在地球上,長頸鹿是一個特殊的存在,身高太高,脖子太長,很難在其他動物那裡找到相似之處。
長頸鹿剛出生時就有1.5米,這個身高讓不少成年人類都有些慚愧。而長到成年後可能高達8米,比全世界第二高的動物大象還要高一倍,如下圖。
那麼,長頸鹿為什麼那麼高?脖子為什麼那麼長呢?
有人就會說,這個不是小學生都知道嗎?不就是為了吃到更高的樹葉,脖子就越伸越長嘛!
其實這個觀點,是錯的!錯的,錯的,重要的事說三遍!以後再也別拿這個忽悠小孩子了!
「用進廢退」
有一個關於進化的專業名詞叫「用進廢退」,意思就是,如果你經常用一個器官,那個器官就會變得更加發達,這個特徵會遺傳給下一代,反之,不用的器官則會退化。
用在長頸鹿身上就是,經常伸長脖子吃樹上的樹葉,脖子就越伸越長,於是,一代一代的遺傳下來,長頸鹿的脖子就越來越長,直到變成了我們今天看到的這樣。
按照這個觀點,我們眼睛近視了會遺傳,不愛思考的人下一代會變蠢,經常健身的人後代會變得更強壯……
聽起來似乎很正確,是吧?然而,這卻不是達爾文的進化論觀點,而是比達爾文更早由法國生物學家拉馬克提出來的,重要的是,這是達爾文反對的觀點。
達爾文的自然選擇
達爾文的觀點叫「自然選擇」。
長頸鹿種群中有發生基因變異的個體,其脖子比一般的個體要長,在食物匱乏期他們能吃到很高的樹葉,因此獲得了生存優勢活了下來,而其他個體因為食物匱乏而死亡,經過多次這樣的「優勝劣汰」,長頸鹿就才進化成了今天的樣子。
可見,拉馬克的「用進廢退」是一步到位,直接進化,需要往哪個方向進化就多用某個器官,進化便朝著需要的方向發展。
按用進廢退的邏輯,人類以後會變回這樣!
而達爾文的「自然選擇」是間接進化,需要兩步才能到位,即「基因突變+自然選擇」,自然選擇的觀點否認了動物可以自己選擇進化方向,指出了進化是隨機進行,沒有目的和方向的。
當然,達爾文的觀點是正確的,其實我們多思考一下就能找到「用進廢退」的漏洞:
長頸鹿經常伸脖子,頂多也就鍛鍊鍛鍊肌肉,它還能把骨頭也給拉長了?
要是這樣也行的話,我們人類也可以多伸伸脖子,多跳跳高,以後人類不就可以長成巨人了?
既然長頸鹿經常伸脖子可以脖子變長,那其他動物也可以啊,為啥其他動物沒有進化成長脖子呢?
另外,長頸鹿可不只是脖子長,人家腿也長,而且為了配合長脖子,長頸鹿還進化出了相應的配套設施,比如強大的心臟以保證血能壓到8米高的頭頂,頸部靜脈有安全閥以保證自己頭部血壓穩定,不管低頭還是抬頭都不會暈倒,等等,這些豈是伸伸脖子就能搞定的?
因此,長頸鹿長成今天的樣子,可不只是多伸伸脖子那麼簡單,那可是一套系統的進化方案。
長頸鹿的進化
長頸鹿的祖先並沒有那麼高大脖子長。
長頸鹿屬於偶蹄目、反芻亞目、長頸鹿科、長頸鹿屬、長頸鹿種,他和其他偶蹄目動物共有的祖先是古新世的踝節目動物——小巧,腿短,以一些矮小的植物莖葉為食。
踝節目動物
中新世初期,鹿科動物分化出了長頸鹿科動物,古麟就是長頸鹿的祖先,一種短脖子短角的動物,曾被認為是中國神話裡的麒麟。
古麟
上新世時,長頸鹿科分化為兩支,西窪獸亞科和古長頸鹿亞科,兩者分別發展向了不同的方向。
西窪獸亞科具有發達的前肢和複雜的鹿角,有化石表明當時的西窪獸前肢長度已經有現代長頸鹿的80%左右,但是其脖子很短。
而古長頸鹿亞科則不只是腿長,脖子也較長。化石記錄表明,最早的長脖子大約出現在1200萬年前,到100萬年前長脖子達到頂點,跟現代長頸鹿相差無幾。
古長頸鹿
但是,科學家們卻沒有找到短脖子和長脖子的過渡類型,因此,推測這種進化是在很短的時間內完成的。
科學家還用現代基因測序法表明,長頸鹿的變異是由少數幾個基因決定的,比如參與HOX、NOTCH、FGF等信號轉導途徑的少數基因存在獨特的變異,這些變異調控著其骨骼和四肢的生長發育,還能調控生長因子基因的表達,又與其強大的心血管系統的演化有關,可見,其長脖子和骨骼變化、強大的心血管循化系統很可能是同步進化的。
由於變異的基因相對較少,長脖子的相關基因可能是在幾次迅速的基因突變中完成的,並很快在種群中穩定下來,成為種群的主流。
而長脖子能在種群中穩定下來成為主流,則可能是因為自然原因,比如我們熟悉的說法,一次氣候變異導致地表食物匱乏,短脖子幾乎全部死亡;也可能是因為其他原因,比如性的選擇。
性的選擇
性的選擇一直是不少科學家堅持的觀點,因為在長頸鹿種群中,更長脖子的雄性長頸鹿往往具有更多的機會和雌性交配,而且他們往往佔據一個種群的統治地位。
雄性長頸鹿在爭奪交配權時,唯一的爭鬥方式就是用長脖子進行纏鬥,這種方式可以說是長頸鹿所獨有的,而在纏鬥中,脖子更長一方往往更容易勝出。
而且,科學家還觀察到,雌性長頸鹿也會選擇,它們往往拒絕讓脖子相對較短的雄性對其尿液進行檢查——長頸鹿之間的示愛方式。
另外,長頸鹿種群還存在較多的同性戀現象,有意思的是,同性戀往往發生在長脖子的雄性之間,據統計,94%的同性戀發生在雄性長脖子之間,因此,科學家推斷,長脖子可能是長頸鹿的本能偏好。
總之,不管是本能偏好也好,還是雄性的長脖子纏鬥也罷,長頸鹿種群的繁殖中長脖子具有巨大的優勢,因此,性的選擇有可能是進化的重要原因。
結論
至於長頸鹿到底是怎麼進化來的,目前並沒有形成定論。
不過,也有可能這兩種因素都是進化的重要因素,甚至還有其他因素,比如,長脖子有助於草原上的它們儘早發現敵情,從而儘可能的規避風險。
總之,目前確定的結論是:
1、長頸鹿的祖先發生了迅速的基因突變,變成四肢高大長脖子的形象,並且進化出了配套的強大心血管系統。
2、或許是由於自然災害食物匱乏的原因,也或許是由於性的選擇,還或許是由於草原上的其他生存競爭壓力,導致了長脖子在短期內獲得了較大的生存優勢,從而淘汰了短脖子。
3、長脖子基因在種群中得到固定後,性的選擇則進一步穩固了長脖子的地位直到現在,甚至性的選擇還在讓長頸鹿的脖子在繼續變長,雖然這個速度非常緩慢。
最後,我想說,相對於長頸鹿的長腿而言,它的脖子真不算長。正是因為如此,長頸鹿要喝水都只能像下圖這樣,而如此尷尬的喝水姿勢是非常危險的,很容易遭到其他動物的攻擊。
因此,理想的長頸鹿形象應該要脖子更長才對!長頸鹿或許想對大伙兒說:
我的脖子不長,是我的腿太長了,好麼?以後請叫我長腿鹿!
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