科学家发现长颈鹿长脖子背后的意外驱动因素

为什么长颈鹿的脖子很长？宾夕法尼亚州立大学生物学家的一项新研究探讨了这一独特特征的进化发展，为这一经典问题提供了新的见解。虽然普遍的理论认为长颈鹿的长颈是由于雄性竞争造成的，但研究人员观察到，雌性长颈鹿的脖子实际上比雄性长。这表明，雌性长颈鹿的高营养需求可能是长颈鹿长颈进化的一个关键因素。

这项研究探讨了野生长颈鹿和圈养长颈鹿的身体比例，论文发表在最近出版的《哺乳动物生物学》杂志上。研究小组说，研究结果表明，脖子的长度可能是雌性长颈鹿深入树丛觅食难以触及的树叶的结果。

进化理论与观察

让-巴蒂斯特-拉马克和查尔斯-达尔文在他们的经典进化理论中都提出，长颈鹿长脖子的进化是为了帮助它们够到树上高处的叶子，避免与其他食草动物竞争。然而，最近一种被称为"性颈"的假说认为，长颈的进化是由雄性长颈鹿之间的竞争驱动的。也就是说，脖子更长的雄性可能在竞争中更成功，从而繁衍后代，并将自己的基因传给后代。

这项研究的第一作者、宾夕法尼亚州立大学生物系教授道格-卡弗纳（Doug Cavener）说："'颈部性别假说'预测雄性动物的颈部会比雌性动物长。从技术上讲，它们的脖子确实更长，但雄性的一切都更长；它们比雌性大 30% 到 40%。在这项研究中，我们分析了数百张野生和圈养的马赛长颈鹿的照片，以调查每个物种的相对身体比例，以及它们在长颈鹿成长和成熟过程中可能发生的变化"。

虽然雄性和雌性长颈鹿出生时的身体比例相同，但它们在性成熟时却有很大不同。与雄性长颈鹿相比，雌性长颈鹿的脖子更长，身体更长，这可能有助于觅食和养育孩子；而雄性长颈鹿的脖子更宽，前腿更长，这可能有助于在与其他雄性长颈鹿的搏斗中获胜，并有助于交配。资料来源：宾夕法尼亚州立大学

研究人员从可公开访问的照片库 Flickr 和 SmugMug 收集了数千张圈养马赛长颈鹿的照片，以及他们在过去十年中拍摄的野生成年动物的照片。由于在没有已知长度参照点的情况下，很难通过照片确定绝对的测量值，例如整体高度，因此研究人员转而关注相对于彼此的测量值或身体比例--例如，颈部长度相对于动物整体高度的比例。他们的分析仅限于符合严格标准的图像，例如只使用与相机垂直的长颈鹿图像，这样他们就能始终如一地进行各种测量。

卡文纳说："我们可以通过长颈鹿独特的斑点图案来识别长颈鹿个体。在动物园和水族馆协会的帮助下，我们还掌握了北美动物园和野生动物园中所有马赛长颈鹿的完整血统或家谱，以及它们的出生日期和转移历史。因此，通过仔细考虑这些信息、照片拍摄时间和动物的大致年龄，我们几乎可以识别出每张圈养长颈鹿照片中的具体个体。这些信息对于了解雄性和雌性长颈鹿何时开始表现出体型差异以及它们的生长是否不同至关重要。"

出生时，雄性和雌性长颈鹿的身体比例相同。研究人员发现，虽然雄性长颈鹿在第一年通常长得更快，但在它们三岁左右开始研究性成熟之前，身体比例并没有明显差异。由于身体比例在生命早期就会发生变化，因此研究小组将他们对野生动物的研究仅限于完全成年的动物--这些动物的年龄大多未知。

在成年长颈鹿身上，研究人员发现，雌性长颈鹿的脖子和躯干（即身体的主要部分，不包括腿部或颈部和头部）按比例较长。而成年雄性长颈鹿的前肢更长，脖子更宽。这种模式在圈养长颈鹿和野生长颈鹿中都是一样的。

卡文纳说："我们经常看到长颈鹿，尤其是雌性长颈鹿不是伸长脖子去吃最高树枝上的叶子，而是伸到树的深处。长颈鹿很挑食--它们只吃少数树种的叶子，较长的脖子使它们能够伸到树的深处，吃到别人吃不到的叶子。一旦雌性长颈鹿长到四五岁，它们几乎总是在怀孕和哺乳，因此我们认为雌性长颈鹿对营养需求的增加推动了长颈鹿长脖子的进化。"

研究人员指出，性选择--雄性之间的竞争或雌性对体型较大的配偶的偏好--很可能是造成雄性与雌性之间总体体型差异的原因，这与许多其他大型有蹄类哺乳动物的情况一样，这些哺乳动物都是一夫多妻制，即一只雄性与许多雌性交配。他们认为，在长颈进化之后，性选择--包括雄性的推体和拼颈行为--可能促成了雄性更宽的脖子。此外，雄性更长的前腿可能有助于交配，研究人员说，交配是一件短暂而具有挑战性的事情，很少有人观察到。

卡文纳说："有趣的是，长颈鹿是少数几种身高测量到头顶的动物之一，就像人类一样，而不是像马和其他牲畜那样测量到腰部--背部最高的部位。雌性长颈鹿的轴向骨骼--颈部和躯干更长--按比例来说更长，外观上也更倾斜，而雄性长颈鹿则更垂直。"

研究小组还利用遗传学来确定野生长颈鹿群体中的关系，以便更好地了解哪些雄性长颈鹿能够成功繁殖。其目的是进一步揭示配偶选择和性选择，并为这一濒危物种的保护工作提供指导。

"如果正如我们所猜测的那样，雌性觅食是这一标志性特征的驱动因素，那么这确实凸显了保护它们日益减少的栖息地的重要性，"卡弗纳说。"马赛长颈鹿的数量在过去 30 年里迅速减少，部分原因是栖息地丧失和偷猎，我们必须了解其生态学和遗传学的关键方面，以便制定最有效的保护策略来拯救这些长相雄伟的动物。"

编译来源：ScitechDaily