长颈鹿的脖子为什么这么长?宾夕法尼亚州立大学生物学家领导的一项研究探索了这种特征是如何进化的,并为这个标志性问题提供了新的见解。主流假设是雄性之间的竞争影响了脖子的长度,但研究小组发现雌性长颈鹿的脖子比雄性长,这表明雌性高营养需求可能是这种特征进化的驱动力。
这项研究探讨了野生和圈养长颈鹿的身体比例,论文发表在今天(6 月 3 日)的《哺乳动物生物学》杂志上。研究小组表示,研究结果表明,长颈鹿的脖子可能是由于雌性长颈鹿深入树丛寻找难以触及的树叶所致。
在经典的进化论中,让·巴蒂斯特·拉马克和查尔斯·达尔文都认为,长颈鹿进化出长脖子是为了帮助它们在树上够到树叶,避免与其他食草动物竞争。然而,一种名为“脖子换性”的较新假说认为,长脖子的进化是由雄性之间的竞争驱动的,雄性会摆动脖子来争夺主导地位,这被称为“脖子争斗”。也就是说,脖子较长的雄性可能在竞争中更成功,从而繁殖并将基因传给后代。
“&luo;脖子决定性&ruo;假说认为雄性的脖子会比雌性长,”宾夕法尼亚州立大学进化遗传学杰出教授、生物学教授、这项研究的主要作者道格·卡文纳 (Doug Cavener) 说道。“严格来说,雄性的脖子确实更长,但雄性的各方面都更长;它们比雌性大 30% 到 40%。在这项研究中,我们分析了数百只野生和圈养马赛长颈鹿的照片,以研究每个物种的相对身体比例,以及它们在长颈鹿成长和成熟时可能会发生哪些变化。”
研究人员从可公开访问的照片库 Flickr 和 SmugMug 收集了数千张圈养马赛长颈鹿的照片,以及他们在过去十年中拍摄的野生成年动物的照片。由于在没有已知长度的参考点的情况下,很难从照片中确定整体高度等绝对测量值,因此研究人员转而关注彼此之间的相对测量值或身体比例——例如,颈部长度与动物整个高度的比例。他们将分析限制在符合严格标准的图像上,例如仅使用垂直于相机的长颈鹿图像,这样他们就可以一致地进行各种测量。
“我们可以通过它们独特的斑点图案来识别每只长颈鹿,”卡文纳说。“多亏了动物园和水族馆协会,我们还拥有北美动物园和野生动物园中所有马赛长颈鹿的完整血统或家谱,以及它们的出生日期和转移历史。因此,通过仔细考虑这些信息、照片拍摄时间和动物的大致年龄,我们可以在几乎每张圈养长颈鹿的照片中识别出特定的个体。这些信息对于了解雄性和雌性长颈鹿何时开始表现出体型差异以及它们是否生长不同至关重要。”
出生时,雄性和雌性长颈鹿的身体比例相同。研究人员发现,尽管雄性在第一年通常生长得更快,但直到它们在三岁左右开始性成熟之前,身体比例并没有显著差异。由于身体比例在生命早期就会发生变化,因此该团队将对野生动物的研究限制在完全成年的个体上,因为这些动物的年龄基本未知。
研究人员发现,成年长颈鹿中,雌性长颈鹿的颈部和躯干(即身体的主要部分,不包括腿或颈部和头部)的比例更长。另一方面,成年雄性长颈鹿的前腿更长,颈部更宽。圈养和野生长颈鹿的情况都一样。