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研究显示老鼠进化到大象体型需要2400万代(图)         
研究显示老鼠进化到大象体型需要2400万代(图)
作者:环球地理 文章来源:环球地理 点击数:5363 更新时间:2012-2-10
研究显示大型哺乳动物如犀牛,演化成较大体型,相对缩小体型需要花费更长的时间研究显示大型哺乳动物如犀牛,演化成较大体型,相对缩小体型需要花费更长的时间

  新浪环球地理讯 北京时间2月8日消息,据美国国家地理网站报道,一项最新研究指出,哺乳动物的体型从老鼠那么大进化到大象那么大大致需要经历2400万代。

  通过化石和现存动物的资料,科学家们对28种不同的哺乳动物群组在过去6500万年内的进化历程进行对比分析,结果发现哺乳动物体型变大要比体型缩小更加困难。研究小组发现,一种哺乳动物的体型增长100倍大致需要经历160万代,增长1000倍需要500万代,增长5000倍则大致需要经历1000万代。在陆生哺乳动物中,奇蹄目动物,如马和犀牛,显示出最快的体型增长速度。有趣的是,在此次被研究的所有哺乳动物中,灵长类体型在进化中变大的速度是最慢的。

  这项研究的首席科学家,澳大利亚莫纳什大学的进化生物学家阿利斯塔·伊文斯(Alistair Evans)说:“这是一个谜。”他说:“出现一种大型灵长类动物的困难度要远远大过出现一种大型的犀牛或大象。出现这种情况的原因可能有很多种,但是看起来灵长类变大的困难的确很大。”

  而在所有哺乳动物中,鲸类——包括一般所说的鲸和我们熟知的海豚类动物,则具有最高的体型演化增加速率。它们仅需大约300万代就让体型大小增加了1000倍。

  伊文斯和同事们怀疑形成这样的演化速率差异可能跟鲸类生活在海水中有关,海水的浮力可以帮助它们支撑巨大的体重。这样就让海洋动物在增加体型方面面临的挑战要小于陆地动物。对于海洋哺乳动物来说,对于体型增加的限制条件要少得多。比如说,如果把一头鲸放在陆地上,它很快就会被自己的体重压死,体内的器官和骨骼都会被压碎。

  相对快速的缩小

  相反,研究还发现哺乳动物体型变小的速度是体型变大过程的30倍。伊文斯说:“哺乳动物体型的增大和变小在速度上存在如此大的差异,这一点非常有趣。”他们的论文已经发表在了《美国国家科学院学报》上。

  研究人员表示,这种相对快速的体型缩小可能主要由两方面的原因导致。首先,增加体重就意味着必须相应增强骨骼以及肌肉的结构和强度以便支撑额外的重量。合作研究员,新墨西哥大学的詹姆斯·布朗(James Brown)说:“当机体变大,它们将遭遇各种限制。要克服这些问题需要新的元素,它需要新的基因,新的基因识别方式。”

  第二,设想一下,当机体逐渐变大的过程中,不管它最终变得多么庞大,最初都是从单个细胞开始逐渐发展的。因此可以设想,要想缩小体型,只要提前终止这一发育过程就行了,相对增加体型,这当然要容易的多。伊文斯说:“你只是提前终止发育程序的执行,而不是去扩展延续它。”

  目前为止最详尽的研究?

  大卫·波利(David Polly)是一位印第安纳大学的古生物学家,尽管他本人并未参与此项研究,但他评价这项研究是迄今为止对哺乳动物体型演化发展进行的最为详尽的研究。他说:“通过化石记录进行演化速率的测量是非常困难的。因此一般当人们通过化石研究演化速率时,只会有选择性的选取某种特地的物种进行。”

  波利还评价称,这项研究似乎确认了之前很多科学家的猜测,那就是:巨大体型动物的出现在演化史上需要远比我们之前认为的更长的时间。先前的研究之所以得到较为片面的结论是因为当时人们所进行的往往都是针对某一特定物种在一段较短的地质时间范围内的研究。

  伊文斯和同事们认为他们的这一项研究成果或许也可以适用于其它动物种群,比如恐龙。他说:“事实上我们已经开始堆恐龙的情况展开研究。”但是他也表示面临的困难很大,主要的方面是“我们并不知道恐龙的一代寿命一般是多长。”(晨风)

视频录入:秋子    责任编辑:秋子 
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