一项新的研究可能揭开了阿拉斯加马、隐地龟和岛屿蜥蜴随着时间的推移体型缩小背后的神秘面纱。
根据最近的理论研究,物种之间对资源的直接竞争程度和环境灭绝的可能性是决定动物大小的两个主要生态因素。
发表在《通讯生物学》上的这项研究解释了为什么一些物种会逐渐变小,正如化石记录所表明的那样,使用计算机模型来模拟进化。
罗伊继续说:“在不同物种之间为食物和住所而竞争激烈的地方和时间,随着物种的扩散和适应资源和竞争对手的分布,动物的体型往往会变小。例如,由于气候和植被的变化,冰河时期生活在阿拉斯加的小马迅速萎缩。”
为了进行调查,研究小组对化石证据与“柯普规则”之间的不一致性进行了质疑。柯普的规则描述了一些动物群体是如何在数百万年甚至数千年的时间里进化出更大的体型的。
19世纪的古生物学家爱德华·柯普(Edward Cope)因该规则而得名,因为人们认为他在化石记录中发现了这种模式。例如,现在的马是通过一个体型扩张的进化过程,从它的狗大小的小祖先进化而来的。然而,化石数据揭示了惊人的矛盾模式,一些群体的体型增加了,而另一些群体的体型却减少了。
该研究使用计算机模型来模拟进化,并发现在不同情况下体型变化的三种不同模式:
随着时间的推移,体型逐渐增大:当生态位的差异在决定物种之间竞争中的重要性低于它们的相对体型时,就会发生这种情况。例如,在数百万年的时间里,一些海洋动物物种的大小逐渐扩大,比如无脊椎动物。
体型增大导致灭绝:在这种情况下,最大的动物经常灭绝,为其他物种的出现创造了机会,并发展出更大的身体,从而使这种循环持续下去。体型庞大的顶级掠食者最容易受到大灭绝的影响。特别容易灭绝的是大型哺乳动物和鸟类,比如大型飞行爬行动物和恐龙。
随着时间的推移,尺寸逐渐减小:模型还预测了物种随着时间的推移逐渐缩小,这与Cope的规则相反。这种情况发生在资源和栖息地的利用有很多竞争和一些重叠的情况下。
当动物分化成不同的生态位时,它们就面临着缩小体型的进化压力。以前有文献记载,岛上的蜥蜴、硬骨鱼、隐龟、脊椎动物和阿拉斯加的更新世马的体型都在缩小。