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獅子的起源和進化

獅子是地球上進化得最成功的肉食動物之一。獅子敏銳的感官和強大的身體機能,達到了一種完美的平衡,使它們具有出色的掠食能力。但是這並不是與生俱來的。自然界里的任一物種,能夠生存至今,都經過了歲月漫長的磨練,不斷適應環境進化而來。

那麼獅子是怎樣出現?又是怎樣進化的呢?

文非洲的青山

圖網路

要全面認識一個物種,我們必須考察它在分類學上的地位。

動物分類學,就是用科學的方法,幫助我們把一個物種,或一群彼此有親緣關係的物種,歸到一個單元里,再逐層歸入自然系統。按照動物分類學的層級——界、門、綱、目、科、屬、種,我們把獅子劃歸於為動物界、脊索動物門、哺乳綱、食肉目、貓科、豹屬。要追溯獅子的進化源頭,我們可以從考察哺乳動物最初的形態入手。

根據化石研究,大約1.3億年前,尚處於恐龍生活的侏羅紀,我們地球上就出現了一種小型肉食動物,它的形狀類似現代的老鼠。這種動物叫做始祖獸,它很可能是現今所有哺乳動物的祖先。在出現的最初年代,哺乳動物受到強大的恐龍的壓制。但恐龍滅絕後,哺乳動物就進入了繁榮期。

在4000萬~5000萬年前,由始祖獸進化出一種小動物,它應該生活在樹上。根據化石形態,這種身體和尾巴都大,腿較短的動物很可能是犬科動物與貓科動物的共同祖先,它們被稱為「小古貓」,或古貓獸。它們的化石主要發現於歐洲和北美。

小古貓

小古貓是早期食肉動物的代表形態,保持著肉齒目(較老的食肉哺乳動物)的原始特徵,例如顱骨凹度小、體細長、尾長、短腿;小古貓的牙齒一共有44顆。它的後肢比前肢長,骨盆的形態和構造很象犬科。但相對於肉齒目,小古貓的頭相對於身體的比例更大,它們的智商應該得到了提升。小古貓生活在森林裡,以較小的動物為食,也吃鳥蛋和水果,外型很像現代的黃鼠狼。

大約3600萬年前,小古貓族進化為原小熊貓(也有人把它稱為「始祖貓」)。原小熊貓被認為是所有貓科動物的共同祖先。它的體型跟現在的家貓差不多,大約有9公斤重。它的身材纖細,尾巴很長,眼睛很大,長有鋒利的爪子和牙齒,有的科學家認為原小熊貓的樣子很類似現在生活在馬達加斯加的馬島靈貓,它很可能也棲息在樹上,善於跳躍,主要捕捉小型動物。

假貓

大概距今2000萬年前,原小熊貓又進化出假貓。假貓最早發現於德國距今2000萬年左右的地層中,但很快遍及歐亞大陸和北美,在我國甘肅和新疆也有發現。由於假貓的材料發現較多,人們對它們的形態特點也有較多了解。假貓與原小熊貓相比,假貓的頭骨短圓,裂齒特別發達,犬齒粗大而長,其他的頰齒退化,這非常接近後來的貓類。假貓是一個大家族,隨著氣候環境的變化,它們又逐步朝三個方向進化,隨之出現了三個大的族,分別為劍齒虎族、豹族、貓族。

劍齒虎

劍齒虎

劍齒虎

劍齒虎生活在1200萬年到1萬年前,雖然名字帶有「虎」字,但它和現代虎並無多少親緣關係。劍齒虎族是進化得比較成功的一大群貓科動物的通稱,至少包括20個屬,70多種。它們曾經一度非常繁榮,遍布亞洲、非洲、北美洲,在中國也有大量化石出土。絕大部分劍齒虎嘴裡長有特別發達、外形似劍、長而側扁的上犬齒,但它們的下犬齒卻縮小退化了。劍齒虎族的牙齒特別是一對上犬齒極其誇張,可延伸到口腔之外,比如有的刃齒虎犬齒竟達120毫米左右。劍齒虎的前肢肌肉發達,威力無比,很像一隻熊,它們主要靠前肢的力量制服獵物,然後用刀刃一樣的犬齒刺進動物的喉部或頭部,造成獵物失血過多死亡。

不過,劍齒虎族只是貓科動物進化的一個旁支,並不是獅子的祖先,頂多算表親。

劍齒虎

劍齒虎

獅子的直系祖先應該是貓科、豹亞科下的豹屬動物。現存的豹屬是貓科動物里最早分支出來的一個類群,根據貓科動物的DNA分析,豹屬動物與其他貓科動物的分化時間大約發生在1000多萬年前。

最新的化石研究表明,約600萬年前,與今天豹屬動物較接近的大型貓科動物就活躍在喜馬拉雅地區。2014年,研究人員在青藏高原腹地、西藏自治區西部的札達盆地先後發現了7件貓科動物化石。研究表明,札達盆地的貓科化石代表了一個與如今的雪豹互為姊妹群的豹屬新種,該新種被命名為「布氏豹」,這也是目前已知全球最古老的豹屬動物,說明大型貓科猛獸動物的起源可能是亞洲。布氏豹牙齒的許多特徵與雪豹的特徵非常類似,但是一些隆起和尖點卻是不同的,根據局部頭蓋骨的大小判斷,這種大型貓科動物的體型與雲豹類似,但要比雪豹小1/10,而後兩者都棲息在今天的喜馬拉雅山脈地區。

布氏獅

在上個世紀,在坦尚尼亞的萊托利(現屬恩戈羅恩戈羅保護區)曾發現了一件350萬年前的大型貓科動物化石,化石形態上具有很多現代獅的骨學特徵,大部分研究學者將其視為最古老的獅類動物,曾經一度認為是最早的豹屬動物。隨後又在坦尚尼亞奧杜威峽谷(現屬恩戈羅恩戈羅保護區)又發掘出距今170萬~180萬年前的類似獅子的化石,它的骨骼結構兼有現今獅子和虎的共同特徵,研究人員將其稱為「原始獅」或「古獅」。不久後,這種動物遍布非洲大陸,而且開始進入歐亞大陸。,在義大利和德國均發現了它們的化石(分別來自70萬年前和55萬年前),原始獅被認為是最早期的獅子。

洞獅

洞獅

大約在距今50萬年前,進入歐洲的原始獅進化成了洞獅,洞獅四肢粗壯,全長可達3米,體重250千克,比現存的獅子稍大。洞獅有圓形突出的耳朵,簇絨的尾巴,可能有微弱的老虎狀的條紋,至少在其脖子和臀部處有條紋。其他考古文物表明它們會用於舊石器時代的宗教儀式。洞獅是性格暴躁孤獨的兇猛大貓。它們的形象曾出現在石器時代歐洲先民的岩畫和雕刻作品中,這些最古老的人類藝術品同時也成了科學家手中的寶貴材料。根據這些可以看出它們的毛皮上有隱約可見的斑紋,雄洞獅的脖頸也有環狀鬃毛,只是遠不如現代非洲獅顯著。

在距今30萬到10萬年期間,洞獅(Panthera leo spelaea) 的足跡遍布歐洲北部和中部的草原和荒漠、半荒漠地區。不過很明顯,它們不太適應密集的森林或較深的雪原。洞獅化石在歐洲最西分布達英倫三島,最東到西伯利亞的 Alazeya 河流域,它們的主要獵物可能是馬、駱駝、猛獁幼崽和各類野牛,也許就是追蹤這些獵物,它們中的一支通過了冰河時期的白令大陸橋,進入了陌生的北美草原,更廣闊的環境迫使它們演化出長長的四肢,以利更快的賓士,這種新的動物被人們稱為美洲擬獅。

美洲擬獅

美洲擬獅最大可達450公斤以上,在貓科中首屈一指,幾乎可以肯定,美洲擬獅是地球上從古至今最大的貓科動物,它們以各種大型動物(如北美野牛、麋鹿)為主食。但美洲擬獅並不是現代獅子的祖先,它們是單獨的一種獅類的動物。

美洲擬獅和現代獅體型對比

我們再看看亞洲的情況。進入亞洲原始獅的成員最終演化成了楊氏虎(Panthera youngi),這是一類略小於洞獅及美洲擬獅的貓科食肉動物。一隻成年的雄性楊氏虎理論重量應該可以達到400公斤左右,比今天世界上體型最大的貓科動物東北虎(西伯利亞虎)還要大上一點。譯名中雖然有「虎」字,但楊氏虎與起源於中國的現代虎類以及劍齒虎類卻不是同源,但楊氏虎與二者共存了相當長的時間,藉著對環境的高度適應, 楊氏虎在距今約35萬年前曾在包括周口店在內的中國東北部廣泛分布。

亞洲原始獅

亞洲原始獅

由此可見,獅子在晚中新世至更新世曾繁盛一時,亞、歐、非、北美各洲都有它們威武強健的身影。不過,洞獅、美洲擬獅和楊氏虎都沒有能熬過氣候變化,它們在9000年前最後一次冰河時代終結時全都滅絕了,今天地球上只有一種獅子存活了下來。

現代獅子

根據最新的分子生物學研究,現存的獅子應該是從留在非洲的原始獅進化而來,它們的形態最終形成於12.4萬年前,那時主要生活在東非。在大約2.1萬年前,這些現代獅子開始走出非洲,最遠抵達亞洲的印度等地。現代獅和洞獅、楊氏虎等獅子種類最大的不同,就是雄獅長出了茂密的鬃毛。

現代獅子

經過2萬年的遷徙和擴散,現代獅子主要居住在非洲東南部、非洲中部、西部及印度,1950年時總數大約在50萬隻,但由於棲息地遭到破壞,以及人類的捕殺,上述地方的獅子數量都在快速下降,現在全世界野生獅子不足2萬隻。實際上,除了非洲東南部,其他地方的獅子基本上已處於瀕危狀態,這意味著獅子面臨著基因多樣性大幅度減損的威脅。

2018-2-3

《奇葩大會》第二季——「青山講大貓的故事

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