全球今日?qǐng)?bào)丨我科學(xué)家重建巨犀體型演化過(guò)程及其古環(huán)境驅(qū)動(dòng)機(jī)制

科普時(shí)報(bào)訊（記者陳杰）7月15日，記者從中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所獲悉，該所鄧濤團(tuán)隊(duì)基于寧夏回族自治區(qū)靈武市早漸新世晚期清水營(yíng)組發(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)噶爾巨犀骨架，推算出包括其在內(nèi)的多數(shù)巨犀的體重。相關(guān)科研成果近日在線發(fā)表在國(guó)際專(zhuān)業(yè)期刊《歷史生物學(xué)》（Historical Biology）。

(相關(guān)資料圖)

巨犀是犀超科中一個(gè)獨(dú)特的支系，約4000~2200萬(wàn)年前生活于歐亞大陸，主要在中國(guó)、巴基斯坦、哈薩克斯坦和蒙古，也零星發(fā)現(xiàn)于東歐等地區(qū)。

鄧濤表示，巨犀是史上體型最大的陸生哺乳動(dòng)物，在演化過(guò)程中體型增長(zhǎng)極快，其體型和體重演化具有重要的生態(tài)意義。“此前對(duì)巨犀的體重已有多次探討，但對(duì)整個(gè)巨犀支系的體型演化研究還較為空缺。”

靈武巨犀骨架 古脊椎所供圖

用于研究的巨犀骨架出自化石多樣性豐富的靈武地區(qū)，研究中涉及的巨犀復(fù)合骨架保存在陜西府谷畢業(yè)古生物博物館，退化的第一上門(mén)齒、退縮的前頜骨、粗壯且分離角度較大的副枕突和鼓后突顯示其應(yīng)為準(zhǔn)噶爾巨犀屬的成員。

鄧濤說(shuō)，過(guò)去的研究中以多種方法估計(jì)出的巨犀體重的結(jié)果主要集中在15~20噸。“本研究以多種現(xiàn)生哺乳動(dòng)物的肢骨作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，無(wú)合適肢骨的以牙齒作為補(bǔ)充，推算出了16種巨犀的體重。原始的沙拉木倫始巨犀體重約為1.5噸，準(zhǔn)噶爾巨犀體重則超過(guò)20噸。”

按照體重增長(zhǎng)的速率，科研團(tuán)隊(duì)將巨犀的體型演化分為了三個(gè)階段：早、中始新世，始巨犀之前增長(zhǎng)相對(duì)緩慢；晚始新世，始巨犀到額爾登巨犀的演化中體重迅速增長(zhǎng)；漸新世，巨犀體型發(fā)生分化，產(chǎn)生了體重增長(zhǎng)依然迅速的準(zhǔn)噶爾巨犀和體型反而縮小的吐魯番巨犀等幾個(gè)不同的分支。

在巨犀演化的第一個(gè)階段，即其祖先階段，是從祖犀到始巨犀的進(jìn)化。在早始新世的氣候適宜期之后，全球溫度持續(xù)下降。受到這種影響，巨犀早期階段的生存環(huán)境，變得相對(duì)開(kāi)闊和干旱。在此期間，巨犀的體重增加未超過(guò)犀超科的最大增長(zhǎng)率。但以這種增長(zhǎng)速度，生活在中始新世晚期到晚始新世早期（4200~3800萬(wàn)年前）的沙拉木倫始巨犀也已成為當(dāng)時(shí)最大的陸生哺乳動(dòng)物之一。

第二階段為始巨犀到晚始新世晚期額爾登巨犀的演化。這是巨犀進(jìn)化史上體重增長(zhǎng)最快的時(shí)期，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了犀超科任何支系的增長(zhǎng)速度。中間額爾登巨犀重約5噸，是生活在同一環(huán)境中的最大動(dòng)物之一。古近紀(jì)中國(guó)中西部有一干旱帶，位于30°～50°的緯度上，巨犀的分布也在該帶內(nèi)。當(dāng)時(shí)，這些地區(qū)的氣候與現(xiàn)在的稀樹(shù)草原相似，巨犀能夠在這樣的環(huán)境中長(zhǎng)距離遷徙。

第三階段是進(jìn)步的巨犀在漸新世分化的時(shí)期，目前發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)巨犀都是這一階段的產(chǎn)物。在始新世和漸新世之交的另一次劇烈轉(zhuǎn)寒事件之后，額爾登巨犀屬滅絕，取而代之的是更龐大的巨犀，如巨犀屬和準(zhǔn)噶爾巨犀屬。在這一階段，巨犀的體重增長(zhǎng)速率通常介于前兩個(gè)階段之間。已擴(kuò)大其分布范圍的巨犀在其生態(tài)位中逐漸分化，并且?guī)追N巨犀共存。由于體型巨大，這些犀牛可能無(wú)法適應(yīng)森林環(huán)境，因此它們沒(méi)有到達(dá)比東亞更溫暖、更濕潤(rùn)的西歐地區(qū)。

巨犀體型演化與氣候環(huán)境的關(guān)系 古脊椎所供圖

鄧濤說(shuō)，團(tuán)隊(duì)還選取了多種犀超科的類(lèi)群作為對(duì)比和背景，總體來(lái)說(shuō)許多分支都呈現(xiàn)出體型增長(zhǎng)的趨勢(shì)，而巨犀的增長(zhǎng)幅度和速率遠(yuǎn)大于其他支系。“從漸新世晚期到中新世早期，巨犀滅絕后，板齒犀類(lèi)群和真犀類(lèi)群開(kāi)始向增大的方向進(jìn)化。板齒犀以逐漸繁茂的草本植物為食，進(jìn)化出具有復(fù)雜褶皺的高冠牙齒，其特化方向與食葉的巨犀完全不同。也許是由于缺乏長(zhǎng)頸從而不能以高大樹(shù)木的葉子為食，板齒犀的體重增長(zhǎng)率和上限遠(yuǎn)低于巨犀的水平。”

標(biāo)簽： 體重增長(zhǎng) 哺乳動(dòng)物 增長(zhǎng)速度