为什么巨齿鲨中在史前没有天敌却灭绝了呢?

巨齿鲨是海洋中有史以来最凶猛、体型最大的掠食者之一。巨齿鲨身长可达霸王龙的两倍,达18米长,它的咬合力可以压碎一辆汽车,从大约2800万年前开始巨齿鲨就在海域游荡,是史前海洋的统治者。然而,尽管处于食物链的顶端,也没有已知的捕食者,鲨鱼在260万年前突然就灭绝了,巨齿鲨的灭绝是一个尚未解开的谜,但是在生物进化中有一个基本规律,让巨齿鲨的灭绝有据可循。

美国古生物学家德华·德林克·柯普(Edward Drinker Cope)观察到化石记录中常常出现体积增长的趋势,提出了柯普定律——随着进化时间的推移,种群的体型往往会增大。因为更大的体型往往带来生存优势,比如移动速度更快,可以保护自己不被捕食,可以捕获更大的猎物。柯普定律在很多情况下都得到了证明,比如马等陆地哺乳动物的体型通常会随着时间的推移而增大,在其他动物群体中测试柯普定律的结果喜忧参半,人类、珊瑚和恐龙遵循科普定律,但鸟类和昆虫却没有。

2015年2月20日发表在science杂志上的研究证明在过去的5.42亿年间,海洋动物的平均体型增加了150倍。科学家收集了的包括五个主要海洋动物类群节肢动物、腕足类、脊索动物、棘皮动物、软体动物的17000个属的体型数据,结果显示虽然不是所有种类的物种和属的动物都趋向于进化出更大的体型,但随着时间的推移,那些体型更大的动物往往会变得更加多样化。

体型越大的生物尽管有许多生存优势,但是也有一个重大缺点——由体型较大的个体组成的物种更容易灭绝,这会限制生物体的最大尺寸。主要原因是因为体型较大的个体比体型较小的个体有更大的代谢需求,比如巨齿鲨每天需要消耗大约一吨的食物来维持自己的生命,因此,种群密度就会下降,导致繁殖速度慢,同时受到食物短缺的影响较大;而且体型较大的动物无法在狭小的避难所避难,容易被恶劣的环境变化所困。地球上一些最大的生物早已灭绝如猛犸象和剑齿虎,现在的大象和蓝鲸,它们都是大型动物大规模灭绝的受害者,相比之下,填补这些动物灭绝留下的生态位的动物往往很小。

科学家曾经测量了大约400个巨齿鲨标本的牙齿大小,根据这些测量数据估计巨齿鲨灭绝前的最终体型。结论是,虽然最大和最小的巨齿鲨体型没有随着时间的推移而改变,但在其进化的后期,体型较大的巨齿鲨比例更多。

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  • 发表于 2022-01-13 16:34
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  • 分类:科学