dirus для особей к востоку от Североамериканского континентального водораздела , которые демонстрировали более длинные конечности и более короткие зубы. [3] [18] [19] [20] Куртен обозначил верхнюю челюсть , найденную в пещере Хермит, штат Нью-Мексико, как представляющую номинативный подвид C. d. dirus . [3]
В 2021 году исследование ДНК показало, что ужасный волк представляет собой сильно отличающуюся линию по сравнению с существующими волкоподобными собаками , и это открытие согласуется с ранее предложенной таксономической классификацией ужасного волка как рода Aenocyon (древнегреческий: «ужасный волк»), предложенной Мерриамом в 1918 году. [21]
В Северной Америке семейство псовых появилось 40 миллионов лет назад, [22] [23] а подсемейство псовых Caninae — около 32 миллионов лет назад. [24] От Caninae произошли предки лисицеподобных Vulpini и собакоподобных Canini 9 миллионов лет назад. Эта группа была впервые представлена Eucyon , и в основном койотоподобным Eucyon davisi , который был широко распространен по всей Северной Америке. [25] От Canini 6–5 миллионов лет назад произошла Cerdocyonina , сегодня представленная южноамериканскими псовыми. [26] Ее сестра, волкоподобная Canina, появилась 5 миллионов лет назад, однако, вероятно, они возникли еще 9 миллионов лет назад. [25] Около 7 миллионов лет назад псовые распространились в Евразию и Африку, а Eucyon дал начало первому из рода Canis в Европе. [27] Около 4–3 миллионов лет назад C. chihliensis , первый представитель рода Canis размером с волка , появился в Китае и распространился, дав начало другим представителям рода, похожим на волков, по всей Евразии и Африке. Представители рода Canis позже распространились в Северную Америку. [26]
Ужасный волк эволюционировал в Северной Америке. [26] [21] Однако его предковая линия является предметом споров, существуют две конкурирующие теории. Первая теория основана на ископаемой морфологии , которая указывает на то, что расширение рода Canis из Евразии привело к появлению ужасного волка. [26] Вторая теория основана на данных ДНК, которые указывают на то, что ужасный волк произошел от предковой линии, которая возникла в Америке и была отделена от рода Canis . [21]
Морфологические данные, основанные на ископаемых останках, указывают на то, что расширение рода Canis из Евразии привело к появлению ужасного волка. [26] [28]
В 1974 году Роберт А. Мартин предположил, что крупный североамериканский волк C. armbrusteri (волк Армбрустера) был C. lupus . [29] Новак, Куртен и Анналиса Берта предположили, что C. dirus не произошел от C. lupus . [17] [30] [31] В 1987 году была выдвинута новая гипотеза, согласно которой популяция млекопитающих могла дать начало более крупной форме, называемой гиперморфом, в периоды обилия пищи, но когда пищи становилось меньше, гиперморф либо адаптировался к более мелкой форме, либо вымер. Эта гипотеза могла бы объяснить большие размеры тела, обнаруженные у многих млекопитающих позднего плейстоцена по сравнению с их современными аналогами. И вымирание, и видообразование — процесс, посредством которого новый вид отделяется от более старого — могли происходить одновременно в периоды экстремальных климатических условий. [32] [33] Глория Д. Гуле согласилась с Мартином, предположив далее, что эта гипотеза может объяснить внезапное появление C. dirus в Северной Америке и, судя по сходству в форме их черепа, что C. lupus дал начало гиперморфу C. dirus из-за обилия дичи, стабильной среды и крупных конкурентов. [34]
Три палеонтолога Сяомин Ван , Ричард Х. Тедфорд и Рональд М. Новак предполагают, что C. dirus произошел от Canis armbrusteri , [26] [28] при этом Новак утверждает, что оба вида возникли в Америке [35] и что образцы, найденные в пещере Камберленд, штат Мэриленд , по-видимому, являются C. armbrusteri, дивергирующими в C. dirus . [36] [37] Новак считал, что Canis edwardii был первым появлением волка в Северной Америке, и он, по-видимому, близок к линии, которая произвела C. armbrusteri и C. dirus . [38] Тедфорд считает, что ранний волк из Китая, Canis chihliensis , мог быть предком как C. armbrusteri , так и серого волка C. lupus . [39] Внезапное появление C. armbrusteri в средних широтах Северной Америки в раннем плейстоцене 1,5 миллиона лет назад вместе с мамонтом предполагает, что он был иммигрантом из Азии, [28] а серый волк C. lupus эволюционировал в Берингии позже в плейстоцене и проник в средние широты Северной Америки во время последнего ледникового периода вместе со своей берингийской добычей. [26] [28] [37] В 2010 году Франциско Превости предположил, что C. dirus является сестринским таксоном C. lupus . [40]
C. dirus жил в период с позднего плейстоцена до раннего голоцена , 125 000–10 000 лет назад ( лет до настоящего времени ), в Северной и Южной Америке. [3] Большинство ископаемых из восточной части C. d. dirus датируются 125 000–75 000 лет назад, но ископаемые останки западной части C. d. guildayi не только меньше по размеру, но и более поздние; таким образом, было высказано предположение, что C. d. guildayi произошел от C. d. dirus . [3] [20] Однако существуют спорные образцы C. dirus , которые датируются 250 000 лет назад. Ископаемые образцы C. dirus, обнаруженные в четырех местах в районе Хей-Спрингс округа Шеридан, штат Небраска , были названы Aenocyon dirus nebrascensis (Frick 1930, неописанный), но Фрик не опубликовал их описание. Новак позже назвал этот материал C. armbrusteri ; [41] затем, в 2009 году, Тедфорд официально опубликовал описание образцов и отметил, что, хотя они демонстрировали некоторые морфологические характеристики как C. armbrusteri , так и C. dirus , он назвал их только C. dirus . [39]
Ископаемое, обнаруженное в Конной комнате пещеры Саламандра в Блэк-Хиллс в Южной Дакоте, возможно, принадлежит C. dirus ; если это так, то это один из самых ранних образцов, известных. [19] [42] Он был каталогизирован как Canis cf. C. dirus [43] (где cf. на латыни означает придавать, неопределенный). Ископаемое лошади, найденное в Конной комнате, дало урановую датировку 252 000 лет назад , и предполагалось, что образец Canis cf. dirus относится к тому же периоду. [19] [43] C. armbrusteri и C. dirus имеют некоторые общие характеристики ( синапоморфии ), которые предполагают происхождение последнего от первого. Ископаемое свидетельствует о том, что C. dirus возник около 250 000 лет назад на открытой местности среднего континента, прежде чем распространиться на восток и вытеснить своего предка C. armbrusteri . [28] Таким образом, первое появление C. dirus должно было произойти 250 000 лет назад в Калифорнии и Небраске, а затем в остальной части Соединенных Штатов, Канаде, Мексике, Венесуэле, Эквадоре, Боливии и Перу, [39] но идентичность этих самых ранних ископаемых не подтверждена. [44]
В Южной Америке образцы C. dirus, датированные поздним плейстоценом, были найдены вдоль северного и западного побережья, но ни один из них не был найден в Аргентине, районе, который был заселен Canis gezi и Canis nehringi . [39] Учитывая их сходство и временные рамки, предполагается, что C. gezi был предком Canis nehringi . Одно исследование показало, что C. dirus был более эволюционно получен по сравнению с C. nehringi и был больше по размеру и строению нижних коренных зубов для более эффективного хищничества. [45] По этой причине некоторые исследователи предположили, что C. dirus мог возникнуть в Южной Америке. [46] [19] [31] Тедфорд предположил, что C. armbrusteri был общим предком как для североамериканских, так и для южноамериканских волков. [39] Более поздние исследования пришли к выводу, что C. dirus и C. nehringi были одним и тем же видом, [40] [47] и что C. dirus мигрировал из Северной Америки в Южную, что сделало его участником Великого американского обмена . [40] В 2018 году исследование показало, что Canis gezi не попадает под род Canis и должен быть отнесен к подтрибе Cerdocyonina , однако род не был предложен. [47]
Открытие в 2020 году предполагаемых окаменелостей ужасного волка на северо-востоке Китая указывает на то, что ужасные волки могли пересекать Берингию , когда она существовала. [48]
Данные ДНК указывают на то, что ужасный волк произошел от предковой линии, которая зародилась в Америке и была отделена от рода Canis . [21]
В 1992 году была предпринята попытка извлечь последовательность митохондриальной ДНК из скелетных останков A. d. guildayi, чтобы сравнить его родство с другими видами Canis . Попытка не увенчалась успехом, поскольку эти останки были извлечены из ям Ла-Бреа, а смолу невозможно было удалить из костного материала. [51] В 2014 году попытка извлечь ДНК из колумбийского мамонта из смоляных ям также не увенчалась успехом, и исследование пришло к выводу, что органические соединения из асфальта проникают в кости всех древних образцов из ям Ла-Бреа, что затрудняет извлечение образцов ДНК. [52]
В 2021 году исследователи секвенировали ядерную ДНК (из ядра клетки), взятую из пяти ископаемых останков ужасного волка, датируемых от 13 000 до 50 000 лет назад. Последовательности указывают на то, что ужасный волк является сильно дивергентной линией, которая в последний раз имела общего предка с волкоподобными клыками 5,7 миллиона лет назад. Исследование также измерило многочисленные образцы скелетов ужасного волка и серого волка, которые показали, что их морфология очень похожа, что привело к теории о том, что ужасный волк и серый волк имели тесную эволюционную связь. Был сделан вывод, что морфологическое сходство между ужасными волками и серыми волками обусловлено конвергентной эволюцией . Известно, что представители волкоподобных клыков скрещиваются друг с другом, но исследование не смогло найти никаких указаний на генетическую примесь из пяти образцов ужасного волка с ныне живущими североамериканскими серыми волками и койотами или их общим предком. Это открытие указывает на то, что линии волков и койотов развивались изолированно от линии ужасных волков. [21]
Исследование предполагает раннее происхождение линии ужасного волка в Америке, и что эта географическая изоляция позволила им развить степень репродуктивной изоляции с момента их расхождения 5,7 миллионов лет назад. Койоты, красные волки, серые волки и вымерший Xenocyon эволюционировали в Евразии и распространились в Северную Америку относительно недавно в позднем плейстоцене, поэтому не было никакого смешения с ужасным волком. Долгосрочная изоляция линии ужасного волка подразумевает, что другие американские ископаемые таксоны, включая C. armbrusteri и C. edwardii , также могут принадлежать к линии ужасного волка. Результаты исследования согласуются с ранее предложенной таксономической классификацией ужасного волка как рода Aenocyon . [21]
Возраст большинства местонахождений ужасного волка определяется исключительно биостратиграфией , но биостратиграфия является ненадежным индикатором в пределах асфальтовых отложений. [53] [54] Некоторые участки были датированы радиоуглеродным методом , при этом образцы ужасного волка из карьеров Ла- Бреа датированы в календарных годах следующим образом: 82 образца датированы 13 000–14 000 YBP; 40 образцов датированы 14 000–16 000 YBP; 77 образцов датированы 14 000–18 000 YBP; 37 образцов датированы 17 000–18 000 YBP; 26 образцов датированы 21 000–30 000 YBP; 40 образцов датированы 25 000–28 000 YBP; и 6 образцов датированы 32 000–37 000 YBP. [44] : Образец T1 из пещеры Паудер-Милл-Крик, штат Миссури, датирован 13 170 годом до н. э. [19]
Средние пропорции ужасного волка были похожи на пропорции двух современных североамериканских волков: юконского волка ( Canis lupus pambasileus ) [55] [13] и северо-западного волка ( Canis lupus occidentalis ). [55] Самые крупные северные волки сегодня имеют высоту плеча до 38 дюймов (97 см) и длину тела 69 дюймов (180 см). [56] : 1 Некоторые особи ужасного волка из Ранчо Ла Бреа меньше этого, а некоторые крупнее. [13]
Ужасный волк имел меньшие ноги и большую голову по сравнению с северным волком того же размера тела. Длина черепа могла достигать 310 мм (12 дюймов) или больше, с более широким небом , лобной областью и скуловыми дугами по сравнению с юконским волком. Эти размеры делают череп очень массивным. Его сагиттальный гребень был выше, с затылочной костью, показывающей значительный выступ назад, и с задними концами носовых костей, простирающимися относительно далеко назад в череп. Связанный скелет ужасного волка из Ранчо Ла Бреа трудно найти, потому что смола позволяет костям разбирать во многих направлениях. Были собраны части позвоночника , и было обнаружено, что он похож на таковой у современного волка, с тем же количеством позвонков. [13]
Географические различия у ужасных волков не были обнаружены до 1984 года, когда исследование скелетных останков показало различия в нескольких кранио-дентальных особенностях и пропорциях конечностей между образцами из Калифорнии и Мексики ( A. d. guildayi ) и образцами, найденными к востоку от Континентального водораздела ( A. d. dirus ). Сравнение размеров конечностей показывает, что задние конечности A. d. guildayi были на 8% короче, чем у юконского волка, из-за значительно более короткой большеберцовой кости и плюсны , и что передние конечности также были короче из-за их немного более коротких нижних костей. [57] [58] Благодаря сравнительно более легким и меньшим конечностям и массивной голове A. d. guildayi не был так хорошо приспособлен к бегу, как лесные волки и койоты. [58] [13] A. d. dirus обладал значительно более длинными конечностями, чем A. d. guildayi . Передние конечности были на 14% длиннее, чем у A. d. guildayi, за счет более длинных плечевых костей на 10% , более длинных лучевых костей на 15% и более длинных пястных костей на 15% . Задние конечности были на 10% длиннее, чем у A. d. guildayi, за счет более длинных бедренных и большеберцовых костей на 10%, и более длинных плюсневых костей на 15% . A. d. dirus по длине конечностей сопоставим с юконским волком. [57] Самая большая бедренная кость A. d. dirus была найдена в пещере Кэрролл, штат Миссури, и имела размеры 278 мм (10,9 дюйма). [20]
A. d. guildayi , как полагают, весил в среднем 60 кг (132 фунта), а A. d. dirus весил в среднем 68 кг (150 фунтов), некоторые особи были крупнее, [20] но они не могли превышать 110 кг (243 фунта) из-за ограничений скелета. [59] Для сравнения, средний вес юконского волка составляет 43 кг (95 фунтов) для самцов и 37 кг (82 фунта) для самок. Индивидуальный вес юконских волков может варьироваться от 21 кг (46 фунтов) до 55 кг (121 фунт), [60] при этом один юконский волк весил 79,4 кг (175 фунтов). [56] : 1 Эти цифры показывают, что средний ужасный волк по размеру схож с самым большим современным серым волком. [20]
Останки целого самца A. dirus иногда легко идентифицировать по сравнению с другими образцами Canis, поскольку бакулюм (кость пениса) ужасного волка сильно отличается от таковых у всех других ныне живущих псовых . [19] [57]
Экологические факторы, такие как тип среды обитания, климат, специализация добычи и конкуренция хищников, как было показано, оказывают значительное влияние на краниодентальную пластичность серого волка , которая является адаптацией черепа и зубов из-за влияния окружающей среды. [62] [63] [64] Аналогично, ужасный волк был гиперхищником, с черепом и зубами, приспособленными для охоты на крупную и сопротивляющуюся добычу; [65] [66] [67] форма его черепа и морды со временем менялись, а изменения в размерах его тела коррелировали с колебаниями климата. [68]
Последний ледниковый период , обычно называемый «ледниковым периодом», длился 125 000 [69] –14 500 лет назад [70] и был самым последним ледниковым периодом в текущем ледниковом периоде , который произошел в последние годы плейстоценовой эры. [69] Ледниковый период достиг своего пика во время последнего ледникового максимума , когда ледяные щиты начали наступать с 33 000 лет назад и достигли своих максимальных пределов 26 500 лет назад. Дегляциация началась в Северном полушарии примерно 19 000 лет назад, а в Антарктиде примерно 14 500 лет назад, что согласуется с доказательствами того, что талая ледниковая вода была основным источником резкого повышения уровня моря 14 500 лет назад. [70] Доступ в северную часть Северной Америки был заблокирован висконсинским оледенением . Ископаемые останки из Америки указывают на вымирание в основном крупных животных, называемых плейстоценовой мегафауной , ближе к концу последнего оледенения. [71]
Прибрежная южная Калифорния с 60 000 лет назад до конца последнего ледникового максимума была прохладнее и с более сбалансированным запасом влаги, чем сегодня. Во время последнего ледникового максимума среднегодовая температура снизилась с 11 °C (52 °F) до 5 °C (41 °F) градусов, а годовое количество осадков уменьшилось со 100 см (39 дюймов) до 45 см (18 дюймов). [72] Этот регион не был затронут климатическими эффектами висконсинского оледенения и, как полагают, был убежищем ледникового периода для животных и растений, чувствительных к холоду. [73] [74] [75] К 24 000 году назад обилие дуба и чапараля уменьшилось, но сосны увеличились, создав открытые парковые зоны, похожие на сегодняшние прибрежные горные /можжевеловые леса. После 14 000 лет назад обилие хвойных уменьшилось, а современных прибрежных растительных сообществ, включая дубовые леса, чапараль и прибрежные кустарники шалфея , увеличилось. Равнина Санта-Моника лежит к северу от города Санта-Моника и простирается вдоль южного подножия гор Санта-Моника , и 28 000–26 000 лет назад на ней преобладали прибрежные кустарники шалфея, а на более высоких высотах — кипарисы и сосны. Горы Санта-Моника поддерживали сообщество чапараля на своих склонах и изолированные прибрежные секвойи и кизил в своих защищенных каньонах, наряду с речными сообществами, которые включали иву, красный кедр и платан. Эти растительные сообщества предполагают зимнее количество осадков, аналогичное тому, что есть в современной прибрежной южной Калифорнии, но присутствие прибрежной секвойи, которая теперь встречается в 600 километрах (370 миль) к северу, указывает на более прохладный, влажный и менее сезонный климат, чем сегодня. Эта среда обитания поддерживала крупных травоядных, которые были добычей ужасных волков и их конкурентов. [72]
Ряд образцов животных и растений, которые были пойманы в ловушку и затем сохранены в смоляных ямах, были извлечены и изучены, чтобы исследователи могли узнать о прошлом. Смоляные ямы Ранчо Ла Бреа, расположенные недалеко от Лос-Анджелеса в Южной Калифорнии, представляют собой набор ям с липкими асфальтовыми отложениями, которые различаются по времени отложения от 40 000 до 12 000 лет назад. Начиная с 40 000 лет назад, захваченный асфальт был перемещен через трещины на поверхность под давлением метана, образуя просачивания, которые могут охватывать несколько квадратных метров и быть глубиной 9–11 м (30–36 футов). [53] Большое количество окаменелостей ужасного волка было извлечено из смоляных ям Ла Бреа. [26] Более 200 000 образцов (в основном фрагментов) были извлечены из смоляных ям, [20] с останками, варьирующимися от смилодона до белок, беспозвоночных и растений. [53] Временной период, представленный в углублениях, включает в себя последний ледниковый максимум, когда глобальные температуры были на 8 °C (14 °F) ниже, чем сегодня, переход от плейстоцена к голоцену ( интервал Бёллинга-Аллерёда ), похолодание Древнейшего дриаса , похолодание Позднего дриаса с 12 800 до 11 500 лет назад и вымирание американской мегафауны 12 700 лет назад, когда вымерло 90 родов млекопитающих весом более 44 кг (97 фунтов). [54] [68]
Изотопный анализ может быть использован для идентификации некоторых химических элементов, что позволяет исследователям делать выводы о рационе видов, обнаруженных в ямах. Изотопный анализ костного коллагена , извлеченного из образцов из Ла-Бреа, свидетельствует о том, что ужасный волк, Smilodon , и американский лев ( Panthera atrox ) конкурировали за одну и ту же добычу. Их добычей были «вчерашний верблюд» ( Camelops hesternus ), плейстоценовый бизон ( Bison antiquus ), «карликовый» вилорог ( Capromeryx minor ), западная лошадь ( Equus occidentalis ) и «пасущийся» наземный ленивец ( Paramylodon harlani ), обитающий в североамериканских лугах. Колумбийский мамонт ( Mammuthus columbi ) и американский мастодонт ( Mammut americanum ) были редки в Ла- Бреа. Лошади продолжали питаться смешанной пищей, а вилорогие антилопы — смешанными травоядными, но во время последнего ледникового максимума и связанного с ним изменения в растительности верблюды и бизоны были вынуждены в большей степени полагаться на хвойные деревья. [72]
Исследование изотопных данных окаменелостей ужасного волка из Ла-Бреа, датированных 10 000 лет назад, свидетельствует о том, что лошадь была важным видом добычи в то время, и что ленивец, мастодонт, бизон и верблюд были менее распространены в рационе ужасного волка. [65] Это указывает на то, что ужасный волк не был специалистом по добыче, и в конце позднего плейстоцена перед своим вымиранием он охотился или питался наиболее доступными травоядными. [73] Исследование, основанное на образцах, найденных в Седрале, Сан-Луис-Потоси, показало, что ужасный волк в основном охотился на травоядных, которые потребляли растения C4, и на травоядных со смешанным рационом. [77]
При сравнении с зубами представителей рода Canis , ужасный волк считался наиболее эволюционно производным (продвинутым) видом, похожим на волка, в Америке. Ужасный волк может быть идентифицирован отдельно от всех других видов Canis по наличию: "P2 с задним бугорком; P3 с двумя задними бугорками; M1 с местесцилидом, энтокристом, энтоконулидом и поперечным гребнем, простирающимся от метаконида до гиперконулярного выступа; M2 с энтокристом и энтоконулидом". [30]
Исследование предполагаемой силы укуса клыками большой выборки живых и ископаемых млекопитающих хищников с поправкой на массу тела показало, что для плацентарных млекопитающих сила укуса клыками (в ньютонах /килограмм веса тела) была наибольшей у ужасного волка (163), за которым среди современных псовых следуют четыре гиперхищника, которые часто охотятся на животных крупнее себя: африканская охотничья собака (142), серый волк (136), красный волк (112) и динго (108). Сила укуса хищных зубов показала схожую тенденцию с клыками. Самый большой размер добычи хищника сильно зависит от его биомеханических ограничений. Морфология ужасного волка была похожа на морфологию его ныне живущих сородичей, и если предположить, что ужасный волк был социальным охотником, то его высокая сила укуса по сравнению с ныне живущими псовыми предполагает, что он охотился на относительно крупных животных. Оценка силы укуса пятнистой гиены, поедающей кости (117), поставила под сомнение распространенное предположение о том, что для поедания костей необходима высокая сила укуса клыков и хищных зубов. [67]
Исследование размеров черепа и челюстных мышц ужасных волков не обнаружило существенных различий с современными серыми волками по всем, кроме 4 из 15 мер. Верхняя зубная система была такой же, за исключением того, что у ужасного волка были большие размеры, а P4 имел относительно большее, более массивное лезвие, которое увеличивало режущую способность в хищной точке. Челюсть ужасного волка имела относительно более широкую и более массивную височную мышцу, способную генерировать немного большую силу укуса, чем у серого волка. Из-за расположения челюстей у ужасного волка было меньшее височное плечо, чем у серого волка в нижней хищной точке (m1) и нижней точке p4, но функциональное значение этого неизвестно. Нижние премоляры были относительно немного больше, чем у серого волка, [66] а у ужасного волка m1 был намного больше и имел большую режущую способность. [13] [31] [66] Клыки ужасного волка обладали большей прочностью на изгиб, чем клыки современных псовых эквивалентного размера, и были похожи на клыки гиен и кошачьих. [79] Все эти различия указывают на то, что ужасный волк мог наносить более сильные укусы, чем серый волк, и благодаря своим гибким и более округлым клыкам был лучше приспособлен для борьбы с добычей. [65] [66]
В Ла-Бреа хищные птицы и млекопитающие были привлечены мертвыми или умирающими травоядными, которые завязли в трясине, а затем эти хищники сами оказались в ловушке. [53] [81] По оценкам, попадание травоядных в ловушку происходило один раз в пятьдесят лет, [81] и на каждый случай обнаружения останков травоядных в ямах приходилось около десяти плотоядных. [53] A. d. guildayi является наиболее распространенным хищником, найденным в Ла- Бреа, за ним следует Smilodon . [54] [68] Останки ужасных волков превышают по численности останки серых волков в смоляных ямах в соотношении пять к одному. [44] Во время последнего ледникового максимума прибрежная Калифорния с климатом немного прохладнее и влажнее, чем сегодня, как полагают, была убежищем, [73] и сравнение частоты обнаружения ужасных волков и других останков хищников в Ла- Бреа с другими частями Калифорнии и Северной Америки указывает на значительно большую численность; Таким образом, более высокая численность ужасных волков в регионе Ла-Бреа не отражает более широкую область. [82] Если предположить, что только несколько хищников, которые кормились, попали в ловушку, то вполне вероятно, что в этих случаях вместе кормились довольно большие группы ужасных волков. [83]
Разница между самцом и самкой одного вида, помимо их половых органов, называется половым диморфизмом , и в этом отношении среди псовых существует мало различий. Исследование останков ужасного волка, датированных 15 360–14 310 YBP и взятых из одной ямы, которое было сосредоточено на длине черепа, размере клыков и длине нижних моляров, показало небольшой диморфизм, похожий на таковой у серого волка, что указывает на то, что ужасные волки жили моногамными парами. [83] Их большой размер и чрезвычайно плотоядная зубная система подтверждают предположение о том, что ужасный волк был хищником, питавшимся крупной добычей. [83] [84] [85] Чтобы убить копытных, более крупных, чем они сами, африканская дикая собака, красный волк и серый волк полагаются на свои челюсти, поскольку они не могут использовать свои передние конечности для захвата добычи, и они работают вместе как стая, состоящая из альфа-пары и их потомства текущего и предыдущих лет. Можно предположить, что ужасные волки жили стаями родственников, которыми руководила альфа-пара. [83] Крупные и социальные плотоядные животные могли успешно защищать туши добычи, попавшей в смоляные ямы, от более мелких одиночных хищников, и, таким образом, с наибольшей вероятностью сами могли попасть в ловушку. Многочисленные останки A. d. guildayi и Smilodon, найденные в смоляных ямах, говорят о том, что оба были социальными хищниками. [82] [86]
Все социальные наземные млекопитающие хищники охотятся в основном на наземных травоядных млекопитающих с массой тела, аналогичной совокупной массе членов социальной группы, нападающих на жертву. [59] [87] Крупный размер ужасного волка позволяет предположить, что размер добычи составляет от 300 до 600 кг (от 660 до 1320 фунтов). [20] [84] [85] Анализ стабильных изотопов костей ужасного волка свидетельствует о том, что они отдавали предпочтение жвачным животным, таким как бизоны, а не другим травоядным, но переходили на другую добычу, когда пищи становилось мало, и иногда питались выброшенными на берег китами вдоль побережья Тихого океана, если они были доступны. [20] [66] [88] Стая лесных волков может завалить лося весом 500 кг (1100 фунтов), который является их излюбленной добычей, [20] [56] : 76 и стая ужасных волков, завалившая бизона, вполне возможна. [20] Хотя некоторые исследования предполагают, что из-за поломки зубов ужасный волк должен был грызть кости и, возможно, был падальщиком, его широкое распространение и более грациозные конечности ужасного волка указывают на хищника. Как и серый волк сегодня, ужасный волк, вероятно, использовал свои постхищнические моляры, чтобы получить доступ к костному мозгу, но более крупный размер ужасного волка позволял ему разгрызать более крупные кости. [66]
Поломка зубов связана с поведением хищников. [89] Исследование девяти современных хищников показало, что у каждого четвертого взрослого человека были сломаны зубы, и половина этих поломок были клыками. Больше всего поломок было у пятнистой гиены, которая съедает всю свою добычу, включая кости; меньше всего поломок было у африканской дикой собаки , а серый волк занял промежуточное положение между ними. [90] [89] Поедание костей увеличивает риск случайного перелома из-за относительно высоких, непредсказуемых напряжений, которые оно создает. Чаще всего ломаются клыки, за которыми следуют премоляры, плотоядные моляры и резцы. Клыки — это зубы, которые чаще всего ломаются из-за их формы и функции, которые подвергают их изгибающим напряжениям, которые непредсказуемы как по направлению, так и по величине. Риск перелома зубов также выше при убийстве крупной добычи. [90]
Исследование ископаемых останков крупных хищников из карьеров Ла-Бреа, датированных 36 000–10 000 лет назад, показывает, что частота поломки зубов у ужасного волка, койота, американского льва и смилодона составляет 5–17 % , по сравнению с 0,5–2,7 % у десяти современных хищников. Эти более высокие показатели поломки были у всех зубов, но частота поломки клыков была такой же, как у современных хищников. [ необходимо разъяснение ] У ужасного волка резцы ломались чаще, чем у современного серого волка; таким образом, было высказано предположение, что ужасный волк использовал резцы ближе к кости во время еды. Ископаемые останки ужасного волка из Мексики и Перу демонстрируют схожую картину поломки. Исследование 1993 года предположило, что более высокая частота поломки зубов у хищников плейстоцена по сравнению с современными хищниками не была результатом охоты на более крупную дичь, что можно было бы предположить из-за большего размера первых. Когда добычи мало, конкуренция между хищниками возрастает, заставляя их есть быстрее и, таким образом, потреблять больше костей, что приводит к поломке зубов. [68] [89] [91] Поскольку их добыча вымерла около 10 000 лет назад, то же самое произошло и с этими хищниками плейстоцена, за исключением койота (который является всеядным ) . [89] [91]
В более позднем исследовании ям Ла-Бреа сравнивалась поломка зубов у ужасных волков в два периода времени. В одной яме находились ископаемые ужасные волки, датированные 15 000 YBP, а в другой — 13 000 YBP. Результаты показали, что у ужасных волков 15 000 YBP было в три раза больше поломок зубов, чем у ужасных волков 13 000 YBP, поломки которых соответствовали поломкам девяти современных хищников. Исследование пришло к выводу, что между 15 000 и 14 000 YBP доступность добычи была меньше или конкуренция была выше для ужасных волков, и что к 13 000 YBP, по мере того как виды добычи приближались к вымиранию, конкуренция хищников снижалась, и, следовательно, частота поломок зубов у ужасных волков также снижалась. [91] [92]
Хищники включают как стайных, так и одиночных охотников. Одиночный охотник зависит от сильного укуса клыками, чтобы усмирить свою добычу, и, таким образом, демонстрирует сильный симфиз нижней челюсти . Напротив, стайный охотник, который наносит много более мелких укусов, имеет сравнительно более слабый симфиз нижней челюсти. Таким образом, исследователи могут использовать силу симфиза нижней челюсти у ископаемых образцов плотоядных, чтобы определить, какой это был охотник — стайный или одиночный — и даже как он потреблял свою добычу. Мандибулы псовых укреплены позади хищных зубов, что позволяет животным разгрызать кости своими постхищными зубами (молярами M2 и M3). Исследование показало, что профиль опоры нижней челюсти у ужасного волка был ниже, чем у серого волка и рыжего волка, но очень похож на койота и африканскую охотничью собаку. Слабая дорсовентральная симфизарная область (по сравнению с премолярами P3 и P4) устрашающего волка указывает на то, что он наносил неглубокие укусы, похожие на укусы его современных сородичей, и, следовательно, был стайным охотником. Это говорит о том, что устрашающий волк мог обрабатывать кость, но не был так хорошо приспособлен к этому, как серый волк. [93] Тот факт, что частота переломов у устрашающего волка снизилась в позднем плейстоцене до частоты у его современных сородичей [89] [92], говорит о том, что снижение конкуренции позволило устрашающему волку вернуться к пищевому поведению, включающему меньшее потребление костей, поведению, для которого он был лучше всего приспособлен. [91] [93]
Результаты исследования микроизноса зубов на зубной эмали у представителей видов хищников из карьеров Ла-Бреа, включая ужасных волков, свидетельствуют о том, что эти хищники не испытывали пищевого стресса непосредственно перед своим вымиранием. Доказательства также указывают на то, что степень использования туши (т. е. количество потребленного по отношению к максимально возможному количеству, включая разрушение и потребление костей) была меньше, чем у крупных хищников сегодня. Эти результаты указывают на то, что поломка зубов была связана с охотничьим поведением и размером добычи. [94]
Прошлые исследования предполагали, что изменения размера тела ужасного волка коррелируют с колебаниями климата. [68] [95] Более позднее исследование сравнило краниодентальную морфологию ужасного волка из четырех карьеров Ла-Бреа, каждый из которых представлял четыре разных периода времени. Результаты свидетельствуют об изменении размера ужасного волка, износа и поломки зубов, формы черепа и формы морды с течением времени. Размер тела ужасного волка уменьшился между началом последнего ледникового максимума и его окончанием во время теплого колебания Аллерёд . Доказательства пищевого стресса (дефицит пищи, приводящий к снижению потребления питательных веществ) видны в меньшем размере тела, черепах с большим основанием черепа и более короткой морде (неотения формы и размера), а также большем количестве поломок и износа зубов. У ужасных волков, датированных 17 900 YBP, были все эти особенности, что указывает на пищевой стресс. Ужасные волки возрастом 28 000 лет до нашей эры также в определенной степени демонстрировали многие из этих особенностей, но были самыми крупными из изученных волков, и было высказано предположение, что эти волки также страдали от пищевого стресса, и что волки, жившие до этой даты, были еще больше по размеру. [68] Питательный стресс, вероятно, приводит к более сильным силам укуса, чтобы более полно пожирать туши и ломать кости, [68] [96] и к изменениям в форме черепа для улучшения механического преимущества. Климатические записи Северной Америки показывают циклические колебания во время ледникового периода, которые включали быстрое потепление, за которым следовало постепенное похолодание, называемое событиями Дансгора-Эшгера . Эти циклы могли вызвать повышение температуры и засушливость, а в Ла- Бреа могли вызвать экологический стресс и, следовательно, пищевой стресс. [68] Похожая тенденция была обнаружена у серого волка, который в бассейне Санта-Барбары изначально был массивным, крепким и, возможно, конвергентно эволюционировал с ужасным волком, но был заменен более грациозными формами к началу голоцена. [35] [34] [68]
Незадолго до появления лютого волка Северная Америка была захвачена подродом Canis Xenocyon ( предком азиатского красного волка и африканской охотничьей собаки), который был таким же большим, как лютый волк, и более гиперхищным. Ископаемая летопись показывает, что они были редки, и предполагается, что они не могли конкурировать с недавно выведенным лютым волком. [97] Анализ стабильных изотопов свидетельствует о том, что лютый волк, Smilodon , и американский лев конкурировали за одну и ту же добычу. [72] [94] Другие крупные плотоядные животные включали вымершего североамериканского гигантского короткомордого медведя ( Arctodus simus ), современную пуму ( Puma concolor ), плейстоценового койота ( Canis latrans ) и плейстоценового серого волка , который был более массивным и крепким, чем сегодня. Эти хищники, возможно, конкурировали с людьми, которые охотились за похожей добычей. [94]
Образцы, которые были идентифицированы по морфологии как берингийские волки ( C. lupus ) и датированы радиоуглеродным методом 25 800–14 300 YBP, были найдены в пещере Natural Trap Cave у подножия гор Бигхорн в Вайоминге на западе США. Это место находится прямо к югу от того, что в то время было разделом между ледниковым щитом Лорентид и ледниковым щитом Кордильер . Между ледниками мог существовать временный канал, который позволил этим крупным прямым конкурентам ужасного волка с Аляски, которые также были приспособлены для охоты на мегафауну, проникнуть к югу от ледниковых щитов. Останки ужасного волка отсутствуют к северу от 42° с . ш. в Северной Америке, поэтому этот регион мог быть доступен для берингийских волков для расширения на юг вдоль линии ледника. Насколько широко они тогда были распространены, неизвестно. Они также вымерли в конце позднего плейстоцена, как и ужасный волк. [44]
После прибытия в восточную Евразию , ужасный волк, вероятно, столкнулся бы с конкуренцией со стороны самого доминирующего и широко распространенного хищника этой области, восточного подвида пещерной гиены ( Crocuta crocuta ultima ). Конкуренция с этим видом могла удерживать популяции евразийского ужасного волка на очень низком уровне, что привело к малочисленности ископаемых останков ужасного волка в этой хорошо изученной ископаемой фауне. [98]
Останки ужасного волка были найдены в широком диапазоне местообитаний, включая равнины, луга и некоторые лесистые горные районы Северной Америки, засушливые саванны Южной Америки и, возможно, степи Восточной Азии. Места находятся на высоте от уровня моря до 2255 м (7400 футов). [19] Расположение этих ископаемых останков предполагает, что ужасные волки жили преимущественно на открытых низинах вместе со своей добычей — крупными травоядными животными. [46] Останки ужасного волка нечасто встречаются в высоких широтах Северной Америки. [19] Это отсутствие окаменелостей использовалось в качестве доказательства того, что ужасные волки не мигрировали на восток через Берингию до обнаружения останков азиатского ужасного волка в 2020 году. [98]
В Соединенных Штатах ископаемые останки ужасного волка были зарегистрированы в Аризоне, Калифорнии, Флориде, Айдахо, Индиане, Канзасе, Кентукки, Миссури, Небраске, Нью-Мексико, Орегоне, Пенсильвании, Южной Каролине, Южной Дакоте, Техасе, Юте, Вирджинии, Западной Вирджинии, Вайоминге [19] и Неваде. [99] Идентификация окаменелостей, зарегистрированных севернее Калифорнии, не подтверждена. [44] Было пять сообщений о неподтвержденных окаменелостях ужасного волка к северу от 42° с. ш . в озере Фоссил, штат Орегон (125 000–10 000 лет назад), водохранилище Американ-Фоллс, штат Айдахо (125 000–75 000 лет назад), пещере Саламандра, Южная Дакота (250 000 лет назад), и четырех близко расположенных участках в северной Небраске (250 000 лет назад). [44] Это предполагает ограничение ареала обитания ужасных волков из-за температуры, добычи или среды обитания. [44] Основные места находок окаменелостей A. d. dirus расположены к востоку от Скалистых гор и включают пещеру Фризенхан около Сан-Антонио, штат Техас; пещеру Кэрролл около Ричленда, штат Миссури; и Реддик, штат Флорида . [20]
Места в Мексике, где были собраны останки ужасных волков, включают Эль -Седасо в Агуаскальентесе , муниципалитет Комонду в Южной Нижней Калифорнии , Эль- Седраль в Сан-Луис-Потоси , карьер Эль-Тахо недалеко от Текискиака , штат Мехико , Вальсекильо в Пуэбле , Лаго-де-Чапала в Халиско , Пещера Лолтун на Юкатане , Потресито в Синалоа , пещера Сан-Хосесито возле Арамберри в Нуэво-Леоне и Терапа в Соноре . Образцы из Терапы были подтверждены как A. d. гильдайи . [65] Находки в пещере Сан-Хосесито и Эль- Седасо имеют наибольшее количество людей из одной местности.
В Южной Америке ужасные волки датируются возрастом менее 17 000 лет назад и были зарегистрированы в шести местах: Муако в западном штате Фалькон в Венесуэле , провинция Талара в Перу , штат Монагас в восточной Венесуэле , департамент Тариха в Боливии , пустыня Атакама в Чили и Эквадор . [100] [101] [19] [102] Если ужасный волк возник в Северной Америке, этот вид, вероятно, распространился в Южную Америку через Андский коридор, [19] [103] предполагаемый путь миграции млекопитающих умеренного климата из Центральной в Южную Америку из-за благоприятных прохладных, сухих и открытых местообитаний, которые временами характеризовали этот регион. Скорее всего, это произошло во время ледникового периода, потому что тогда этот путь состоял из открытых, засушливых регионов и саванны, тогда как во время межледниковых периодов он состоял бы из тропических дождевых лесов. [19] [104]
В 2020 году в окрестностях Харбина на северо-востоке Китая была найдена окаменевшая нижняя челюсть, которую позже проанализировали как принадлежащую ужасному волку. Окаменелость была таксономически описана и датирована 40 000 YBP. Это открытие бросает вызов предыдущим теориям о том, что низкие температуры и ледяные щиты в северных широтах Северной Америки могут стать препятствием для ужасных волков, которые основывались на том, что выше 42° широты в Северной Америке не было найдено никаких окаменелостей ужасных волков. Предполагается, что ужасный волк следовал за мигрирующей добычей из средних широт Северной Америки, а затем через Берингию в Евразию. [98]
Во время четвертичное вымирание около 12 700 лет назад вымерло 90 родов млекопитающих весом более 44 килограммов (97 фунтов). [54] [68] Считается, что вымирание крупных плотоядных и падальщиков было вызвано вымиранием добычи — мегатравоядных, от которой они зависели. [105] [106] [19] [89] Причина вымирания мегафауны обсуждается [94], но ее связывают с влиянием климатических изменений , конкуренцией с другими видами, включая чрезмерную эксплуатацию недавно прибывшими охотниками-людьми, или комбинацией того и другого. [94] [107] В одном исследовании предлагается изучить несколько моделей вымирания, поскольку очень мало известно о биогеографии ужасного волка, его потенциальных конкурентах и добыче, а также о том, как все эти виды взаимодействовали и реагировали на изменения окружающей среды, произошедшие во время вымирания. [19]
Древние данные ДНК и радиоуглеродного анализа указывают на то, что местные генетические популяции были заменены другими в пределах того же вида или другими в пределах того же рода. [108] И ужасный волк, и берингийский волк вымерли в Северной Америке, оставив процветать только менее плотоядную и более грациозную форму волка, [80] которая, возможно, превзошла ужасного волка. [109] Одно исследование предполагает раннее происхождение линии ужасного волка в Америке, что привело к его репродуктивной изоляции, так что когда койоты, красные волки, серые волки и Xenocyon распространились в Северную Америку из Евразии в позднем плейстоцене, не могло быть никакого смешения с ужасным волком. Серые волки и койоты, возможно, выжили благодаря своей способности гибридизироваться с другими псовыми, такими как домашняя собака, чтобы приобрести черты, которые противостоят болезням, принесенным таксонами, прибывшими из Евразии. Репродуктивная изоляция могла помешать ужасному волку приобрести эти черты. [21] Исследование 2023 года задокументировало высокую степень субхондральных дефектов в суставных поверхностях особей ужасного волка и смилодона из ям Ла-Бреа, которые напоминали рассекающий остеохондроз . Поскольку современные собаки с этим заболеванием являются инбридинговыми , исследователи предположили, что это могло иметь место для доисторических видов, а также для тех, кто приближался к вымиранию, но предупредили, что необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, было ли это также характерно для особей из других частей Америки. [110]
Останки лютоволка, имеющие самый молодой геологический возраст, датируются 9440 YBP в пещере Бриньюлфсон, округ Бун, штат Миссури , [31] [109] 9860 YBP в Ранчо Ла Бреа, Калифорния, и 10690 YBP в Ла Мирада, Калифорния . [109] Останки лютоволка были датированы радиоуглеродным методом 8200 YBP из Уайтуотер Дро в Аризоне , [107] [111] Однако один автор заявил, что радиоуглеродное датирование карбоната костей ненадежно. [19] Все эти даты некалиброваны , и фактический возраст останков, вероятно, старше. В Южной Америке самые поздние останки в Таларе , Перу, датируются 9030 ± 240 YBP (также некалиброваны), в то время как самые поздние останки «C. nehringi» из Лухана , Аргентина, старше самого позднего стратиграфического разреза этого места, датируемого 10–11 000 YBP. [112]