蔣葳

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，隨著氣候變暖，許多動(dòng)物變小了。比如，英國(guó)科學(xué)家曾發(fā)現(xiàn)，在蘇格蘭某個(gè)島上的綿羊在過(guò)去的24年里，體形平均縮小了5%；再比如科學(xué)家對(duì)近300個(gè)北極熊頭骨標(biāo)本對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，如今的北極熊竟在過(guò)去百年里縮小了2%～9%。但科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)，氣候變暖會(huì)使一些爬行動(dòng)物變大，這究竟是為什么呢？

考古學(xué)的證據(jù)：氣候變暖哺乳動(dòng)物變小

在2013年11月舉行的第73屆北美古脊椎動(dòng)物學(xué)會(huì)年會(huì)上，美國(guó)密歇根大學(xué)古生物學(xué)者菲利普·金格里奇發(fā)表了最新的發(fā)現(xiàn)：在5300萬(wàn)年前，地球出現(xiàn)過(guò)一次異常的高溫期，而那個(gè)時(shí)期的哺乳動(dòng)物顯示出了“侏儒化”的傾向。而在2012年的一項(xiàng)研究中表明，在金格里奇所關(guān)注的這一次異常高溫的200萬(wàn)年前，還有一次“古新世-始新世極熱事件”：距今5500萬(wàn)年，那時(shí)地球的平均氣溫達(dá)到頂峰，哺乳動(dòng)物在那時(shí)也出現(xiàn)過(guò)體型縮小的現(xiàn)象。

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馬的體型演變史

美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)和內(nèi)布拉斯加大學(xué)的研究人員通過(guò)對(duì)馬類(lèi)化石的研究，發(fā)現(xiàn)了馬從5600萬(wàn)年前出現(xiàn)以后的進(jìn)化史。佛羅里達(dá)自然歷史博物館館長(zhǎng)喬納森·布洛赫教授表示，馬的體型大小與地球溫度高低存在直接聯(lián)系，氣候越暖，其體型越小，反之亦然。在懷俄明州的大腳盆地，研究化石的人員研究了一種始祖馬的演化過(guò)程，在13萬(wàn)年期間，它們從12磅縮減到8.5磅大小，跟家貓?bào)w型差不多大，然后在接下來(lái)的4.5萬(wàn)年里，又增大到大約15磅。研究人員稱(chēng)，馬的體型起初與雪納瑞犬相似，后來(lái)變得很小，曾一度只有家貓那么大，再后來(lái)體型又顯著增加。這一變化趨勢(shì)與全球溫度的變化趨勢(shì)完全一致，也就是說(shuō)一開(kāi)始全球變暖，馬的體型變得很小，后來(lái)全球變冷，馬的體型又顯著變大。

為什么氣候?qū)?dòng)物體型有影響？

動(dòng)物體形縮小的原因有很多。動(dòng)物個(gè)體大小與溫度變化本身存在著一定的關(guān)系。根據(jù)伯格曼法則解釋?zhuān)诤銣貏?dòng)物體形的地理變異中，同種動(dòng)物生活在較冷氣候中的種群其體形比生活在較暖氣候中的種群大。動(dòng)物個(gè)體大小對(duì)溫度變化響應(yīng)的生理機(jī)制還與其代謝水平、生長(zhǎng)速率、性成熟年齡等諸多因素有關(guān)。體型的變化是動(dòng)物的一種熱保護(hù)機(jī)制。體型越小，其表面的皮膚相對(duì)于體積的散熱面積會(huì)更大，有利于散熱。對(duì)于哺乳動(dòng)物的身體變小現(xiàn)象，學(xué)者們已經(jīng)提出了一些理論，其中包括：當(dāng)氣溫升至大約35℃并長(zhǎng)期維持，哺乳動(dòng)物們將難以調(diào)節(jié)自身體溫，并且來(lái)自進(jìn)食植物的營(yíng)養(yǎng)成分也開(kāi)始減少。在這樣的情況下，更小的體型將是明智的選擇。

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伯格曼法則

如果把北極的動(dòng)物與其他地區(qū)的動(dòng)物比較一下，就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象，北極地區(qū)動(dòng)物的個(gè)頭比其他地區(qū)的同類(lèi)似乎都要大一些。這是因?yàn)?，寒冷的氣候不僅能夠延緩恒溫動(dòng)物的生長(zhǎng)速度，而且也使其性成熟的時(shí)間較晚。因此，其生長(zhǎng)期也就相對(duì)來(lái)說(shuō)更長(zhǎng)一點(diǎn)，所以也就可以長(zhǎng)得更大一些，這就是著名的伯格曼法則。經(jīng)過(guò)大量實(shí)地觀察和研究之后，伯格曼認(rèn)為，對(duì)于同一種溫血?jiǎng)游飦?lái)說(shuō)，越冷的地方其個(gè)體越大，而且越接近于圓形。作為一個(gè)有趣的推論，科學(xué)家指出，越冷的地方，其附肢和附器也就越短，因?yàn)檫@有利于保存熱量。

氣候變暖會(huì)使爬行動(dòng)物變大？

但是一項(xiàng)最新研究的成果認(rèn)為：高溫來(lái)臨對(duì)人類(lèi)與大多數(shù)動(dòng)物來(lái)說(shuō)都是滅頂之災(zāi)，但對(duì)于爬行動(dòng)物卻是利好。更溫暖的氣候?qū)⒃炀腕w型更小的哺乳動(dòng)物，但卻會(huì)讓爬行動(dòng)物變得更大。在大約5500萬(wàn)年前氣溫達(dá)到頂峰時(shí)，當(dāng)時(shí)的馬體型縮小到今天家貓那樣的大小，蛇卻曾經(jīng)和馬一樣大。科學(xué)家找到了距今6000萬(wàn)年前的龜類(lèi)化石，其大小與一張?jiān)绮筒妥老喈?dāng)，他們還找到了一種名為“泰坦巨蟒”的巨型蛇類(lèi)化石，其體長(zhǎng)幾乎與一輛公交車(chē)接近。蛇類(lèi)、龜類(lèi)以及很多其他爬行動(dòng)物都需要依靠環(huán)境來(lái)調(diào)節(jié)身體溫度，這些動(dòng)物被稱(chēng)作“冷血?jiǎng)游铩薄?/p>

幾乎所有的爬行動(dòng)物都是冷血的——這意味著它們的體溫不是固定的，而是隨著外界溫度的改變而改變。氣溫較低時(shí)它們難以獲得正常生理活動(dòng)所需的體能，而高溫天氣有利于它們獲得像哺乳動(dòng)物那樣的體溫，這樣可以增強(qiáng)它們活動(dòng)的體能。

在2億多年前，地球大部分地區(qū)都十分炎熱且濕潤(rùn)，從南極到北極都是熱帶地區(qū)，除了一些沙漠和荒漠之外，大部分地區(qū)都被熱帶雨林所覆蓋。在這樣一種情況下，爬行動(dòng)物迅速繁殖且體型不斷變大，恐龍開(kāi)始統(tǒng)治地球。

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未來(lái)人類(lèi)也會(huì)變小

科學(xué)家根據(jù)歷史上一些動(dòng)物體型的變化規(guī)律預(yù)測(cè)未來(lái)人類(lèi)的體型將變小。如果氣候變暖的趨勢(shì)按照現(xiàn)有規(guī)模持續(xù)下去，在幾萬(wàn)年的時(shí)間里，人類(lèi)和許多大型哺乳動(dòng)物的體型都可能縮小一半，那時(shí)人類(lèi)身高將在1米左右，科幻小說(shuō)中描述的小矮人世界可能變成現(xiàn)實(shí)。

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動(dòng)物變小比變大更容易

科學(xué)家對(duì)哺乳動(dòng)物的進(jìn)化進(jìn)行研究的結(jié)果顯示，由老鼠般大小變?yōu)榇笙蟠笮⌒枰?jīng)歷2400萬(wàn)代。相反的是，體型變小比變大要快速得多，從大象變?yōu)橘逑笾唤?jīng)歷了10萬(wàn)代，這一速度是與侏儒象相似的體型變大為大象體型速度的十分之一。研究者總共統(tǒng)計(jì)了7000萬(wàn)年以?xún)?nèi)來(lái)自不同大洲和洋盆28類(lèi)哺乳動(dòng)物（包括大象、靈長(zhǎng)類(lèi)和鯨魚(yú)）的體型大小，得出變小比變大要快速得多的結(jié)論。