或者用它擦眼睛,給情敵示範,用它打招呼,走路等.....相對於奇怪的長鼻子,很多人並不知道大象是除了人類之外唯壹有下巴的哺乳動物。更奇特的是,大象能進化出這麽長的鼻子,和它的下巴有很深的淵源。而這壹切還得從史前滅絕的大象祖先說起。
說到大象的祖先,很多人可能會想到4700萬年前出現的祖先大象。從外面看,它像是貘和河馬的結合體,只有豬那麽大。它沒有現代大象的長鼻子,但鼻孔和嘴唇連在壹起,還能熟練地搜尋食物。因此,它被認為是象鼻的雛形。
還因為它的牙齒與現代大象相似。所以人們壹開始誤以為它是現代大象最原始的祖先,其實它只是古代大象的壹個滅絕分支。
*註:目前世界上只有三種大象,分別是亞洲象、非洲草原象和非洲森林象。另外,文中提到的其他大象都滅絕了。
又過了654.38+02萬年,出現了壹只乳牙的古乳齒象。目前,科學家認為古乳齒象是大象的真正祖先。當時,這種大象生活在今天的北非撒哈拉沙漠附近。但是,在那個年代,看不到水的沙漠地區,其實是壹大片沼澤。
這意味著大象最早的祖先大多生活在水中。在此基礎上,出現了潛水呼吸理論來解釋象鼻的存在。為了在沼澤中遊泳,大象進化出了向前突出的鼻子,以便伸出水面換氣。
然而,隨著森林氣候的變化,如森林的消失,海洋和河流的逐漸幹涸等地理因素。這些古老的大象不得不生活在陸地上,但它們的鼻子仍然存在。
這個假設是目前最合理的解釋,但還是沒有解決壹個問題。也就是為什麽大象的鼻子越來越長?
從化石復原圖來看,大象的祖先古乳齒象的鼻子比較短。相反,它扁平的下齒就像壹把巨大的鏟子,非常鋒利。科學家推測,它們的下齒結構便於在沼澤覓食時在水中拾取植物。
事實上,當古代大象搬到陸地上生活時,情況發生了變化。壹般來說,陸地上的食草動物需要比食肉動物高很多。因為它有助於在較高的地方采摘葉子等植物。為了生存,大象不得不做出適當的改變。結果大象越長越大,頭離地面越來越遠。
想吃地上好吃的草怎麽辦?不能急切的放棄?許多動物,如馬、牛、長頸鹿和駱駝,都是通過伸長脖子來做這件事的。因為長長的脖子可以保證它們的嘴能伸到地上,不吃地上的草。這樣,高低貴賤的食物都能很好的享用。
與其他動物相比,大象的頭比較重。如果脖子比較長,妳得有強健的頸部肌肉才能擡起頭來。到那時,憑借其鋒利的牙齒,頭部的重量幾乎是數百公斤。如果它總是沈重地使用它的脖子,它必須在它的肩膀上裝備壹個起重機。既然這條路不通,那些古象只好另辟蹊徑。
那麽我們來看看滅絕的大象是如何進化的。他們選擇了壹種非常簡單粗暴的方法。脖子不好吧?然後盡量拉長下巴。所以,它們逐漸拉長下頷,這樣就可以夠到地上的食物。有些大象有又長又寬的顎骨和壹對厚尖牙。
壹個極端的例子是出現在中新世的非常奇怪的大象。它的下顎極其細長,壹對扁平的下門牙並排長在它的前端。
因形似大鏟,故名鏟齒象。它奇怪的嘴看起來像鴨子、野豬和貽貝的混合體。起初,人們認為鏟齒象是在淤泥和沼澤中覓食。然而,研究發現鏟齒象和現代大象壹樣,吃樹上的東西。
通過顯微鏡觀察這種鏟齒,科學家發現鏟齒沒有留下任何痕跡。反而有很多類似樹皮樹枝摩擦的痕跡。
當妳看到這個,妳會想到壹個有突出的死的生物用它的嘟嘟嘴咬樹枝嗎?這種詭異的畫面恐怕會讓人感嘆生存的艱難。這個側面說明大象的下巴還是很有用的。和鏟齒象差不多同時期的恐怖,是向另壹個方向進化的。是的,它是壹只恐懼的大象,只有兩顆長長的下牙。恐怖象生活在中新世至更新世的亞洲、歐洲和非洲,最大的個體達到12噸,體長接近8米。
與現代大象不同的是,長在它身上的象牙不是向前長的,而是像鉤子壹樣向地面彎曲。那麽,這種又短又彎的象牙有什麽用呢?
歸根結底,還是要解決吃飯的問題。科學家推測,對大象的恐懼可能被用來將象牙推到樹枝上吃樹葉,或者挖樹皮。對於現代大象的祖先——古乳齒象來說,它們越來越長的下巴開始影響它們的行動能力。沈重的頭,長長的獠牙,短短的鼻子,讓大象的重心前移。
為了保持頭部垂直,他們經常需要消耗大量的能量。下巴越長越大,支撐不住大象的重量。
更困難的是,大象因為沈重的頭,夠不到高樹上的葉子。同時,它們巨大的下巴阻止它們吃地上的草。他們看著就活不下去了。他們得想辦法減輕頭的重量,把重心後移。所以經過多代進化,大象的頭和下巴已經越來越短。與上唇相連的鼻子變得更長更靈活。
長鼻子的大象在進化之前就失去了競爭優勢,氣候變化讓它們的生存環境越來越差,所以逐漸滅絕。
無論如何,大象的鼻子經歷了壹個從無到有,從短到長的過程。這是像現代大象壹樣細長發達的鼻子。雖然大象的鼻子非常柔軟靈活,但它可以容納4萬塊肌肉。上頜神經和面神經形成了獨特的長鼻神經,這使其成為大象中功能最強的器官。大象的鼻子可以通過精確協調的肌肉收縮做很多事情。它可以舉起幾百公斤的重物,非常輕柔地擦眼睛。
那麽,誰能回答蠟筆小新裏面的歌詞:“大象,大象,妳的鼻子怎麽這麽長?”2015發表的壹篇論文認為,長鼻子是保持大象身材的關鍵。
壹般來說,新陳代謝消耗的能量也與體型呈正相關。越大越需要吃,否則容易餓死。研究人員認為,大象的鼻子相當於壹張柔軟的嘴,可以增加大象的壹次性食量,使其與體重相稱。不僅如此,還大大提高了大象的進食質量。因為大象體型龐大,所以通常會選擇較大的植物。但隨著植株體積的增大,葉片比例和含氮量會降低。如果只是壹次全吃,攝入營養的效率是很低的。這就要求它們在進食前,通過鼻子挑選最有營養的葉子。
在這方面,單靠大象的嘴是做不到的,只有象鼻這樣的柔性器官才能充當軟嘴。因為軟組織的原因,很難留下化石。所以仍然沒有足夠的證據證明它決定了象鼻的進化。但這也是迄今為止最可靠的假設,科學家們正在為此努力。
文章轉自Zhihu @SME情報特工。