查爾斯·達爾文提出了“competing browsers”假說，這基本上是說，長頸鹿之所以進化，是因為它們能使長頸鹿接觸到競爭對手無法接觸的食物。這是有道理的，但這真的是事實嗎？

根據(jù)中國科學院（CAS）古脊椎動物與古人類研究所（IVPP）的研究人員領導的一項新研究，一種奇怪的早期長頸鹿化石揭示了長頸鹿進化的關鍵驅動力。

該研究于2022年6月2日發(fā)表在《科學》雜志上。

長頸鹿的長頸是如何進化的，長期以來一直是一個進化之謎。盡管對長頸鹿頸部伸長的過程一直有不同的看法，但科學家們從未懷疑過頸部伸長的動力是高葉。

然而，隨著對長頸鹿行為觀察的增加，科學家們開始意識到，長頸鹿優(yōu)雅的長頸實際上是雄性求偶競爭中的一種“武器”，這可能是長頸鹿進化之謎的關鍵所在。

具體來說，長頸鹿用它們兩到三米長的擺動的脖子來投擲它們沉重的頭骨--配備有小骨和骨瘤--來攻擊競爭對手的薄弱部位。因此，脖子越長，對對手的傷害就越大。

IVPP研究人員和他們的合作者對獬豸盤角鹿（Discokeryx xiezhi）進行了研究，這是一種奇怪的早期長頸鹿類。這項研究有助于了解長頸鹿的長脖子是如何進化的，也有助于了解求偶斗爭和喂養(yǎng)壓力的廣泛結合。事實上，雄性長頸鹿的脖子大小與社會等級制度直接相關，求偶競爭是長頸鹿進化的動力。

本研究中的化石是在新疆準噶爾盆地北緣約1700萬年前的中新世早期地層中發(fā)現(xiàn)的。一個完整的頭骨和四個頸椎是這次發(fā)現(xiàn)的一部分。

該研究的通訊作者、IVPP的鄧濤教授說：“獬豸盤角鹿在哺乳動物中具有許多獨特的特征，包括在其頭部中間發(fā)展出一個盤狀的大骨。”鄧濤說，這個單一的骨盤類似于獬豸，是中國古代神話中的一種獨角麒麟，因此該化石被命名為獬豸。

根據(jù)研究人員的說法，獬豸的頸椎非常粗壯，在所有哺乳動物中，它的頭和頸部以及頸椎之間有最復雜的關節(jié)。研究小組證明，獬豸盤角鹿的頭骨和頸椎之間的復雜關節(jié)特別適合于高速的頭對頭撞擊。他們發(fā)現(xiàn)這種結構比現(xiàn)存的動物，如麝牛，適應于頭部撞擊的結構要有效得多。事實上，獬豸盤角鹿可能是有史以來最適應頭部撞擊的脊椎動物。

“活著的長頸鹿和獬豸盤角鹿都屬于長頸鹿科，一個超科。盡管它們的頭骨和頸部形態(tài)差別很大，但都與雄性的求愛斗爭有關，而且都朝著極端的方向進化，”該研究的第一作者王世騏說。

研究小組比較了幾組反芻動物的角的形態(tài)，包括長頸鹿、牛、綿羊、鹿和長角鹿。他們發(fā)現(xiàn)，長頸鹿的角的多樣性要比其他群體大得多，在形態(tài)上有極端差異的趨勢，從而表明長頸鹿的求愛斗爭比其他反芻動物更加激烈和多樣。

研究小組進一步分析了獬豸盤角鹿的生態(tài)環(huán)境和它所占據(jù)的生態(tài)位。當時地球處于一個溫暖的時期，普遍森林茂密，但獬豸盤角鹿生活的新疆地區(qū)比其他地區(qū)要干燥一些，因為南部的青藏高原一直在急劇上升，從而阻礙了水蒸氣的轉移。

該研究的另一位通訊作者孟津說：“牙釉質的穩(wěn)定同位素表明，獬豸盤角鹿生活在開闊的草地上，并且可能有季節(jié)性遷移。對于當時的動物來說，草原環(huán)境比森林環(huán)境更貧瘠，更不舒適。獬豸盤角鹿的暴力戰(zhàn)斗行為可能與環(huán)境造成的生存相關壓力有關。”

在長頸鹿屬出現(xiàn)的初期，也存在著類似的環(huán)境。大約700萬年前，東非高原也從森林環(huán)境變成了開闊的草原，長頸鹿的直接祖先不得不適應新的變化。有可能在這一時期的長頸鹿祖先中，交配的雄性發(fā)展出一種通過擺動脖子和頭部來攻擊競爭對手的方式。因此，在性選擇的支持下，這種極端的斗爭導致了長頸鹿的脖子在200萬年的時間里迅速伸長，成為現(xiàn)存的長頸鹿屬。

基于這種伸長，長頸鹿非常適合以高葉為食的生態(tài)位。然而，它們的生態(tài)位必然不如牛科和鹿科動物那樣安全。因此，長頸鹿的邊緣生態(tài)位可能促進了極端的種內求偶競爭，而這又可能促進了極端的形態(tài)進化。