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儘管如今令人驚歎的非洲叢林象 (Loxodonta africana) 可能看起來是個強大的野獸,但它只是古代哺乳動物體型的一小部分,那些哺乳動物曾在 3700 萬至 270 萬年前漫步地球。
始新世和漸新世的巨犀身高超過五米,而中新世和更新世的恐象可能重達 17,000 公斤。但是,這些哺乳動物是如何從恐龍時代居住的大多是微型的前輩那裡迅速崛起的?又是什麼阻止了它們變得更大?
一項對全球各地發現的化石進行的新分析繪製出了哺乳動物的迅速崛起,哺乳動物作為一個綱已經存在了約 2 億年。
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新墨西哥大學生物學副教授兼這項新研究的合著者費利薩·史密斯在談到我們共同的哺乳動物譜系時說:“在我們進化史的最初 1.4 億年中,我們真的什麼也沒做——我們真的有點無聊。” 與恐龍一起生活的早期哺乳動物往往是溫順的、老鼠大小的型別(範圍從約 3 克到 15 公斤)。
但在恐龍被消滅後的最初 2500 萬年間,在所有主要大陸上,哺乳動物都經歷了爆炸性的生長突增。然而,研究人員發現,到 4200 萬年前,這種強勁的增長已經趨於平緩。
史密斯說:“不同大陸之間的體型似乎具有顯著的一致性。” 她指出,這種相似性尤其引人注目,“因為大陸真的非常不同。” 該研究結果於 11 月 25 日線上發表在科學雜誌上。
她和她的同事提出,動物的體型在很大程度上是由全球氣候和陸地面積決定的。“當地球更冷且陸地面積更大時,最大的哺乳動物進化出來了,”史密斯和她的同事在論文中寫道。這兩個非生物因素並非無關——較冷的氣候轉化為更大的冰蓋,從而暴露出更多的陸地。
他們發現的另一種模式(史密斯說,“這讓我們大吃一驚”)是草食動物和肉食動物之間持續存在的差異。“最大的[哺乳動物]肉食動物從未超過一噸,”史密斯說,並指出這種明顯的尺寸限制“可能更多地與肉食動物的工作方式有關”,並且經常成群狩獵以捕獲中等大小的草食動物,而不是最大的草食動物。
那麼,為什麼哺乳動物從未長得像它們以前的霸主恐龍那樣巨大(最大的恐龍幾乎是最大哺乳動物的 10 倍大)?
史密斯說,這可能與體溫調節有關。作為溫血哺乳動物,我們花費大部分能量來保持體溫穩定。並且如果至少一些最大的恐龍是變溫動物,它們就可以利用更多的能量來生長——“當你重達 100 噸時,你的體溫變化不會很快,”史密斯指出。
儘管龐大的恐象在大約 250 萬年前滅絕了,但北美洲的許多大型動物群一直存在到將近 13,000 年前。因此,儘管如今可能沒有猛獁象在苔原上漫步,但更多的研究正在幫助科學家們更好地描繪哺乳動物的進化故事。此外,史密斯指出,“想象一個擁有所有這些大型哺乳動物的星球,真是太酷了。”
圖片:巨犀,由維基共享資源/德米特里·博格達諾夫提供