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長(zhǎng)頸鹿進(jìn)化出長(zhǎng)脖子是為了吃?最新研究:其實(shí)是為了找對(duì)象
發(fā)布時(shí)間:2022-06-16 08:32 點(diǎn)擊:
文章轉(zhuǎn)載自 世紀(jì)君 21世紀(jì)英文報(bào)
長(zhǎng)頸鹿為什么會(huì)有那么長(zhǎng)的脖子?關(guān)于這個(gè)問(wèn)題,科學(xué)家有不少不同的見(jiàn)解,而廣為大眾所知曉的還是達(dá)爾文在《物種起源》一書(shū)中提到的自然選擇學(xué)說(shuō):長(zhǎng)頸鹿的祖先有的脖子長(zhǎng),有的脖子短,脖子長(zhǎng)的由于能吃到高處的樹(shù)葉,在生存競(jìng)爭(zhēng)中幸存,脖子短的不幸滅絕了。
圖源:視覺(jué)中國(guó)
It is commonly believed that competition for food stretched the giraffe's neck, allowing giraffes to browse for treetop leaves in the African Savannah woodlands that were well outside the reach of other ruminant species.
最近,一項(xiàng)研究為長(zhǎng)頸鹿的長(zhǎng)脖子謎題提供了關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。中國(guó)科學(xué)家對(duì)一種約1700萬(wàn)年前的早期長(zhǎng)頸鹿——獬豸盤(pán)角鹿進(jìn)行研究,相關(guān)成果已于本月3日發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《科學(xué)》上。這項(xiàng)研究有力地支持了此前學(xué)者認(rèn)為長(zhǎng)頸鹿長(zhǎng)脖子形成是由雄性間的求偶競(jìng)爭(zhēng)推動(dòng)的觀點(diǎn)。
你沒(méi)有想錯(cuò),也就是說(shuō),長(zhǎng)頸鹿并不是為了吃,而是為了找對(duì)象!研究認(rèn)為,早期的長(zhǎng)頸鹿本來(lái)就身體比較高大,由于性選擇的加持,發(fā)展出來(lái)了利用甩動(dòng)脖子和頭部攻擊競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的方式,使得頸部迅速變長(zhǎng),而這也讓它們占領(lǐng)了取食高處樹(shù)葉這樣一個(gè)相對(duì)邊緣化、但回報(bào)頗豐的生態(tài)位。
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長(zhǎng)頸鹿類(lèi)雄性斗爭(zhēng)的對(duì)比,前景為獬豸盤(pán)角鹿,遠(yuǎn)景為長(zhǎng)頸鹿。(王宇、郭肖聰復(fù)原,中科院古脊椎所供圖)圖源:新華網(wǎng)
Chinese researchers offered a new explanation for the evolutionary mystery of giraffes' long necks: They were elongated by head-bashing combat in competition for mates.
The study published in the journal Science last Friday revealed that the tallest land animal on Earth used its two-to-three-meter-long swinging necks as a weapon in the male courtship competition.
“怪獸”的身世之謎
這項(xiàng)研究還得從一頭來(lái)自新疆準(zhǔn)噶爾盆地的“怪獸”說(shuō)起。
1996年,中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所的考察隊(duì)伍在新疆準(zhǔn)噶爾盆地北部的茫茫戈壁之中,發(fā)現(xiàn)了一具距今1700萬(wàn)年的神秘化石。
發(fā)現(xiàn)它的研究人員驚呼著,“怪獸!怪獸!”同伴們聞聲飛奔而來(lái),一見(jiàn)到那具化石也都愣住了。
這是一件大型反芻動(dòng)物的腦顱化石,腦顱骨壁異常厚實(shí)。其腦袋頂上長(zhǎng)著一個(gè)巨大的圓盤(pán),完全覆蓋了頭頂,就像一頂帽子。研究人員進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn),它的頸椎異常粗壯,具有非常復(fù)雜的頭頸和頸間關(guān)節(jié)。
In 1996, a team from the Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology (IVPP) under the Chinese Academy of Sciences discovered a 17-million-year-old fossil in the vast Gobi wilderness in northwest China's Xinjiang Uygur Autonomous Region.
The fossil features disk-shaped headgear equipped with a helmet-like horny cap, and particularly complex head and neck joints.
此后20多年,古脊椎所許多研究人員都見(jiàn)過(guò)這些標(biāo)本,卻始終沒(méi)人能鑒定距今1700萬(wàn)年的“怪獸”的分類(lèi)學(xué)屬性。
直到2015年,“怪獸”的化石交給了年輕的王世騏,“怪獸”的身世之謎才最終被揭開(kāi)。
圖源:科技日?qǐng)?bào)
研究論文的第一作者、中科院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所研究員王世騏近年來(lái)與來(lái)自歐洲的研究團(tuán)隊(duì)合作,獲取了大量�?�、鹿科、麝科和長(zhǎng)頸鹿科動(dòng)物化石的內(nèi)耳結(jié)構(gòu)信息,發(fā)現(xiàn)這一結(jié)構(gòu)是有明確的系統(tǒng)發(fā)育意義的。因此,內(nèi)耳的形態(tài)在反芻動(dòng)物的分類(lèi)中可以起到關(guān)鍵的判別作用。
“我們發(fā)現(xiàn),‘怪獸’的內(nèi)耳與之前認(rèn)為的最有可能的�?平厝徊煌�,與鹿科、麝科等也不同,反而與現(xiàn)生的長(zhǎng)頸鹿在關(guān)鍵特征上是一致的。”王世騏說(shuō)。
這一發(fā)現(xiàn)讓研究團(tuán)隊(duì)豁然開(kāi)朗,研究團(tuán)隊(duì)終于確定,這就是早期長(zhǎng)頸鹿類(lèi)群。
They analyzed the beast's inner ear structures, finding them distinct from the ox and the deer, and instead consistent with the extant giraffe.
"Both living giraffes and Discokeryx xiezhi belong to the Giraffoidea, a superfamily," said Wang, the paper's first author. "Although their skull and neck morphologies differ greatly, both are associated with male courtship struggles."
由于這個(gè)神秘“怪獸”與中國(guó)古代神話(huà)中的獨(dú)角神獸“獬豸”形象有些許聯(lián)系,因而得名獬豸盤(pán)角鹿。
It is named "Discokeryx xiezhi" since its single ossicone recalls the xiezhi, a one-horned creature from ancient Chinese mythology.
不是為了吃,而是為了找對(duì)象!
王世騏介紹,此次研究的盤(pán)角鹿化石包括一個(gè)帶有4節(jié)頸椎的完整腦顱。研究發(fā)現(xiàn),它的每節(jié)頸椎都非常粗壯,并且具有哺乳動(dòng)物中最復(fù)雜的頭頸與頸椎之間的關(guān)節(jié)。這種結(jié)構(gòu)特別適應(yīng)于高速的頭對(duì)頭撞擊,表明盤(pán)角鹿很可能有著激烈的打斗行為。
Wang Shiqi with IVPP and his colleague revealed in the new study that the strange beast's horns could serve as a cushion in the collision and the joints between the skull and cervical vertebrae could effectively protect the neck from breaking in the violent collisions.
“當(dāng)時(shí)盤(pán)角鹿所生活的開(kāi)闊草原相對(duì)貧瘠,不如森林環(huán)境舒適,由此帶來(lái)的生存壓力可能促進(jìn)了種內(nèi)的極端求偶競(jìng)爭(zhēng)。”王世騏說(shuō),適于沖撞的頭頸是盤(pán)角鹿求偶的“武器”,而長(zhǎng)頸鹿在求偶時(shí),也會(huì)揮動(dòng)長(zhǎng)脖子,用厚重的、帶有小角和骨質(zhì)瘤的頭骨打擊競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。這兩者的譜系相近、演化環(huán)境背景相似、演化策略相同。
準(zhǔn)噶爾盆地約1700萬(wàn)年前的動(dòng)物群,正中間為獬豸盤(pán)角鹿。(郭肖聰復(fù)原,中科院古脊椎所供圖)圖源:新華網(wǎng)
在此基礎(chǔ)上,此次研究將學(xué)界在長(zhǎng)頸鹿演化中的兩種觀點(diǎn)——演化動(dòng)力來(lái)自取食壓力和來(lái)自求偶競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)行了統(tǒng)一。“長(zhǎng)頸鹿類(lèi)的生態(tài)位要比�?�、鹿科等更加邊緣化,這種邊緣化的生態(tài)位促進(jìn)了種內(nèi)的極端求偶競(jìng)爭(zhēng),而極端求偶競(jìng)爭(zhēng)又促進(jìn)了極端的形態(tài)學(xué)演化。”王世騏說(shuō)。
可以推測(cè),這樣的情況與東非高原的情況類(lèi)似:約在700萬(wàn)年前,東非高原由森林環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)闊的草原,遠(yuǎn)古長(zhǎng)頸鹿賴(lài)以生存的環(huán)境逐漸消失,促使它們必須適應(yīng)新的變化。本來(lái)身體比較高大的長(zhǎng)頸鹿,可能在這個(gè)時(shí)期發(fā)展出了利用甩動(dòng)脖子和頭部攻擊競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的方式。通過(guò)這種極端的斗爭(zhēng)方式,在性選擇的加持下,在200萬(wàn)年的時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)頸鹿的頸部迅速加長(zhǎng),成為現(xiàn)生的長(zhǎng)頸鹿屬,從而有效占領(lǐng)了取食高處樹(shù)葉這樣一個(gè)相對(duì)邊緣化、但回報(bào)頗豐的生態(tài)位。
It is similar to the East African Plateau about 7 million years ago when a forest environment degenerated into open grassland, prompting the giraffe ancestors to adapt to the new environment and become taller.
It is the courtship struggle that led to the rapid neck elongation over a period of 2 million years, and by dint of that advantage, giraffes occupied a relatively marginal, but rewarding ecological niche -- feeding on high foliage out of reach of zebras and various antelopes, according to the study.
綜合來(lái)源:新華網(wǎng) 中國(guó)科學(xué)報(bào) 科技日?qǐng)?bào)