动物进化的岛屿综合征:最小的人类和最大的兔子

动物进化的岛屿综合征:最小的人类和最大的兔子

相对于大陆而言,岛屿是特殊的生态区域,陆生动物的种群增长与扩散受到岛屿面积、岛上源及岛屿动界的限制。

岛上通常植物种类较少、植被类型与结构单一;近缘种及捕食者很少或缺乏、种间竞争及捕食压力小。在特殊的选择压力下,长期隔离生活在岛上的哺乳动物种群与原来的大陆母群深渐分异,出现岛屿综合征(island syndrome )。

岛生哺乳动物的体型大小一般与其大陆上的近亲有显著差异,有的变大,有的变小。

动物进化的岛屿综合征:最小的人类和最大的兔子

岛生啮齿类和有袋类一般比其大陆近亲更大一些,即“岛屿巨型化”。而朐睛类、猬类、兔类、食肉类及偶蹄类通常比其大陆近亲更小些,即“岛屿侏儒化”。

岛屿不同,进化模式也不完全一致,并非所有生活在岛屿上的食虫性哺乳动物个体都变小,如现栖于西印度群岛的沟齿鼩个体较大。

曾生活在地中海加尔加诺岛(Gargano)(目前已变成半岛)的孔氏巨猬(Deinogaleris koenigswaldi)是最大的猬形动物。孔氏巨猬的体型比狐狸还大,可能捕食啮齿动物。此外,新近纪时,栖于地中海梅诺卡岛(Menorca)的雷氏巨兔(Nuralagus rex)体重达12kg。

孔氏巨猬(Deinogaleris koenigswaldi)的化石及复原图:

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总的来说,体型大的有变小的趋势,体型小的有变大的趋势,这也被称为“岛屿法则”,又称为“福斯特法则”。

更新世时,地中海的一些岛屿上生活着象、鹿和河马。栖于西西里岛的欧洲矮象(Elephas falconeri)身高1m,体型仅约为其邻近大陆祖种的1/4,并且四肢的远端部明显缩短,颊齿的釉质嵴不发达,气窦结构简单。鹿的四肢特别短。河马只有猪那么大,腿更短。

欧洲矮象(Elephas falconeri)的化石及复原图:

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在许多岛屿上类似的选择压可能引发平行进化。岛上通常没有大型捕食者。体型增大是避免被捕食的有效策略,但在缺乏大型捕食者的前提下,体型增大就不再具有优势。对于食草动物而言,较小的体型可能有利于应对食物资源供应不足的岛屿环境。

在缺乏捕食者调控的情况下,种群过度拥挤可能触发周期性大批死亡。在克里特岛(Crete)发现的鹿骨床被认为是该岛鹿种成批死亡的直接证据,这批鹿因饥饿而死,其骨块也呈畸形。欧洲矮象头骨上的嵴突及白齿上的釉质嵴缩减都与其体型矮化相关。

克里特岛上的鹿:

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岛生鹿种肢体显著缩短可能有两方面的原因,其一缺乏捕食者,因而缺乏快速奔跑的进化动力;其二适应于岛上的岭地生活,需要粗壮的肢体以支撑体重。西班牙梅诺卡岛上巨兔(Nuralagus rex)的肢体短而粗壮,也可能是在缺乏捕食者的条件下,对行走、挖掘生活的一种适应。

梅诺卡岛上的巨兔(Nuralagus rex):

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甚至如同其他脊椎动物那样,人类种群生活于孤岛时体型也会变矮。

在晚更新世,生活于印度尼西亚小巽他群岛(Lesser Sunda Islands)弗洛勒斯岛上的弗洛勒斯人(Homo floresiensis)是已知的体型最小的人,身高仅1m,体重约25kg。在该岛上,他们与巨蜥、巨鼠及体型矮小的剑齿象属(Stegodon)共同生活。

佛罗勒斯人不由让人想到《指环王》中的霍比特人,所以佛罗勒斯人又被人们称为“霍比特人”。

佛罗勒斯岛的位置:

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弗洛勒斯人与现代人的身高对比:

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营孤岛生活的哺乳动物形态结构上发生分化,某些类群的行为也发生变化。

生活在美国加利福尼亚湾丹泽特岛上的荒漠林鼠(Neotoma lepida)种群占据很大的家域面积,雄性具有强烈的领城防御行为采取一雄多雌的交配模式,但在该岛附近大陆上生活的该种种群没有这些行为。

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孤居于岛上,长期缺乏捕食压力的哺乳动物几乎对人类没有什么畏惧感,它们通常主动靠近人,到人居点附近活动,找食或搞乱。

因此,在全球范围内,岛生哺乳动物种群或区系非常脆弱,普遍面临着人类直接捕杀、侵害、引进捕食者或竞争者,以及生态环境破坏的多重威胁。

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页面更新:2024-05-06

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