熊鷹
今天地球上最大的哺乳動(dòng)物,是由6500萬年前恐龍滅絕后繁盛起來的小動(dòng)物演化而來的。那么,哺乳動(dòng)物演化的速度有沒有上限呢?
澳大利亞莫納什大學(xué)演化生物學(xué)家埃文斯和其同事研究了在過去7000萬年間,哺乳動(dòng)物的最大體重是如何演化的。通過對(duì)比不同時(shí)間點(diǎn)上各個(gè)哺乳動(dòng)物群體中體型最大者,并借助現(xiàn)代哺乳動(dòng)物來估計(jì),每個(gè)群體中的一代大概對(duì)應(yīng)多長時(shí)間,研究者分析了哺乳動(dòng)物的進(jìn)化速度。
老鼠變大10萬倍需要
20萬代~200萬代
通過化石和現(xiàn)存資料,研究小組發(fā)現(xiàn),一種哺乳動(dòng)物的體型增長100倍大概需要經(jīng)歷160萬代,增長1000倍大概需要經(jīng)歷500萬代,增長5000倍則大概需要經(jīng)歷1000萬代。在陸生哺乳動(dòng)物中,奇蹄目動(dòng)物,如馬和犀牛,顯示出最快的體型增長速度。
在此之前,人們?cè)鶕?jù)老鼠身上的微演化速率估計(jì),哺乳動(dòng)物從老鼠般大小演化至大象般大小,體型增大10萬倍要經(jīng)歷20萬代至200萬代。
埃文斯表示,這表明相對(duì)小演化,大演化的速度是相當(dāng)緩慢的。小級(jí)別的變化可以很快出現(xiàn),但是較大規(guī)模的變化則需要很長的時(shí)間。
海洋哺乳動(dòng)物
體型變大的速度快
有趣的是,在此次研究的所有哺乳動(dòng)物中,靈長目哺乳動(dòng)物的體型在進(jìn)化中變大的速度是最慢的。
而在所有的哺乳動(dòng)物中,鯨類—包括一般我們所說的鯨和我們所熟知的海洋哺乳動(dòng)物,則具有最高的體型演化增加速率。它們僅需大約300萬代就能讓體型增大1000倍。
埃文斯表示,形成這樣的演化速率差異大概是由陸地和海洋不同的生存環(huán)境所造成的。海水的浮力可以幫助它們支撐巨大的體重,這樣就讓海洋哺乳動(dòng)物在增加體型方面面臨的挑戰(zhàn)小于陸生哺乳動(dòng)物。對(duì)于海洋哺乳動(dòng)物來說,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(huì)被自己的體重壓死,體內(nèi)的器官和骨骼都會(huì)被壓碎。
體型變小比變大更容易
反過來設(shè)想一下,體型如大象般大的哺乳動(dòng)物變?yōu)槔鲜蟀阈〉捏w型又要花多長時(shí)間呢?研究者認(rèn)為,相比變大,哺乳動(dòng)物體型變小的速度會(huì)快上不止30倍。體型變小比變大要快得多,這又是為什么呢?居住在孤島上的生物,比如侏儒象、侏儒河馬和霍比特人,倒是能夠提供一些線索,因?yàn)楫?dāng)物種生活在島上時(shí),它們所能獲得的食物極為有限,所以小型化便成為島嶼生物的發(fā)展趨勢(shì)。
埃文斯說,超大的陸生哺乳動(dòng)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(dòng)物也就得不到足夠的食物而生存得夠久,因此,自然也就沒法長到足夠大了。