如果你曾经想知道为什么兔子和野兔从来没有进化到像马那么大的大小,科学家现在已经找到了答案。
这听起来像是一个轻率的问题,但它涉及到进化科学的一个重要部分:是什么原因导致一些动物分类在大小上有如此大的差异,而另一些却非常小?
例如,兔形动物,包括兔子和野兔,在大小上变化不大,而近亲啮齿类动物,从矮小的侏儒老鼠到体积是它们几百倍的笨重水豚。
日本京都大学的脊椎动物古生物学家富宫进umu说:“最大的野生兔形动物平均体重只有5公斤(11磅),是最大的啮齿类动物水豚的十分之一。”
但一些家兔品种和其他已灭绝物种的体重可达8公斤。我们对此感到惊讶,因此开始调查是什么外部力量阻止世界各地的野生lagomorphs进化出更大的体型。”
研究人员分析了lagomorph过去和现在的大小,查看了化石记录和哺乳动
物的进化史,然后将注意力转向其他生态因素。事实证明,有蹄类动物的存在与lagomorph的大小有关。
随后,研究小组观察了不同大小的兔形动物和有蹄类动物的能量消耗情况。他们发现,一旦兔形动物的体重达到6公斤(约14磅),它们就会在与有蹄类动物的竞争中处于劣势。
对北美化石记录的回归支持了这样一种观点:同一地区同时期最小的有蹄类动物是决定最大的lagomorph的一个重要因素——任何体型更大的动物在周围更大、更节能的竞争对手面前生存的机会更低。
富宫说:“我们今天在许多生态区域都看到了这种模式,这表明它们的有蹄类竞争对手在lagomorphs上设置了一个进化上限。”
研究人员指出,一旦lagomorphs变得太大而不能以最佳能力运作,还有其他因素在起作用:来自同一分支的其他动物的竞争和来自食肉动物的增加的危险。
然而,在这种情况下,似乎是有蹄类动物的比较产生了最大的影响。这项研究提出了两种截然不同的物种进化观点:一种是“红皇后”假说,认为物种竞争最重要;另一种是“宫廷小丑”假说,认为气候变化等非生物力量的影响最大。
根据研究,红皇后模型似乎是最重要的一个,在非生物力量的背景下,这与动物竞争没有任何关系。
富宫说:“在进化生物学中,一个正在进行的争论是,在形成生物多样性方面,生物过程还是环境过程更重要。”
“有一段时间,法院小丑模型——将多样性归因于气候等非生物力量——一直占据主导地位,因为在化石记录中研究生物相互作用很困难。”
然而,这些结果提醒我们,我们不能忽视忽视物种竞争的影响,因为这似乎是我们没有马大小的兔子和野兔的主要原因。