長頸鹿脖子為什麼這麼長？中國科學家最新《科學》揭曉全新答案
2022年06月03日
今天，在一項發表於《科學》雜志的研究中，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所（IVPP）的研究團隊從一種奇特的長頸鹿祖先中，發現了長頸鹿頸部演化的全新證據。研究指出，雄性的求偶競爭是長頸鹿頸部演化的重要驅動力。
對於這個問題，最著名的論戰來自拉馬克與達爾文。我們知道，拉馬克曾提出了「用進廢退」和「獲得性遺傳」的假說：根據前者，長頸鹿進食樹木頂端的葉片，需要不斷使用脖子，因此頸部變得更長；而根據後者，這些新的性狀有可能遺傳給後代，使得長脖子成為普遍性狀。
達爾文則根據適應性演化的觀點反駁道，長頸鹿的長脖子是自然選擇的結果：在非洲大草原的林地中，擁有更長頸部的長頸鹿能攝取樹木頂端的葉片，因此在生存競爭中更具優勢，這樣的性狀也更有可能遺傳下來。
達爾文為長脖子的來源提供了完整的解釋，但這個問題並沒有蓋棺定論。此後，也有科學家提出了其他的觀點：長脖子其實是雄性長頸鹿求偶競爭的武器，有助於爭取交配權。
根據這個假說，雄性長頸鹿在求偶競爭時，會用它們長有骨質角的頭骨重重地砸向對手脖子的薄弱部位。在這個過程中，長脖子的擺動就如同是流星錘的鐵鏈，可以讓頭部的撞擊擁有更大的動能。簡單來說，脖子越長，對對手造成的傷害就越大。
求偶競爭的假說雖然有趣，但如何驗證這個假說，成為一項巨大的挑戰。在最新論文中，研究團隊從一個早期長頸鹿物種身上找到了關鍵線索。
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是什麼原因造成了這個物種的激烈競爭？研究團隊發現環境在其中起到了關鍵作用。
xiezhi生存的1700萬年前，地球非常溫暖，因此森林整體十分茂密。但當時青藏高原已經隆起，阻擋了印度洋的水汽向北方輸送，因此D。xiezhi牙釉質的同位素分析顯示，它們生活在開闊的草原上。相比於食物充足的森林環境，草原更加貧瘠，因此D。
研究團隊比較了長頸鹿科與其他幾種反芻動物（包括牛、羊、鹿和叉角羚）的骨質角的形態，結果發現長頸鹿骨質角的多樣性遠超其他動物，並且呈現出多種不同的極端形態，這反映了長頸鹿中更加激烈的求偶競爭。這種激烈的求偶競爭，很可能也讓長脖子這個優勢性狀，逐漸成為現今長頸鹿的「標配」。
對於現今長頸鹿的演化來說，這種激烈競爭的驅動力，同樣是巨大的環境壓力。大約700萬年前，作為現今長頸鹿的直系祖先，長頸鹿屬出現沒多久時，也經曆了類似的環境。東非高原從森林環境轉變為草原，長頸鹿的直系祖先不得不適應這樣的環境變化。在此期間，它們演化出通過擺動頸部、頭部攻擊對手的方式。正是這種由性選擇導致的激烈競爭，使得長頸鹿的頸部在隨後的200萬年間不斷變長。
xiezhi和今天的長頸鹿相比，盡管形態差異巨大，但卻有著奇妙的共同點：兩者都是雄性為了求偶競爭，朝著不同的極端方向演化的典型案例。這項研究向我們展示了，早期長頸鹿的演化很可能比之前認為的更為複雜：求偶競爭對長脖子的塑造起到重要作用。對食物的競爭與求偶競爭，哪個才是長頸鹿頸部演化的主要驅動力？這一次，達爾文的解釋還能站得住腳嗎？我們期待答案最終揭曉的那一天。
參考資料：
Shi-QiStrange本文來自藥明康德內容微信團隊
