长颈鹿为何会演化出修长而强壮的脖子？

对于这一进化生物学旗帜性的论题，科学界一直有较大的分歧。达尔文时期传统的观点认为，长颈鹿这是为了吃到高处的食物，而现代动物学研究却发现，长颈鹿雄性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。

新的观点无疑冲击了人们对长颈鹿长脖子作用的原有认知，但一直缺乏更多的科学证据来验证这一结论。6月3日，国际学术期刊《科学》刊发了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所科研团队关于早期长颈鹿——獬豸盘角鹿的最新研究成果，提出獬豸盘角鹿雄性间的求偶竞争，促进了其颈椎形态向变粗的方向演化，而环境改变、取食的自然选择压力更可能是一种潜在的背景。

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  古脊椎所供图

据了解，该项成果的研究材料来自于新疆准噶尔盆地北缘中新世早期约1700万年前地层中发现的獬豸盘角鹿化石。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员，成果论文第一作者王世骐告诉记者，獬豸盘角鹿具有很多哺乳动物中独一无二的特征，包括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，而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。

科研团队利用有限元方法，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。

“贝叶斯和最简约系统发育分析均显示，现生长颈鹿与獬豸盘角鹿均属于长颈鹿超科，它们头骨和颈部的形态差别很大，但都与雄性的求偶斗争相关，而且都向极端的方向演化。”王世骐说，獬豸盘角鹿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。

在进一步分析了獬豸盘角鹿的生态环境和它所占据的生态位后，科研团队认为，当时地球正处于一个温暖时期，总体上来说森林密布，但盘角鹿生存的新疆地区，由于南边青藏高原正剧烈隆升，阻挡了水汽的传输，使得这一带比其他地区要干旱一些。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。

王世骐说，现生长颈鹿出现之初，也遭遇过类似环境——约在700万年前的时候，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远古长颈鹿，可能在这个时期发展出来了利用甩动脖子和头部攻击竞争对手的方式。“通过这种极端的斗争方式，在性选择的加持下，使得在200万年的时间内长颈鹿的颈部迅速加长，在500万年时成为现生的长颈鹿属（Giraffa），从而有效占领了取食高处树叶这样一个相对边缘化的生态位。”

科研团队还对比了反刍类几大类群，包括长颈鹿类、牛类、鹿类、叉角羚类的角的形态，发现长颈鹿类角的多样性远高于其它几大类群，并且形态往往偏向极端。这说明，长颈鹿类求偶斗争比其它反刍类更加高强度而且多样化。

王世骐说，长颈鹿类的生态地位要比牛科鹿科等更加边缘化，这种演化初始的生态定位似乎预先决定了它们的演化道路。“长颈鹿边缘化的生态定位促进了种内的极端求偶竞争，而这种极端求偶竞争又促进了其极端的形态学演化。”