古代长颈鹿亲戚是进化史上的头槌冠军,或许胜过恐龙

自然选择推动长颈鹿科走向绝对极端——而且不仅仅是荒谬的长脖子

Illustration of ancient giraffe relatives headbutting each other while contemporary giraffes fight in the background.

现代长颈鹿的古代亲戚之一,Discokeryx xiezhi,其头颈关节比任何已知的哺乳动物都复杂,这种生理结构似乎是为了雄性之间的头槌战斗而进化出来的。现代长颈鹿的颈部的另一种极端形态,也可能是部分由于性竞争而进化出来的。

王钰和郭晓

1996年,当古生物学家孟津在中国北方准噶尔盆地广阔干燥的荒野中发现一块奇怪的头骨时,他立即对这只古代动物最喜欢的活动产生了预感。这块头骨坚固而厚重,在前额区域周围有一块近一英寸厚的骨板。孟津在附近发现的一些颈椎骨也明显增厚,这意味着它们是为了承受巨大的力量而生的。他意识到,这个新物种可能在头槌这项暴力运动中甚至胜过了恐龙。

多年来,孟津(他现在是纽约市美国自然历史博物馆化石哺乳动物馆馆长)和他在中国科学院的同事们只是将他们的发现称为“guài shòu”,即“怪兽”。现在,这只怪兽有了一个正式的名字:Discokeryx xiezhi。正如孟津和他的同事们今天在《科学》杂志上描述的那样,D. xiezhi生活在大约1690万年前,是现代长颈鹿的早期亲戚。与现代长颈鹿不同,大多数研究人员传统上认为现代长颈鹿的脖子主要是为了在高高的树顶觅食而进化出来的,D. xiezhi 厚实的头骨和椎骨几乎可以肯定是性竞争的结果。正如研究人员推测的那样,D. xiezhi 雄性为了争夺配偶而互相撞击头部,其力量可能是动物王国前所未见,此后也未曾见过的。

孟津说:“当我们谈论长颈鹿时,人们立刻想到的是脖子的伸长。但这个物种提供了另一个极端适应的例子,表明动物——即使是系统发育相关的动物——也可以朝着完全不同的方向进化。”


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事。


在中中新世,中国北方的现代沙漠栖息地温暖潮湿,适合各种各样的物种生存。孟津和他的同事们利用各种线索拼凑出了当时 D. xiezhi 的故事。他们分析了从一颗牙齿上提取的牙釉质,并对他们发现的两块头骨进行了 CT 扫描,以揭示其内部结构。研究人员还将这种动物的遗骸与他们在同一地区发现的 50 多种其他物种的化石进行了比较,其中大多数是像 D. xiezhi 这样的有蹄类动物。综合来看,证据表明 D. xiezhi 与现代长颈鹿有一些形态特征相似,并且可能是一种食草动物,可能以树叶植物和草的混合物为食。

D. xiezhi 的体型并不大,可能只有一只大绵羊那么大,但孟津和他的同事们发现,这个物种的头部和颈部可能是哺乳动物,甚至可能是任何早期生物所拥有的最强壮的头部和颈部之一。研究人员将 D. xiezhi 描述为拥有“迄今为止哺乳动物中已知最复杂的头颈关节”。

为了衡量 D. xiezhi 头槌形态的极端程度,请考虑以下比较:肿头龙是一种以头槌而闻名的恐龙——它的名字意思是“厚头蜥蜴”——但孟津和他的同事咨询的恐龙专家证实,D. xiezhi 独特的头部和颈部结构可能使其能够承受更大的力量。

现代雄性长颈鹿 (Giraffa) 之间也为争夺雌性而发生激烈的战斗。但是,虽然 D. xiezhiGiraffa 共享一个家族树,但现代长颈鹿并不是古代物种的直系后裔。雄性长颈鹿在战斗中使用它们的脖子,而不是头部。作者在论文中指出,这些细长的脖子的进化可能是为了战斗,而不仅仅是为了够到树叶。“在这里,正如经典的案例研究一样,行为可能强烈影响了形态进化……,极端行为导致了长颈鹿科动物的极端形态进化,”他们指出。

孟津说:“底线是,正如新的化石所揭示的那样,长颈鹿科动物的头颈结构具有高度多样性。这些特殊的形态反映了这些动物多样化的生活方式。”

耶鲁大学的古生物学家 Advait Jukar 没有参与这项研究,他观察到,现代长颈鹿长脖子的进化驱动因素远未确定,因为雌性长颈鹿也有长脖子,而且雄性和雌性都有非常长的四肢。他说:“实际上,很可能是自然选择……为了特定的饮食偏好和该谱系中的性选择共同驱动了现代长颈鹿颈部和四肢的进化。”

至于 D. xiezhi,Jukar 说,它的“头饰几乎可以肯定是性选择和雄性之间的战斗的结果”。 “如果你觉得现代长颈鹿看起来很奇怪,那么它们更久远的亲戚就更奇怪了。”

© . All rights reserved.