一个脑颅化石，为揭开长颈鹿长脖子演化谜题提供新思路

记者从中科院古脊椎动物与古人类研究所获悉，近日，国际科研团队通过化石，研究了一种奇异的早期长颈鹿——獬豸盘角鹿。研究结果极大促进了对长颈鹿长脖子演化的认识。2022年6月3日，相关研究成果发表在Science杂志上。

长颈鹿脖子变长的两种认知

长颈鹿的脖子如何变长，这是进化生物学的旗帜性论题，自拉马克（法国生物学家）和达尔文时代便成为研究的焦点，用进废退论和自然选择论都在长脖子上生发演绎而来。虽然两位泰斗对长颈鹿脖子伸长过程的认识有较大的分歧，但脖子伸长的动力是吃到高处的树叶，拉马克和达尔文都没有怀疑。

随着对长颈鹿行为观察的加深，科学家才认识到，长颈鹿优雅的长脖子居然是雄性间为求偶竞争的武器，它们挥动2米-3米长的脖子，用厚重的带有小角和骨质瘤的头骨，打击竞争对手的薄弱部分，就如同古代的武士，挥起流星锤远程攻击对手。脖子越长，对对手的伤害就越强烈。温文尔雅的长颈鹿事实上是凶狠的斗士，这种残暴的求偶斗争常常能造成对手的重伤甚至死亡。研究发现，雄性长颈鹿的颈部大小与社会等级直接相关，求偶竞争才是长脖子演化的驱动力的新观点冲击了原有的认识。

长颈鹿类求偶斗争强度高，促生极端的头颈部形态学演化

近日，国际科研团队通过化石，研究了早期长颈鹿“獬豸盘角鹿”，研究结果极大促进了对长颈鹿长脖子演化的认识，并对求偶斗争和取食压力两种因素进行了深度的结合。

化石发现于新疆准噶尔盆地北缘中新世早期约1700万年前的地层中，包括一个带有四节颈椎的完整脑颅。獬豸盘角鹿头顶正中发育一个圆盘状的大角，恰似中国古代神话传说中的独角麒麟——獬豸。另外，它的每一节颈椎都非常粗壮，并且具有哺乳动物中最复杂的头颈之间与颈椎之间的关节。

研究团队在古生物研究中首次采用高速的动力学模拟方法，证实獬豸盘角鹿的头骨和颈椎的复杂结构特别适应于高速的头对头撞击，有效性远高于麝牛等适应头部撞击的现生动物，也可能是有史以来最适应头部撞击的脊椎动物，成为生物演化史上的一大奇观。

长颈鹿类雄性斗争的对比，前景为獬豸盘角鹿，远景为长颈鹿。（王宇、郭肖聪复原）

研究团对比了反刍类几大类群，包括长颈鹿类、牛类、鹿类、叉角羚类“角”的形态，发现长颈鹿类“角”的多样性远高于其他几大类群，并且形态往往偏向极端。这说明，长颈鹿类求偶斗争比其他反刍类更加高强度而且多样化，雄性为了争夺雌性的芳心，不惜发展出一些极端的武器，促生了进化史上各种长颈鹿极端的头颈部的形态学演化。

生态环境改变，促使长颈鹿颈部迅速加长

研究团队还分析了獬豸盘角鹿的生态环境和它所占据的生态位。当时，地球正处于一个温暖时期，总体上来说森林密布。但盘角鹿生存在新疆地区，其南边青藏高原正剧烈隆升，阻挡了水汽的传输，使这一带比其他地区要干旱一些。

化石的牙釉质稳定同位素表明，獬豸盘角鹿生活在开阔的草原之中，并且可能随季节迁徙。对于当时的动物来说，草原环境是瘠薄的，不如森林环境舒适。獬豸盘角鹿的激烈打斗行为，可能与生存环境带来的压力相关。

现生长颈鹿出现之初，也遭遇过类似的环境。约700万年前，东非高原也由森林环境转变为开阔的草原，远古长颈鹿赖以生存的环境逐步消失，促使它们必须适应新的变化。本来身体比较高大的长颈鹿，可能在这个时期发展出了“甩动脖子和头部攻击竞争对手”的方式。在性选择的加持下，200万年的时间内，长颈鹿的颈部迅速加长，成为现生的长颈鹿属（Giraffa），从而占领了取食高处树叶这样相对边缘化，但回报颇丰的生态位。长颈鹿与其他物种竞争较少，不必与斑马、羚羊等动物比赛啃食那些难以消化的草本植物。

研究认为，长颈鹿类边缘化的生态定位促进了种内的极端求偶竞争，而极端求偶竞争又促进了极端的形态学演化，这一发现促进了学界对长颈鹿脖子演化细节的认识，丰富了进化生物学这一旗帜性谜题的内涵。

新京报记者 张璐

编辑 刘梦婕 校对 陈荻雁