獅子的亞種分化:兩亞種六進化支,洞獅不是現代獅的亞種

2021-01-16 動物志

老虎的九大亞種可謂家喻戶曉,初接觸動物的朋友就知道東北虎、華南虎、蘇門達臘虎的名號。然而對獅子亞種有所了解的朋友就很少了,有人說獅子有十幾個亞種,也有人說只有非洲獅和亞洲獅之別,誰說的對?

史前巨大的洞獅和北美獅(擬獅)這些無鬃獅類,有人說它們是現代獅的亞種,也有人說它們和獅、虎、豹一樣都是豹屬獨立物種,誰說的對?

南非獅(克魯格公園)

本文將結合學術界最新研究向大家介紹獅子亞種分化方面的新知識,同時澄清過去的一些認識誤區。

01研究歷程:從12分到二六分

亞種的定義本就不甚明確。在科學上,亞種是同一物種內相似種群的集群,它是同一種動物生活在不同地理區域的種群,受所在環境的選擇壓力,在基因和形態上發生變化而形成的。亞種之間一定有隔離,通常是地理隔離,但又還沒有發展到產生生殖隔離的程度。

亞種的劃定受學者主觀意志影響頗大。只要隔離必然產生差異,但要隔離多少年,差異多大,才可以劃定一個新亞種?不同學者的看法可能有很大不同。

卡拉哈裡獅(波札那)

過去,受限於研究手段,學者主要根據形態差異劃分亞種,先後被定名獅子亞種有30多個之多。博物學家史密瑟於1971年將獅子修訂為12個亞種,而食肉目分類專家赫默則在1974年提出了八分法。

12分法的亞種包括:北非獅(巴巴裡獅)、亞洲獅、西非獅、喀麥隆獅、剛果獅、烏幹達獅、肯亞獅、東非獅(馬賽獅)、安哥拉獅(加丹加獅)、南非獅、卡拉哈裡獅和開普獅。赫默保留的八個亞種是:北非獅、亞洲獅、西非獅、剛果獅、東非獅、安哥拉獅、南非獅和開普獅。這兩個分類系統都廣為流傳。

這些亞種有一定的形態差異,如亞洲獅鬃毛稀疏,尾穗較長,腹部有明顯松皮,體型也較小。巴巴裡獅和開普獅據說是鬃毛最發達的,也是體型最大的。東非獅體型比南非獅小,鬃毛較為發達,顏色也更深。

巴巴裡獅照片(1893年)

然而,各地獅子之間的共性遠大於個性。它們的體型有很大範圍的重疊,不像老虎那樣差距懸殊;鬃毛的生長因個體而異,與年齡相關性很大。通過外貌區分獅子亞種,比區分老虎亞種難得多,這可能是獅子亞種的普及程度遠不如老虎亞種的重要原因。

進入21世紀,在老虎亞種被合併到只剩兩個(大陸虎和巽他虎)的同時,一些學者開始主張獅子也只存在兩個亞種。但與大家所想的不同,這兩個亞種並不是非洲獅和亞洲獅。

2014年,巴奈特等9位學者通過DNA測序,發現西非和北非的獅子更接近亞洲獅,而不是東非和南非的獅子。根據他的提議,獅子被分為南、北兩個亞種:北方的指名亞種分布於北非、西非、中非和中東、印度;南方亞種分布於非洲東部與南部。

西非獅(貝寧)

2016年,貝爾託拉等15位學者通過更進一步的DNA分析,將現代獅識別為兩大進化支、六個亞支和29個單倍型。兩大進化支分別對應巴奈特提出的兩個亞種,北方亞種包括北非(含亞洲)、西非和中非三個進化亞支,南方亞種包括東北非、南非(含東非)和西南非三個亞支。

至此,獅子的種下分類總算是搞清楚了。按現在主流觀點,獅子確實分兩個亞種,但不是亞洲獅和非洲獅,而是北方獅和南方獅。兩個亞種各有三大亞支,共六個亞支,亞種下的差異也同樣值得關注。那麼,這些亞支是怎麼形成的呢?

東非獅,現在被認為屬於南非亞支

02現代獅的分化:四次隔離、三次擴張

根據貝爾託拉的研究,所有現代獅的共同祖先是距今24.5萬年前生活在非洲的一群古代有鬃獅子,在當時,這群獅子的足跡可能遍布非洲大陸的各個角落,彼此之間沒有亞種分化。

亞種和進化支的形成一定是隔離導致的。作為生活在稀樹草原上的陸地動物,獅子基因交流的地理屏障首先是海洋,其次是茂密的熱帶雨林和極端乾旱的沙漠,最後是大河和東非大裂谷。

人類文明以前獅子的分布圖

今天,由於人類活動,獅子被排擠到小而孤立的保護區內生活。但如果我們打開一張數千年前的獅子分布圖,就會發現獅子的大部分分布區是連成一片的,它們擴散的最大屏障是亞、非兩大洲之間的紅海(只通過狹窄的蘇伊士地峽連接),以及橫亙在非洲北部的撒哈拉沙漠。因此,在過去絕大多數分類學家眼裡,北非獅和亞洲獅是最受公認的亞種。

在這裡,傳統的分類學家犯了一個重大錯誤,獅子的亞種和亞支都是幾萬甚至十幾萬年前形成的,我們不能用今天的氣候和水文情況去生搬硬套十幾萬年前的形勢。近20多萬年來,地球多次在冰期和間冰期之間切換。當冰期來臨,海平面下降,大陸架露出海面,在兩大洲之間架設起陸橋,供獅子自由遷徙。在氣候溼潤的時期,熱帶雨林擴張,極大阻礙獅子擴散;而撒哈拉沙漠變成大草原,成為獅子生活的樂土。

現在獅子的分布圖(黃色部分為確認的分布,紅色部分可能已滅絕,引自IUCN)

貝爾託拉根據古氣候、化石和DNA三方面的證據,捋清了現代獅近25萬年來的分化和擴散情況。概括地說,現代獅的祖先經過四次隔離、三次擴張,造就了今天兩亞種、六亞支的格局。

距今24.5萬年前,地球進入一次間冰期,氣候變得溫暖、溼潤,熱帶雨林急劇擴張,橫亙非洲中部,與縱穿非洲大陸的東非大裂谷一起,構成了阻礙獅子擴散的一道天然屏障。這第一次隔離,促使獅子南、北分離,奠定了兩大亞種的基礎。

獅子遷徙的屏障——非洲熱帶雨林和東非大裂谷(深灰);淺灰為今天的熱帶雨林範圍,黑色虛線為晚更新世最大範圍,白色為最小範圍

隨著熱帶雨林的繼續擴張,到距今18.9萬年前,贊比西雨林(位於今尚比亞境內)將安哥拉、納米比亞的獅子與南非的獅子隔離開來。這第二次隔離,促進了西南非獅的形成。

從距今18.6萬至12.8萬年前,地球進入一次漫長的冰期,氣候變得寒冷、乾燥,東北非和中非的熱帶雨林變成稀樹大草原,南非獅和西非獅趁機北上、東進擴張。這是現代獅分化史上的首次擴張,導致西非獅和北非獅分家,南非獅和東北非獅分家,這個時間節點大概在距今14.2萬年前。

東北非亞支的雌獅(肯亞桑布魯保護區)

接下來,地球經歷了三次間冰期和兩次小冰期的更迭。直到7.1萬年前,末次冰期來臨,氣候變得前所未有的乾燥,撒哈拉沙漠急劇擴張。到5.1萬年前,北非獅與西非獅分離,這是第三次隔離。

這之後,地球經歷了一段相對溫和的冰期,氣候由乾冷轉變為溼冷。到距今2.6萬年前,地球毫無徵兆地進入末次冰盛期,冰盛期以極端寒冷、乾燥為特點,由於沙漠擴大,非洲適合獅子生存的棲息地也急劇減少,撒哈拉以南的非洲獅子紛紛躲進了避難所。

西非獅的避難所是上幾內亞,中非獅來到了喀麥隆高地和剛果盆地,東北非獅登上了衣索比亞高原,西南非獅回到了安哥拉和納米比亞,南非獅則退守南非東南部。經過末次冰盛期一萬多年的隔離,六大亞支的遺傳結構差異更大了。

中非獅(查德)

此時的北非獅,卻趁著冰盛期紅海海平面低,踏著陸橋進入了亞洲。它們未能在中東和波斯站穩腳跟,最後在印度安了家,這些獅子就是今天吉爾公園的亞洲獅的祖先。這是現代獅的第二次擴張,距今2.1萬年前,有鬃獅才首次進入亞洲。

距今1.6萬年前冰盛期結束以後,六大亞支的獅子紛紛「下山」收復失地。這第三次擴張,奠定了現代獅今天的分布格局。約5000年前,北非獅再次東徵亞洲,最終成功殖民中東和波斯,可能還一度進入了南歐。

亞洲獅(印度吉爾公園)

03科學探討現代獅亞種

根據貝爾託拉的「分子鐘」,我們可知現代獅的演化歷史比現代虎長得多。根據羅述金教授的研究,巽他虎與大陸虎的分化不過6.7萬年,老虎各大亞種的產生普遍只有兩萬年左右,最年輕的亞種裏海虎只有幾千年歷史。要按老虎的標準,將獅子六大亞支全部提升為亞種都不為過,甚至連印度獅、波斯獅也該算獨立亞種了。

獅子兩分法的最大弊端就是不利於保護。根據兩分法,巴巴裡獅還沒有滅絕,印度獅也沒有那麼瀕危,中非和西非的獅子也不是那麼亟需保護。尤其是當貝爾託拉發現,同一亞種內的不同亞支分化已超過十萬年,遺傳結構存在很大的特殊性,兩分法的合理性就更受質疑。

安哥拉獅(西南非)與其他獅子分化已有19萬年

貓科分類素有主分派和主合派之爭。相信在不久的將來,等主分派的學者佔上風,必然會對獅子亞種進行重新修訂。

以往分類的最大問題就是找不到亞種邊界,這個問題也由貝爾託拉解決了,他按照DNA檢測結果繪製了六大亞支的分布圖。

獅子亞種和進化亞支的分布圖

北非獅與其他亞支隔著廣袤的撒哈拉沙漠,邊界是最明確的。所有亞洲獅都屬於北非獅亞支,亞洲獅不是單起源的,波斯獅與北非獅的關係要比與印度獅近。

西非獅和中非獅分布在撒哈拉沙漠和熱帶雨林之間,它們的分界線是尼日河。中非獅與東北非的分界線是東非大裂谷,但大裂谷並沒有完全阻斷獅子的交流。在衣索比亞高原,大裂谷兩側都同時發現了中非獅和東北非獅,這裡成為兩個亞種的雜交帶。

東北非獅和南非獅的分界線位於肯亞境內。肯亞大部分地區都是東北非獅的地盤,只有肯亞南部邊境的幾個保護區(馬賽馬拉、安博塞利和查沃)屬於南非獅。肯亞南部和坦尚尼亞的獅子,長久以來被認為是最典型的東非獅(馬賽獅),基因分析卻證實它們在遺傳學上與南非獅沒有什麼區別,這樣,東非獅作為一個亞種被徹底取締了。

豹屬的系統發育關係,圖示現代獅兩大亞種、六大亞支和無鬃獅類的位置

西南非獅與南非獅的分界線稍有些複雜,西南非獅主要分布在安哥拉和納米比亞北部,但往東「伸了一腳」,這一腳伸的還很長,伸到了辛巴威的萬基公園(辛巴威除萬基公園外都屬於南非獅),將波札那北部也囊括在內。

開普地區和卡拉哈裡沙漠都是南非獅的地盤。在南非克魯格公園及周邊地區同時生活著南非獅和西南非獅,後者是人為從納米比亞埃託沙公園引進的。

克魯格公園的獅子,疑似有安哥拉獅血統

04洞獅是獅嗎?

洞獅等無鬃獅類體重可超過400千克,是有史以來最大的貓科動物之一。它們在晚更新世非常繁盛,佔據了從歐洲、亞洲北部到美洲的大片地區。那麼,它們是現代獅的亞種嗎?

豹屬分兩個亞屬——虎亞屬和豹亞屬,獅子與豹、美洲虎都屬於豹亞屬,這三個物種分化約300萬年。無鬃獅與現代有鬃獅的分化時間尚不明確,但化石記錄顯示,無鬃獅大約在90萬年前走出非洲,它與有鬃獅的分化至少要早於這個時間節點。

晚更新世獅類動物的分布,紅色為洞獅,藍色為北美獅,綠色為現代有鬃獅

現存豹屬中,無鬃獅類最近的親戚就是現代獅,無鬃獅確實屬於獅類,這點是毋容置疑的。爭議就在於,它屬不屬於現代獅這個物種?這實際上取決於獅子這個漸變種如何去定義,主觀性相當強。

學術界對獅這個物種的最廣義定義,是與豹、美洲虎相比,更接近獅子的所有動物,按該定義,獅這個物種可追溯到距今200多萬年前,無鬃獅也屬於這個物種。但按照狹義的定義,這個物種只包括有鬃獅類,或者只包括現代獅子的共同祖先及該祖先的所有後代(即獅的冠群,該物種最狹義定義),獅這個物種就只有幾十萬年的歷史,無鬃獅就被排除在外了。

洞獅復原圖

尼安德特人與智人分化於74萬年前,北極熊與棕熊分化於60萬年前,學術界普遍將它們視為獨立物種。而無鬃獅和有鬃獅分化可能在100萬年以上,個人意見,將無鬃獅視為獨立物種似乎更為妥當一些。北美獅與洞獅分化只有30多萬年,它們倒是應被視為同一物種的兩個亞種。

相關焦點

  • 獅族南北戰爭:南方獅一直在蠶食北方獅的領地
    獅子的亞種分化也是講過多次的話題了,本文結合最新的遺傳學研究,與大家討論一下獅子到底應該分多少亞種,南非獅、東非獅、巴巴裡獅、亞洲獅這些稱謂是不是有效的分類單元,以及洞獅等無鬃獅是不是現代獅亞種。循著獅子亞種分化的歷程,我們發現了獅子世界的競爭異常慘烈,古代絕大多數獅群都沒有留下後裔,而南方的雄獅一直在擴張領地,蠶食北方獅子的地盤。
  • 慢讀丨這群海南特有亞種的豹貓,體型雖小卻是猛獸
    然而,並非所有的貓科動物都能馴化,譬如獅、虎、豹等大型猛獸,即使是體型沒那麼碩大的豹貓,人類也都未能搞定。海南豹貓由於體型相較大陸的種群稍小,而被列為海南特有亞種。豹貓的生存適應範圍極其廣闊,深山老林是其所愛,城郊鄉下亦有其矯捷身影,自然科學工作者就經常在海口郊區「偷拍」到它們的蹤影。對於人類來說,貓是精神食糧一般的存在。
  • ...搶救飼養研究中心的二郎,因屬於大熊貓秦嶺亞種,也有臉圓鼻子短...
    目前生活在陝西省珍稀野生動物搶救飼養研究中心的二郎,因屬於大熊貓秦嶺亞種,也有臉圓鼻子短的特點早在12000年以前,生息在秦嶺山中的大熊貓就和四川等地大熊貓通過遺傳分化開來——成為大熊貓家族中古老、漂亮而又珍稀的大熊貓秦嶺亞種
  • 豹子的9個亞種裡哪些亞種出現過黑豹?
    黑豹並不是一個物種,而是因基因突變導致黑色素產生過量,個體的皮毛顏色呈現出黑色的一些貓科動物。這種現象也叫「黑化」,與「白化」(黑色素產生不足)相對應。常有人為黑豹屬於哪一種動物而爭論不休,其實,對黑豹的劃分可分為廣義、一般意義、狹義三種情況。1.廣義上的黑豹廣義上的黑豹指所有黑化的野生貓科動物。
  • 恐貓、洞獅擬獅、劍齒虎,史前貓科動物你了解多少?
    貓科動物進化簡譜貓科動物最早可以追溯到古食肉類中的貓形類,後來貓形類在演化的過程中分化成了數個分支,一支為古劍齒虎類,沒能活過第三紀早期;一支為偽劍齒虎類,在第三紀晚期滅絕了;一支為古獵豹,逐漸演化成了現代的獵豹;一支為古貓類
  • 獅子、老虎、豹子、美洲獅、美洲豹,這些貓科動物的混血長啥樣?
    不同的貓科動物之間是可以混血的,我們熟悉的獅虎獸就是人工環境下讓老虎和獅子繁育的結果。獅子和老虎繁育出後代的機率只有百分之一到百分之二,而且所有的雄性獅虎獸都是不能生育後代的。 不過獅虎獸還是滿足了人們想把獅子和老虎結合在一起的願望。
  • 咩咩子喜提新亞種,勢要在冰原吊打獵人,迎來翻身之日
    儘管如此對於很多玩家來說唯一比較遺憾的就是《怪物獵人:世界》發布了這麼久,卻依然沒有滅盡龍的亞種出現,這對於封面怪物來說是十分沒有牌面的一件事。但經過柚子仔細觀察,發現卡普空已經悄悄把滅盡龍亞種給做了出來。
  • 古人認為獅子能「食虎豹」,現實中獅子並不以虎豹為食
    楊氏虎雖然名字上帶有一個「虎」字,但是它卻不是老虎的一種,甚至連虎類動物都算不上,準確地說它是一種獅類動物,由原始獅演化而來。原始獅由東非草原四處擴散,進入亞洲東北部的成員逐漸演化成了楊氏虎。依據現有的化石推斷,科學家們猜測楊氏虎只比洞獅、美洲擬獅小那麼一點點,雄性楊氏虎體重約為400千克左右,比起最大的貓科動物東北虎來說,體型還要大一些,這樣的猛獸放在當今世界裡面,絕對是霸主級的存在,但在更新世期間,周口店範圍內生活著大量大型史前猛獸,比如洞熊、鋸齒虎、碩鬣狗等,它們都有能力與楊氏虎一爭高下。
  • 熊和獅子單挑,誰的勝算更大一些?為什麼?
    獅子曾經與熊相遇過現存的獅子一共有兩種非洲獅和亞洲獅,其中亞洲獅目前全部在印度吉爾國家森林公園之中,與熊沒有任何相遇機會,而現存的熊科動物沒有一種在非洲有分布的,所以,現存的野生獅熊是沒有相遇的機會的。但是,現在沒有相遇機會不代表以前沒有。
  • 亞洲獅從分布廣泛到極危保護動物,是何原因造成的?孟加拉虎嗎?
    很多人認為獅子只生活在非洲大草原一帶,除此之外世界上的獅子都生活在動物園或者馬戲團裡面了,其實這種想法是錯誤的,其實在亞洲的南部,除了生活著孟加拉虎,也生活著一個獅子的亞種,那就是非洲獅,非洲獅現今只生活在印度一帶,但是往前追溯的話,它們的分布地域十分廣泛,佔據了大半部分的西南亞。目前也在存活的亞洲獅數量很少,只有幾百隻,已經被列為極危保護動物了。
  • 再爭"萬獸之王" 獅子VS老虎誰更兇猛?(圖)
    世界上現存的老虎有許多亞種,比如華南虎,西伯利亞虎(東北虎),孟加拉虎,蘇門答臘虎,印支虎等。其中西伯利亞虎最大,成年雄虎體長可達3.3米,體重300公斤以上。我記得看過一個資料,最大的老虎是在原蘇聯中亞一共和國捕獲的,體長4米,體重780公斤,是普通獅虎的兩倍!所以論體形,老虎是最大的貓科動物。而目前獅子只有兩個主要亞種:非洲獅和印度獅。
  • 鬥獸棋上,獅子高出老虎一個等級,現實中真的是獅比虎厲害嗎?
    在鬥獸棋裡面,我們看到獅子的排名是要比老虎高出一個等級的,在我們小時候的認知裡面,只有更厲害的猛獸,它的排名才是比較高的,所以理所應當地認為獅子要比老虎厲害。獅虎同域分布圖現代虎起源於東亞之後,由於此時地球上的一些超大型猛獸已相繼走向了沒落,所以老虎誕生之後很快就替代了它們的生態位,成為森林生態系統下的頂級捕食者。
  • 為何獅子可以做到?
    食肉動物中老虎可以稱得上是頂尖戰力之一,而大象也算是陸地草食性動物的佼佼者,由於體型巨大也兼具攻擊性在自然界中是沒有天敵的,老虎和大象在自然界中是有碰面機會的,當然結果並非是兩敗俱傷,因為它們並不會相互打鬥起來,老虎怕、獅子也怕!老虎是叢林之王,貓科動物中的頂級戰力代表,也是自然界中站在食物鏈頂端的物種,沒有天敵存在。
  • 同是貓科豹屬,為何雪豹只能嚎叫,卻不能像獅子老虎那樣咆哮?
    比如,獵豹、美洲獅都是體型較大的貓科動物,但它們卻不能咆哮;豹子最小的亞種阿拉伯豹體型比美洲獅還小,但卻能和其他豹亞種一樣咆哮。就像男人的聲音粗而低,女人的聲音細而高一樣,決定動物能不能發出咆哮的,其中很重要的一點是它們的聲帶結構。圖:豹。為何老虎、獅子、美洲虎和豹可以咆哮?
  • 世界上現存體型最大的獅子,早已野外滅絕,珍貴程度堪比大熊貓
    目前,世界上現存的獅子中,體型最大的,應該是巴巴裡獅,或者稱它們為北非獅、阿特拉斯獅。巴巴裡獅是獅子家族的第二大亞種,也是獅子的亞種。巴巴裡獅的體型很大,身體長1.7米-2.5米,而尾巴長度在1米左右,體重能夠達到130公斤-230公斤,同齡的獅子中,母獅子體型比公獅子相對要小。這樣的體型,在獅子家族中,除了已經滅絕的開普獅,巴巴裡獅絕對是No1,當之無愧的王者。
  • 同樣是貓科動物,為什麼獅子是群居?而老虎是獨居的?
    獅子因為群居的習性,一直為人詬病,有的人甚至說獅子應該劃到喜歡群居的犬科動物之中。其實。這些都是對獅子的誤解,實際上,獅子作為頂級的貓科動物,它的群居不過只是環境所致,而老虎的獨居,同樣也是為了適應環境才有的習性。為什麼這麼說呢?我們簡單地來探討一下這個問題。
  • 獵豹、美洲豹都不是豹,嚴格意義上的豹只有一類
    現代所有貓科動物最早可以追溯到古食肉類中的貓形類,在往後的演化過程中,它們逐漸分化成數個分支,其中一支為古獵豹,經過漫長的演化過程,最終進化為當今的獵豹。古劍齒虎類、偽劍齒虎類這兩支分別在第三紀前後滅絕了,只有古貓類得以倖存。
  • 科普一下,了解白獅子的請舉手
    白獅子屬於脊索動物門、脊椎動物亞門、哺乳綱、真獸亞綱、食肉目、裂腳亞目、貓科、豹亞科、豹屬的一種動物。一隻白獅在南非野生動物保護區中被偶然發現,這是獅子中喬治亞亞種中一種罕見的顏色方面的突變。曾在世界範圍內動物園通過選擇性育種而得以保留。
  • 鶴山市文化中心獅藝角有威猛「獅子」出沒!時間是…
    布丁播報上周六晚8點,在市文化中心下沉式廣場上演了首場獅藝角活動——鶴山傳統獅藝表演,吸引了近百名獅藝愛好者到場觀看,近距離接觸鶴山的獅藝文化。具體情況如何?馬上跟著布丁君來看看該場活動由鶴山百強堂國術館表演,他們展示了開樁、拜四門等舞獅禮儀以及鶴山獅藝特有的七星鼔,學員開朗、自信、大膽、活潑的個性品質給觀眾留下了深刻的印象。獅藝表演為使現場觀眾有更深的印象,鶴山百強堂國術館還特別表演了喜慶節目《出洞》,精彩的表演獲得了觀眾熱烈的掌聲。