不尋常的古代大象足跡難倒了我們的化石專家團(tuán)隊——我們是如何解開這個謎團(tuán)的 _大象

不尋常的古代大象足跡難倒了我們的化石專家團(tuán)隊——我們是如何解開這個謎團(tuán)的。鳴謝:Pexels的Jean van der Meulen
據(jù)對話（查爾斯·赫爾姆）：在過去的15年里，通過我們對足跡和蹤跡的科學(xué)研究，我們在南非南海岸發(fā)現(xiàn)了350多個脊椎動物化石足跡。大多數(shù)是在膠結(jié)的沙丘中發(fā)現(xiàn)的，被稱為aeolianites，都來自更新世，年齡從大約35，000年到400，000年不等。
在那段時間里，我們磨練了自己的識別技能，并習(xí)慣于尋找和解釋足跡——這是一個被稱為遺跡學(xué)的領(lǐng)域。然而，每隔一段時間，我們會遇到一些我們馬上意識到是如此新奇的東西，以至于在地球上的其他地方都找不到。
這樣一個意外發(fā)現(xiàn)的時刻發(fā)生在2019年開普敦以東約200公里的De Hoop自然保護(hù)區(qū)的海岸線上。距離一群化石大象足跡不到兩米的地方是一個圓形特征，直徑57厘米，包含同心環(huán)狀特征。另一層暴露在地表下約7厘米處。它包含至少14個平行的凹槽特征。在凹槽靠近環(huán)的地方，它們向環(huán)彎了一點。我們假設(shè)，這兩個發(fā)現(xiàn)相互關(guān)聯(lián)，并且似乎有共同的起源。
大象是最大、最重的陸地動物。它們會留下又大又深、容易辨認(rèn)的痕跡。我們在研究區(qū)域記錄了35處大象足跡化石，以及象鼻拖痕化石的第一個證據(jù) 。
大象，像另一種大型陸地生物恐龍一樣，可以被視為地質(zhì)工程師，在它們行走的地面上產(chǎn)生微小的推土力。這也可能與大象擁有的一種非凡能力有關(guān):通過產(chǎn)生地震波進(jìn)行交流。這是一種可以在地表下傳播的能量形式。
我們在2019年發(fā)現(xiàn)的特征似乎反映了這樣一種現(xiàn)象:一頭大象引發(fā)了向外波動的波浪。在額外的調(diào)查和徹底尋找替代解釋后，我們可以在最近發(fā)表的一項研究中報告說，我們相信我們找到了世界上第一個大象之間地震地下交流的痕跡化石簽名。
大象地震
自20世紀(jì)80年代以來，越來越多的文獻(xiàn)記錄了“大象地震”和通過次聲進(jìn)行的地震通信。人類聽覺的下限是20Hz在此之下，低頻聲音被稱為次聲。大象的“隆隆聲”，起源于喉頭，通過四肢傳入地面，屬于次聲范圍。
高振幅的次聲(如果頻率稍高，我們會覺得聲音很大)比高頻率的聲音傳播得更遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)可達(dá)6公里。大象在這里有優(yōu)勢。較輕的生物無法通過發(fā)聲產(chǎn)生低頻聲波。據(jù)認(rèn)為，長距離地震通信可以讓大象群體在相當(dāng)長的距離內(nèi)進(jìn)行互動，而且事實證明，沙地地形可以讓通信傳播到最遠(yuǎn) 。
繼續(xù)大象和恐龍的類比，我們考慮了大量關(guān)于恐龍足跡的出版物。我們只知道一個來自韓國的例子，在一條軌道上展示了可能的同心環(huán)，而沒有一個包括平行的凹槽。這表明了大象的一些獨特之處，即在軌跡中產(chǎn)生同心環(huán)，并導(dǎo)致相關(guān)的凹槽特征。大象的隆隆聲提供了一個合理的解釋。
在德霍普自然保護(hù)區(qū)的場景中，我們假設(shè)隆隆聲產(chǎn)生的振動沿著大象的肢體向下傳播，形成了同心環(huán)的特征。它們讓人想起在振動的表面撒沙子時變得明顯的一些圖案。出現(xiàn)同心圓環(huán)的表面當(dāng)時一定就在沙丘表面的下方。平行的凹槽將代表地下通訊的化石痕跡。我們還不確定這塊化石有多古老；我們已經(jīng)把樣品送去測試了。
搖滾藝術(shù)中的雜音
對科學(xué)家來說，大象地震活動是一個相對較新的研究領(lǐng)域。然而，那些生活在大象附近的人不會對動物通過振動交流的想法感到驚訝。事實上，敏銳的觀察者有時可以感覺到(而不是聽到)大象的隆隆聲。看來這種知識并不是最近才有的。
我們團(tuán)隊中的巖石藝術(shù)專家已經(jīng)識別和解釋了巖石藝術(shù)，表明幾千年前南非的土著San人欣賞和慶祝這一知識。大象對桑人來說意義深遠(yuǎn)，是他們藝術(shù)作品中的顯著特征。一些巖石藝術(shù)遺址似乎包含了與聲音或振動有關(guān)的大象繪畫。
例如，在Cederberg的Monte Cristo遺址，藝術(shù)家畫了31頭大象，分成幾組。他們處于現(xiàn)實的安排中。每頭大象周圍都有紅線；曲折的線條觸及腹部、腹股溝、喉嚨、軀干，尤其是腳部。許多曲折的線條將大象與地面聯(lián)系起來。最細(xì)的線離大象最近，每只大象都與這組線相連。這些線依次連接到大象群周圍的更寬的線，這些線以同心環(huán)的形式向外輻射。
這被解釋為San藝術(shù)家對大象之間地震通訊的可能的說明。搖晃和振動的感覺， San人稱為thara n|om，對San療愈舞蹈，包括大象之歌和大象之舞，是至關(guān)重要的。能量線被稱為n|om，被認(rèn)為是一種充滿活力的賦予生命的力量，它激勵著所有的生物，是所有靈感能量的來源。
我們認(rèn)為，對大象地震活動的理解需要整合三方面的知識:對現(xiàn)存大象種群的研究、祖先的知識(通常表現(xiàn)在巖石藝術(shù)中)和遺跡化石記錄。
大象的地震通訊可能會留下化石記錄的痕跡，這在以前從未被報道過，甚至從未被假設(shè)過。我們的發(fā)現(xiàn)可能會刺激這一領(lǐng)域的多學(xué)科研究。這可能包括在現(xiàn)代隆隆大象附近的沙地中專門尋找地下模式。

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