新的进化理论解释了为什么动物会随着时间的推移而出现体型缩小

一项新的研究可能已经解开了阿拉斯加马、隐地海龟和岛屿蜥蜴随着时间推移体型缩小的原因。新的理论研究提出，动物的体型随时间的变化取决于两个关键的生态因素：物种之间对资源的直接竞争强度和环境灭绝的风险。研究揭示了某些动物体型随时间变化背后的关键因素，其关于物种体型变化的发现挑战了传统的进化理论。

研究结果和生态因素

这项今天（1 月 18 日，星期四）发表在《通讯生物学》（Communications Biology）杂志上的研究利用模拟进化的计算机模型，找出了化石记录显示的一些物种逐渐变小的原因。

领导这项研究的雷丁大学生态系统建模专家 Shovonlal Roy 博士说："我们的研究表明，动物的体型会随着栖息地或环境的不同而长期变大或变小。在不同物种之间对食物和住所存在大量竞争的地方和时代，动物的体型往往会变小，因为物种会分散开来，并适应资源和竞争者的分布。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体型迅速缩小。在直接竞争较少的地方，动物的体型往往会变大，尽管体型大而数量少会使动物更容易灭绝--比如恐龙的情况。生态因素的变化有助于解释为什么化石记录显示出如此混乱的体型进化模式组合，一些品系随着时间的推移而缩小，而另一些品系则不断扩大"。

研究小组通过质疑化石证据与"科普规则"的矛盾来开展研究。科普法则指的是某些动物群体在数千万乃至数百万年的进化过程中体型变大的趋势。该法则以 19 世纪古生物学家爱德华-科普的名字命名，他被认为是最早在化石记录中发现这一规律的人。例如，早期马的祖先是小狗大小的动物，随着进化时间的推移，体型逐渐增大，最终形成了现代马。

然而，化石证据却显示出明显矛盾的趋势，一些类群的体型增大，而另一些则缩小。

进化压力

这项研究利用计算机模型模拟进化，确定了在不同条件下出现的三种不同的体型变化模式：

体型随时间逐渐增大： 当物种间的竞争主要由相对体型而非生态位差异决定时，就会出现这种情况。例如，若干海洋动物物种属（如无脊椎动物）的体型在数百万年中逐渐增大。

体型增大之后是物种灭绝： 在这种情况下，体型最大的动物经常灭绝，为其他物种取而代之提供了机会，它们进化出更大的身体，继续循环。大规模灭绝对大型顶级掠食者的打击最大。体型非常大的哺乳动物和鸟类尤其容易灭绝，例如恐龙和巨型飞行爬行动物。

随着时间的推移，体型逐渐缩小： 模拟还预测了与科普规则相反的情况：物种随着时间的推移而缩小。当竞争激烈，栖息地和资源使用存在一定程度的重叠时，就会出现这种情况。当物种进化到不同的生态位时，它们就会面临体积缩小的进化压力。脊椎动物、多骨鱼类、隐龟、阿拉斯加更新世马类和岛屿蜥蜴的体型都曾有过缩小的报道。

编译来源：ScitechDaily