記者從中科院古脊椎動物與古人類研究所獲悉，近日，國際科研團隊通過化石，研究了一種奇異的早期長頸鹿——獬豸盤角鹿。研究結果極大促進了對長頸鹿長脖子演化的認識。2022年6月3日，相關研究成果發表在Science雜誌上。
長頸鹿脖子變長的兩種認知
長頸鹿的脖子如何變長，這是進化生物學的旗幟性論題，自拉馬克（法國生物學家）和達爾文時代便成為研究的焦點，用進廢退論和自然選擇論都在長脖子上生髮演繹而來。雖然兩位泰斗對長頸鹿脖子伸長過程的認識有較大的分歧，但脖子伸長的動力是吃到高處的樹葉，拉馬克和達爾文都沒有懷疑。
隨着對長頸鹿行為觀察的加深，科學家才認識到，長頸鹿優雅的長脖子居然是雄性間為求偶競爭的武器，它們揮動2米-3米長的脖子，用厚重的帶有小角和骨質瘤的頭骨，打擊競爭對手的薄弱部分，就如同古代的武士，揮起流星錘遠程攻擊對手。脖子越長，對對手的傷害就越強烈。温文爾雅的長頸鹿事實上是兇狠的鬥士，這種殘暴的求偶鬥爭常常能造成對手的重傷甚至死亡。研究發現，雄性長頸鹿的頸部大小與社會等級直接相關，求偶競爭才是長脖子演化的驅動力的新觀點衝擊了原有的認識。
長頸鹿類求偶鬥爭強度高，促生極端的頭頸部形態學演化
近日，國際科研團隊通過化石，研究了早期長頸鹿“獬豸盤角鹿”，研究結果極大促進了對長頸鹿長脖子演化的認識，並對求偶鬥爭和取食壓力兩種因素進行了深度的結合。
化石發現於新疆準噶爾盆地北緣中新世早期約1700萬年前的地層中，包括一個帶有四節頸椎的完整腦顱。獬豸盤角鹿頭頂正中發育一個圓盤狀的大角，恰似中國古代神話傳説中的獨角麒麟——獬豸。另外，它的每一節頸椎都非常粗壯，並且具有哺乳動物中最複雜的頭頸之間與頸椎之間的關節。
研究團隊在古生物研究中首次採用高速的動力學模擬方法，證實獬豸盤角鹿的頭骨和頸椎的複雜結構特別適應於高速的頭對頭撞擊，有效性遠高於麝牛等適應頭部撞擊的現生動物，也可能是有史以來最適應頭部撞擊的脊椎動物，成為生物演化史上的一大奇觀。
長頸鹿類雄性鬥爭的對比，前景為獬豸盤角鹿，遠景為長頸鹿。（王宇、郭肖聰復原）
研究團對比了反芻類幾大類羣，包括長頸鹿類、牛類、鹿類、叉角羚類“角”的形態，發現長頸鹿類“角”的多樣性遠高於其他幾大類羣，並且形態往往偏向極端。這説明，長頸鹿類求偶鬥爭比其他反芻類更加高強度而且多樣化，雄性為了爭奪雌性的芳心，不惜發展出一些極端的武器，促生了進化史上各種長頸鹿極端的頭頸部的形態學演化。
生態環境改變，促使長頸鹿頸部迅速加長
研究團隊還分析了獬豸盤角鹿的生態環境和它所佔據的生態位。當時，地球正處於一個温暖時期，總體上來説森林密佈。但盤角鹿生存在新疆地區，其南邊青藏高原正劇烈隆升，阻擋了水汽的傳輸，使這一帶比其他地區要乾旱一些。
化石的牙釉質穩定同位素表明，獬豸盤角鹿生活在開闊的草原之中，並且可能隨季節遷徙。對於當時的動物來説，草原環境是瘠薄的，不如森林環境舒適。獬豸盤角鹿的激烈打鬥行為，可能與生存環境帶來的壓力相關。
現生長頸鹿出現之初，也遭遇過類似的環境。約700萬年前，東非高原也由森林環境轉變為開闊的草原，遠古長頸鹿賴以生存的環境逐步消失，促使它們必須適應新的變化。本來身體比較高大的長頸鹿，可能在這個時期發展出了“甩動脖子和頭部攻擊競爭對手”的方式。在性選擇的加持下，200萬年的時間內，長頸鹿的頸部迅速加長，成為現生的長頸鹿屬（Giraffa），從而佔領了取食高處樹葉這樣相對邊緣化，但回報頗豐的生態位。長頸鹿與其他物種競爭較少，不必與斑馬、羚羊等動物比賽啃食那些難以消化的草本植物。
研究認為，長頸鹿類邊緣化的生態定位促進了種內的極端求偶競爭，而極端求偶競爭又促進了極端的形態學演化，這一發現促進了學界對長頸鹿脖子演化細節的認識，豐富了進化生物學這一旗幟性謎題的內涵。
新京報記者 張璐
編輯 劉夢婕 校對 陳荻雁