撰文:RILEY BLACK
雷兽是首批真正长出巨大身躯的哺乳动物之一。这些类似犀牛的庞然大物,体型最大的被专家称为雷兽,它们的肩高超过8英尺(2.43米),体重超过3吨。科学家发现,史前食草动物之间的竞争揭开了雷兽庞大身躯背后的部分秘密。
6600万年前,恐龙时代结束后,哺乳动物的体型才开始增大。在大灭绝中幸存下来的哺乳动物体型比猎犬大不了多少。但过了2000万年后,体重超过一吨的哺乳动物变得很常见。《科学》期刊上的一项新研究分析了雷兽的生存背景,并揭示了史前雷兽体型猛增的秘密。
大约5400万年前,今天的北美地区最早进化出雷兽。那时,雷兽的体型相对较小,大约只有40磅重。然而,随着时间的推移,雷兽物种不断繁衍出体型更大的后代。在57个已知的雷兽物种中,一半以上的雷兽体重超过一吨。
阿尔卡拉大学的古生物学家奥斯卡·萨尼西德罗是这项新研究的带头人。他表示:“在相对较短的时间内,雷兽群体的体型出现了显著增长。”
萨尼西德罗和同事通过追踪雷兽的体型和新物种出现的时间,在化石记录中寻找雷兽留下的任何痕迹。他们试图确定以下这些问题:这些哺乳动物的体型是否随着时间的推移而稳定增长;它们在一小部分生态环境中,是否进化出了更大的体型;在没有明显进化方向的情况下,它们的进化是否在各方面更多样化。进化模式可以揭示潜在因素,例如进化出越来越大的体型,为的是抵御捕食者,或帮助它们获得远古环境中,尚未被利用的食物来源。
研究团队发现,雷兽不只是随时间的推移体型变大而已。相反,整个历史进程中,大大小小的雷兽都在不断进化。萨尼西德罗表示:“不同的雷兽家族繁衍出了体型大小不一的分支。” 但是,即使雷兽不只是朝着体型越来越大的单一方向进化,较大物种的表现往往也更好。
体型庞大的雷兽可以越过竞争对手的头顶,直接获取食物,避免被捕食小型物种的食肉动物扑倒。体型庞大的雷兽比小型食草动物更容易走到距离稍远但绿植充沛的森林地带。当大多数哺乳动物还在林下灌木丛中努力求生时,雷兽早已高枕无忧了。
最先长大
古生物学家杰玛·贝内文托并没有参与这项研究,但她表示一个多世纪以来,科学家一直在思考雷兽的进化模式。
贝内文托称:“在所有哺乳动物中,有些群体进化出了更大的体型,有些群体体型有小有大,有的群体几乎都是小体型。恐龙灭绝后,哺乳动物以各种方式成为了这个世界的主人,雷兽则有大大小小的各种体型,但体型较大的雷兽似乎比体型较小的雷兽进化得更频繁,而且前者维持体型的时间超过了后者。
一部分原因是,白垩纪末期,小行星引发大灭绝后,地球的生态系统发生了巨大变化。此后,地球上再也没有出现过真正的巨型陆生动物。
“雷兽和其他一些哺乳动物有大体型优势,最主要的原因仅仅是因为它们自身的生态位。” 例如,当时动物之间相互争抢植物,但只有体型较大的动物才能够到植物,或者只有长着大嘴能咀嚼的动物才能吃到植物的叶子。进化出更大体型的哺乳动物能在更少的竞争中,获得更多的资源。
小型雷兽的进化史强调了这一点。萨尼西德罗和同事研究了都长着犄角、但各自不同的雷兽物种存活了多久,以及它们生活的群落,他们发现,体型较小的雷兽与吃同种植被的动物是一对难兄难弟,它们都艰难地生存着。
萨尼西德罗表示:“在一个满是小型食草动物、啃食习惯相似的世界中,体型较大的食草动物存活时间更久,而且更擅长避免争夺食物。”
这项新研究还分析了可能导致雷兽灭绝的原因:雷兽经常在潮湿的森林中啃食厚实的多叶植被,它们不会啃食靠近地面且更坚硬的植被。
萨尼西德罗称:“气候变得更干燥后,之后的雷兽被困在潮湿和河边的栖息地。”随着全球气候发生变化,过去茂密的森林被草原取代,雷兽被逼进了“进化角落”。雷兽跟不上环境变化的速度,它们只好把进化舞台让给新的巨型哺乳动物。
(译者:幸运草)