最新研究表明,长鼻目动物(包括大象及其史前近亲)的臼齿适应了过去2600万年间东非植被和气候变化带来的饮食变化。赫尔辛基大学最近对长鼻目动物(包括大象及其远古近亲)进行的研究提供了证据,表明其中一些动物开始适应东非富含青草的环境。这种适应是通过改变它们的行为开始的,特别是增加了对草食的依赖。
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研究显示,某些长鼻类动物(如豕齿兽)发生这种变化的时间比以前认为的要早得多,特别是在 2300 万年前到 1100 万年前的东非地区。
在现代大象进化之前,它们的早期近亲包括几个物种,这些物种经常共享它们的环境,并适应以不同的植物为食。这幅图片描绘的是中新世(约 1500 万年前)肯尼亚的一幅地貌。
此外,该研究还指出,大约 700 万年前,在图尔卡纳湖地区,最早的真象的食物越来越多地以青草为主,与东非其他地区相比,这里的草原环境更加干燥,青草更加丰富。
领导这项研究的赫尔辛基大学的尤哈-萨里宁(Juha Saarinen)说:"这支持了这样一种假设,即这些地区是"物种工厂",进化适应环境条件变化首先集中在这里。"
与大多数其他种类的植物相比,以草为食对牙齿的要求更高,因为草叶中含有大量被称为植金石的矿物颗粒,会对牙齿造成严重磨损。
尽管如此,在中新世早期和中期,长鼻类的豕齿兽系能够转向以更多的草类为食,而其牙齿形态的变化相对较小。
自大约1000万年前以来,气候的重大变化对东非长鼻类牙齿的进化产生了更为深远的影响,尤其是具有高度特化的高冠多棱臼齿的真象(象科)的进化。
萨里宁说:"我们能够证明,在过去的 700 万年中,东非气候最干燥的高峰期(例如大约 400 万年前和 200 万年前)与牙冠高度和臼齿齿脊数量增加的进化爆发期相对应,而在气候条件不那么恶劣的时期,这些进化变化并没有逆转。这支持了早先的观点,即生物的适应性特征是对极端而非平均环境条件的适应"。
对比过去700万年间植被和大象饮食的证据还显示,在整个时期内,东非大部分地区的草地增加,以草为食且牙齿高度特化的大象越来越占优势。然而,在过去的 10 万年中,可能由于全球气候的剧烈波动,这种情况发生了变化,最终只有牙齿不太特化的食性更广泛的现代非洲草原象(Loxodonta africana)在东非生存了下来。同样,生态通用性也可以解释亚洲象(Elephas maximus)为何能在亚洲生存,而非洲森林象(L. cyclotis)却能在非洲中部和西部森林覆盖率较高的地区找到庇护所。
"生态学上多才多艺的现代大象是更新世晚期动荡气候变化的唯一幸存者。现在,是我们人类威胁着这一具有重要生态意义的动物群体的最后幸存物种,我们应该努力工作,不让它们永远消失。"