如今的动物与它们的史前祖先相比体型差距巨大:巨齿鲨长18.3米,巨型地懒高3.7米,巨脉蜻蜓翼展75厘米。探究它们体型缩小的原因,能了解地球生态与物种演化的变迁。
如今的动物界不乏庞大而可怕的生物,从凶猛的大白鲨到食草的犀牛皆是如此。然而,即便是现存最大的动物,与曾经在地球上漫步的史前巨兽相比,也相形见绌。
从翼展堪比鸟类的巨型昆虫,到能用后腿行走的巨型树懒,现代动物王国的许多祖先都奇特而庞大,且不为多数人所知。无论是由于古代气候、氧气含量的差异,还是优质的饮食条件,一些现代动物的祖先体型确实大得惊人。
随着环境变化,有时人类也开始出现,这些巨型生物被迫适应环境,最终演化成如今我们看到的体型更小、行动更敏捷的版本。下面我们来看看12种曾经体型庞大的动物,以及它们如今体型变小的可能原因。
尽管现代鲨鱼可能是海洋中最大的鱼类(鲸鲨体长可达12.2米),但与它们的祖先相比,体型却十分娇小。顺便提一句,素有“海洋恐怖象征”之称的大白鲨,平均体长仅4-4.6米。巨齿鲨是最著名的史前生物之一,其体型确实令人惊叹:体长可达18.3米,体重可能高达94吨,刚出生的巨齿鲨幼崽体长就有4米,相当惊人。
巨齿鲨在约2300万至350万年前漫游于海洋中。巨齿鲨化石显示,其牙齿长达17.8厘米——正如其名字“巨齿鲨”所暗示的,“大牙齿”是它的显著特征。
鲨鱼已存在超过4.5亿年,甚至比树木出现的时间还早。它们挺过了泥盆纪大灭绝(当时四分之三的生物惨遭灭绝),这或许为它们提供了占据生态主导地位并演化成如今形态的机会。然而,约300万至400万年前,气候变迁开始对包括巨齿鲨在内的大型鲨鱼产生不利影响。随着海水变冷,它们失去了热带栖息地,同时,由于当时约三分之一的海洋生物灭绝,它们获取充足食物的渠道也受到限制。体型更小、身体更灵活的鲨鱼更能适应这些环境变化,因此自然选择导致巨齿鲨灭绝,而体型娇小的现代鲨鱼得以存活。
现代树懒给人的印象是嗜睡又可爱,平均体长在0.6-0.8米之间。它们大部分时间待在树上,移动速度每小时不到0.8公里。而它们的祖先体型高达3.7米,体重堪比现代公象。
大地懒(学名:Megalonyx),意为“巨型野兽”,是所有地懒中体型最大的,被认为是有史以来最大的两足哺乳动物。要推测它的移动速度十分困难,但近期对其内耳的研究表明,它可能比现代树懒灵活得多。
这些巨型树懒的灭绝被认为是气候变化和人类活动共同作用的结果。与许多动物相比,巨型地懒行动缓慢,容易成为人类的捕猎目标。再加上气候变化对其栖息地造成的威胁,它们在约1万年前走向了灭绝。而体型较小的树懒祖先逐渐适应了树栖生活,避开了陆地上的捕食者,过上了悠闲自在的生活。
如果你喜欢在花园里观察蜻蜓飞舞,欣赏它们绚丽的色彩和精致的翅膀,那么听到它们远古祖先的模样,你可能会有些惊讶。史前蜻蜓体型巨大,有些翼展堪比现代猛禽。
史前蜻蜓被称为巨脉蜻蜓(学名:Meganeuropsis),比恐龙出现的时间还早,生活在3亿年前。它们的外形被认为与现代蜻蜓极为相似,但体型却异常庞大。这是因为当时地球大气中的氧气含量高达30%(如今为21%),这种高氧环境使得许多古代昆虫能够演化出我们难以想象的巨大体型。巨脉蜻蜓被认为是有史以来最大的昆虫,翼展可达75厘米。
如今的昆虫体型远不及史前巨脉蜻蜓,原因是一场大规模灭绝事件导致了巨脉蜻蜓的消亡。约2.5亿年前的二叠纪末期,发生了地球史上最严重的一次大灭绝,绝大多数生物(包括蜻蜓的祖先)都惨遭灭绝。三叠纪开始时,大气中的氧气含量大幅降低,无法再支撑昆虫演化出巨大体型,此后昆虫界再也没有重现二叠纪时期的“巨型辉煌”。
很多人害怕老鼠,这是有原因的。它们很容易将疾病传染给人类,长期以来被认为是导致欧洲黑死病(腺鼠疫)的罪魁祸首——那场瘟疫导致欧洲约5000万人死亡。不过现在有证据表明,人类自身才是罪魁祸首。无论如何,老鼠的名声确实不好,有些街头老鼠体长几乎能达到0.3米。试想一下,一种体长可达1.5米的史前啮齿动物——简直就是噩梦般的存在。
这种啮齿动物名为Neoepiblema acreensis,其一个奇特特征是脑部大小。尽管它的体型与小型人类相当,但大脑重量仅为113.4克,而人类大脑的平均重量约为1.4千克。这意味着它的脑体比极低,远低于现代啮齿动物。随着时间的推移,Neoepiblema acreensis可能受到了气候变化、栖息地丧失的影响,此外,在这种情况下,可能还受到了大脑更大的捕食者出现的影响。
就哺乳动物而言,熊的体型已经不算小了,但史前熊的体型更为庞大,直立时身高可达3.7米。巨型短面熊(学名:Arctodus simus)体重可达680千克,尽管体型巨大,却是有史以来速度最快的熊。
大多数现代熊是杂食性动物,但从巨型短面熊的颌骨结构来看,它主要以肉类为食,咬合力极强。然而,这种纯肉食的饮食习性很可能是导致它灭绝的原因。它以野牛、鹿、马等大型哺乳动物为食,而冰河时代末期,这些猎物中的一部分开始消失,它的生存因此受到威胁。巨型短面熊唯一真正的近亲是眼镜熊,这种熊体长仅1.5-1.8米,与它们庞大的祖先相比,体型小得可怜。
狮子被誉为“丛林之王”,现代狮子体型庞大,令大多数生物望而生畏,但与它们的远古祖先相比,体型仍有差距。洞狮被认为是有史以来最大的猫科动物,体长可达3.4米,体重约363千克,比现代狮子重约25%。
奇怪的是,这些巨型猫科动物并非生活在非洲稀树草原,而是栖息在史前的欧洲和亚洲(包括英国)。它们在约250万年前的冰河时代开始演化,与猛犸象和剑齿虎生活在同一时期。越来越多的证据表明,冰河时代的人类曾捕猎这种巨型野兽,用它们的皮毛制作地毯和衣物,食用它们的肉。随着冰河时代结束,过度捕猎和气候变化导致这种现代狮子的巨型祖先在约1.4万年前灭绝。
你可能认为犀牛已经够大了——毕竟它们是地球上第二大哺乳动物(仅次于大象),这种想法很合理。但以史前犀牛的标准来看,现代犀牛体型娇小,体重仅为其祖先的10%。
巨犀(学名:Paraceratherium)通常被认为是有史以来最大的陆地哺乳动物,体重约20吨,体长可达7.9米。它们生活在约3400万至2300万年前的渐新世,与许多史前犀牛一样,它们似乎没有角。
巨犀是食草动物,其显著特征是长长的脖子(这一特征在数百万年的演化中消失了),这使它们能够像现代长颈鹿一样,啃食远古欧亚大陆树上高处的植被。它们的饮食习惯可能是导致其灭绝的原因之一:随着气候变迁和栖息地演化,它们赖以生存的茂密绿色植被可能消失了。此外,在巨犀灭绝前后,史前象(嵌齿象)开始出现,研究表明,嵌齿象的存在可能对巨犀的生存产生了影响。
鳄鱼如今的鳄鱼已经足以让人恐惧(这很合理),但你肯定不想与它们可怕的祖先面对面。恐鳄(学名:Deinosuchus),意为“恐怖的鳄鱼”,是一种巨型爬行动物,生活在约7500万年前的白垩纪晚期。
这种巨型鳄鱼体长可达11米,而如今最大的鳄鱼平均体长仅5.2米。作为鳄目动物的一员,恐鳄自然是肉食性动物,甚至被认为以恐龙为食。尽管它与霸王龙并非生活在同一时期,但恐鳄的咬合力被认为与霸王龙一样具有威慑力。
目前关于这种鳄目动物灭绝的原因知之甚少,但它的灭绝发生在导致恐龙灭绝的小行星撞击事件之前。食物竞争可能是原因之一,此外,它庞大的体型可能使其比当时其他捕食者更难移动,这也可能加剧了它的生存困境。
千足虫无论你是喜欢在花园里观察千足虫爬行,还是对这种多足生物避之不及,通常来说,它们的体型不足为惧。然而,2018年发现的一块千足虫化石,即使是最大胆的昆虫爱好者也会感到头皮发麻。
在英国诺森伯兰郡的一片海滩上,人们从悬崖上的一块砂岩中发现了化石,化石中的史前多足类无脊椎动物体型巨大——体长近2.7米。这种史前生物名为节胸(学名:Arthropleura),生活在3亿多年前,比恐龙出现的时间早得多。人们通常认为,当时大气中高浓度的氧气是许多生物体型庞大的原因,但这块化石的年代似乎早于高氧时期。因此,研究人员推测,营养丰富的饮食可能是导致这种史前千足虫体型巨大的原因。
节胸在二叠纪的某个时期灭绝,可能是由于气候变化和食物竞争。后来,随着二叠纪高氧时期结束,大气中氧气含量降低,节肢动物开始演化,如今的千足虫体型仅为其祖先的一小部分——这对园艺爱好者来说无疑是个好消息。
袋熊袋熊是澳大利亚特有的有袋动物,以可爱、温顺著称,但它们的史前祖先则更具威慑力。双门齿兽常被称为“巨型袋熊”,但实际上与现代袋熊并无亲缘关系。不过,近期的一项发现找到了真正的巨型袋熊祖先,其体型至少是现代可爱毛茸茸袋熊的两倍。
巨型袋熊(学名:Ramsayia magna)生活的年代相对较近(与本文提到的其他动物相比),约8万年前在如今的澳大利亚地区活动。近期发现的化石揭示了史前袋熊此前未知的一些特征:它的头部呈圆形,这表明它不像现代袋熊那样生活在洞穴中;其鼻骨结构还表明它可能有一个肉质鼻子,类似小型象鼻。
目前关于巨型袋熊灭绝的原因知之甚少,但人类的到来可能是一个重要因素。
袋鼠袋鼠可能是地球上最著名的有袋动物,体型也不算小——最大的红袋鼠身高可达2米(此处原文“6.5 meters”应为笔误,红袋鼠实际肩高约1.6米,站立时身高可达2米左右)。但它们的史前祖先体型更大,比现代袋鼠高出一倍。
原大袋鼠(学名:Protemnodon)是与现代袋鼠有亲缘关系的巨型有袋动物,身高是现代袋鼠的两倍。它们生活在500万至4万年前,活动范围包括如今的澳大利亚和新几内亚。研究人员近期发现,尽管体型庞大,原大袋鼠的活动范围却出人意料地小。它们生活区域周围丰富的植被可能意味着,与当时的大多数动物不同,它们无需远行觅食。
这种“便利”的生活方式可能是导致原大袋鼠灭绝的原因:随着栖息地变化,食物供应减少,它们无法远行寻找优质食物。约4万年前,原大袋鼠灭绝,而体型更小、行动更灵活的袋鼠能够适应环境变化,得以繁衍至今。
猎豹以轻盈敏捷著称,这些特征使其成为现代陆地上速度最快的动物。但它们的祖先体型更为粗壮,体重可能是现代猎豹的三倍。
更新世猎豹(学名:Acinonyx pleistocaenicus)生活在约130万年前的欧亚大陆,其化石首次在中国被发现。研究人员认为,这种史前猫科动物体重可达190.5千克,与现代狮子和老虎体型相当。相比之下,现代猎豹的体重通常约为45.4千克。与现代猎豹这种灵活的“运动员”不同,史前猎豹体型庞大,更像是力量型猎手。
约50万年前,这种巨型猎豹开始消失,可能是由于气候发生重大变化。漫长的冰河时代被温暖时期取代,期间还夹杂着剧烈的寒冷期,环境因此发生巨大改变。随着生态系统变化,速度比体型更有利于生存,最终演化出如今我们看到的、具有敏捷特质的现代猎豹。
史前动物的体型演化与地球环境变化紧密相关。若能通过科技复原一种史前动物的生存环境,你最想复原哪种动物的栖息地?是巨齿鲨的海洋还是巨脉蜻蜓的森林?欢迎留言。
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