環境惡化時生物會變小嗎?
地質歷史上發生集羣滅絕事件時,環境極端惡化。在這期間不僅大量的生物滅絕,倖存下來的生物也受到嚴重影響。危機事件發生以後,殘存下來的生物類羣相對於事件發生前的同類體形明顯變小,這種現象稱為生物的小型化效應。
地質歷史上發生集羣滅絕事件時,環境極端惡化。在這期間不僅大量的生物滅絕,倖存下來的生物也受到嚴重影響。在約6500萬年前白堊紀末的大規模滅絕事件之後,海洋生物中出現了一個有趣現象,就是各個動物類羣中大型的種類都消失了。很多生物,如浮游有孔蟲、海膽、雙殼類、腹足類、腕足類等個體急劇變小,其中浮游有孔蟲的大小從600~800微米下降到只有約125微米。此外,集羣滅絕後的海膽類比它們在白堊紀時的同類都要小。無獨有偶,二疊紀末的生物集羣滅絕中腕足類也出現了普遍的小型化傾向。
危機事件發生以後,殘存下來的生物類羣相對於事件發生前的同類體形明顯變小,這種現象稱為生物的小型化效應。小型化是滅絕事件後廣泛發生的生物演化現象,對揭示生物應對災變環境、認識生物集羣滅絕事件的過程具有重要意義。
另外,在島嶼環境中,小型化也是大型哺乳類應對環境的重要演化響應。當一種生物遷移到島嶼上後,小型生物會變大,而大型生物則會變小,這就是著名的“島嶼法則”。其中最著名的要數西西里矮腳象和弗洛勒斯人了。
西西里矮腳象是史前西西里島最奇特的“居民”之一,成年個體肩高只有1米左右。西西里矮腳象的祖先可能是古象,為了尋找新的棲息地,它們涉水或跨越陸橋最終來到西西里島。由於島上食物資源的匱乏,體形較小的古象可以更好地適應島上的新生活。經過千百年的演化,西西里矮腳象的體重減輕到僅有100千克。
弗洛勒斯人是曾經生活在弗洛勒斯島上的一種古人類,據推算,其身高僅有大約1米,和現在的三歲兒童差不多高。因為身材矮小,他們被人以曾風靡世界的電影《指環王》中的矮小民族——霍比特人相稱。島嶼上的生活異常艱苦,食物供應可能短缺,而弗洛勒斯人又沒有辦法遷移到新的地方去,因此縮小身體減少能量的需求是明智之舉。
除了食物這個限制因素外,缺乏捕食者和競爭者也是導致島嶼上生物小型化的重要因素。體形大對於抵禦捕食者具有天然優勢,但在缺乏捕食壓力的情況下,身體變小倒可以省去維持大體形所需的大量資源。
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