Arctotherium («медвежий зверь») — вымерший род короткомордых медведей плейстоцена , эндемичных для Центральной и Южной Америки . [1] Arctotherium мигрировал из Северной Америки в Южную Америку во время Великого американского обмена , после образования Панамского перешейка в позднем плиоцене . Род состоит из одной ранней гигантской формы, A. angustidens , и нескольких последующих более мелких видов, которые были в пределах размеров современных медведей . [2] Arctotherium был адаптирован к открытой и смешанной среде обитания. [3] Они генетически ближе к очковому медведю ( Tremarctos ornatus ), чем к Arctodus из Северной Америки, что подразумевает, что две вымершие формы эволюционировали до больших размеров конвергентным образом. [4]
Arctotherium является частью подсемейства медведей Tremarctinae , также известных как короткомордые медведи , которое также включает Arctodus (североамериканские короткомордые медведи) и Tremarctos ( флоридский и современный очковый медведь ). Tremarctinae происходят от своего общего предка, Plionarctos , [4] в среднем хемфилле (самый ранний поздний миоцен , ~10 млн лет назад) Северной Америки; Plionarctos последний раз был зарегистрирован в раннем бланкане (ранний плиоцен, ~3,3 млн лет назад). На границе миоцена и плиоцена (~5 млн лет назад) тремарктины , как и другие медвежьи , испытали взрывной рост разнообразия, поскольку доминировали растительность C4 ( травы ) и открытые местообитания, мир испытал значительное падение температуры и усиление сезонности, а также смену фауны, в результате которой исчезло 60–70% всех родов евразийской фауны и 70–80% родов североамериканской. [5]
Соответственно, недавние генетические исследования предполагают, что средняя дата расхождения для Arctotherium , Arctodus и Tremarctos составила 4,8 млн лет, а между Arctotherium и Tremarctos — 4,1 млн лет. [4] Примечательно, что все три рода впервые зарегистрированы в Бланкане (поздний плиоцен) Северной Америки , причем первой возможной записью Arctotherium sp. является зуб, найденный в формации Кускатлан в Сальвадоре , датируемый поздним плиоценом (2,588 млн лет). [6]
Древнейшие датированные подтверждённые останки Arctotherium в Южной Америке принадлежат гигантскому A. angustidens из Буэнос-Айреса , Аргентина . Какова была эволюционная история Arctotherium до этого, особенно в отношении его внезапного значительного размера, неясно. Останки A. angustidens датируются периодом от 1 до 0,7 млн лет назад в плейстоцене, что соответствует энсенадскому периоду (хотя более молодые даты неопределенны). [2] [7]
A. angustidens вымер в начале луханского яруса (~700 000 лет назад), его заменили виды Arctotherium среднего размера . Первым зарегистрированным видом-преемником был A. vetustum ( средний плейстоцен ), затем вскоре после этого более крепко сложенный A. bonariense ( средний / поздний плейстоцен ), а также A. tarijense ( средний плейстоцен — ранний голоцен ) . В то время как самый маленький, но самый распространенный вид, A. wingei , подтвержден только из позднего плейстоцена и раннего голоцена , считается, что более тропическое расположение вида значительно ограничивает окаменелость. Это, наряду с более предковым положением A. wingei в Arctotherium , предполагает его происхождение в среднем плейстоцене .
В пределах рода Arctotherium , как полагают, существуют две клады: A. bonariense и A. tarijense были описаны как наиболее производные виды рода, [1] [8] в то время как A. vetustum и A. wingei считаются наиболее архаичными, даже более архаичными, чем A. angustidens . [1] Из этих видов-преемников A. tarijense и A. wingei являются, безусловно, наиболее успешными, если принимать во внимание временной и географический диапазон, а также частоту находок ископаемых. [9] Также предполагается, что в конце плейстоцена существовала отдельная андийская форма Arctotherium , состоящая из образца типа A. wingei из Тарихи и аргентинской андской особи, в отличие от более крупных и крепких бразильских образцов A. wingei . [10]
Любопытно, что в то время как известные виды Arctotherium резко уменьшились в размерах после A. angustidens , Arctodus претерпел противоположную трансформацию, превратившись из среднего по размеру A. pristinus в гигантского A. simus к концу плейстоцена. [2] За исключением необычайно крупного экземпляра A. angustidens , самые крупные экземпляры A. simus и A. angustidens , как говорят, сопоставимы друг с другом, [11] [12] и соответствуют абсолютному верхнему пределу размера (~1000 кг) наземного плотоядного животного (на основе более ограниченной энергетической базы для плотоядной диеты). [13] [14] [15]
Ниже представлена кладограмма, исследующая взаимоотношения между видами Arctotherium . [1] [8]
Arctotherium был назван Германом Бурмейстером в 1879 году. Tremarctinae (и, следовательно, Arctotherium ) имели непропорционально более короткие морды по сравнению с большинством современных медведей, поэтому им было дано название «короткомордые». Эта кажущаяся короткомордость является иллюзией, вызванной глубокими мордами и короткими носовыми костями медведей -тремарктин по сравнению с медвежьими медведями; у Arctotherium было более глубокое, но не более короткое лицо, чем у большинства современных медведей. [12] Иногда может помочь различие между размерами видов, но для точной идентификации необходимо изучить особенности черепа и зубов. [16] Верхний клык очень похож у разных видов Arctotherium , различаясь в основном по размеру. Клык A. wingei является самым маленьким среди видов. Нижний клык A. wingei имеет два эмалевых гребня, как у A. angustidens и A. tarijense , тогда как у A. vetustum и A. bonariense их три. У A. vetustum дистальный гребень очень маленький, а мезиальный гребень маленький, тогда как у A. angustidens и A. tarijense оба гребня большие. [17]
Форма локтевого сустава предполагает возможность полудревесного передвижения для Arctodus sp ., Arctotherium bonariense и A. wingei , но размер локтевого сустава этого не делает. Поскольку медиальный надмыщелок особенно расширен у этих видов, вполне вероятно, что (как и у гигантской панды ) ископаемые Arctodus и Arctotherium сохранили эту особенность в связи с более высокой степенью ловкости передних конечностей. Поскольку эти роды конвергентно эволюционировали в сторону увеличения размера тела, эта высокая степень проксимальной ловкости могла быть выгодной для образа жизни падальщиков [4] и, следовательно, сохранилась в линии Tremarctinae, несмотря на эволюцию размера. [18]
Виды Arctotherium варьировались в пределах различных размеров, как между видами, так и между особями одного вида. [2] Единственный оставшийся медведь Tremarctine , очковый медведь , демонстрирует сильный половой диморфизм: взрослые самцы на 30%–50% крупнее самок. [10] Филогенетический брекетинг , наряду со способностью Arctotherium использовать различные богатые/бедные ресурсами среды и ниши, может помочь объяснить морфологическое разнообразие Arctotherium .
Были предприняты различные попытки рассчитать массу тела каждого вида; например, исследование 2006 года вычислило средний вес двух видов: A. bonariense — ~110 кг (243 фунта) (гипотетический типичный диапазон веса = 106–122 кг (234–269 фунтов)), а A. tarijense — ~139 кг (306 фунтов) (102–189 кг (225–417 фунтов)). [19] [20]
Согласно исследованию 2009 года, диапазоны веса для Arctotherium были рассчитаны следующим образом: A. wingei в 51 кг-150 кг, A. vetustum в 102–300 кг (225–661 фунт), A. tarijense в 135–400 кг (298–882 фунта), A. bonariense в диапазоне 171–500 кг (377–1102 фунта) и A. angustidens в диапазоне 412–1200 кг (908–2646 фунтов). Исследование рассматривало каждую конечную цифру как максимальный гипотетический вес. [11] Дальнейшие исследования вычислили вес образца A. tarijense (MACN 971) в 231 кг (509 фунтов), [8] а образцы A. wingei из бразильского внутритропического региона — ~83 кг (183 фунта). [21]
Необычайно большой экземпляр A. angustidens, найденный в 2011 году в Буэнос-Айресе, показывает особь, вес которой, по оценкам, по плечевой кости, составлял от 983 до 2042 кг (от 2167 до 4502 фунтов). Однако авторы считают верхний предел маловероятным и говорят, что более вероятным является вес от 1588 до 1749 кг (от 3501 до 3856 фунтов). Предполагаемый рост стоя для этой особи A. angustidens составляет от 3,4 до 4,3 м (от 11 до 14 футов). Это все равно сделало бы вид крупнейшим медведем, когда-либо найденным, и претендентом на звание самого крупного известного плотоядного наземного млекопитающего. [2]
Почти все виды Arctotherium, по-видимому, в значительной степени ограничены Южным конусом , в частности Аргентиной , при этом самые богатые находки находятся в провинции Буэнос-Айрес . [10] Исключениями являются формация Тариха на юге Боливии , где были обнаружены три вида, [9] возможная находка A. vetustum в Бразилии , [1] неидентифицированные посткраниальные останки Arctotherium sp. из Риу-Гранди-ду-Сул , [22] неидентифицированный зуб Arctotherium бланканского возраста из Сальвадора , [ 6 ] и A. wingei, который обитал почти исключительно в более северном ареале. [9]
К позднему плейстоцену A. tarijense занимал территорию открытых и полузасушливых пампасов и патагонских местообитаний к востоку от Анд , населяя Аргентину , патагонское Чили , [23] [24] южную Боливию и Уругвай , [25] хотя A. bonariense, возможно, также был современником Уругвая в позднем плейстоцене. [26] A. tarijense был описан как имеющий очень низкую плотность ископаемого материала в Патагонии. [24]
С другой стороны, A. wingei распространился по северным, более смешанным/лесным и тропическим частям континента [27] , по тропическим саваннам Бразилии до Боливии [17] [ 28] Венесуэлы [9] и в Северной Америке ( Белиз и полуостров Юкатан , Мексика ). [29]
Tremarctos не появляется в палеонтологической летописи Южной Америки до голоцена , [30] что позволяет предположить, что существующий очковый медведь произошел от независимого, более позднего события расселения из Северной Америки к Arctotherium , [4] [12] [31] возможно, после того, как A. wingei вымер в Америке . [29] Современный очковый медведь мог скрещиваться с Arctotherium , когда они мигрировали на юг в Южную Америку. [32] Однако ареалы очкового медведя, специалиста по горным лесам Анд, и более приспособленного к открытой местности Arctotherium , могли сосуществовать в Южной Америке. [9]
Останки A. wingei в Ойо-Негро на Юкатане, по-видимому, связаны с человеческими останками. [33]
Самый древний известный образец Arctotherium состоит из молочного зуба (моляр dp4), найденного в местности Рио-Томаяте формации Кускатлан в Сальвадоре , вместе с частичным черепом Borophagus , датируемым поздним плиоценом (2,588 млн лет назад) . Архаичная форма и размер зуба наиболее близки к A. angustidens , однако, поскольку только один другой молочный зуб был обнаружен у Arctotherium ( A. tarijense ), зуб был уверенно отнесен на уровне рода только как Arctotherium sp. [6]
Arctotherium вновь появляется в палеонтологической летописи только 1 миллион лет назад как A. angustidens из провинции Буэнос-Айрес в Аргентине. A. angustidens — единственный известный вид Arctotherium из раннего плейстоцена. [2] [6]
Первые зарегистрированные образцы Arctotherium в Южной Америке встречаются наряду с самыми ранними известными южноамериканскими находками нескольких других плотоядных : саблезубых кошек Smilodon и Homotherium , пумы ( Puma concolor ), ягуара ( Panthera onca ), некоторых крупных 25–35 кг (55–77 фунтов) псовых и нескольких более мелких (<15 кг (33 фунта)) куньих , псовых , кошачьих и мефитид . [4] [34]
Североамериканские хищники , вторгшиеся в Южную Америку, включая короткомордых медведей и смилодонов , вероятно, быстро заняли хищнические ниши, ранее занимаемые типичными для Южной Америки местными группами, такими как метатериевые спарассодонты и форусракиды , которые в значительной степени вымерли незадолго до их прибытия. [2]
В Энсенаде с A. angustidens по размеру соперничал только Smilodon populator , а Theriodictis platensis , Canis gezi , [35] Protocyon scagliorum , Panthera onca и пумы завершали гильдию хищников в Аргентине раннего плейстоцена . Вымирание специализированного по нише падальщика проционида Chapalmalania во время этого события смены фауны предположительно стало воротами для гигантизма A. angustidens . [4] [20] Используя изотопы углерода, было установлено, что рацион A. angustidens был всеядным с предпочтением большого количества мяса. [20] [36] Помимо поедания туш крупных травоядных, тип износа зубов, присутствующий у особей A. angustidens , в дополнение к частоте сломанных зубов у большинства особей (особенно в более старшем возрасте), предполагает активное хищничество A. angustidens по отношению к крупным позвоночным, включая, помимо прочего , лошадей , тапиров , верблюдовых , макраухений , глиптодонтов , гигантских наземных ленивцев , токсодонтид и гомфотериев . [36] [24] Из зубной системы, известной у более поздних видов Arctotherium , только один образец A. bonariense демонстрирует те же потрескавшиеся зубы, что и у A. angustidens , хотя крайняя степень износа окклюзионной поверхности моляров является обычным явлением для всего рода. [36] Более того, патологии, обнаруженные у огромного экземпляра A. angustidens , представляющие собой множественные глубокие травмы, которые долго заживали, несмотря на инфекцию, [2] демонстрируют конфликтный образ жизни.
Три особи A. angustidens были обнаружены в палеоноре вместе (предположительно, это была мать с детенышами-подростками) [37] , что открывает возможность того, что A. angustidens жили семейными группами. A. tarijense и A. wingei также, как предполагается, использовали логова. [38] В отличие от тропической и умеренной среды обитания очкового медведя , сезонный и часто суровый климат Аргентины в плейстоцене предполагает, что квазиспячка была бы эффективной стратегией выживания, как это делают медведи-медведи сегодня. [37] Считается, что A. angustidens повторно занял пещеры, вырытые Xenarthra , такими как милодонты Glossotherium и Scelidotherium , и пампатерииды Pampatherium . [39] Поскольку подходящие палеоноры были редки до Великого американского обмена , было высказано предположение, что хищничество и конкуренция за логова со стороны недавно прибывших эвтериевых плотоядных , особенно A. angustidens , увеличили скорость раскопок пещер ксенартранами . [38] Эволюция сильно модифицированных шипастых остеодерм у Glyptodon эпохи плейстоцена была приписана прибытию крупных плотоядных, таких как A. angustidens, в Южную Америку. [40]
Было высказано предположение, что по мере того, как в Южной Америке формировалась разнообразная гильдия плотоядных , род Arctotherium начал возвращаться к более классическим диетам медвежьих по мере созревания экосистемы в среднем плейстоцене. [12] [41] После того , как A. angustidens вымер, в палеонтологической летописи начинают появляться две формы. Комплекс видов A. bonariense / A. tarijense состоял из легко приспосабливающихся, космополитичных всеядных, [8] тогда как A. vetustum и A. wingei были в основном травоядными. [2] Однако, поскольку A. vetustum и A. wingei являются наиболее архаичными видами Arctotherium , их родословная должна была существовать до появления A. angustidens в энсеадский период раннего плейстоцена. [1]
Считается, что A. bonariense конвергентно развил несколько адаптаций с Arctodus simus и Agriotherium / Huracan , таких как пропорционально более длинные конечности, очень большой размер тела, короткие широкие рострумы, премассетерная ямка на нижней челюсти и возможные хищные ножницы. [42] Кроме того, рацион A. wingei не обязательно был ортодоксальным, а пик хищничества, вероятно, пришелся на времена нестабильности ресурсов. [21] Например, несколько следов укусов на найденных окаменелостях травоядных, таких как Glossotherium и Equus , предположительно были нанесены короткомордыми медведями, питающимися падалью по всей Луханской Южной Америке . [20] [43]
A. bonariense и A. tarijense имели типичный вес добычи 100 кг (220 фунтов), с максимальным весом 300 кг (661 фунт). [19] A. tarijense конкурировал со Smilodon populator , гигантскими ягуарами ( Panthera onca mesembrina ), пумами , Lycalopex , Cerdocyon , Conepatus , Didelphis и Dusicyon avus в позднеплейстоценовой Аргентине , [44] [45] иногда охотясь на верблюдовых и лошадей в качестве дополнения к питанию падалью, более мелкой добычей и травоядными . [41] Хотя хищничество усиливалось по мере того, как на юге обитал Arctotherium , изотопы углерода показывают, что предел веса добычи A. tarijense достигал 300 кг, оставляя (полувзрослых и молодых) мегамлекопитающих, таких как гомфотерии, гигантские наземные ленивцы и токсодонтиды, Smilodon populator и гигантским ягуарам . [19] Smilodon fatalis , Arctotherium bonariense , Canis nehringi , гривистые волки и люди также могли присоединиться к этой гильдии хищников на разных стадиях луханского периода . [19] [44] [46] Однако фрагментированный зуб Arctotherium cf tarijense из пещеры Баньо-Нуэво-1 на юге Чили сохранил полости, которые можно интерпретировать как следствие потребления богатой углеводами пищи, такой как фрукты или мед. Дальнейшая попытка анализа микроизноса зуба в 2015 году была осложнена потреблением твердых растений и костей, вызывающим аналогичные повреждения зубов у всеядных животных. [24]
Наряду с подсказками из различных зубов A. wingei , [12] [17] исследования изотопов углерода показывают, что A. wingei , по крайней мере в бразильском внутритропическом регионе, были очень травоядными, специализируясь на растительных веществах C3 , таких как фрукты и листья. [21] [47] Это не означает, что A. wingei был потенциально плотоядным , поскольку то же исследование указало на изотопные всплески, указывающие на потребление наземного ленивца Nothrotherium maquinense (предполагаемое как предпочтение более молодых особей и оппортунистическое добывание пищи), и самого A. wingei , что может представлять собой каннибализм в отношении молодых особей или детенышей, как это наблюдается у американских черных медведей и белых медведей . [21] Согласно исследованию 2021 года, максимальная добыча для A. wingei будет иметь массу, близкую к его собственному весу (~83 кг (183 фунта)). [21]
В лесах саванны с низкой плотностью в бразильском межтропическом регионе [48] A. wingei , пумы и ягуары играли вспомогательную роль для доминирования (также, вероятно, одиночного) популяции Smilodon в региональной гильдии хищников, избегая конкуренции с Protocyon troglodytes в более открытой саванне. [21] [47] [49] Будучи меньше и более травоядным, A. wingei также, вероятно, конкурировал бы с другими более мелкими хищниками, присутствующими в BIR, такими как jaguarundi , Lycalopex , Chrysocyon , Cerdocyon , Theriodictis , Speothos , Nasua , Procyon , Eira , Conepatus , Galictis и Leopardus . [17] Кроме того, поскольку ужасные волки ( Aenocyon dirus ) и Smilodon fatalis населяли северо-запад Южной Америки , а в Центральной Америке к ним присоединились американские львы , серые волки и койоты , [50] [51] [29] [52] A. wingei мог быть членом различных гильдий хищников по всему ареалу вида. Связь A. wingei с Protocyon в терминальном плейстоцене Юкатана , другим животным, ранее считавшимся эндемиком Южной Америки , предполагает сложные отношения фаунистического обмена, существовавшие долгое время после Великого американского обмена . [29]
Хотя в основном он травоядный, современный очковый медведь иногда является активным хищником. У очкового медведя есть несколько охотничьих приемов — в основном, медведь застает врасплох или пересиливает свою добычу, взбирается на ее спину и пожирает обездвиженное животное еще живым, придавливая добычу своим весом, большими лапами и длинными когтями. В качестве альтернативы медведь преследует добычу по пересеченной местности, склонам холмов или пропастям, провоцируя ее падение и/или смерть. После смерти добычу оттаскивают в безопасное место (обычно в гнездо на дереве или в лесную зону) и поедают, оставляя только скелетные останки. Эти формы поведения также были предложены в качестве охотничьих стратегий Arctotherium. [ 36] Однако, хотя очковый медведь способен лазать по деревьям , считается, что Arctotherium не является древесным животным. [18] [37]
Последние известные находки Arctotherium — это неоднозначная находка A. bonariense из Уругвая ( ср. / aff , либо ~36 900, либо ~14 485 лет назад формации Сопас , [53] A. tarijense в 10 345 лет назад в Куэва-дель-Пума , Патагония. , Чили , [24] и A. wingei на 12 850 лет назад в системе Sac Actun ( Юкатан ), Мексика , [29] с возможным рекордом 9 000 лет назад в Муако , Венесуэла [9] .
В глобальном масштабе, во время четвертичное вымирание благоприятствовало «консервативным морфологиям» в планах строения тела медвежьих , таким как те, что обнаружены у T. ornatus . [2]
{{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь )