超過2米長(zhǎng)的頸部構(gòu)成了長(zhǎng)頸鹿最突出的特征，也讓它們成為今天地球上最高大的動(dòng)物。那么，這個(gè)全世界獨(dú)一無二的脖子是怎么演出而來的？

　　今天，在一項(xiàng)發(fā)表于《科學(xué)》雜志的研究中，中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所（IVPP）的研究團(tuán)隊(duì)從一種奇特的長(zhǎng)頸鹿祖先中，發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)頸鹿頸部演化的全新證據(jù)。研究指出，雄性的求偶競(jìng)爭(zhēng)是長(zhǎng)頸鹿頸部演化的重要驅(qū)動(dòng)力。


　　對(duì)于這個(gè)問題，最著名的論戰(zhàn)來自拉馬克與達(dá)爾文。我們知道，拉馬克曾提出了“用進(jìn)廢退”和“獲得性遺傳”的假說：根據(jù)前者，長(zhǎng)頸鹿進(jìn)食樹木頂端的葉片，需要不斷使用脖子，因此頸部變得更長(zhǎng)；而根據(jù)后者，這些新的性狀有可能遺傳給后代，使得長(zhǎng)脖子成為普遍性狀。

　　達(dá)爾文則根據(jù)適應(yīng)性演化的觀點(diǎn)反駁道，長(zhǎng)頸鹿的長(zhǎng)脖子是自然選擇的結(jié)果：在非洲大草原的林地中，擁有更長(zhǎng)頸部的長(zhǎng)頸鹿能攝取樹木頂端的葉片，因此在生存競(jìng)爭(zhēng)中更具優(yōu)勢(shì)，這樣的性狀也更有可能遺傳下來。

　　達(dá)爾文為長(zhǎng)脖子的來源提供了完整的解釋，但這個(gè)問題并沒有蓋棺定論。此后，也有科學(xué)家提出了其他的觀點(diǎn)：長(zhǎng)脖子其實(shí)是雄性長(zhǎng)頸鹿求偶競(jìng)爭(zhēng)的武器，有助于爭(zhēng)取交配權(quán)。

　　根據(jù)這個(gè)假說，雄性長(zhǎng)頸鹿在求偶競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，會(huì)用它們長(zhǎng)有骨質(zhì)角的頭骨重重地砸向?qū)κ植弊拥谋∪醪课?。在這個(gè)過程中，長(zhǎng)脖子的擺動(dòng)就如同是流星錘的鐵鏈，可以讓頭部的撞擊擁有更大的動(dòng)能。簡(jiǎn)單來說，脖子越長(zhǎng)，對(duì)對(duì)手造成的傷害就越大。

　　求偶競(jìng)爭(zhēng)的假說雖然有趣，但如何驗(yàn)證這個(gè)假說，成為一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。在最新論文中，研究團(tuán)隊(duì)從一個(gè)早期長(zhǎng)頸鹿物種身上找到了關(guān)鍵線索。

　　鄧濤研究員團(tuán)隊(duì)研究的，是一個(gè)首次發(fā)現(xiàn)的奇特物種：Discokeryx xiezhi。D。 xiezhi與現(xiàn)今的長(zhǎng)頸鹿同屬于長(zhǎng)頸鹿總科。這枚化石出土于新疆準(zhǔn)噶爾盆地北緣，生活在距今約1700萬年。保存完好的頭骨和4節(jié)頸椎，使得科學(xué)家可以借助骨骼的比較解剖學(xué)，研究這一性狀的起源。


　　D。 xiezhi擁有一系列獨(dú)特的特征，尤其是頭部中間的圓盤狀骨質(zhì)角，仿佛是在頭上長(zhǎng)了一枚頭盔。這個(gè)物種也得名于此：獬豸（xiezhi）是中國古代神話中的獨(dú)角生物。

　　這個(gè)物種的頸椎非常粗壯，而且其頭部與頸部之間的關(guān)節(jié)連接是哺乳動(dòng)物中最復(fù)雜的。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)骨骼化石的研究表明，這種復(fù)雜的關(guān)節(jié)特別適合高速撞擊，甚至比今天需要頻繁進(jìn)行頭部撞擊的動(dòng)物（例如麝牛）更有效。綜合骨質(zhì)角與關(guān)節(jié)特征，作者認(rèn)為，D。 xiezhi可能是歷史上最適合頭部撞擊的脊椎動(dòng)物。


　　是什么原因造成了這個(gè)物種的激烈競(jìng)爭(zhēng)？研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)環(huán)境在其中起到了關(guān)鍵作用。

　　在D。 xiezhi生存的1700萬年前，地球非常溫暖，因此森林整體十分茂密。但當(dāng)時(shí)青藏高原已經(jīng)隆起，阻擋了印度洋的水汽向北方輸送，因此D。 xiezhi所處的地區(qū)較為干燥。

　　這一點(diǎn)也得到了同位素研究的證實(shí)。穩(wěn)定同位素可以幫助我們推測(cè)出動(dòng)物當(dāng)時(shí)的食物類型。對(duì)D。 xiezhi牙釉質(zhì)的同位素分析顯示，它們生活在開闊的草原上。相比于食物充足的森林環(huán)境，草原更加貧瘠，因此D。 xiezhi面臨著更大的生存壓力。這可能解釋了它們激烈的求偶競(jìng)爭(zhēng)。

　　進(jìn)一步的研究指出，D。 xiezhi所面臨的情況，同樣發(fā)生在其他長(zhǎng)頸鹿物種的演化歷程中。

　　研究團(tuán)隊(duì)比較了長(zhǎng)頸鹿科與其他幾種反芻動(dòng)物（包括牛、羊、鹿和叉角羚）的骨質(zhì)角的形態(tài)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)頸鹿骨質(zhì)角的多樣性遠(yuǎn)超其他動(dòng)物，并且呈現(xiàn)出多種不同的極端形態(tài)，這反映了長(zhǎng)頸鹿中更加激烈的求偶競(jìng)爭(zhēng)。這種激烈的求偶競(jìng)爭(zhēng)，很可能也讓長(zhǎng)脖子這個(gè)優(yōu)勢(shì)性狀，逐漸成為現(xiàn)今長(zhǎng)頸鹿的“標(biāo)配”。

　　對(duì)于現(xiàn)今長(zhǎng)頸鹿的演化來說，這種激烈競(jìng)爭(zhēng)的驅(qū)動(dòng)力，同樣是巨大的環(huán)境壓力。大約700萬年前，作為現(xiàn)今長(zhǎng)頸鹿的直系祖先，長(zhǎng)頸鹿屬出現(xiàn)沒多久時(shí)，也經(jīng)歷了類似的環(huán)境。東非高原從森林環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)椴菰?，長(zhǎng)頸鹿的直系祖先不得不適應(yīng)這樣的環(huán)境變化。在此期間，它們演化出通過擺動(dòng)頸部、頭部攻擊對(duì)手的方式。正是這種由性選擇導(dǎo)致的激烈競(jìng)爭(zhēng)，使得長(zhǎng)頸鹿的頸部在隨后的200萬年間不斷變長(zhǎng)。
　　可以說，D。 xiezhi和今天的長(zhǎng)頸鹿相比，盡管形態(tài)差異巨大，但卻有著奇妙的共同點(diǎn)：兩者都是雄性為了求偶競(jìng)爭(zhēng)，朝著不同的極端方向演化的典型案例。

　　這項(xiàng)研究向我們展示了，早期長(zhǎng)頸鹿的演化很可能比之前認(rèn)為的更為復(fù)雜：求偶競(jìng)爭(zhēng)對(duì)長(zhǎng)脖子的塑造起到重要作用。對(duì)食物的競(jìng)爭(zhēng)與求偶競(jìng)爭(zhēng)，哪個(gè)才是長(zhǎng)頸鹿頸部演化的主要驅(qū)動(dòng)力？這一次，達(dá)爾文的解釋還能站得住腳嗎？我們期待答案最終揭曉的那一天。