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科普!为什么小岛上的一些动物特别大 而另外一些特别小?

时间:2022-07-20 11:49:55

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科普!为什么小岛上的一些动物特别大 而另外一些特别小?

生物学家称之为“小岛法则”,描述了进化过程中明显的悖论。基本上,它的理论是这样的:大型物种,比如大象,河马,在岛屿环境中会趋向变小,而较小的物种,比如啮齿动物和昆虫,则趋向变大。你可能也猜到了,事实并非如此,但有一点是肯定的,当它们与世隔绝时,怪事总会发生。

这种现象最早由名为福斯特(J. Bristol Foster)的研究员所发现,所以这个理论也叫福斯特法则。1964年,这名年轻的科学家完成博士论文,把他的观察结果写在两页纸上,对该领域产生了持久的影响。他还为这种奇怪的模式提供了一些解释。简而言之,他认为在岛屿环境中,小型动物的天敌和竞争者少了,有更大的空间去变大。而类似大象这种大型动物,它们不用担心猎食者和竞争对手,它们的主要关切是资源少了,岛屿环境中资源有限,体型变小才有利于生存。

如上所述,除了福斯特法则,还有其他因素影响着岛屿生存。但有一点必须重点指出,岛内生物体型变化不但广泛而深刻,速度也极为惊人!西伯利亚沿岸南格尔岛上猛犸象的体重,仅仅用了5000年,就从六吨了减到了两吨!在整个进化史上,5000年只是惊鸿一瞥。所以,无论体型变化给岛屿生物带来了什么好处,它都是足够重要的,促使自然界开足马力尽快达成。

小岛法则也是用来打破的,1978年,另一位年轻的生物学家Ted Case觉得福斯特的研究有点意思,但似乎不大完整。他确实见过“大变小,小变大”的例子。他曾仔细研究过一种爬行动物,名为chuckwalla的大型蜥蜴,在隔绝环境中会变大,但有时候会变小。还有跟蜥蜴同处一样环境中的两种响尾蛇,大陆环境中,红菱响尾蛇的体型是斑纹响尾蛇的两倍,但在岛屿环境中,它们的体型反过来了,似乎它们会72变!

其中的关键,不仅在于岛屿本身与世隔绝的环境,还要考虑到生态环境所能允许的空间。例如,对两种蛇的基因分析指出,相比于红菱响尾蛇,斑纹响尾蛇与大陆近亲的差别要大得多,也就是说前者比后者更早登陆岛屿。很可能在红菱响尾蛇到达岛屿的时候,这里已容不下另一种大蛇,为了找到自己的定位,它不得已缩小体型。总而言之,促使体型变化的核心因素是能量消耗,所有的体型变化,都来自于动物的能量需求,以及在特定时间所能获取的能量。这通常会导致体型的剧烈变化,但也不像72变那么简单。

就能量消耗而言,大体型小体型各有优劣,大型动物面对竞争时更有优势,而且擅长储存能量。而小动物只需较少能量便够生存,也往往容易躲过洪水,大火之类的灾难。简而言之,岛上动物体型的变化,不太取决于他们最初的样子,岛上现有生态环境所能支撑的体量更为重要。

不得不提到另外一个例子,还记得科莫多巨龙吗?世界上最大的蜥蜴。它也是岛屿生物种群体型变化的一个结果,可不是变大,相反它变小了。科莫多巨龙最早的体长是现在的两倍,重量是现在的4倍。

只是在旁观者的眼里,它才显得“大”而已。

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