假如長頸鹿不吃樹葉改吃草，它的脖子可能還是這麼長

高中生物課本中達爾文的進化論常以長頸鹿作為例子。

闡述了長脖子能吃到樹冠上的樹葉，而短脖子因夠不著而餓死，最終在自然選擇下，長脖子的長頸鹿得以生存進化的道理。

然而，一度以為是真理的課本內容其實已誤導人們多時。

通過食物的獲得而受到自然選擇原來並不是長頸鹿擁有長脖子的原因。

傲居群雄的身高和獨特的身材比例讓長頸鹿的脖子成為這一物種最顯著的標誌。

長頸鹿作為陸地上最高的動物。

它不僅吸引了人們觀賞的眼球。

也引得動物學家們前仆後繼的觀察與探究。

修長的脖子和四肢使長頸鹿擁有約5米的高挑身軀。

然而與人類相同，長頸鹿的頸骨也只有7塊。

腿部骨骼的數量也沒有特別的增多。

只是骨骼的縱向長度被基因決定而得到延長。

每塊頸骨都增長到了大約30厘米。

長頸鹿的一節股骨

而粗壯的骨骼也需要骨頭關節間產生更多的關節粘液。

因此骨頭與骨頭之間的關節變得十分有彈性。

這麼看來，長頸鹿似乎並不會像人類一樣受到關節炎的困擾。

它們的脖子也因此得以扭動自如。

在戰鬥中，把靈活的脖子和堅硬的頭顱當作流星錘，對敵人發起猛烈撞擊。

骨骼構造

然而看似優越的器官其實給長頸鹿帶來不小的生存負擔。

纖長的四肢和脖子讓長頸鹿飲水問題成為一大障礙。

它們通常需要以類似劈叉的姿勢岔開前肢，才能把頭低下夠著河水。

45～50厘米的長舌頭在這時候也助了它一臂之力。

兩頭在喝水的長頸鹿

然而，這種姿態下的長頸鹿一旦不幸遭受獅子等野獸的襲擊。

它們幾乎來不及反應，調整奔跑姿態進行逃生。

叢林中最高挑的物種就這樣落入迅猛之口。

就以人體的身軀來說，在高原地帶都常出現供氧不足的情況。

這主要是由於心臟沒能將充足的氧氣隨血液供應給大腦使用。

而長頸鹿的脖子雖然為它贏得高傲的尊嚴。

它卻使頭顱與心臟分隔開超過兩米的距離。

為了讓血液從低處的心臟一泵而起抵達大腦，它必須具有強悍的心血管系統來完成這一艱巨使命。

因此它們發育出動物界中最強壯的心臟，重量達到12千克。

在動力十足的心臟作用下，它們的血壓和收縮壓達到了人類的2.5倍。

而為了使極速迸發的血液穩固地在血管里馳騁，它們的動脈內部也具有特殊的支撐結構。

長頸鹿的心血管系統

而關於長頸鹿的脖子為何這麼長的疑惑一直存在於人們心中。

也許好奇心是人類的本性，挖掘新奇背後的本質也是本能所驅使。

於是一套又一套的研究理論體系重複上演著提出、質疑、推翻的戲碼。

1809年，法國動物學家拉馬克第一次對長頸鹿的長脖子。

他從長頸鹿進食的角度出發，做出「用進廢退」的理論解釋。

他認為它們為了取食高處的樹葉而不斷鍛煉頸部肌肉，從而得到越來越長的脖子。

而正如我們所熟悉的，他的觀點被達爾文質疑和反駁。

時隔半個多世紀後，達爾文在其著作《物種起源》的第六版中提出了更具有說服力的論斷。

他認為一代物種中的器官顯著變化難以實現。

查爾斯·達爾文

於是他從進化的角度，論述了長脖子的長頸鹿因容易取食而存活下來，短脖子則會被餓死。

因而長脖子基因得以在自然選擇的優勝劣汰規律中延續。

但他依舊是圍繞長頸鹿獲取食物的方向進行理論修正。

當人們廣泛接受了達爾文的觀點，普遍認同長頸鹿在食物的自然選擇下進化出修長的脖子。

其實關於長頸鹿脖子的研究並沒有走到終點。

一些陸續提出的反對聲音不絕如縷。

然而公眾的意識已經被潛移默化地根植於固有的理論。

再有新的觀念輸入也變得困難，即使合理性略勝一籌。

達爾文《物種起源》

1996年，羅伯特·西蒙斯和盧·希培斯提出了不同的觀點。

他們同意長頸鹿的長脖子是在自然選擇下進化而來的。

但是卻認為達爾文等人以食物攝取作為選擇因素的判斷著實站不住腳根。

通過長時間對野外長頸鹿生活的觀察，他們探尋出了一些規律。

長頸鹿群體中在身高上表現出了明顯的性別二態性。

雄性長頸鹿的身高一般能達到4.8～5.5米。

而雌性長頸鹿通常身高只有4米出頭。

這是因為雌性往往十歲之後便不再長高，而雄性通常能長到二十多歲。

因此雌性長頸鹿也只能取食於相對較矮的樹木。

他們還發現，在非洲地區乾旱的季節里，種群之間覓食競爭激烈。

但在這種情況下，長頸鹿卻大多以低矮的灌木叢為食，並非高大的樹木。

而且為了追求進食的速度，它們最常見的進食姿勢都是彎曲脖子，低下高貴的頭顱。

也就是說，修長的脖子對於長頸鹿進食非但沒有幫助，反而可能是個阻礙。

因此，西蒙斯和希培斯否定了長脖子基因在食物選擇下進化的學說。

他們同時觀察到，在雄性長頸鹿爭奪配偶的過程中，他們往往通過脖子格鬥的方式決一勝負。

而長脖子的長頸鹿在長度和強度上都佔據優勢，通常能夠優先奪得佳人的芳心。

於是他們提出，性選擇也許才是長脖子基因獲得遺傳延續的最主要原因。

而按照性選擇的觀點看來，決定長脖子基因的關鍵，也依賴於雌性長頸鹿對長頸異性的偏愛。

當然這也未必是拍磚定音的結論。

性選擇的觀點也同樣面臨著質疑與反駁。

關於長頸鹿長脖子的解釋不斷湧現出新鮮版本。

卻仍然停留在推測、假定的可能性提出階段，尚未有客觀的數據能證明。

在科研技術水平相對低下的過去，對生物的研究方法無非是駐點觀察。

這樣不僅耗費了生物學家大量的時間精力，也存在極大的偶然幾率。

所得的研究成果只能歸結為假說，很難得到嚴謹的證實。

而隨著現代研究水品的提高和先進設備的研發。

科學研究理論的嚴謹性和客觀性要求也逐漸提高。

如今，科學家們已經開始在假說的基礎上展開具體化的研究分析。

關於長頸鹿長脖子進化的猜測與學說不斷更替與覆蓋。

而最終還是得落實到具象化的分析中去。

對長頸鹿長脖子基因的推論早見端倪。

而通過基因測序的手段獲取長頸鹿進化過程中的基因信息，還是近年來才開展取得的成果。

神秘的DNA

??狓是地球上現存兩種長頸鹿科動物的另外一種。

它與長頸鹿雖是唯一的近親，卻沒有發育出長脖子。

兩者大約在1100～1200萬年前由共同的祖先向兩個方向演變成不同的物種。

比起長頸鹿，??狓長得更像斑馬

在非洲大陸上的大象、獅子紛紛完成了基因測序之後。

2016年，切爾西等人終於把這項技術運用到疑團重重的長頸鹿身上。

他們對長頸鹿的基因組進行了測序工作。

並與??狓及其它40多種哺乳動物的基因進行對比分析。

目前研究發現，長頸鹿中確定了70個基因表現出多種適應性進化。

其中2/3的基因在調節骨骼、心血管等生理方面具有特定作用。

這也就證明了，它們的脖子是在進化過程中適應環境而逐漸得到演變。

雖然這樣的假說早已被人們看作理所當然。

但真正從基因層面作出解釋，才具有了理論說服力。

雖然基因測序的方法也尚未揭開長頸鹿的奧秘。

但這畢竟是從猜想到理論證明過渡的質的飛躍。

科學研究道路上的每一步，都是科學家們的艱難跨越。

因此，對於長頸鹿脖子為何這麼長的問題，目前只有一個嚴謹的回答：「不知道」。

而正是未知領域的空白與缺失吸引著人們去填充完整。

生物界的寬泛與深邃是人類科學難以全面覆蓋的。

但自然界的萬物發展總歸有一個合理的解釋。

尋求真理的慾望與思考驅使著人們不斷置疑、挖掘與探索。

*參考資料

長頸鹿. 維基百科.

Henry Nicholls. Giraffes maynot have evolved long necks to reach tall trees. BBC. 2016.

Simmons R E, Scheepers L. Winning by a Neck: Sexual Selection in theEvolution of Giraffe[J]. American Naturalist, 1996, 148(5):771-786.

Agaba M, Ishengoma E, Miller W C, et al. Giraffe genome sequence revealsclues to its unique morphology and physiology[J]. Nature Communications, 2016,7:11519.

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！