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新疆准噶尔盆地中新世早期獬豸盘角鹿化石极大促进对长颈鹿长脖子演化的认识

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热度90票 浏览70次 时间:2022年6月03日 10:24
新疆准噶尔盆地中新世早期獬豸盘角鹿化石极大促进对长颈鹿长脖子演化的认识

长颈鹿类雄性斗争的对比,前景为獬豸盘角鹿,远景为长颈鹿 (王宇、郭肖聪复原)

新疆准噶尔盆地中新世早期獬豸盘角鹿化石极大促进对长颈鹿长脖子演化的认识

獬豸盘角鹿高速撞击有限元模拟,A为具有复杂的头颈关节时的碰撞摸拟,碰撞很稳定;B为移除复杂的头颈关节时的碰撞摸拟,颈部发生折断

新疆准噶尔盆地中新世早期獬豸盘角鹿化石极大促进对长颈鹿长脖子演化的认识

准噶尔盆地1700万年前的动物群,正中间为獬豸盘角鹿(郭肖聪复原)

(化石网报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:长颈鹿的脖子如何变长,这是进化生物学的旗帜性论题,自拉马克和达尔文时代便成为研究的焦点,用进废退论和自然选择论都在这优雅的长脖子上生发演绎而来。虽然两位泰斗对长颈鹿脖子伸长过程的认识有较大的分歧,但脖子伸长的动力是吃到高处的树叶,拉马克和达尔文都没有怀疑。 

随着对长颈鹿行为观察的加深,科学家才认识到,长颈鹿优雅的长脖子居然是雄性间为求偶竞争的武器,它们挥动2~3米长的脖子,用厚重的,带有小角和骨质瘤的头骨,打击竞争对手的薄弱部分,就如同古代的武士,挥起流星锤远程攻击对手。脖子越长,对对手的伤害就越强烈。温文尔雅的长颈鹿事实上是一些凶狠的斗士,这种残暴的求偶斗争常常能造成对手的重伤甚至死亡。研究发现,长颈鹿雄性的颈部大小与社会等级直接相关,求偶竞争才是长脖子演化的驱动力的新观点冲击了原有的认识。 

2022年6月3日,以中国科学院古脊椎动物与古人类研究所王世骐研究员、邓涛研究员和孟津客座研究员为通讯作者,王世骐为第一作者的国际团队在Science杂志发表了题为"Sexual selection promotes giraffoid head-neck evolution and ecological adaptation"的研究论文,研究了一种奇异的早期长颈鹿——獬豸盘角鹿(Discokeryx xiezhi),极大促进了对长颈鹿的长脖子演化的认识,并对求偶斗争和取食压力两种因素进行了深度的结合。化石发现于新疆准噶尔盆地北缘中新世早期约1700万年前的地层中,包括一个带有四节颈椎的完整脑颅。獬豸盘角鹿具有很多哺乳动物中独一无二的特征,包括头顶正中发育一个圆盘状的大角,恰似中国古代神话传说中的独角麒麟——獬豸,而它的每一节颈椎都非常粗壮,并且具有哺乳动物中最复杂的头颈之间与颈椎之间的关节。研究团队利用有限元方法,在古生物研究中首次采用高速的动力学模拟方法,证实獬豸盘角鹿的头骨和颈椎的复杂结构特别适应于高速的头对头撞击,对头骨和脑部的保护远优于麝牛等适应头部撞击的现生动物,也可能是有史以来最适应头部撞击的脊椎动物,成为生物演化史上的一大奇观。 

贝叶斯和最简约系统发育分析均显示,现生长颈鹿与獬豸盘角鹿均属于长颈鹿超科,它们头骨和颈部的形态差别很大,但都与雄性的求偶斗争相关,而且都向极端的方向演化。研究团对比了反刍类几大类群,包括长颈鹿类、牛类、鹿类、叉角羚类的角的形态,发现长颈鹿类角的多样性远高于其它几大类群,并且形态往往偏向极端,这说明,长颈鹿类求偶斗争比其它反刍类更加高强度而且多样化。长颈鹿和盘角鹿都是极端的打斗者,雄性为了争夺雌性的芳心,不惜发展出一些极端的武器,极端的行为在性选择的加持下,促生了进化史上各种长颈鹿极端的头颈部的形态学演化。 

研究团队进一步分析了獬豸盘角鹿的生态环境和它所占据的生态位。当时地球正处于一个温暖时期,总体上来说森林密布,但盘角鹿生存的新疆地区,由于南边青藏高原正剧烈隆升,阻挡了水汽的传输,使得这一带比其它地区要干旱一些。牙釉质稳定同位素表明,獬豸盘角鹿生活在开阔的草原之中,并且可能随季节迁徙。对于当时的动物来说,草原环境是瘠薄的,不如森林环境舒适。獬豸盘角鹿的激烈打斗行为,可能与生存环境带来的压力相关。 

到了现生长颈鹿出现之初,也遭遇过类似的环境。约在700万年前的时候,东非高原也由森林环境转变为开阔的草原,远古长颈鹿赖以生存的环境逐步消失,促使它们必须适应新的变化。本来身体比较高大的长颈鹿,可能在这个时期发展出来了利用甩动脖子和头部攻击竞争对手的方式,通过这种极端的斗争方式,在性选择的加持下,使得在200万年的时间内长颈鹿的颈部迅速加长,成为现生的长颈鹿属(Giraffa),从而有效占领了取食高处树叶这样一个相对边缘化,但回报还是颇丰的生态位。长颈鹿与其它物种竞争较少,不必与斑马羚羊等动物比赛啃食那些难以消化的草本植物。 

由此可见,长颈鹿类的生态地位要比牛科鹿科等更加边缘化,这种演化初始的生态定位似乎预先决定了它们的演化道路:边缘化的生态定位促进了种内的极端求偶竞争,而极端求偶竞争又促进了极端的形态学演化。用今天习惯的用语可以说,是选择大于努力,还是努力大于选择?这足以引起我们对物种演化方向、策略以及结果的更深层次的思考。该项成果通过研究獬豸盘角鹿这个与长颈鹿谱系相近、演化环境背景相似、演化策略相同的物种,极大地促进了我们对长颈鹿脖子演化细节的认识,丰富了进化生物学这一旗帜性迷题的内涵。 

此项研究得到中国科学院先导科技专项、第二次青藏高原综合科学考察研究和国家自然科学基金委员会等基金的资助。(原标题:奇异的化石揭示长颈鹿演化谜题的关键驱动力)


相关报道:求食?求偶?化石显示,长颈鹿脖子变长竟源自极端“内卷”……

(化石网报道)据文汇报(许琦敏):长颈鹿的脖子如何变长?对于这个进化生物学的旗帜性论题,曾有两种主要观点:一种认为是为了吃到高处的树叶,而另一种认为是长颈鹿雄性之间求偶竞争的结果。

2022年6月3日,以中国科学院古脊椎动物与古人类研究所王世骐研究员、邓涛研究员和孟津客座研究员为通讯作者,王世骐为第一作者的国际团队在《科学》杂志发表论文,研究了一种奇异的早期长颈鹿——獬豸盘角鹿(Discokeryx xiezhi),极大促进了对长颈鹿的长脖子演化的认识,并对求偶斗争和取食压力两种因素进行了深度的结合。

脖子变长,求食?求偶?

自拉马克和达尔文时代,长颈鹿的脖子便成为生物进化研究的焦点——用进废退论和自然选择论。这两种理论都认为,长颈鹿脖子伸长的动力是为了吃到高处的树叶。

随着对长颈鹿行为观察的加深,科学家才认识到,长颈鹿优雅的长脖子居然是雄性间为求偶竞争的武器。

温文尔雅的长颈鹿事实上是一些凶狠的斗士,这种残暴的求偶斗争常常能造成对手的重伤甚至死亡。它们挥动2~3米长的脖子,用厚重的、带有小角和骨质瘤的头骨,打击竞争对手的薄弱部分,就如同古代的武士挥起流星锤,远程攻击对手脖子越长,对对手的伤害就越强烈。

研究发现,长颈鹿雄性的颈部大小与社会等级直接相关,求偶竞争才是长脖子演化的驱动力的新观点冲击了原有的认识。

奇观!颈椎超适应“高速撞击”

此次论文中研究的化石,发现于新疆准噶尔盆地北缘中新世早期约1700万年前的地层中,包括一个带有四节颈椎的完整脑颅。

獬豸盘角鹿具有很多哺乳动物中独一无二的特征,包括头顶正中发育一个圆盘状的大角,恰似中国古代神话传说中的独角麒麟——獬豸。

獬豸盘角鹿的每一节颈椎都非常粗壮,并且具有哺乳动物中最复杂的头颈之间与颈椎之间的关节。

研究团队利用有限元方法,在古生物研究中首次采用高速的动力学模拟方法,证实獬豸盘角鹿的头骨和颈椎的复杂结构特别适应于高速的头对头撞击,有效性远高于麝牛等适应头部撞击的现生动物,也可能是有史以来最适应头部撞击的脊椎动物,成为生物演化史上的一大奇观。

科学家分析发现,现生长颈鹿与獬豸盘角鹿均属于长颈鹿超科,它们头骨和颈部的形态差别很大,但都与雄性的求偶斗争相关,而且都向极端的方向演化。

研究团对比了反刍类几大类群,包括长颈鹿类、牛类、鹿类、叉角羚类的角的形态,发现长颈鹿类角的多样性远高于其它几大类群,并且形态往往偏向极端。这说明,长颈鹿类求偶斗争比其它反刍类更加高强度而且多样化。

“长颈鹿和盘角鹿都是极端的打斗者,雄性为了争夺雌性的芳心,不惜发展出一些极端的武器。”王世骐解释,极端的行为在性选择的加持下,促生了进化史上各种长颈鹿极端的头颈部的形态学演化。

极端“内卷”造就极端形态

研究团队进一步分析了獬豸盘角鹿的生态环境和它所占据的生态位。

1700万年前,地球正处于一个温暖时期,总体上来说森林密布。但在盘角鹿生存的新疆地区,由于南边青藏高原正剧烈隆升,阻挡了水汽的传输,使得这一带比其它地区要干旱一些。

牙釉质稳定同位素表明,獬豸盘角鹿生活在开阔的草原之中,并且可能随季节迁徙。对于当时的动物来说,草原环境是瘠薄的,不如森林环境舒适。獬豸盘角鹿的激烈打斗行为,可能与生存环境带来的压力相关。

现生长颈鹿出现之初,也遭遇过类似的环境。约在700万年前的时候,东非高原也由森林环境转变为开阔的草原,远古长颈鹿不得不适应新的变化。本来身体比较高大的长颈鹿,可能在这个时期发展出来了利用甩动脖子和头部攻击竞争对手的方式。在性选择的加持下,使得在200万年的时间内长颈鹿的颈部迅速加长,成为现生的长颈鹿属(Giraffa),从而有效占领了取食高处树叶这样一个相对边缘化,但回报还是颇丰的生态位。

由此可见,长颈鹿类的生态地位要比牛科鹿科等更加边缘化,这种演化初始的生态定位似乎预先决定了它们的演化道路:边缘化的生态定位促进了种内的极端求偶竞争,而极端求偶竞争又促进了极端的形态学演化。

该项成果通过研究獬豸盘角鹿这个与长颈鹿谱系相近、演化环境背景相似、演化策略相同的物种,极大地促进了我们对长颈鹿脖子演化细节的认识,丰富了进化生物学这一旗帜性迷题的内涵。

相关报道:奇异化石揭示长颈鹿“长脖子演化谜题”的关键驱动力

(化石网报道)据新华社北京6月3日电(记者金地、张泉):长颈鹿为何演化出长脖子?这是进化生物学的旗帜性论题。最近,通过对一种约1700万年前的早期长颈鹿——獬豸盘角鹿进行研究,科学家揭示了长颈鹿“长脖子演化谜题”的关键驱动力。相关成果3日发表在国际权威期刊《科学》上。

文章第一作者、中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员王世骐介绍,此次研究的盘角鹿化石发现于新疆准噶尔盆地北缘,包括一个带有4节颈椎的完整脑颅。研究发现,它的每节颈椎都非常粗壮,并且具有哺乳动物中最复杂的头颈与颈椎之间的关节。这种结构特别适应于高速的头对头撞击,表明盘角鹿很可能有着激烈的打斗行为。

“当时盘角鹿所生活的开阔草原相对贫瘠,不如森林环境舒适,由此带来的生存压力可能促进了种内的极端求偶竞争。”王世骐说,适于冲撞的头颈是盘角鹿求偶的“武器”,而长颈鹿在求偶时,也会挥动长脖子,用厚重的、带有小角和骨质瘤的头骨打击竞争对手。这两者的谱系相近、演化环境背景相似、演化策略相同。对盘角鹿的研究支持了此前有学者认为长颈鹿长脖子的形成由雄性间的求偶竞争推动的观点。

在此基础上,此次研究将学界在长颈鹿演化中的两种观点——演化动力来自取食压力和来自求偶竞争进行了统一。“长颈鹿类的生态位要比牛科、鹿科等更加边缘化,这种边缘化的生态位促进了种内的极端求偶竞争,而极端求偶竞争又促进了极端的形态学演化。”王世骐说。

可以推测这样的情况:约在700万年前,东非高原由森林环境转变为开阔的草原,远古长颈鹿赖以生存的环境逐渐消失,促使它们必须适应新的变化。本来身体比较高大的长颈鹿,可能在这个时期发展出了利用甩动脖子和头部攻击竞争对手的方式。通过这种极端的斗争方式,在性选择的加持下,在200万年的时间内长颈鹿的颈部迅速加长,成为现生的长颈鹿属,从而有效占领了取食高处树叶这样一个相对边缘化、但回报颇丰的生态位。

相关报道:“长脖子”家族,找女朋友比生存压力更大!

(化石网报道)据中国科学报(胡珉琦):长颈鹿的脖子为什么那么长?这既是孩子十万个为什么里的经典问题,也是演化生物学史上的一个旗帜性论题。

人们普遍相信,长脖子与获取高处食物有关。但部分科学家却始终抱有另一种猜想:长脖子是为了找“女朋友”。只不过,他们一直苦于证据不足。

6月3日,《科学》发表了一项由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(以下简称“古脊椎所”)主导的研究,以全新的发现冲击了这一问题原有的答案。

这个故事还得从一头来自新疆准噶尔盆地的“怪兽”说起。

“怪兽!怪兽!”

1996年,新疆乌伦古河流域富蕴县与福海县交界处的一个小山梁上,响起了古脊椎所客座研究员孟津的阵阵惊呼声。

“怪兽!怪兽!”

和他一同在那里进行古生物科考的古脊椎所研究员叶捷和吴文裕闻讯从正在测量的化石坡面往上爬。一见到那具化石时,他们也怔愣住了。

这是一件大型反刍动物的脑颅化石,脑颅骨壁异常厚实。最为奇特的是,其脑袋顶上长着一个巨大的圆盘,完全覆盖了头顶,就像一顶帽子。可他们从未见过这样的“角”。

不仅如此,研究人员进一步观察发现,它的颈椎异常粗壮,具有非常复杂的头颈和颈间关节。在之后的考察中,研究人员在同期地层中陆续发现了几十件同类标本。他们倾向于认为这是为了适应剧烈碰撞行为而产生的结构,因此推测,“怪兽”也许和牛科动物比较接近。

此后20多年,古脊椎所许多研究人员都见过这些标本,却始终没人能鉴定距今1700万年的“怪兽”的分类学属性。

直到2015年,叶捷把宝贝似的捂在手里的化石交给了年轻的王世骐,“怪兽”的身世之谜才最终被揭开。

借助高分辨率的CT扫描和三维重建技术,古脊椎所研究员、论文一作王世骐抓住了内耳这个重要结构。

近年来,他与来自欧洲的研究团队合作,获取了大量牛科、鹿科、麝科和长颈鹿科动物化石的内耳结构信息,发现这一结构是有明确的系统发育意义的。因此,内耳的形态在反刍动物的分类中可以起到关键的判别作用。

“我们发现,‘怪兽’的内耳与之前认为的最有可能的牛科截然不同,与鹿科、麝科等也不同,反而与现生的长颈鹿在关键特征上是一致的。” 王世骐说。

这一发现让研究团队豁然开朗。过去,在牛科、鹿科和叉角羚科中,从来没有过从顶骨中心生长的独角,但长颈鹿的角却可以长在那里。甚至在化石长颈鹿中,曾有一种非洲早中新世发现的原利比亚兽,就是在顶骨中心生长出了一个掌状的大角,与“怪兽”已经很接近。

研究团队终于确定,“怪兽”就是早期长颈鹿类群,并将其命名为獬豸盘角鹿。

史上最适合碰撞的动物

獬豸盘角鹿在脑颅之后联接着四节异常粗大的颈椎,颈椎与头骨之间,除了正常的转动功能,还发育了一个异常增大的限位关节,其后的各颈椎之间也多少发育了附加的限位关节。这样的结构让王世骐不禁联想到,獬豸盘角鹿可能具有非常激烈的头对头的碰撞行为。

这时,有着生物力学研究背景的他充分发了自己优势。研究团队利用有限元力学模拟证实了,这些结构特征对于维持碰撞中的稳定性是不可或缺的,对避免颈部折断十分必要。

“我们对比发现,盘角鹿在头对头碰撞中的力学性能比麝牛、盘羊这些现生动物还要强,他很可能是生物演化史上最适合碰撞的动物。”这一奇观让王世骐兴奋异常。

除了盘角鹿,研究团队还把视野扩展到了整个长颈鹿家族。根据各种化石长颈鹿的记录,他们梳理发现,家族成员们的角长得五花八门,多样化程度远高于现生牛科和鹿科动物。

“角的不同形态代表了雄性不同的打斗方式,长颈鹿类多样化的角的形态,则反应出它们在演化中产生了非常多样的雄性打斗方式。”他告诉《中国科学报》。

动物间的碰撞是一种极端的雄性间求偶竞争行为,在哺乳动物的演化中,这种激烈斗争无外乎是为了获得雌性的青睐。他解释,无论是异常粗壮的颈椎和非常复杂的头颈关节,还是多样性化的角的形态,长颈鹿家族演化出的这些极端的斗争武器,都是为了使雄性能够赢得交配权的竞争,从而使它们的基因得以流传。

研究到了这一阶段,也进入了最激动人心的部分。

众所周知,现生雄性长颈鹿在求偶斗争中,会甩动长脖子,用头部打击对手,如同使用流星锤的武士,颈部越长,打击对手就越有效。会不会从一开始,长颈鹿演化出长脖子的形态,就是求偶竞争的结果?

先食后性,还是先性后食

长颈鹿是非洲稀树草原的旗舰物种,它脖子的总长度可达2.5 米,在动物界独树一帜。长颈鹿究竟如何演化出了超长的颈部,早在拉马克和达尔文时期,学者们就对此争执不下。

古脊椎所研究员、通讯作者之一的邓涛介绍,拉马克认为,长颈鹿是为了努力获取高处的食物,所以脖子才会变长,这是“用进废退”理论。达尔文则是用“自然选择”来解释。长颈鹿的后代中偶然出现了长脖子成员,它们因为能获取更多的食物,而在生存竞争中留下来了更多的后代,也使得这种基因得以长久遗传。

两种理论虽然对长脖子的演化过程和驱动力的解释不同,但有一点却是相同的,那就是都与取食行为密切相关。

直到1996年,国外学者Robert Simmons和Lue Scheepers发表了一项重要成果。邓涛介绍,他们观察发现,长颈鹿取食的高度并不是很高,往往不超过2米,如果仅仅为了取食,似乎没有必要长出这么长的脖子。

不仅如此,与雌性不同,雄性长颈鹿的头颈部重量随年龄始终在增长,而且,雄性的颈部大小还与社会等级直接相关。作者认为,这就是一种强烈的指向,长颈鹿如此特殊的头颈形态其实是和雌性的选择有关。这种演化动力也就是达尔文所说的“性选择”。

那么,长颈鹿长脖子演化的动力究竟是食还是性?更准确地说,是先食后性,还是先性后食?“在没有化石证据的年代,这一问题并没有确切结论,且自然选择一直占据上风。”邓涛表示。

獬豸盘角鹿的发现对演化生物学界是个巨大的惊喜,它和其他化石长颈鹿一起从实证层面解释了,为了求偶而长出极端的斗争武器,很可能是刻在长颈鹿家族基因里的。

最终,研究团队讲述了这样一个故事:早期的长颈鹿本来就身体比较高大,由于性选择的加持,发展出来了利用甩动脖子和头部攻击竞争对手的方式,使得颈部迅速变长,而这也让它们占领了取食高处树叶这样一个相对边缘化,但回报颇丰的生态位。这种生态定位决定了它们的演化道路会更加艰难,导致种内的求偶竞争加剧,而极端求偶竞争又进一步促进了极端的形态演化,并使得它们可以在自然历史的滚滚长河之中历经艰辛,生存至今……

这个故事虽然不尽完美,但它成功说服了学界同行。审稿人在其审稿意见中表示,这是一项全面且十分令人印象深刻的研究,会引起多个不同领域的科学家和普通公众的兴趣。它用大量的技术手段,确保最准确地描述新的分类单元。基于化石证据和充分的论证,表明一种新的长颈鹿物种对其战斗模式表现出了独特的形态适应能力,并把这种形态武器与性选择联系在一起。在某种程度上,这项研究可能成为未来长颈鹿类研究的关键。

相关报道:长颈鹿脖子为什么这么长?中国科学家最新《科学》揭晓全新答案

(化石网报道)据药明康德:超过2米长的颈部构成了长颈鹿最突出的特征,也让它们成为今天地球上最高大的动物。那么,这个全世界独一无二的脖子是怎么演出而来的?今天,在一项发表于《科学》杂志的研究中,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)的研究团队从一种奇特的长颈鹿祖先中,发现了长颈鹿颈部演化的全新证据。研究指出,雄性的求偶竞争是长颈鹿颈部演化的重要驱动力。

对于这个问题,最著名的论战来自拉马克与达尔文。我们知道,拉马克曾提出了“用进废退”和“获得性遗传”的假说:根据前者,长颈鹿进食树木顶端的叶片,需要不断使用脖子,因此颈部变得更长;而根据后者,这些新的性状有可能遗传给后代,使得长脖子成为普遍性状。

达尔文则根据适应性演化的观点反驳道,长颈鹿的长脖子是自然选择的结果:在非洲大草原的林地中,拥有更长颈部的长颈鹿能摄取树木顶端的叶片,因此在生存竞争中更具优势,这样的性状也更有可能遗传下来。

达尔文为长脖子的来源提供了完整的解释,但这个问题并没有盖棺定论。此后,也有科学家提出了其他的观点:长脖子其实是雄性长颈鹿求偶竞争的武器,有助于争取交配权。

根据这个假说,雄性长颈鹿在求偶竞争时,会用它们长有骨质角的头骨重重地砸向对手脖子的薄弱部位。在这个过程中,长脖子的摆动就如同是流星锤的铁链,可以让头部的撞击拥有更大的动能。简单来说,脖子越长,对对手造成的伤害就越大。

求偶竞争的假说虽然有趣,但如何验证这个假说,成为一项巨大的挑战。在最新论文中,研究团队从一个早期长颈鹿物种身上找到了关键线索。

邓涛研究员团队研究的,是一个首次发现的奇特物种:Discokeryx xiezhi。D.xiezhi与现今的长颈鹿同属于长颈鹿总科。这枚化石出土于新疆准噶尔盆地北缘,生活在距今约1700万年。保存完好的头骨和4节颈椎,使得科学家可以借助骨骼的比较解剖学,研究这一性状的起源。

D.xiezhi拥有一系列独特的特征,尤其是头部中间的圆盘状骨质角,仿佛是在头上长了一枚头盔。这个物种也得名于此:獬豸(xiezhi)是中国古代神话中的独角生物。

这个物种的颈椎非常粗壮,而且其头部与颈部之间的关节连接是哺乳动物中最复杂的。研究团队对骨骼化石的研究表明,这种复杂的关节特别适合高速撞击,甚至比今天需要频繁进行头部撞击的动物(例如麝牛)更有效。综合骨质角与关节特征,作者认为,D.xiezhi可能是历史上最适合头部撞击的脊椎动物。

是什么原因造成了这个物种的激烈竞争?研究团队发现环境在其中起到了关键作用。

在D.xiezhi生存的1700万年前,地球非常温暖,因此森林整体十分茂密。但当时青藏高原已经隆起,阻挡了印度洋的水汽向北方输送,因此D.xiezhi所处的地区较为干燥。

这一点也得到了同位素研究的证实。稳定同位素可以帮助我们推测出动物当时的食物类型。对D.xiezhi牙釉质的同位素分析显示,它们生活在开阔的草原上。相比于食物充足的森林环境,草原更加贫瘠,因此D.xiezhi面临着更大的生存压力。这可能解释了它们激烈的求偶竞争。

进一步的研究指出,D.xiezhi所面临的情况,同样发生在其他长颈鹿物种的演化历程中。

研究团队比较了长颈鹿科与其他几种反刍动物(包括牛、羊、鹿和叉角羚)的骨质角的形态,结果发现长颈鹿骨质角的多样性远超其他动物,并且呈现出多种不同的极端形态,这反映了长颈鹿中更加激烈的求偶竞争。这种激烈的求偶竞争,很可能也让长脖子这个优势性状,逐渐成为现今长颈鹿的“标配”。

对于现今长颈鹿的演化来说,这种激烈竞争的驱动力,同样是巨大的环境压力。大约700万年前,作为现今长颈鹿的直系祖先,长颈鹿属出现没多久时,也经历了类似的环境。东非高原从森林环境转变为草原,长颈鹿的直系祖先不得不适应这样的环境变化。在此期间,它们演化出通过摆动颈部、头部攻击对手的方式。正是这种由性选择导致的激烈竞争,使得长颈鹿的颈部在随后的200万年间不断变长。

可以说,D.xiezhi和今天的长颈鹿相比,尽管形态差异巨大,但却有着奇妙的共同点:两者都是雄性为了求偶竞争,朝着不同的极端方向演化的典型案例。

这项研究向我们展示了,早期长颈鹿的演化很可能比之前认为的更为复杂:求偶竞争对长脖子的塑造起到重要作用。对食物的竞争与求偶竞争,哪个才是长颈鹿颈部演化的主要驱动力?这一次,达尔文的解释还能站得住脚吗?我们期待答案最终揭晓的那一天。
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