作者:陆成宽 来源:科技日报 发布时间:2022/7/15 18:49:21
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气候变冷让巨犀长成史上体型最大的陆生哺乳动物

 

科技日报记者 陆成宽

作为史上体型最大的陆生哺乳动物,巨犀虽然已经灭绝,但其在距今4200万-2200万年间体型不断增大、“吨位”越来越重的演化之谜,一直备受古生物学家关注。

《历史生物学》近日发表了一项关于巨犀化石的最新研究成果。通过对生活在距今约3000万年早渐新世晚期的准噶尔巨犀骨架进行研究,我国科研人员发现,为抵御当时全球气候变冷,在约2000万年的时间里,巨犀不仅在体型上演化成庞然大物,而且“吨位”也激增10多倍,由最初的1.5吨增加到灭绝时的20多吨。

“我们成功重建了巨犀的体型演化过程,并分析了其背后的古环境驱动因素。”7月15日,在接受科技日报记者采访时,论文通讯作者、科院古脊椎动物与古人类研究所所长邓涛说。

巨犀是犀超科大家族的独特成员,主要生活在4000万-2200万年前的欧亚大陆,比如中国、巴基斯坦、哈萨克斯坦和蒙古,在东欧等地也有零星发现。它在演化过程中体型增长、体重增加极快,其体型和体重演化研究具有重要的生态学意义。

“以往,研究人员已经对巨犀的体重进行过多次探讨,但却少有研究涉及整个巨犀支系的体型演化。”邓涛指出。

为此,研究人员在对产自宁夏回族自治区灵武市的准噶尔巨犀骨架进行了深入研究的同时,以多种现生哺乳动物的肢骨作为训练数据,推算出了16种巨犀的体重。

“按照体重增长的速率,我们将巨犀的体型演化分为三个阶段:早、中始新世时,巨犀祖先的增长相对缓慢;晚始新世时,从始巨犀演化到额尔登巨犀,体重迅速增长;渐新世时,巨犀体型发生分化,产生体重增长依然迅速的准噶尔巨犀和体型反而缩小的吐鲁番巨犀等不同分支。”邓涛介绍。

具体而言,巨犀演化的第一个阶段,即其祖先阶段,是从祖犀进化到始巨犀。在早始新世的气候适宜期之后,全球气温持续下降。在此期间,巨犀的体重增加未超过犀超科的最高增加速度。

“但是,以这种增长速度,生活在中始新世晚期到晚始新世早期(4200万-3800万年前)的沙拉木伦始巨犀也成为了当时最大的陆生哺乳动物之一,其较大体型可有效抵御小型食肉动物的攻击。”邓涛说。

在第二阶段即晚始新世,从始巨犀演化到额尔登巨犀,这是巨犀进化史上体重增长最快的时期,远远超过了犀超科任何支系的增长速度。重约5吨的中间额尔登巨犀,是生活在同一环境中的最大动物之一,体型不仅可以抵御食肉动物的攻击,还有利于取食高处的树叶,也有助于减少热量损失,以抵御始新世晚期持续的寒冷环境。

“渐新世是第三阶段,进步的巨犀在此时分化。目前发现的大多数巨犀化石都是这一阶段的产物。”邓涛说,在始新世和渐新世之交的另一次剧烈的转寒事件之后,额尔登巨犀属灭绝,更庞大的巨犀属和准噶尔巨犀属崛起。“在这一阶段,巨犀的体重增长速率通常介于前两个阶段之间。”邓涛指出。

邓涛表示,根据古生态重建,渐新世时,中亚地区年平均气温可达10-20℃,生态类型主要为温带阔叶林、灌木和稀树草原,已扩大分布范围的巨犀在其生态位中逐渐分化,并且几种巨犀共存。不过,由于体型巨大无法低头吃草,这些巨犀可能无法适应树木因寒冷完全消失的环境而灭绝。

 
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