穿越时光探长鼻,演化路上觅妙用
作者 黄玉芳 张槿萱 周墨
发表于 2024年9月

长鼻目,隶属于脊索动物门,脊椎动物亚门,哺乳动物纲,真兽亚纲,非洲兽总目,为所有象类动物的统称。长鼻目现仅存2属3种,是世界上现存的最大陆生哺乳动物。化石证据与古生物研究表明,长鼻目曾在史前繁盛一时,先后演化出了近200种物种,包括10科43属。

随着相关技术的发展,长鼻目的演化过程逐渐清晰,这一过程中长鼻目物种的形态特征发生了显著的变化,以应对自然气候转变、植物类群变迁、自身生态位变化。其中,不断伸长与灵活化的象鼻尤为引人瞩目。鼻吻部无法像骨骼一样深埋地下形成化石,因此长鼻的演变历程与形态功能的相关研究仅能依据复原模拟、物种类比等方式进行。本文汇总了长鼻目主要的演化历程,依据现有研究,尝试汇总不同阶段象鼻的主要形态与功能,以期为后续的相关古生物研究及现生长鼻目鼻吻部功能研究提供参考与依据。

古老长鼻谱,演化史册记

长鼻目祖先起源于北非地区的非洲兽摩磷兽,摩磷兽生活于白垩纪,其脖颈极短,鼻部较为发达,能提升嗅觉精确度。约6 600万年前,白垩纪末大灭绝致使史前哺乳动物迅速占据恐龙遗留生态位,非洲兽总目得以迅速发展。曙象出现,它被认为是后续所有长鼻目的直接祖先。曙象体重仅5~6千克,身高20厘米。5 600万年前,磷灰兽出现,被认为是长鼻目进一步演化的物种,体形较曙象显著增大,体重约15千克。磷灰象的臼齿发育为双脊形,是长鼻目在第一阶段演化中的典型特征。5 550万年前的古新世—始新世极热事件进一步改变了长鼻目的生存环境,此时活跃的长鼻目物种体形进一步增大,道维兽体重突破100千克。4 600万年前,同地区的努米底亚兽体重高达300千克,肩高达1米,长期生活在沼泽之中,以植物为食,努米底亚兽的鼻部明显延长并更加灵活以适应水下活动。在此节点上,古长鼻目进一步分裂,一类进入水域,成为海牛与儒艮的祖先,一类登上陆地,成为后续所有长鼻目的祖先,其中代表性物种为3 600万年前的始祖象。

始祖象的出现标志着长鼻类的演化进入了第二阶段。这一阶段中,象形亚目开始出现,其下颌逐渐延长,出现标志性的长鼻。距今3 400万年前,地球温度骤降,始新世渐新世灭绝事件驱使象形亚目脱离沼泽环境,踏足陆地,并进一步增大体形。象形亚目脖颈极短,难以大范围活动并取食低矮植被,一些下颌与鼻吻部进一步特化的物种能够更好地适应陆地环境。

本文刊登于《科学之友》2024年9期
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