猫与人类生活息息相关,然而,猫来自哪里?如何来的?与其他动物有什么样的关系?最近,来自美国、爱尔兰、葡萄牙和巴西的科学家通过基因研究解答了这些问题。他们揭示了猫科动物如何迁徙到新大陆并演化成新物种,从而绘制出猫的进化史。猫和老虎、狮子等猛兽同属猫科,拥有共同的祖先。这个祖先后来分化出八个家系,包括狮子、老虎、豹子、猞猁、山猫等。
全球约有37种现存的猫科动物,它们都源自约1100万年前的东南亚。据《纽约时报》等媒体报道,美国国家癌症研究所的专家沃伦·詹森和斯蒂芬·欧布来恩与其他大学的科学家合作,通过对家猫和野猫的基因研究,发现全球猫科动物的共同起源在东南亚,而非此前认为的非洲。随后,随着海平面的升降,它们经过多次迁徙和繁殖,逐渐演变成现存的物种。
大约900万年前到200万年前,第一批猫科动物出现在亚洲,这些成功的掠食者通过西伯利亚和阿拉斯加之间的白令陆桥入侵到北美。在DNA研究之前,分类学家很难对猫科动物进行分类,因为它们的化石记录稀少,且许多骨骼缺乏独特性。1997年,詹森和欧布来恩基于线粒体DNA遗传因素,提出大多数现存猫科动物属于八个家系之一。进一步研究发现,猫科共有八大家系,且至少有10次洲际迁徙。
当你看到家猫坐在你身上发出喵喵声时,很难想象这个宠物竟然与老虎、狮子等猛兽同宗。但事实如此,它们都有一个共同的祖先,这个祖先后来有了八个子女,包括狮子、老虎、豹子、猞猁、山猫。通过进一步的DNA分析,研究人员绘制了猫科动物的完整系统发育树,并将每个物种归入相应的家系。他们还结合单个DNA变化和化石记录完善了系统发育树,利用可定年化石为每个分支标定时间。
知道每个物种出现的时间后,科学家推测猫科动物至少经历了10次洲际迁徙才遍布全球,除南极洲外所有大陆都有分布。例如,现在生活在非洲的印度豹其实属于源自北美的家系。约300万年前,有些猫科动物通过白令陆桥返回北美,然后又来到非洲。美洲豹约在650万年前出现在亚洲,而猫成为宠物则始于约1万年前。
欧布来恩表示,猫是非常成功的掠食者,仅次于人类,一旦有机会就会迅速向新领地扩张。从1100万年前到600万年前,海平面较低,使得第一批现代猫科动物从亚洲东部来到非洲,形成了山猫一族;再从东部来到北美,形成了虎猫、猞猁和美洲狮一族。大型动物如狮子和豹子是第一批从共同祖先进化而来的,约在1080万年前迅速扩散到欧亚大陆。随后是欧亚猞猁、非洲金猫、狞猫、虎猫、猞猁和美洲狮。美洲豹一族约在650万年前出现在亚洲。八大猫科家系中最年轻的一支最终演化为现代家猫,约在620万年前出现在亚洲和非洲,而成为宠物则是在约1万年前。其他从未离开亚洲或可能来自北美的猫科祖先,都通过白令陆桥返回了原产地。
之后,海平面上升,每个物种被限制在各自的大陆上。但约300万年前海平面再次下降,引发了猫科动物的第二次迁徙浪潮。正是在这一时期,印度豹和欧亚山猫从原产地拓殖到东半球。尽管猫科动物的进化很成功,但大多数大型物种如今面临危险。食肉类动物分类权威克里斯·沃总瑞夫特表示,新的猫科系统发育树与《世界哺乳动物》上已出版的分类基本一致。沃总瑞夫特是印第安纳贝瑟尔大学的分类学家,他基于化石和动物学信息,结合欧布来恩小组的DNA数据提出了这一观点。
除了家猫和少数小型猫科物种外,37个物种中的每一个都被认为是濒危或易危的。欧布来恩等科学家在《基因学与人类基因年度评论》上写道:“目前野生的老虎、印度豹和雪豹数量不足15000只,美洲狮和美洲虎的种群数量已分别减少到50000只。”此项研究的领导者詹森表示,这些进化研究对使用猫基因从事癌症和其他人类疾病研究的科学家很有帮助,因为猫对疾病和气候变化有特别的抵抗力。
相关知识:为何说“猫有九命”?
俗话讲“猫有九命”,是指猫从高处跌落时总能安全着地。科学家发现,猫科动物拥有完美的平衡能力。当猫失去平衡时,其内耳的平衡器官会立即通知大脑,大脑随即指令猫扭转身体。由于身体柔韧性极好,猫首先伸出前肢以稳定方向,随后后肢扭转,尾巴甩动以保持平衡。在触地瞬间,猫结实的前肢、深陷的锁骨和肉垫般的掌能有效缓冲冲击力。此外,猫会迅速放松全身肌肉,避免关节和肌肉扭伤。