Mastodont drept i blodig kamp for 13 200 år siden – avslører utdødd dyrs årlige migrasjon

Mastodonter er slektninger av elefanter som tilhører slekten Mammut som bebodde Nord- og Mellom-Amerika før de døde ut for rundt 10 000 til 11 000 år siden. Typiske voksne var mellom 8 og 10 fot (2,5-3 m) høye ved skulderen og veide rundt 8.000 til 12.000 pund (3.600-5.400 kg). Det største eksemplaret som ble funnet var 10,7 fot (3,3 m) høyt og veide 24 000 pund (11 000 kg). De levde i flokker, hovedsakelig livnært av blader og greiner, omtrent som moderne elefanter.

Selv om noen bevis tyder på at klimaendringer kan ha bidratt til at de ble utryddet, antas det generelt at menneskejakt av paleo-indianere var hovedfaktoren i deres forsvinning.

For rundt 13 200 år siden døde en omstreifende mannlig mastodont i en blodig parringssesongkamp med en rival i det som i dag er nordøst i Indiana, nesten 160 km fra hjemlandet hans, ifølge den første studien som dokumenterte den årlige migrasjonen av et enkelt dyr fra en utdødd art.

Den 8 tonn tunge (7200 kg) voksne, kjent som Buesching-mastodonten, ble drept da en motstander punkterte høyre side av hodeskallen med en brosmespiss, et dødelig sår som ble avslørt for forskere da dyrets levninger ble gjenvunnet fra en torv gård nær Fort Wayne i 1998.

Nordøst-Indiana var sannsynligvis et foretrukket sommerparringssted for denne ensomme vandreren, som tok turen årlig i løpet av de siste tre årene av sitt liv, og begav seg nordover fra sitt hjem i den kalde årstiden, ifølge en artikkel publisert i dag (13. juni 2022) i Proceedings of the National Academy of Sciences.

Studien viser også at Buesching-oksen kan ha brukt tid på å utforske sentrale og sørlige Michigan, noe som virker passende for en skapning hvis glassfiberstøpte skjelett i full størrelse er utstilt på University of Michigan Museum of Natural History i Ann Arbor.

“Resultatet som er unikt for denne studien er at vi for første gang har vært i stand til å dokumentere den årlige migrasjonen over land av et individ fra en utdødd art,” sa University of Cincinnati paleoecologist Joshua Miller, studiens første forfatter.

“Ved å bruke nye modelleringsteknikker og et kraftig geokjemisk verktøysett, har vi vært i stand til å vise at store mannlige mastodonter som Buesching migrerte hvert år til parringsplassen.”

UM paleontolog og studieleder Daniel Fisher deltok i Bueschings mastodontutgravning for 24 år siden. Senere brukte han en båndsag til å kutte en tynn, langsgående skive fra midten av dyrets bananformede, 9,5 fots høyre brosme, som er lengre og mer fullstendig bevart enn den venstre.

Denne platen ble brukt til de nye isotop- og livshistorieanalysene, som gjorde det mulig for forskere å rekonstruere skiftende mønstre for landskapsbruk i løpet av to nøkkelperioder: ungdomsårene og de siste årene av voksenlivet. Buesching-mastodonten døde i en kamp om tilgang til kamerater i en alder av 34, ifølge forskerne.

“Du har et helt liv spredt foran deg i den brosme,” sa Fisher, som har studert mastodonter og mammuter i mer enn 40 år og hjalp til med å grave ut flere dusin av de utdødde elefantslektningene.

“Veksten og utviklingen av dyret, så vel som dets historie med endret arealbruk og endret atferd – all denne historien er fanget og registrert i strukturen og sammensetningen av brosme,” sa Fisher, professor i jord- og miljøvitenskap , professor i økologi og evolusjonsbiologi, og kurator ved UM Museum of Paleontology.

Lagets analyser avslørte at Buesching-mastodontens opprinnelige hjemmebane sannsynligvis var i sentrale Indiana. I likhet med dagens elefanter, holdt den unge hannen seg nær hjemmet til han skilte seg fra den kvinneledede flokken som ungdom.

Som en ensom voksen reiste Buesching lenger og oftere, og dekket ofte nesten 20 miles per måned, ifølge forskerne. Landskapsbruken hans varierte også med årstidene, inkludert en dramatisk utvidelse nordover til en sommerregion som inkluderte deler av det nordøstlige Indiana – de antatte parringsplassene.

“Hver gang du kommer til den varme årstiden, dro Buesching-mastodonten til det samme stedet – bam, bam, bam – gjentatte ganger. Klarheten til dette signalet var uventet og veldig spennende, sier Miller, som har brukt lignende isotopiske teknikker for å studere migrasjonen av karibu i Alaska og Canada.

Under tøffe pleistocene klimaer var migrasjon og andre former for sesongmessig mønstret landskapsbruk sannsynligvis avgjørende for reproduktiv suksess til mastodonter og andre store pattedyr. Imidlertid er lite kjent om hvordan deres geografiske rekkevidde og mobilitet fluktuerte sesongmessig eller endret seg med seksuell modenhet, ifølge den nye studien.

Men teknikker for å analysere forholdet mellom ulike former, eller isotoper, av grunnstoffene strontium og oksygen i eldgamle støttenner hjelper forskerne å låse opp noen av disse hemmelighetene.

Mastodonter, mammuter og moderne elefanter, som er en del av en gruppe store pattedyr med fleksible snabel som kalles proboscideans, har langstrakte øvre fortenner som kommer ut av hodeskallen deres som støttenner. I hvert år av dyrets liv avsettes nye vekstlag på de som allerede er tilstede, lagt ned i vekslende lyse og mørke bånd.

De årlige vekstlagene i en brosme er noe analoge med et tres årringer, bortsett fra at hvert nytt brosmelag dannes nær midten, mens ny vekst i trær skjer i et lag med celler ved siden av barken. Vekstlagene i en brosme ligner en omvendt stabel med iskrem, med dødstidspunktet registrert ved bunnen og fødselstidspunktet på spissen.

Mastodonter var planteetere som letet på trær og busker. Etter hvert som de vokste, ble kjemiske elementer i maten og drikkevannet innlemmet i kroppsvevet deres, inkludert de grasiøst avsmalnende, stadig voksende støttennerne.

I den nylig publiserte studien gjorde strontium- og oksygenisotoper i brosme vekstlag forskerne i stand til å rekonstruere Bueschings reiser som ungdom og som reproduktivt aktiv voksen. Det ble samlet inn 36 prøver fra ungdomsårene (under og etter avgang fra den matriarkalske flokken), og 30 prøver ble samlet inn fra dyrets siste leveår.

En bitteliten borkrone, operert under et mikroskop, ble brukt til å slipe en halv millimeter fra kanten av individuelle vekstlag, som hver dekket en periode på en til to måneder i dyrets liv. Pulveret produsert under denne maleprosessen ble samlet og kjemisk analysert.

Forhold mellom strontiumisotoper i brosme ga geografiske fingeravtrykk som ble matchet til spesifikke steder på kart som viser hvordan strontium endrer seg over landskapet. Oksygenisotopverdier, som viser uttalte sesongsvingninger, hjalp forskerne med å bestemme tiden på året et spesifikt brosmelag ble dannet.

Fordi både strontium- og oksygenisotopprøver ble samlet inn fra de samme smale vekstlagene, var forskerne i stand til å komme til spesifikke konklusjoner om hvor Buesching reiste på forskjellige tider av året, og hvor gammel han var da han foretok hver tur.

Deretter ble isotopiske data fra støttennerne lagt inn i en romlig eksplisitt bevegelsesmodell utviklet av Miller og hans kolleger. Modellen gjorde det mulig for teamet å estimere hvor langt dyret beveget seg og sannsynligheten for bevegelse mellom kandidatplasseringer – noe som mangler fra tidligere studier av utdødde dyrs bevegelser.

“Feltet strontiumisotopgeokjemi er et virkelig kommende verktøy for paleontologi, arkeologi, historisk økologi og til og med rettsmedisinsk biologi. Det blomstrer, sa Miller. “Men egentlig har vi nettopp skrapet i overflaten av hva denne informasjonen kan fortelle oss.”

Fisher og Miller sa at neste trinn i mastodontforskningsprosjektet deres er å analysere støttennerne til et annet individ, enten en annen mann eller en kvinne.

Referanse: “Mannlig mastodontlandskapsbruk endret seg med modning (sent Pleistocene, Nord-Amerika)” av Joshua H. Miller, Daniel C. Fisher, Brooke E. Crowley, Ross Secord og Bledar A. Konomi, 13. juni 2022, Proceedings of the National Academy of Sciences.
DOI: 10.1073/pnas.2118329119

De andre forfatterne av PNAS-studien er Brooke Crowley og Bledar Konomi fra University of Cincinnati, og Ross Secord fra Nebraska State Museum og University of Nebraska-Lincoln.

Forfatterne takker Kent og Janne Buesching for å ha donert Buesching-mastodonten for vitenskapelig studie, og Indiana State Museum for tilgang til prøven. Økonomisk støtte ble gitt av University of Michigan, University of Cincinnati Office of Research, Minihaha Foundation og National Science Foundation (EAR-9628063).