陆地哺乳动物如何进化得如此巨大

加入我们的科学爱好者社区!

本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


尽管如今令人惊叹的非洲丛林象 (Loxodonta africana) 可能看起来是个强大的野兽,但它只是古代哺乳动物体型的一小部分,那些哺乳动物曾在 3700 万至 270 万年前漫步地球。

始新世和渐新世的巨犀身高超过五米,而中新世和更新世的恐象可能重达 17,000 公斤。但是,这些哺乳动物是如何从恐龙时代居住的大多是微型的前辈那里迅速崛起的?又是什么阻止了它们变得更大?

一项对全球各地发现的化石进行的新分析绘制出了哺乳动物的迅速崛起,哺乳动物作为一个纲已经存在了约 2 亿年。


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,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


新墨西哥大学生物学副教授兼这项新研究的合著者费利萨·史密斯在谈到我们共同的哺乳动物谱系时说:“在我们进化史的最初 1.4 亿年中,我们真的什么也没做——我们真的有点无聊。” 与恐龙一起生活的早期哺乳动物往往是温顺的、老鼠大小的类型(范围从约 3 克到 15 公斤)。

但在恐龙被消灭后的最初 2500 万年间,在所有主要大陆上,哺乳动物都经历了爆炸性的生长突增。然而,研究人员发现,到 4200 万年前,这种强劲的增长已经趋于平缓。

史密斯说:“不同大陆之间的体型似乎具有显著的一致性。” 她指出,这种相似性尤其引人注目,“因为大陆真的非常不同。” 该研究结果于 11 月 25 日在线发表在科学杂志上。

她和她的同事提出,动物的体型在很大程度上是由全球气候和陆地面积决定的。“当地球更冷且陆地面积更大时,最大的哺乳动物进化出来了,”史密斯和她的同事在论文中写道。这两个非生物因素并非无关——较冷的气候转化为更大的冰盖,从而暴露出更多的陆地。

他们发现的另一种模式(史密斯说,“这让我们大吃一惊”)是草食动物和肉食动物之间持续存在的差异。“最大的[哺乳动物]肉食动物从未超过一吨,”史密斯说,并指出这种明显的尺寸限制“可能更多地与肉食动物的工作方式有关”,并且经常成群狩猎以捕获中等大小的草食动物,而不是最大的草食动物。

那么,为什么哺乳动物从未长得像它们以前的霸主恐龙那样巨大(最大的恐龙几乎是最大哺乳动物的 10 倍大)?

史密斯说,这可能与体温调节有关。作为温血哺乳动物,我们花费大部分能量来保持体温稳定。并且如果至少一些最大的恐龙是变温动物,它们就可以利用更多的能量来生长——“当你重达 100 吨时,你的体温变化不会很快,”史密斯指出。

尽管庞大的恐象在大约 250 万年前灭绝了,但北美洲的许多大型动物群一直存在到将近 13,000 年前。因此,尽管如今可能没有猛犸象在苔原上漫步,但更多的研究正在帮助科学家们更好地描绘哺乳动物的进化故事。此外,史密斯指出,“想象一个拥有所有这些大型哺乳动物的星球,真是太酷了。”

图片:巨犀,由维基共享资源/德米特里·博格达诺夫提供

© . All rights reserved.