它们曾是八千磅重、爪甲披身的树懒——直到人类登场

在成为拥抱树木的佛系象征之前很久，树懒曾是重达八千磅的庞然巨兽，它们游荡于沙漠，在悬崖峭壁中开凿洞穴，甚至能像海牛一样游泳。

如今，科学家们拼凑出了它们史诗般的演化故事。他们利用古代DNA和数百件化石，解释了树懒为何一度能长到比大多数汽车还要庞大的体型 —— 堪比猛犸象 —— 以及它们为何最终体型缩小或彻底消失。

树懒的奇特家族树

我们大多数人所知的树懒，是行动迟缓、热爱树木的生物，它们需要整整一个月来消化一顿饭，每周只排便一次。它们可能看起来有点像毛茸茸的小熊，但现存最近的近亲其实是食蚁兽和犰狳。如果这听起来像是个奇怪的演化组合，你并不孤单 —— 而且这背后有一个引人入胜的原因。

如今，树懒只剩下六个物种。但在过去，曾有数十种之多，包括一些长着瓶状口鼻、以蚂蚁为食的树懒，以及另一些看起来像早期犰狳的树懒。

大象体型的祖先

许多远古树懒根本不住在树上。它们体型实在太大。其中最大的被称为大地懒（Megatherium），体型堪比现代亚洲象，体重约达八千磅。

「它们看起来像灰熊，但体型要大上五倍，」佛罗里达自然史博物馆脊椎动物古生物学典藏经理蕾切尔·纳杜奇（Rachel Narducci）说。

纳杜奇是一篇发表于《科学》（Science）期刊的新研究的合著者。研究人员分析了古代DNA和来自17家不同博物馆的400多件树懒化石，试图解开一个长久以来的谜团：一些树懒为何能长得如此巨大？

树懒体型谱系

事实证明，古代地懒的体型差异巨大。一些，如巨大的大地懒，利用长舌从高大的树木上攫取树叶，扮演的角色类似今天的长颈鹿。另一些，如沙斯塔地懒（Shasta ground sloth），体型相对适中但仍很健壮，它们在现今美国西南部的沙漠中游荡，以仙人掌为食。

另一方面，树栖树懒体型始终较小。终生生活在树冠顶层的物种平均体重约14磅（约6.4公斤）。那些在树冠和地面间活动的树懒体重则接近174磅（约79公斤）。

这种体型限制有明确的原因。树枝在承受过重时会折断。树懒的身体构造不适合快速逃脱，因此坠落风险很高。一些现代树懒曾从高达100英尺（约30米）处坠落而幸存。但在亚马逊树木高达近300英尺（约90米）的情况下，生活在高处时，演化更倾向于让体型保持娇小。

巨大体型的谜团

不太清楚的是，为何一些地懒能长到如此超常的体型，而另一些似乎满足于仅仅“大”而已。原因可能有多个，这也是科学家们难以自信回答该问题的原因。

例如，较大的体型可能在寻找食物或躲避捕食者方面具有优势。地懒对洞穴情有独钟，它们的体型无疑在寻找和建造庇护所的能力中发挥了作用。体型适中的沙斯塔地懒偏爱小型天然洞穴，这些洞穴由风和水在大峡谷悬崖峭壁上侵蚀而成，宛如一个巨大地质肺脏的肺泡。这些洞穴同时也充当了便利的厕所；1936年，古生物学家在米德湖附近的堡垒洞穴（Rampart Cave）中发现了一个超过20英尺（约6米）厚的化石堆，里面包含了树懒粪便化石、蝙蝠粪便和林鼠巢穴。

自掘洞穴

体型更大的树懒并不局限于现成的洞穴。它们利用着现存或已灭绝哺乳动物中数一数二的巨爪，能够在裸露的土地和岩石上开凿自己的洞穴。它们留下的许多洞穴至今犹存，内壁上装饰着爪痕，这是它们远古筑巢挖掘的证据。

其他可能导致它们体型差异的因素包括气候、树懒物种间的亲缘程度以及代谢率。要准确区分这几种可能性，需要大量且多种类型的数据。

构建树懒生命之树

作者们结合了化石形态信息和现存及灭绝物种的DNA，创建了一棵追溯至3500多万年前起源的树懒生命演化谱系树。在这个框架基础上，他们加入了数十年来关于树懒栖息地、食性以及它们是攀爬者还是行走者的研究成果。由于作者特别关注体型演化，他们通过测量数百件博物馆化石来收集最终分析所需的数据，并用这些数据估算树懒的体重。

这正是佛罗里达博物馆发挥特殊作用的地方。「我们拥有世界上最大的北美和加勒比海岛树懒化石收藏，」纳杜奇说。她仔细测量了117件肢骨的多个维度，并将数据分享给了同事。

作者们将所有信息混合在一起，通过计算进行「搅拌」，最终得到了一个「完全出炉」的答案。

栖息地驱动树懒体型

结果是：树懒间的体型差异主要受其栖息地类型影响，进而受气候变化影响。

「纳入所有这些因素，并通过多个不同情景下的演化模型进行运算，是一项之前从未做过的重大工作，」纳杜奇说。

树懒王朝的兴衰与地球气候发生的重大、改变生命的变迁相吻合。科学家们能合理认定的最古老树懒物种是生活在3700万年前阿根廷的伪雕齿兽（Pseudoglyptodon）。该研究的分析表明，最早的树懒很可能是小型的地面居住者，体型接近一只大丹犬。在它们演化历史的不同阶段，一些树懒采取了半树栖的生活方式。然而，并非所有树懒都留在树上。包括大地懒和磨齿兽（Mylodon）在内的最大型树懒，很可能演化自一种适应了树栖生活但最终决定扎根地面的树懒。

在这些在攀爬者与行走者间摇摆不定的背景下，大约2000万年间，无论偏好何种移动方式，树懒的体型几乎没有任何变化。然后，惊天动地的事情发生了。

火山热浪与缩水的树懒

一道巨大的「伤口」在现代华盛顿州和爱达荷州之间裂开，向下延伸至俄勒冈州和内华达州的部分地区，岩浆从中沸腾涌出。这给美国西北太平洋沿岸留下了一块近60万立方英里（约250万立方公里）的「伤疤」。在哥伦比亚河沿岸的某些地方仍能看到它的遗迹，数百万年的流水切割并磨光了一排排的玄武岩柱。这些岩柱具有独特的六边形形状，是由岩浆冷却时硬化开裂形成的。形成它们的火山活动是一场持续了约75万年的「慢燃」，与一个被称为“中新世中期气候最适宜期（Mid-Miocene Climatic Optimum）”的全球变暖时期重合。目前认为火山喷发释放的温室气体是此次变暖最可能的原因。

树懒的回应是体型变小。这可能是因为更温暖的气温带来了更多的降水，使得森林得以扩张，从而为体型较小的树懒创造了更多栖息地。体型缩小也是动物应对热应激的常见方式，在化石记录中已有多次记载。

寒冷气候催生更大身躯

火山沉寂后，世界保持温暖了大约一百万年。然后，地球恢复了长期以来的降温模式，这种模式时断时续一直持续至今。树懒也逆转了方向。温度降得越低，它们就变得越庞大。

树栖和半树栖树懒有明显的限制 —— 必须生活在树木附近，但地懒几乎可以去到双脚能及的任何地方。它们攀上安第斯山脉，遍布开阔的稀树草原，迁徙到北美的沙漠和落叶林中，并在加拿大和阿拉斯加的北方森林中安家落户。甚至还有适应海洋环境的树懒。海懒兽（Thalassocnus）生活在安第斯山脉和太平洋之间干旱的狭长地带。它们通过在海洋中觅食，在这个严酷的地区生存下来。

「它们发展出了类似海牛的适应特征，」纳杜奇说。「它们有致密的肋骨以助浮力，口鼻部较长便于食用海草。」

天然铠甲与御寒能力

这些多样的环境带来了独特的挑战，地懒部分通过增强体型来应对。「这能让它们在资源有限的栖息地中更有效地保存能量和水分，并更高效地穿行，」纳杜奇说。「而且如果你身处开阔的草原，你需要保护，体型更大就能提供部分保护。一些地懒的皮肤中还嵌有小卵石状的皮内成骨（osteoderms），」纳杜奇补充道，指的是树懒与其犰狳近亲共有的骨板结构，这一特征最近也在刺毛鼠中被发现。

同样重要的是，更大的体型帮助树懒应对寒冷气候。它们在更新世冰期（Pleistocene ice ages）期间达到体型巅峰，不久之后便消失了。

「大约15000年前，才是你真正开始看到数量急剧下降的时候，」纳杜奇说。

人类与最终陨落

关于树懒遭遇了什么仍存在争论，但考虑到人类抵达北美的时间与树懒大规模灭绝的时间大致吻合，推测起来并不困难。矛盾的是，那曾保护它们免受大多数捕食者侵害、帮助抵御严寒的巨大体型，却成了负担。既不快速也缺乏有效防御的地懒和半树栖树懒，成了早期人类唾手可得的猎物。

树栖树懒在安全的树冠上目睹了下方发生的屠杀，但即便如此，它们也未能幸免于难。在其地栖亲戚在其他地方全部灭绝很久之后，加勒比海上的两个树栖树懒物种一直坚持到了4500年前。人类大约在埃及人建造金字塔的时代抵达加勒比海。不久之后，加勒比树栖树懒便灭绝了。

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