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为什么在毁灭性灾难后,有的物种能东山再起?

幸福没有远离能否灾难中幸存,不取决于遭受到的打击程度,而是一些与适应性和竞争力有关的特质。

幸福没有远离能否灾难中幸存,不取决于遭受到的打击程度,而是一些与适应性和竞争力有关的特质。

撰文 | Nick Longrich(巴斯大学进化生物学高级讲师)

为什么在毁灭性灾难后,有的物种能东山再起?

六千六百万年前,一颗小行星撞击地球,让世界瞬间陷入黑暗之中,恐龙以及当时90%以上的物种因其而死。现有的所有生物都是由当时幸存下来的少数物种进化而来的。然而,并非当时所有的幸存者,后来都有蓬勃发展的机会。

这场灾难让有的种群变得更加丰富,比如鸟类和胎盘类哺乳动物、蝴蝶和蚂蚁、向日葵和草等等。而有的动物则没有这么幸运,比如鳄鱼和海龟。还有一些动物,它们躲过了小行星撞击造成的灾难,却在之后的其他灾难中惨遭灭绝,比如多瘤哺乳动物和鳄龙属。

为什么会出现这样的差异?令人意外的是,在幸存者中分出了胜出者和失败者的,并非取决于它们受到打击的严重程度,而是相比于失败者,胜出者拥有一些可使它们在灾难后具有高适应性和竞争力的特质。这些特质可被简单概括为几点:可快速增长、流动性大、懂合作、很聪明。

在这场灾难中,有的种群彻底消失了,比如恐龙、翼龙、蛇颈龙和菊石类动物,它们永远无法再恢复。而幸存者中的胜出者,往往是那些在灭绝事件中遭受了严重打击的种群。比如鳄鱼、海龟和鲨鱼就躲过了这次灭绝性事件的冲击,但它们现在的种类并不是特别丰富。相反,现如今占主导地位的种群其实在当时遭到了严重的摧毁,比如蛇和蜥蜴的灭绝超过80%;哺乳动物遭受的打击更大,它们的灭绝率高达90%;还有三种幸存下来的鸟类的灭绝率可能达到了99.9%(甚至更高)。

99.9%的消亡是可怕的,但相比于如霸王龙之类的100%的灭绝,我们仍可以称这些幸存者为赢家,它们虽然在一开始时处于痛苦之中,但当尘埃真正落定之时,它们茁壮了起来。现在就让我们来看一看,是四件为它们带来了优势的特质。

为什么在毁灭性灾难后,有的物种能东山再起?

新陈代谢

首先,胜出者具有很强的新陈代谢。代谢率指的是生物过程发生的速率,它与让生物体的生长、移动、消化和繁殖的化学反应息息相关。

新陈代谢越快,需要的食物就更多。这起初对处于灾难后的严冬的温血鸟类和哺乳动物来说是极大的负担。但后来,能够快速进食、生长和繁殖,让鸟类和哺乳动物的数量迅速增加,从而使它们变得更具竞争力,更有开辟新的栖息地的能力。

为什么在毁灭性灾难后,有的物种能东山再起?

快速生长的向日葵。| 图片来源:Wikipedia

那些能快速生长的开花植物,特别是禾本科植物,则以牺牲那些缓慢生长的物种为代价,繁荣生长。我们能从这样的现象中看到高代谢率能为物种带来的优势。在哺乳动物中,胎盘哺乳动物凭借着更高的新陈代谢能力,赢过了有袋类动物。雀形目是鸟类中最多样化的一个种群,它们的新陈代谢率也比其他鸟类更高。

流动性

第二,流动性能促进适应性。飞行能力让鸟类、蝙蝠、蝴蝶和蚂蚁得以开辟更多新的栖息地,变得更加多样。那些具有高流动性的哺乳动物也能迅速入侵新的栖息地,比如澳大利亚的兔子,新西兰的鹿……而龟类动物显然就无法拥有这样的优势。

为什么在毁灭性灾难后,有的物种能东山再起?

飞行能力让鸟类拥有了更强的开辟栖息地的能力。| 图片来源:Wikipedia

开花植物也进化出了一些技能,比如结出果实、随风散播种子、生刺、长出漂浮的外壳,从而让风、水或动物能将它们的种子带到别处。这一点其实非常重要,因为一旦栖息地被其他竞争物种抢占,就很难再取而代之,因此能够先进入新栖息地具有巨大的竞争优势。

合 作

第三,胜出者懂得合作。狮子和狼会成群结队地猎捕食物和保卫领地,大象和斑马会集结成群进行防御,鸟类一伙伙地寻找食物和躲避捕食者。

蚂蚁和筑土堆的白蚁会聚集成庞大的家族群体,从而战胜了独居的昆虫。鸟类、哺乳动物和群居昆虫会与亲属协作,一同抚育和照顾后代,从而更好地保存了它们的基因。

此外,有的物种还会同其他物种合作。比如切叶蚂蚁和白蚁会与真菌结成“联盟”,培育真菌以获取食物。开花植物将花蜜和果实供给动物为食,而动物反过来会帮助花朵授粉,传播种子……这些合作都能使物种更有效地竞争。所以与短吻鳄、海龟这样的独居动物相比,蚂蚁、大象和逆戟鲸这类合作型动物,往往在生态系统中扮演着更为重要的角色。

智 慧

智力的飞跃或许是一个最显著的优势。哺乳动物和鸟类的大脑是所有动物中最大的。胎盘类动物的脑容量最大的哺乳动物,它们胜过了有袋类动物和产卵的单孔目动物。而鸟类中最聪明的也是多样化最大的雀形目和鹦鹉。

在昆虫中,群居昆虫(蚂蚁、蜜蜂、白蚁等)具有复杂的行为,这些行为是从它们与那些不那么聪明的个体的相互作用中产生的。这种现象被称为群体智能,而这些昆虫正是在小行星撞击地球后的严冬之中,主宰了整个生态系统的种群,这并非是种巧合。

智力不仅仅使动物更具有竞争力,它还加速了适应。因为改变DNA的第一步就是改变想法。例如,哺乳动物在进化成鲸鱼之前,首先要学会游泳和捕鱼,然后自然选择才会产生鳍和声纳。在马进化之前,它们的杂食祖先变成了素食者,接着才有了自然选择选择了大大的牙齿和复杂的内脏来分解坚韧的植物。

动物的行为的灵活性越大,它所能学会的技巧就越多,因此它的适应能力也就越大。动物不会有意识地决定它们未来的进化,但它们确实会选择吃什么、如何觅食或在哪里生活。鲸鱼的祖先没有梦想要变成海豚,但它们的确想要捕鱼,并想要拥有新的捕鱼场所。

能够从过去的经验中学习,在当下对这些信息进行处理,再畅想未来或许能有如何不同的结果,正是这种学习、记忆、创造,增加了未来的进化可能性。

为什么在毁灭性灾难后,有的物种能东山再起?

在小行星撞击地球后,大陆在新生代早期就像孤岛一样。接着,由哺乳动物和鸟类主导的极其相似的生态系统,分别在南美、非洲、澳大利亚和欧亚北美超级大陆独立进化出现。这意味着这些种群的主导地位并非偶然。

令人惊讶的是,这种趋势并非独一无二的,恐龙也有过类似的模式。白垩纪的恐龙比它们三叠纪的古老祖先有更高的生长速度,它们更灵活,有的跑得很快,还有一些能飞。

这些晚期恐龙的大脑比早期的恐龙要大。雷克斯霸王龙比它的祖先更快、更聪明,新陈代谢也更快。许多恐龙,比如角鼻龙、鸭嘴龙等还表现出了早期恐龙所不具有的群居行为。

在小行星撞击地球后的严冬,生存的规则发生过短暂的变化。温血的、快速移动的、懂得合作的、聪明的鸟类、哺乳动物和恐龙在海龟和短吻鳄面前表现并不优越。最后,恐龙消失了。再后来,这些趋势又再次出现。

如果进化可以教给我们一些经验教训,那就是一定要快——动起来去寻找新的机会,去与他人合作,去尝试新事!总结而言最重要的,就是要改变,然后去适应。

这些策略几乎无论放在何种情况下都是对的,尤其是当你正处于低谷,并试图东山再起之时。

本文经授权转载自微信公众号“原理”。原文标题为“Why some species thrive after catastrophe – rules for making the most of an apocalypse”,于2020年7月20日首发于The Conversation,中文内容略有编辑,仅供参考,一切内容以原文为准。

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