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非洲巨兽衰亡始于数百万年前,远早于人类狩猎

2026-09-08 03:03 Juan López Cantalapi Nature Communications 阅读 0
核心摘要: 一项发表于《自然·通讯》的新研究揭示,非洲巨型食草动物(如大象、河马及其灭绝近亲)的长期衰落并非由灭绝浪潮直接导致,而是源于其物种形成速率长期偏低。研究人员分析了过去230

非洲巨兽衰亡始于数百万年前,远早于人类狩猎

一项发表于《自然·通讯》的最新研究颠覆了人们对非洲巨型食草动物灭绝的传统认知。来自西班牙国家自然科学博物馆(MNCN-CSIC)、人类进化国家研究中心(CENIEH)及阿尔卡拉大学的研究团队发现,大象、河马及其灭绝近亲的长期衰落并非源于突如其来的灭绝浪潮,而是其进化谱系在漫长地质时期中逐渐丧失了产生新物种的能力。

巨型食草动物体重至少达1000公斤,它们通过取食、践踏、挖掘和种子传播深刻改造着整个生态系统。现代大象和河马仍承担着部分生态功能,但它们仅代表了曾经存在的巨型食草动物多样性的一小部分。为重建这段失落的历史,研究团队系统分析了过去2300万年间生活在非洲的396种食草哺乳动物(包括河马、羚羊、长颈鹿等)的3327件化石记录,并运用神经网络模型估算物种形成速率与灭绝速率随时间的变化轨迹。

分析纳入了体重、牙齿冠高、环境变化及不同哺乳动物家族间的进化关系等多维度数据。牙齿结构尤为关键——高冠齿能够耐受粗糙草本植物等研磨性食物的长期磨损,研究将这一适应性特征与较低的灭绝速率相关联。然而,宏观格局的主导因素在于物种消失与新物种诞生之间的平衡。一个谱系若能通过快速物种形成弥补损失,便可承受频繁的灭绝事件;反之,即使灭绝速率相对较低,若新物种补充不足,也会导致持续而漫长的多样性衰退。

非洲巨型食草动物的历史恰恰属于后者。它们的谱系并非以异常速度丧失物种,而是在进化时间尺度上严重缺乏补充多样性的能力。这一转折始于约720万年前,当时非洲日益干旱化,森林及茂密植被环境在众多区域被开阔栖息地取代,食物供应随之改变,有蹄类动物群落经历深刻重组。在这一过渡期,物种形成与灭绝速率最初同步加快。

然而约360万年前,新物种形成速率停止增长,灭绝速率却持续攀升,并在258万年前更新世初期急剧上升。这意味着,大型食草动物在人类具备常规猎杀同等体型动物的能力之前数百万年,就已开始丧失多样性。受害者中包括下颌长有向下弯曲獠牙的巨型象类近亲恐象(Deinotherium),以及形似猪类的现代河马近亲石炭兽科(Anthracotheriidae)。

“我们发现,与以往认知相反,大型物种的灭绝速度并不快于小型物种。事实上,它们的灭绝速率反而略低。关键在于巨型食草动物产生新物种的速度极为缓慢。”MNCN研究员胡安·洛佩斯·坎塔拉皮德拉(Juan López Cantalapiedra)解释道。在最为干旱的时期,体重低于45公斤的动物灭绝速率仅比体重超过一吨的物种快15%,但前者的物种形成速率却是后者的2.2倍,使其谱系能够更有效地恢复损失。

“这一差异使中小型食草动物能够更好地抵消损失。相比之下,大型谱系因缺乏足够的新物种补充而持续丧失多样性。加之干旱化的协同作用,这一失衡被进一步放大:干旱化促进了小型有蹄类新物种的出现,同时却使巨型食草动物的物种形成速率降低了近20%。”阿尔卡拉·德埃纳雷斯大学的奥斯卡·萨尼西德罗(Óscar Sanisidro)补充道。

研究结果表明,人类进入的是一个已经持续演变了数百万年的故事。气候变化、开阔栖息地扩张以及生态系统生产力下降,早已逐步削弱了非洲巨型食草动物的进化韧性。“开阔栖息地的扩张、日益加剧的干旱以及生态系统生产力的下降,在数百万年间深刻改变了非洲的动物群落。我们的结果表明,尽管人类活动可能促成了部分近代灭绝事件,但它并非这些大型食草动物广泛丧失的主要原因。”CENIEH的伊格纳西奥·A·拉萨加巴斯特(Ignacio A. Lazagabaster)总结道。


参考文献: Cantalapiedra, J.L., Sanisidro, Ó., Lazagabaster, I.A. et al. The rise and fall of Africa's megaherbivores. Nature Communications, 2025; DOI: 10.1038/s41467-025-xxxxx-x
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