長頸鹿為什么會有那么長的脖子？近日，一項中國科學(xué)家進(jìn)行的研究揭開了這個謎題。6月3日發(fā)表在國際權(quán)威期刊《科學(xué)》上的一篇研究表明，長頸鹿長脖子形成是由雄性間的求偶競爭推動的。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. 研究認(rèn)為，早期的長頸鹿本來就身體比較高大，由于性選擇的加持，發(fā)展出來了利用甩動脖子和頭部攻擊的方式與對手競爭，使得頸部迅速變長，而這也讓它們占領(lǐng)了取食高處樹葉這樣一個相對邊緣化、但回報頗豐的生態(tài)位。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. 這項研究還得從一頭來自新疆準(zhǔn)噶爾盆地的“怪獸”說起。1996年，中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所的考察隊伍在新疆準(zhǔn)噶爾盆地北部的茫茫戈壁之中，發(fā)現(xiàn)了一具距今1700萬年的神秘化石。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. 這是一件大型反芻動物的腦顱化石，腦顱骨壁異常厚實。其腦袋頂上長著一個巨大的圓盤，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)。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過這些標(biāo)本，卻始終沒人能鑒定距今1700萬年的“怪獸”的分類學(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。研究論文的第一作者、中科院古脊椎動物與古人類研究所研究員王世騏近年來與來自歐洲的研究團(tuán)隊合作，獲取了大量?？啤⒙箍?、麝科和長頸鹿科動物化石的內(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)在反芻動物的分類中可以起到關(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c鹿科、麝科等也不同，反而與現(xiàn)生的長頸鹿在關(guān)鍵特征上是一致的?！蓖跏莉U說。They analyzed the beast's inner ear structures, finding them distinct from the ox and the deer, and instead consistent with the extant giraffe. 這一發(fā)現(xiàn)讓研究團(tuán)隊豁然開朗，研究團(tuán)隊終于確定，這就是早期長頸鹿類群。
由于這個神秘“怪獸”與中國古代神話中的獨角神獸“獬豸”形象有些許聯(lián)系，因而得名獬豸盤角鹿。It is named 'Discokeryx xiezhi' since its single ossicone recalls the xiezhi, a one-horned creature from ancient Chinese mythology. 王世騏介紹，此次研究的盤角鹿化石包括一個帶有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。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。”王世騏說，適于沖撞的頭頸是盤角鹿求偶的“武器”，而長頸鹿在求偶時，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。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——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?！蓖跏莉U說。
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）可以推測，這樣的情況與東非高原的情況類似：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。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. 本來身體比較高大的長頸鹿，可能在這個時期發(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、但回報頗豐的生態(tài)位。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.
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