遠(yuǎn)古巨犀為何向越大越重演化？中國科學(xué)家最新研究揭開謎團

　　中新網(wǎng)北京7月14日電 (記者 孫自法)作為史上體型最大的陸生哺乳動物，巨犀雖然已經(jīng)滅絕，但其在距今約4200萬-2200萬年間體型越來越大、體重越來越重的快速演化之謎，長期以來備受古生物學(xué)界關(guān)注。

　　中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所(中科院古脊椎所)鄧濤團隊對巨犀持續(xù)開展研究，他們最新完成的早漸新世晚期(距今約3000萬年)“準(zhǔn)噶爾巨犀”骨架化石研究結(jié)果表明，巨犀因適應(yīng)當(dāng)時全球氣候日益變冷的需要，在約兩千萬年內(nèi)體型演化成龐然大物，體重也相應(yīng)激增10多倍，由最初1.5噸增至絕滅時的20多噸。

　　這項重建巨犀體型演化過程及其古環(huán)境驅(qū)動機制的重要研究成果論文，近日在國際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《歷史生物學(xué)》(Historical Biology)在線發(fā)表，從而揭開了巨犀體型體重向越大越重演化的謎團。

　　論文通訊作者鄧濤研究員在北京接受中新網(wǎng)記者專訪介紹說，巨犀是犀超科中一個獨特的支系，約4200萬-2200萬年前生活于歐亞大陸，主要在中國、巴基斯坦、哈薩克斯坦和蒙古，也零星發(fā)現(xiàn)于東歐等地區(qū)。巨犀在演化過程中體型增長極快，其體型和體重演化具有重要的生態(tài)意義。此前，學(xué)界對巨犀的體重已有多次探討，但對整個巨犀支系的體型演化研究還較為空缺。

　　為此，他指導(dǎo)論文第一作者、中科院古脊椎所碩士研究生李世杰等團隊成員，對產(chǎn)自寧夏回族自治區(qū)靈武市、保存在陜西府谷畢業(yè)古生物博物館的“準(zhǔn)噶爾巨犀”骨架進(jìn)行深入研究，并推算出包括其在內(nèi)的多數(shù)巨犀的體重。

　　本次研究發(fā)現(xiàn)，原始的“沙拉木倫始巨犀”體重約為1.5噸，進(jìn)步的“準(zhǔn)噶爾巨犀”超過20噸。按照體重增長的速率，研究團隊將巨犀的體型演化分為三個階段：早、中始新世(約5000萬年-4500萬年前)，始巨犀之前增長相對緩慢；晚始新世(約4000萬年前)，始巨犀到“額爾登巨犀”的演化中體重迅速增長；漸新世(約3000萬年前)，巨犀體型發(fā)生分化，產(chǎn)生體重增長依然迅速的“準(zhǔn)噶爾巨犀”和體型反而縮小的“吐魯番巨犀”等不同分支。

　　鄧濤指出，具體而言，在巨犀演化的第一個階段即其祖先階段，是從祖犀到始巨犀的進(jìn)化。在早始新世的氣候適宜期之后，全球氣溫持續(xù)下降。在此期間，巨犀的體重增加未超過犀超科的最大增長率，但以這種增長速度，生活在中始新世晚期到晚始新世早期(約4200萬-3800萬年前)的“沙拉木倫始巨犀”也已成為當(dāng)時最大的陸生哺乳動物之一，其較大體型可有效抵御小型食肉動物的攻擊。此外，始巨犀的肢骨比例與馬相似，其四肢的形態(tài)也表明，它擅長快速奔跑，也能更容易逃脫捕食者。

　　第二階段為始巨犀到晚始新世晚期“額爾登巨犀”的演化，這是巨犀進(jìn)化史上體重增長最快的時期，“中間額爾登巨犀”重約5噸，是生活在同一環(huán)境中的最大動物之一，體型大不僅可以抵御食肉動物的攻擊，還有利于取食高處的樹葉，也有助于減少熱量損失，以抵御始新世晚期持續(xù)的寒冷環(huán)境。同時，“額爾登巨犀”的分布也從中國北方向南擴散到云南，實現(xiàn)長距離遷徙。

　　第三階段是進(jìn)步的巨犀在漸新世分化的時期，目前發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)巨犀化石都是這一階段的產(chǎn)物。在始新世和漸新世之交的另一次劇烈轉(zhuǎn)寒事件之后，“額爾登巨犀”屬滅絕，被更龐大的巨犀如巨犀屬和準(zhǔn)噶爾巨犀屬取而代之。在這一階段，巨犀的體重增長速率通常介于前兩個階段之間。

　　鄧濤說，靈武的巨犀化石產(chǎn)于一套淺灰綠色砂質(zhì)泥巖中，其中含有厚度超過5厘米的石膏層，一些骨骼化石中也充滿石膏，反映出當(dāng)時相對干旱的環(huán)境。根據(jù)古生態(tài)重建，漸新世中亞地區(qū)年平均氣溫可達(dá)10-20℃，生態(tài)類型主要為溫帶闊葉林、灌木和稀樹草原，已擴大分布范圍的巨犀在其生態(tài)位中逐漸分化，并且?guī)追N巨犀共存。不過，由于體型巨大，這些巨犀可能無法適應(yīng)森林環(huán)境，因此沒有到達(dá)比東亞更溫暖、更濕潤的西歐地區(qū)。

　　他透露，研究團隊這次還選取多種犀超科類群進(jìn)行對比分析，結(jié)果顯示，總體來說，犀超科許多分支都呈現(xiàn)出體型增長的趨勢，而巨犀的增長幅度和速率遠(yuǎn)大于其他支系。巨犀滅絕后，犀超科的板齒犀類群和真犀類群開始向增大的方向進(jìn)化，但它們的體重增長率和上限遠(yuǎn)低于巨犀。(完)