熊鷹
今天走在地球上的最大哺乳動物,是從6500萬年前恐龍滅絕后繁盛起來的小動物演化而來的。那么,哺乳動物演化的速度是否有上限?
澳大利亞莫納什大學(xué)演化生物學(xué)家埃文斯和同事研究了過去7000萬年間,多個大陸上28個目哺乳動物的最大體重是如何演化的。通過對比不同時間點(diǎn)上各哺乳動物群體中體型最大者,并借助現(xiàn)代哺乳動物來估計(jì)每個群體中一代大概對應(yīng)多長時間,研究者分析了哺乳動物發(fā)展的速度。
老鼠變大10萬倍需要20—200萬代
通過化石和現(xiàn)存動物的資料,科學(xué)家研究小組發(fā)現(xiàn),一種哺乳動物的體型增長100倍大致需要經(jīng)歷160萬代,增長1000倍需要500萬代,增長5000倍則大致需要經(jīng)歷1000萬代。在陸生哺乳動物中,奇蹄目動物,如馬和犀牛,顯示出最快的體型增長速度。
在此之前人們曾根據(jù)小鼠身上的微演化估計(jì),哺乳動物從老鼠般大小演化至大象般大小,體型增大10萬倍大約要花20萬至200萬代。
埃文斯表示,這表明相對小的演化,大演化的速度是相當(dāng)緩慢的。小級別的變化可以很快出現(xiàn),但是較大規(guī)模的變化需要很長的時間。如果我們消滅所有比兔子體型大的動物,那么接下來要等上至少500萬代才能出現(xiàn)大象一樣大的動物,體型增大1000倍,換算成時間大約是2000萬年。
海洋動物變大速度快
有趣的是,在此次被研究的所有哺乳動物中,靈長類體型在進(jìn)化中變大的速度是最慢的。埃文斯說:“這是一個謎?!彼f:“出現(xiàn)一種大型靈長類動物的困難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大過出現(xiàn)一種大型的犀?;虼笙蟆3霈F(xiàn)這種情況的原因可能有很多種,但是看起來靈長類變大的困難的確很大?!?/p>
而在所有哺乳動物中,鯨類——包括一般所說的鯨和我們熟知的海豚類動物,則具有最高的體型演化增加速率。它們僅需大約300萬代就讓體型大小增加了1000倍。
埃文斯表示,形成這樣的演化速率差異大概是陸地和海洋演化限制所造成的。海水的浮力可以幫助它們支撐巨大的體重。這樣就讓海洋動物在增加體型方面面臨的挑戰(zhàn)要小于陸地上的動物。對于海洋哺乳動物來說,對于體型增加的限制條件要少得多。比如說,如果把一頭鯨放在陸地上,它很快就會被自己的體重壓死,體內(nèi)的器官和骨骼都會被壓碎。
體型變小比變大更容易
反過來設(shè)想一下,如大象體型大小的哺乳動物變?yōu)槔鲜篌w型又要花多長時間呢?研究者認(rèn)為,相比變大,體型變小的速度會快上30倍不止。變小比變大要快得多,這又是為何會呢?居住在孤島上的生物,比如侏儒象、侏儒河馬和霍比特人倒能夠提供一些線索,因?yàn)楫?dāng)物種生活在島上時,所能獲得的食物極為有限的,小型化便成了島嶼生物的發(fā)展趨勢。
埃文斯說,超大的陸生哺乳動物需要巨大的空間,才能找到足夠的食物。而現(xiàn)在由于沒有足夠的土地,動物也就不能得到足夠的食物,或生存得夠久,那么自然也沒法長到足夠大了。