科学家们已经想出了如何有效地研究包括猛犸象在内的古代生物的碎片化和保存不良的骨骼。

50,000年前，北美被巨型动物统治。笨拙的猛犸象在苔原上漫游，高大的乳齿象、凶猛的剑齿虎和巨大的狼生活在森林里。野牛和异常大的骆驼成群结队地在非洲大陆上移动，巨型海狸在湖泊和池塘中耕作。Phys.org 写道，在落基山脉以东的许多地区都发现了体重超过1000公斤的巨大地懒。

在上一个冰河时代结束时，北美的大部分巨型动物都消失了。这种情况是如何发生的以及为什么会发生，仍然是一个激烈争论的问题。一些研究人员认为，人类的到来至关重要。也许这些动物被猎杀、吃掉，或者人类只是改变了它们的栖息地或争夺重要的食物来源。

猛犸象，或猛犸象，收集于史密森学会古生物学部资料来源：Gary Mulcahey / phys.org

其他研究人员认为气候变化是罪魁祸首。地球在经历了几千年的冰川温度后解冻了。环境的变化速度超过了巨型动物的适应速度。

尽管进行了数十年的研究，但冰河时代的谜团仍未解开。在这一点上，研究人员根本没有足够的证据来排除两种主要情况和其他几种涉及疾病、彗星撞击或这些因素的组合。原因之一是，许多追踪巨型动物存在的骨头都是零碎的，难以识别。

由于骨头磨削和腐烂的问题，科学家们缺乏关于特定巨型动物物种分布在哪里、它们何时消失以及它们如何应对人类的到来或更新世晚期气候环境变化的重要信息。

研究人员的新工作旨在解决缺乏信息的问题。为此，科学家们将注意力转向了华盛顿特区史密森尼国家自然历史博物馆的特殊藏品。该博物馆收藏了过去一百年来进行的众多考古发掘的发现，是一个非凡的动物骨骼库，对北美巨型动物如何灭绝的问题有着深远的影响。

近年来，考古学研究的新生物分子方法已经发展起来。考古学家不再挖掘新的遗址，而是越来越多地将注意力转向科学实验室，使用新技术来检查现有材料。

ZooMS设备的准备。 用移液管施加的微小液滴含有少量压碎的胶原蛋白，将在质谱仪上进行分析资料来源：Samantha Brown / phys.org

其中一种新方法被称为ZooMS，是“通过质谱法进行动物考古学”的缩写。这种方法基于这样一个事实，即虽然大多数蛋白质在动物死亡后会迅速降解，但有些蛋白质（例如骨胶原蛋白）可以持续很长时间。由于胶原蛋白在动物分类群甚至单个物种之间通常略有不同，因此胶原蛋白序列可以作为一种分子条形码，以帮助识别原本无法研究的骨碎片。

通过这种方式，可以从碎片材料中提取的胶原蛋白片段在质谱仪上分离和分析，以识别骨残留物。动物考古学家的传统方法不适合这样的工作。

科学家们决定使用一种新方法来重新审视史密森尼博物馆的档案材料。他们的研究是一个试点，包含一个关键问题：史密森尼博物馆的骨头是否保留了足够的胶原蛋白，让我们更多地了解碎片化的骨头材料？

答案并不明显，因为许多挖掘工作都是几十年前进行的。尽管这些材料在过去十年左右的时间里一直存放在最先进的气候控制设施中，但挖掘的早期日期意味着现代标准不一定适用于其所有阶段的加工和储存。

科学家检查了来自五个考古遗址的骨骼材料。这些遗址的历史可以追溯到晚更新世或最早的全新世（距今约 13,000-10,000 日历年）。他们都位于美国西部的科罗拉多州。最早的考古遗址于1934年发掘，最后一次发掘于1981年。

1961 年在羔羊泉的发掘，描绘了埃德·刘易斯（左）和沃尔多·韦德尔以及两名野战士兵。 可以看到格伦·斯科特（Glenn Scott）在用石膏壳包裹的猛犸象骨头旁边挖掘以进行保存。资料来源：USGS/phys.org

尽管可以识别出这些遗址中的一些材料，但其中大部分是高度零碎的，并且没有保留可以对物种、属甚至科进行动物考古学鉴定的诊断特征。一些骨头碎片看起来非常没有希望：它们已经变色和风化或边缘呈圆形，这表明它们在埋葬之前是通过水或沉积物运输的。

这项工作的结束让研究人员感到惊讶。尽管许多收藏品年代久远，大多数材料的外观没有希望，而且骨头本身的起源也很古老，但它们还是产生了出色的 ZooMS 结果。事实上，80%的骨头样本含有足够的胶原蛋白进行鉴定。73%可以在属的水平上鉴定。

科学家用ZooMS鉴定的分类群包括猛犸象（猛犸象所属的属），骆驼科（骆驼科），可能还有猛犸象（乳齿象所属的属）。在某些情况下，他们只能将标本分配给广泛的分类组，因为许多北美动物仍然没有ZooMS参考库。这些数据库在欧亚大陆相对发达，但在其他地区则不然，对于识别样品在用质谱仪分析时产生的光谱是必要的。

专家的结论对博物馆藏品具有重要意义。乍一看，这些高度碎片化、小而无法诊断的动物骨头很无聊，信息量也很大。但与其他生物分子工具一样，ZooMS揭示了存储在被遗忘的样本中的大量信息，这些信息几十年来一直被研究人员和访客忽视。

研究结果凸显了博物馆藏品的潜力，以解决关于巨型动物何时、何地以及如何灭绝的持续争论。通过开放构成大多数巨型动物数据的碎片骨骼材料进行分析，ZooMS将能够提供大量新的研究数据，以解决有关巨型动物灭绝的长期问题。ZooMS 提供了一种相对简单、快速和廉价的方式来从长期挖掘的遗址中提取新信息。

当研究人员和机构资金不足时，看起来不太像样且没有明显好处的考古文物和骨头可能会被忽略甚至丢弃。消息人士写道，从长远来看，博物馆必须获得足够的资金来照顾和安置考古发现。

正如分析所表明的那样，旧材料可以以意想不到的方式获得新的生命——在这种情况下，它使我们能够使用微小的骨头碎片来解开为什么地球上一些最大的动物从古代北美的景观中消失的谜团。