动物的体型增大与绝灭有关吗

动物的体型增大与绝灭有关吗?

马,它那魁梧的身躯和威武的英姿,多年来一直是诗人吟咏和画家写生的题材。可是马的祖宗——始祖马,却是体型弱小其貌不扬的小兽。始祖马生活在5千万年前的始新世中期,身体只有现代狐狸那么大。它的脊背弯曲,没有壮观的马鬃。现代马一趾着地,便于快跑;始祖马前足四趾,后足五趾(第一趾与第五趾仅是残余),适宜在泥土松软的矮树林里生活。现代马的牙齿宽而长,齿面高低不平,能磨碎较硬的食物;始祖马的臼齿小齿冠低,只能吃一些鲜嫩的树枝叶。

在大约4千万年前的渐新世时期,始祖马演变成中马。中马的身材和现在的羊差不多大,它们仍然生活在树林里,前后足的中趾虽已大为加强,但旁边的两趾依然着地,保持着大的支撑面积,以免陷入松软的泥土不能自拔。最早的草原古马是在2千5百万年前的中新世中期出现的,以后,草原古马演变成上新马,并于300多万年前的上新世末期发展成现代的高头大马。

动物中的高个子长颈鹿也有一个小祖先——古长颈鹿,约在2千万年前就已出没于欧洲和亚洲,后来又迁移到非洲。它没有现代长颈鹿那样长的脖子,身体约1.5米高,样子与现在生活在非洲的霍狓差不多。

提起大象,人们的脑海里马上就会浮现出庞大的身躯、长长的鼻子以及颌上面长着的两根大象牙。然而大象的祖先——始祖象只有猪大小。它们既没有大象牙,也没有长鼻子,如同现在的河马一样生活在水域地带,以水草为食。

原来,在自然界中,大动物来自小祖先并非偶然现象。动物在发展过程中存在着一个共同的规律:刚开始在地球上出现时,体型较小,以后会逐渐增大,直到退出生命的舞台。不仅动物的系统发育是这样,生物进化的历程也是如此。

动物的老祖宗——原生动物都是微不足道的。就拿变形虫来说吧,整个身体只有一个细胞,借助显微镜才能看到它们的“庐山真面目”。纵观生物发展的历史,动物都是由简单到复杂、从低级向高级进化的。6亿年以来,一些动物的体型变大了。如现今还生活着的一种软体动物大王乌贼,体长可达17米(包括腕长),在海洋中可以与抹香鲸之类的巨鲸决一雌雄。恐龙中的蜥龙类,体型更大,身长20多米,重达数十吨。有史以来的最大动物蓝鲸,在体型上却更胜一筹。

那么动物体型增大与动物绝灭的关系是什么呢?早在1907年法国人德帕锐曾提出过“古生物体型增大定律”。即在每一个古生物发展的小分支中,首先出现的都是小型动物,以后体型逐渐增大,达到高峰阶段,这一分支就绝灭了。

我国著名人类学家、古生物学家裴文中教授生前曾研究过这个问题。他以第四纪地层中发现的一系列化石作为例证,说明古动物的体型增大到最高峰时,紧接着是一个体型缩小的时期,动物的绝灭或衰亡就发生在体型缩减阶段。例如熊猫的发展历史说明了这个问题。最早的小型化石大熊猫,可能是在距今1000多万年前时,由一种叫祖熊的肉食动物分化出来的。从小型化石大熊猫演化出来的便是大型化石大熊猫,它可能出现于距今约300万年前的更新世初期,于更新世中期在我国华南等地得到了广泛的发展。这时,它们处于家族兴盛、繁荣兴旺的黄金时代,体型在变大,活动范围越来越广。但是,在距今约20万年前的更新世晚期,大型化石大熊猫的分布范围逐渐缩小。从距今约10000年前的全新世开始,因为人类的活动区域日益扩大,缺乏自卫能力的大熊猫成了猎取的目标,于是分布范围进一步缩小。目前,它们只生存于四川西部的部分高山地区,这就是大熊猫现生种。值得注意的是,与大型化石大熊猫相比,现生种的体型已经有所缩小,约缩小1/9~1/10。按照裴文中教授的意见,一种动物的绝灭或衰亡在其体型开始缩小以后,因而大熊猫正面临着绝灭的危险。

然而,最近我国动物学家朱靖教授等人对裴文中教授的解释提出不同意见。他们对大熊猫现生种颅骨和牙齿的形态特征及其度量的研究表明,大熊猫现生种的体型并没有缩小。残存下来的现生种大熊猫,不是自然衰亡的结果,而是人为活动,改变了自然环境,缩减了大熊猫的分布区,从而出现了现生大熊猫的临危状况。

究竟是什么规律导致了大熊猫趋于灭亡?动物体型的增大与绝灭之间是否真有关系?这些悬而未决的问题,仍有待于今后深入研究。

(谢万明)