澎湃新聞記者 呂新文

長頸鹿的脖子如何變長，這是進化生物學的旗幟性論題，自拉馬克和達爾文時代便成為研究的焦點，用進廢退論和自然選擇論都在這優雅的長脖子上生發演繹而來。研究發現，長頸鹿雄性的頸部大小與社會等級直接相關，求偶競争才是長脖子演化的驅動力的新觀點沖擊了原有的認識。

長頸鹿類雄性鬥争的對比，前景為獬豸盤角鹿，遠景為長頸鹿。 王宇、郭肖聰 複原

2022年6月3日，以中國科學院古脊椎動物與古人類研究所王世骐研究員、鄧濤研究員和孟津客座研究員為通訊作者，王世骐為第一作者的國際團隊在Science雜志發表了題為“Sexual selection promotes giraffoid head-neck evolution and ecological adaptation”的研究論文，研究了一種奇異的早期長頸鹿——獬豸盤角鹿（Discokeryx xiezhi），極大促進了對長頸鹿的長脖子演化的認識，并對求偶鬥争和取食壓力兩種因素進行了深度的結合。

化石發現于新疆準噶爾盆地北緣中新世早期約1700萬年前的地層中，包括一個帶有四節頸椎的完整腦顱。獬豸盤角鹿具有很多哺乳動物中獨一無二的特征，包括頭頂正中發育一個圓盤狀的大角，恰似中國古代神話傳說中的獨角麒麟——獬豸，而它的每一節頸椎都非常粗壯，并且具有哺乳動物中最複雜的頭頸之間與頸椎之間的關節。

研究團隊利用有限元方法，在古生物研究中首次采用高速的動力學模拟方法，證實獬豸盤角鹿的頭骨和頸椎的複雜結構特别适應于高速的頭對頭撞擊，有效性遠高于麝牛等适應頭部撞擊的現生動物，也可能是有史以來最适應頭部撞擊的脊椎動物，成為生物演化史上的一大奇觀。

準噶爾盆地1700萬年前的動物群，正中間為獬豸盤角鹿。 郭肖聰 複原

貝葉斯和最簡約系統發育分析均顯示，現生長頸鹿與獬豸盤角鹿均屬于長頸鹿超科，它們頭骨和頸部的形态差别很大，但都與雄性的求偶鬥争相關，而且都向極端的方向演化。研究團對比了反刍類幾大類群，包括長頸鹿類、牛類、鹿類、叉角羚類的角的形态，發現長頸鹿類角的多樣性遠高于其它幾大類群，并且形态往往偏向極端，這說明，長頸鹿類求偶鬥争比其它反刍類更加高強度而且多樣化。長頸鹿和盤角鹿都是極端的打鬥者，雄性為了争奪雌性的芳心，不惜發展出一些極端的武器，極端的行為在性選擇的加持下，促生了進化史上各種長頸鹿極端的頭頸部的形态學演化。

研究團隊進一步分析了獬豸盤角鹿的生态環境和它所占據的生态位。當時地球正處于一個溫暖時期，總體上來說森林密布，但盤角鹿生存的新疆地區，由于南邊青藏高原正劇烈隆升，阻擋了水汽的傳輸，使得這一帶比其它地區要幹旱一些。牙釉質穩定同位素表明，獬豸盤角鹿生活在開闊的草原之中，并且可能随季節遷徙。對于當時的動物來說，草原環境是瘠薄的，不如森林環境舒适。獬豸盤角鹿的激烈打鬥行為，可能與生存環境帶來的壓力相關。

到了現生長頸鹿出現之初，也遭遇過類似的環境。約在700萬年前的時候，東非高原也由森林環境轉變為開闊的草原，遠古長頸鹿賴以生存的環境逐步消失，促使它們必須适應新的變化。本來身體比較高大的長頸鹿，可能在這個時期發展出來了利用甩動脖子和頭部攻擊競争對手的方式，通過這種極端的鬥争方式，在性選擇的加持下，使得在200萬年的時間内長頸鹿的頸部迅速加長，成為現生的長頸鹿屬（Giraffa），從而有效占領了取食高處樹葉這樣一個相對邊緣化，但回報還是頗豐的生态位。長頸鹿與其它物種競争較少，不必與斑馬羚羊等動物比賽啃食那些難以消化的草本植物。

由此可見，長頸鹿類的生态地位要比牛科鹿科等更加邊緣化，這種演化初始的生态定位似乎預先決定了它們的演化道路：邊緣化的生态定位促進了種内的極端求偶競争，而極端求偶競争又促進了極端的形态學演化。

該項成果通過研究獬豸盤角鹿這個與長頸鹿譜系相近、演化環境背景相似、演化策略相同的物種，極大地促進了我們對長頸鹿脖子演化細節的認識，豐富了進化生物學這一旗幟性迷題的内涵。

此項研究得到中國科學院先導科技專項、第二次青藏高原綜合科學考察研究和國家自然科學基金委員會等基金的資助。

責任編輯：王選輝 圖片編輯：蔣立冬

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