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科學家研究揭示長頸鹿脖子為什麼那麼長
http://www.crntt.hk   2022-06-04 19:53:38
  中評社北京6月4日電/據光明日報報導,長頸鹿為何會演化出如此修長的脖頸?傳統觀點認為這是為了吃到高處的樹葉,但現代動物學研究卻發現,長頸鹿雄性的頸部大小與社會等級直接相關,是雄性間求偶競爭的武器。那麼,是不是求偶競爭才是長脖子演化的驅動力?

  以中國科學院古脊椎動物與古人類研究所王世騏研究員、鄧濤研究員和孟津客座研究員為通訊作者的國際團隊,研究了一種奇異的早期長頸鹿——獬豸盤角鹿,極大促進了對長頸鹿的長脖子演化的認識,並對求偶鬥爭和取食壓力兩種因素進行了深度結合。相關成果發表在6月3日出版的國際學術期刊《科學》上。

  長頸鹿的脖子如何變長,是進化生物學的旗幟性論題,自拉馬克和達爾文時代便成為研究的焦點,用進廢退論和自然選擇論都在這優雅的長脖子上生發演繹而來。那麼,究竟是長頸鹿演化出長脖子之後,才將其當成求偶“武器”,還是求偶是導致長頸鹿脖子變長的重要因素?

  古生物學家們正在尋找答案。王世騏介紹,獬豸盤角鹿化石發現於新疆准噶爾盆地北緣中新世早期約1700萬年前的地層中,包括一個帶有四節頸椎的完整腦顱,“它具有很多獨一無二的特徵,包括頭頂正中發育一個圓盤狀的大角,恰似中國古代神話傳說中的獨角麒麟——獬豸,它的每一節頸椎都非常粗壯,並且具有哺乳動物中最復雜的頭頸之間與頸椎之間的關節”。

  研究團隊在古生物研究中首次採用高速的動力學模擬方法,證實獬豸盤角鹿的頭骨和頸椎的復雜結構特別適應於高速的頭對頭撞擊,王世騏說:“它可能是有史以來最適應頭部撞擊的脊椎動物,成為生物演化史上的一大奇觀。”

  研究團隊還對比了長頸鹿類、牛類、鹿類、叉角羚類的角的形態,發現長頸鹿類角的多樣性遠高於其他幾大類群,並且形態往往偏向極端。王世騏解釋:“這說明長頸鹿類求偶鬥爭比其他反芻類更加高強度、多樣化。雄性為了爭奪雌性的芳心,不惜發展出一些極端的“武器”,極端的行為在性選擇的加持下,促生了進化史上各種長頸鹿極端的頭頸部的形態學演化。”

  那麼,長頸鹿的長脖子是否就與“吃”無關了呢?答案並不是絕對的。

  研究團隊進一步分析了獬豸盤角鹿的生態環境和它所占據的生態位。王世騏說:“獬豸盤角鹿生活的時代,地球正處於一個溫暖時期,森林密布。但它們生存的新疆地區卻由於南邊青藏高原劇烈隆升阻擋了水汽的傳輸,要乾旱一些。牙釉質穩定同位素表明,獬豸盤角鹿生活在開闊的草原之中,並可能隨季節遷徙。對於當時的動物來說,草原環境是瘠薄的,不如森林環境舒適。獬豸盤角鹿的激烈打鬥行為,可能與生存環境帶來的壓力相關。”

  現生長頸鹿出現之初,也遭遇過類似環境——約在700萬年前的時候,東非高原也由森林環境轉變為開闊的草原,遠古長頸鹿很可能在這個時期發展出來了利用甩動脖子和頭部攻擊競爭對手的方式。王世騏說:“通過這種極端的鬥爭方式,在性選擇的加持下,使得在200萬年的時間內長頸鹿的頸部迅速加長,成為現生的長頸鹿屬。”

  鄧濤說:“由此可見,長頸鹿類的生態位要比牛科鹿科等更加邊緣化,這種演化初始的生態定位似乎預先決定了它們的演化道路:邊緣化的生態定位促進了種內的極端求偶競爭,而極端求偶競爭又促進了極端的形態學演化。”

          
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