長頸鹿為何演化出長脖子?這是進(jìn)化生物學(xué)的旗幟性論題。最近,通過對一種約1700萬年前的早期長頸鹿——獬豸盤角鹿進(jìn)行研究,科學(xué)家揭示了長頸鹿“長脖子演化謎題”的關(guān)鍵驅(qū)動力。相關(guān)成果3日發(fā)表在國際權(quán)威期刊《科學(xué)》上。
長頸鹿類雄性斗爭的對比,前景為獬豸盤角鹿,遠(yuǎn)景為長頸鹿。(王宇、郭肖聰復(fù)原,中科院古脊椎所供圖)
文章第一作者、中科院古脊椎動物與古人類研究所研究員王世騏介紹,此次研究的盤角鹿化石發(fā)現(xiàn)于新疆準(zhǔn)噶爾盆地北緣,包括一個帶有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)于高速的頭對頭撞擊,表明盤角鹿很可能有著激烈的打斗行為。
“當(dāng)時(shí)盤角鹿所生活的開闊草原相對貧瘠,不如森林環(huán)境舒適,由此帶來的生存壓力可能促進(jìn)了種內(nèi)的極端求偶競爭?!蓖跏莉U說,適于沖撞的頭頸是盤角鹿求偶的“武器”,而長頸鹿在求偶時(shí),也會揮動長脖子,用厚重的、帶有小角和骨質(zhì)瘤的頭骨打擊競爭對手。這兩者的譜系相近、演化環(huán)境背景相似、演化策略相同。對盤角鹿的研究支持了此前有學(xué)者認(rèn)為長頸鹿長脖子的形成由雄性間的求偶競爭推動的觀點(diǎn)。
準(zhǔn)噶爾盆地約1700萬年前的動物群,正中間為獬豸盤角鹿。(郭肖聰復(fù)原,中科院古脊椎所供圖)
在此基礎(chǔ)上,此次研究將學(xué)界在長頸鹿演化中的兩種觀點(diǎn)——演化動力來自取食壓力和來自求偶競爭進(jìn)行了統(tǒng)一?!伴L頸鹿類的生態(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)的極端求偶競爭,而極端求偶競爭又促進(jìn)了極端的形態(tài)學(xué)演化。”王世騏說。
可以推測這樣的情況:約在700萬年前,東非高原由森林環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)殚_闊的草原,遠(yuǎn)古長頸鹿賴以生存的環(huán)境逐漸消失,促使它們必須適應(yīng)新的變化。本來身體比較高大的長頸鹿,可能在這個時(shí)期發(fā)展出了利用甩動脖子和頭部攻擊競爭對手的方式。通過這種極端的斗爭方式,在性選擇的加持下,在200萬年的時(shí)間內(nèi)長頸鹿的頸部迅速加長,成為現(xiàn)生的長頸鹿屬,從而有效占領(lǐng)了取食高處樹葉這樣一個相對邊緣化、但回報(bào)頗豐的生態(tài)位。(記者金地、張泉)