巨熊往事

巨型短面熊化石。

在安第斯山上雨雾缭绕的高山森林中,居住着一种鲜为人知的熊科动物——眼镜熊。眼镜熊是南美洲的特有物种,其眼睛周围有眼镜一样的圈,面部的白色纹路一直延伸到前胸。眼镜熊大部分时间生活在树上,几乎完全以植物为食,体形不如棕熊或黑熊那么庞大。虽然眼镜熊个头不大,但它们的祖先物种——短面熊,却几乎都是庞然大物。

大个子祖先

距今约250万年前,短面熊家族中的第一个大个子物种——倭短面熊第一次出现在美洲,它们的体形和今天的美洲黑熊差不多大。从它们的名字可以看出,它们还算不上大,因为以后还有比它们更大的短面熊。

距今约160万年前,倭短面熊演化出了北美洲出现过的最大熊类——巨型短面熊。成年巨型短面熊四足行走时肩高约为1.8米,体重可达1.2吨,几乎是今天最重的成年灰熊的两倍。巨型短面熊的分布范围很广:北至阿拉斯加,南至墨西哥中部,都曾出土过它们的骨骼化石。因为它们主要以美洲野牛和大角野牛为食,所以也得名噬牛熊。

在南美洲,曾经生活过一种体形比巨型短面熊更大的短面熊——南美细齿巨熊。南美细齿巨熊的上臂骨长度是成年人类男性上臂骨长度的两倍,站立高度超过3米,是目前已知在地球上生活过的最大的一种熊。科学家曾经猜测这两种短面熊亲缘关系很近,毕竟两者都是熊科家族中的大块头。

巨熊有多大

两个大陆的两种巨熊

在很长一段时间里,北美洲和南美洲之间并无陆地相连。地理隔离让南美洲的许多物种缺乏和其他大陆物种的基因交流。600万~500万年前,南美洲和北美洲之间的大陆桥开始形成。260万年前,南北两个大陆完全相连。一场漫长的大规模生物交换开始了。那么,有没有可能生活在北美洲的巨型短面熊来到了南美洲,并演化成南美细齿巨熊呢?

2016年的一份研究否定了这种猜测。科学家从南美细齿巨熊的股骨(大腿骨)化石中提取了古线粒体DNA。DNA本来是很容易水解的有机大分子,但如果保存在无水环境中,同时保持较低的温度以减缓DNA链断裂速度,那么DNA结构就只会受环境辐射影响。利用聚合酶链式反应技术,科学家在几小时内就能得到特定DNA片段的数百万个复制体。通过比对南美细齿巨熊、巨型短面熊和现代熊的DNA序列,科学家发现这两种巨熊实际上独立进化出了各自的庞大体形。就像狼(食肉目)和袋狼(袋鼬目),它们虽然亲缘关系很远,但进化出了非常相似的身体结构。这种现象被称为趋同进化。

美洲曾经上演过一次大规模生物交换。

狼。趋同进化的例子。

袋狼。趨同进化的例子。

为何变大?

是什么因素使得相距遥远的两个物种同时向更大体形方向发展呢?

食物来源充足可能是原因之一。当时的南美洲生活着一些巨大的食草动物,比如体重4吨的大地懒以及有“地面移动城堡”之称、重达2吨的雕齿兽(现代犰狳的祖先,周身覆盖坚硬的外壳)。北美洲则生活着北美野牛、北美驯鹿、北美原始马等大型食草动物。这些移动速度缓慢的大型食草动物为短面熊提供了充足的食物来源。同时,为了捕猎这些巨大的猎物,短面熊的体形也随之变大。

7b899317ea597c1d111e8a23b800fd2c大地懒等巨型哺乳动物为短面熊提供了充足的食物来源。

另外一个可能的原因是竞争者太少,即便有也不够强。南美洲的大型食肉动物很少,除了恐鸟和袋剑虎,南美细齿巨熊很少有其他竞争对手。北美洲的巨型短面熊也比同时期生活在北美洲的刃齿虎、美洲古棕熊等食肉动物更具优势。

为何又变小?

从大约80万年前开始,短面熊的体形变得越来越小。这可能是因为南美大陆和北美大陆相连后,北美洲的美洲虎、美洲狮、恐狼等食肉动物陆续进入南美洲。为了生存,南美洲的某些短面熊开始尝试食用植物,避免和新出现的食肉动物竞争。同时,体形更小的短面熊需要的食物更少,反而有更大的生存优势。

同时期生活在北美洲的短面熊也面对同样的竞争压力。北方的短面熊选择了另一种策略,它们进化出了更加细长的四肢,这也许表明它们能进行长距离快速奔跑,能捕食马、野牛等善于奔跑的大型猎物。

美洲虎等食肉动物的崛起,抢夺了短面熊的生态位。

不过,随着近年来对这些北美巨型短面熊的研究的深入,科学家逐渐意识到细长的腿骨无法支撑庞大的北美短面熊进行长距离奔跑。一种新观点认为:北美短面熊可能是食腐动物,细长的四肢便于它们护食,并驱赶其他争抢尸体的食肉动物。

同时,越来越多的深入研究也让我们看到了短面熊的其他进食习惯,例如:在美国加利福尼亚发现的巨型短面熊骨骼标本上,古生物学家注意到了一些龋齿痕迹,这表明它们生前可能大量进食含糖丰富的浆果或蜂蜜。

巨大的短面熊灭绝了,但它们留下了眼镜熊这个后代物种。

既然短面熊在体形和食物来源方面有很强的适应能力,为什么巨型短面熊和南美细齿巨熊还是在大约1.2万年前同时灭绝?北美短面熊几乎只吃动物肉,冰河时期导致植物数量减少,食草动物的数量也跟着减少。但生活在南美洲的短面熊更多以植物为食,科学家至今依然不能确定短面熊灭绝的原因。

今天的熊类

虽然熊属于食肉目动物(包括狮、狼、海狮、鼬、獴、食蚁兽等哺乳动物),但是绝大多数熊科动物是杂食性的,它们会吃包括植物嫩芽、苔藓、浆果、鱼类、蚂蚁、鸟蛋和蜂蜜在内的各种食物。

今天生活在地球上的熊共有八种,分别属于熊属、大熊猫属、马来熊属、懒熊属和眼镜熊属。熊属动物包括四种:亚洲黑熊、美洲黑熊、北极熊和棕熊。熊属的四种熊外形较为接近,其中最凶猛、体形最大的要数北极熊。北极熊的食物中肉类占90%,远高于其他三种熊属动物。大熊猫属动物只有一种,就是中国的国宝大熊猫。马来熊体形小,性情温和,曾被全球各地的马戏团训练用于表演。但随着动物保护意识的普及,这种现象正在逐渐消失。懒熊分布于印度、巴基斯坦等国家,主要以蚂蚁和白蚁为食物,也有一定的攻击性。

版权声明:三分钟阅读 发表于 2021年10月31日 下午10:39。
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