官术网_书友最值得收藏!

食肉目動物的演化

生物的進化是很難說清的奇異事情,幾十億年間,地球上誕生了數不清的物種,人類擁有的歷史只占了其中極小的一部分。但與其他物種不同,人類對一切事物都保持著極強的好奇心。人類探求自己的來歷,探求孕育生命的地球的秘密,探求整個宇宙的秘密,而大熊貓的秘密,也是這無數好奇中的一種。今天,我們在動物園里、在電視上能看到憨態可掬的大熊貓手捧竹子,吃得津津有味。漫長的進化,使大熊貓由食肉類動物演化成以竹子為主食的物種。

人類所處的地質時代為新生代,這一地質時代開始的時期距今約6600萬年。新生代分為古新世、始新世、漸新世、中新世、上新世、更新世、全新世,常被稱為“哺乳動物的時代”。

在新生代之前的中生代,就是“爬行動物時代”,一種被稱為“恐龍”的物種在地球上廣泛分布,“統治”了地球近8000萬年。然而,中生代末期,這種強大的物種在極短的時間里迅速滅絕,留下難以破解的謎團。

新生代早期還有少量恐龍存在,但隨著環境變化,它們漸漸湮滅于時空之河中。在這場大滅絕中,大量的爬行動物也和恐龍一樣成為地球上的過客,而哺乳類動物悄然興起。

光陰流轉,到了距今6000多萬年的古新世,一群古食肉類動物在地球上出現了,這是目前人類發現的最早的食肉目獸類。在各個大陸的升降、分裂、漂移、撞擊、結合中,它們不斷適應環境,向歐洲、亞洲、美洲等地輻射演化。

一類叫麥芽西獸的動物出現了。與古食肉類動物相比,這種新出現的動物大腦更加發達,其牙齒結構更加適應肉食習性。

麥芽西獸類是現代新食肉類動物的真正祖先,這種獸類在進化中逐漸分化出狗形類和貓形類這兩個比較大的類群。貓形類主要演化成豹類和靈貓類,靈貓類又分化出一支鬣狗類,而狗形類與我們的主角——大熊貓息息相關。

恐龍世界|美國|查爾斯·羅伯特·奈特

在始新世晚期和距今2600萬年的漸新世,狗形類的主支演化出早期的狗類,在更新世時又演化出現代的狼、豺、狐等犬科動物。在漸新世初期,狗形類的第二支分化出來,剛開始是鼬類,如古鼬、始鼬,后來進一步演化出鼬、貂、獾等鼬科動物。第三支分化最早,在始新世早期就演化出重要的一支——始熊類。從形態上看,始熊與現代熊類的面貌相似,但只有狗那么大。分化出始熊類后,這一支又演化出一個分支,向著追逐和捕捉的方向發展,逐漸適應攀爬和雜食的食性。這一分支到中新世時朝著兩個方向發展,一個發展成古浣熊,而另一個則發展成了大熊貓的祖先——始熊貓。胡錦矗.大熊貓的起源與演化[J].中國林業,2008,59(22):30.

始熊貓化石的發現地在云南祿豐和元謀,根據古生物學家的研究,它們應該生活在800萬年前的中新世晚期。那么,問題出現了:800萬年前,云南的這片區域處于什么樣的環境?

沿時間之河溯流而上,百萬年的光陰倏忽而過。2330萬年前,地球開始進入中新世,這一時期的氣候是溫暖而濕潤的,適宜的環境使大量植物、動物迅速繁衍,地球上一派欣欣向榮。新生代早期,盤古大陸仍然處于不斷分裂的狀況之中,其中兩塊較大的大陸——印度次大陸和亞洲大陸漸漸接近、相撞,巨大的擠壓力使兩塊大陸的交會之地不斷隆升,喜馬拉雅山脈和青藏高原就此誕生。

地質構造運動的過程是極為緩慢的,青藏高原與喜馬拉雅山脈并非一開始就達到了現在的高度。實際上,直到始熊貓出現之時,青藏高原的平均高度只在1000米。溫濕的熱帶環境使始熊貓、古猿、三趾馬等熱帶動物群自由自在地生活,那些較為平緩的陸地上,湖泊星羅棋布,為動植物生長提供充沛的水源。

科研人員對始熊貓的牙齒化石進行研究,發現它們的牙齒有了趨向食竹的進化特征,“前臼齒發達了,臼齒嚼面上出現了少量的釉質凸起。為適應其功能上的需求,‘裂葉’(食肉類動物中,其犬齒是用來殺傷動物的;上第4前臼齒和下第1臼齒是用來切割肌肉的。這兩個牙齒被動物學家稱為‘裂齒’。上、下‘裂齒’呈葉片狀,故又稱‘裂葉’)消失,顴弓基底前移到了第4前臼齒至第2臼齒位置上”黃萬波,魏光飚.大熊貓的起源[M]. 北京:科學出版社,2010:59.

為什么始熊貓從始熊類一支上分化出來后,開始嘗試吃竹子?這一問題仍是未解之謎,但我們可以通過始熊貓生活的環境做一番猜測。

恐龍及大量爬行動物滅絕后,哺乳動物的競食者大大減少,它們開始迅速繁衍,以填補空缺的捕食者和被捕食者的生態位。中生代時期,哺乳動物的體形較小,到了新生代,它們開始向更大的體形進化。

被子植物替代中生代時占據主導地位的裸子植物,大量繁衍,迅速蔓延至地球上的各個區域,各種食草動物便有了充足的種類繁多的食物,體形首先膨脹,以食草動物為食的食肉動物的體形隨之增大,向兇猛的獵食者發展。

越來越多的化石“重見天日”,遠古的奧秘一點點地顯露出來??蒲腥藛T在云南祿豐地區發現了大量哺乳動物的化石,其中屬于食肉目的動物有迪氏祖熊、中國印度熊、印度熊、似古中華貂、祿豐原臭貂、水獺、靈貓、鼬鬣狗、高氏鼬鬣狗、兇猛似劍齒虎、假貓等。

始熊貓與現生大熊貓牙齒的比較(磨面)

體形較小的始熊貓在眾多食肉類動物中不占優勢,還很可能被其他處于食物鏈上層的獵食者捕食。它們需要時刻警惕,以逃避隨時可能出現的“敵人”。

中新世時,中國南方的地勢相對平緩,在充足陽光的照射下,各種樹木競相生長,形成一片片森林。始熊貓在森林中小心翼翼地尋找著食物,一些嚙齒類動物,如松鼠、竹鼠等,可能在它們的食譜上。

森林深處的一片竹林中,一只始熊貓在劍齒虎的追趕之下,慌不擇路,一頭撞了進來。這只始熊貓很快發現,這里竹子生長得很茂盛,雜亂地分布著,竹竿長得很高,給劍齒虎造成了極大的阻礙。在確定不能使始熊貓成為食物后,這只劍齒虎怏怏地放棄了追趕。

紅松鼠|德國|漢斯·霍夫曼

這次事件給這只始熊貓留下了深刻的印象,通過特有的交流方式,始熊貓家族的成員很快知道了這種“保命”方式。而且,生活在竹林中的竹鼠也是它們的食物之一。在低矮的灌木叢中,一些植物的塊根能給它們提供維持生命的能量,這使得它們在竹林中活動的時間越來越長。

光陰流轉到一個點上,一個微妙的變化在一只始熊貓的體內發生了。“在自然界中,演化的基本邏輯,是先有基因突變,再有環境選擇”河森堡.進擊的智人[M].北京:中信出版社,2019.,這一次也不例外。這只始熊貓體內的一個基因片段產生了新的變化,使它開始嘗試采食竹子,也許一開始美味的竹筍才是它的選擇,但不知在什么時候,它的牙齒能夠咬斷一些年份不長的竹竿。這只始熊貓的后代也繼承了它的這一基因,很快,擁有食竹特性基因的始熊貓家族漸漸壯大。

但在這一時期,始熊貓沒有放棄食肉的本性??茖W家研究了竹子的成分,發現其中糖類占26.15%,脂肪占1.27%,蛋白質類占10.23%,粗纖維占33.62%,而磷、鐵、鎂等元素的含量極少。黃萬波,魏光飚.大熊貓的起源[M]. 北京:科學出版社,2010:97—98.在這些成分中,糖類的占比最高,如果始熊貓以竹為主食,很有可能會患上齲齒病。齲齒病是一種牙齒硬組織進行性病損,經常食用多糖食物容易引發齲齒病??蒲腥藛T在小種大熊貓與后來發現的巴氏大熊貓化石中,都發現了患有齲齒病的牙齒化石,現生大熊貓患有齲齒病的也不在少數,而在現有的始熊貓牙齒化石中,科研人員沒有發現這樣的現象。

由此可以判斷,始熊貓作為食肉目家族中的一員,偶爾將一些竹子作為“甜點”,大多數情況下,它們的食譜上出現的是一些除竹子之外的食物。始熊貓的食物選擇范圍很廣、很雜,那么,大熊貓是如何在不斷演化中放棄曾經的選擇,而將竹子作為主食的?

在巨大的環境變遷中,生物為了生存下去而不斷演化,“一個突變出現以后能不能被環境篩選出來,要看出現了這一突變的個體是否有更大的可能繁衍自己的后代”河森堡.進擊的智人[M].北京:中信出版社,2019.,如果沒有特殊的環境變化,始熊貓的食竹選擇,極可能不會被無限放大,或許隨著時空轉換,這一特性會被大自然淘汰。但是,一場突如其來的寒流,讓始熊貓向著食竹的方向一路演化,不再回頭。

主站蜘蛛池模板: 兴山县| 扶风县| 亳州市| 青浦区| 平定县| 灵宝市| 图片| 长丰县| 紫阳县| 漳州市| 青海省| 英德市| 玛多县| 霸州市| 怀柔区| 隆子县| 广西| 井陉县| 金坛市| 钟祥市| 佳木斯市| 攀枝花市| 新郑市| 宝清县| 乡宁县| 常德市| 金溪县| 哈巴河县| 藁城市| 寿宁县| 新河县| 岑溪市| 耿马| 哈尔滨市| 临泽县| 景东| 莲花县| 濮阳县| 东丽区| 香港| 卢湾区|