狮子的形成?
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狮子出现在地球上的时间一直有些争议,但据科学家推测,地球上第一头“真正意义上狮子”大约出现于60万年前。从那以后,它的后代统治了除南极洲和澳洲外的各个大陆。尤其是在非洲,除了一部分环境十分恶劣不适合动物生存的区域之外,狮子曾遍布整个非洲大陆。此外,在俄罗斯、秘鲁、英国等地,也发现了很多狮子的遗迹。
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要全面认识狮子的形成,我们必须考察它在分类学上的地位。
动物分类学,就是用科学的方法,帮助我们把一个物种,或一群彼此有亲缘关系的物种,归到一个单元里,再逐层归入自然系统。按照动物分类学的层级——界、门、纲、目、科、属、种,我们把狮子划归于为动物界、脊索动物门、哺乳纲、食肉目、猫科、豹属。要追溯狮子的进化源头,我们可以从考察哺乳动物最初的形态入手。
根据化石研究,大约1.3亿年前,尚处于恐龙生活的侏罗纪,我们地球上就出现了一种小型肉食动物,它的形状类似现代的老鼠。这种动物叫做始祖兽,它很可能是现今所有哺乳动物的祖先。在出现的最初年代,哺乳动物受到强大的恐龙的压制。但恐龙灭绝后,哺乳动物就进入了繁荣期。
在4000万~5000万年前,由始祖兽进化出一种小动物,它应该生活在树上。根据化石形态,这种身体和尾巴都大,腿较短的动物很可能是犬科动物与猫科动物的共同祖先,它们被称为“小古猫”,或古猫兽。它们的化石主要发现于欧洲和北美。
小古猫是早期食肉动物的代表形态,保持着肉齿目(较老的食肉哺乳动物)的原始特征,例如颅骨凹度小、体细长、尾长、短腿;小古猫的牙齿一共有44颗。它的后肢比前肢长,骨盆的形态和构造很象犬科。但相对于肉齿目,小古猫的头相对于身体的比例更大,它们的智商应该得到了提升。小古猫生活在森林里,以较小的动物为食,也吃鸟蛋和水果,外型很像现代的黄鼠狼。
大约3600万年前,小古猫族进化为原小熊猫(也有人把它称为“始祖猫”)。原小熊猫被认为是所有猫科动物的共同祖先。它的体型跟现在的家猫差不多,大约有9公斤重。它的身材纤细,尾巴很长,眼睛很大,长有锋利的爪子和牙齿,有的科学家认为原小熊猫的样子很类似现在生活在马达加斯加的马岛灵猫,它很可能也栖息在树上,善于跳跃,主要捕捉小型动物。
假猫大概距今2000万年前,原小熊猫又进化出假猫。假猫最早发现于德国距今2000万年左右的地层中,但很快遍及欧亚大陆和北美,在我国甘肃和新疆也有发现。由于假猫的材料发现较多,人们对它们的形态特点也有较多了解。假猫与原小熊猫相比,假猫的头骨短圆,裂齿特别发达,犬齿粗大而长,其他的颊齿退化,这非常接近后来的猫类。假猫是一个大家族,随着气候环境的变化,它们又逐步朝三个方向进化,随之出现了三个大的族,分别为剑齿虎族、豹族、猫族。
剑齿虎生活在1200万年到1万年前,虽然名字带有“虎”字,但它和现代虎并无多少亲缘关系。剑齿虎族是进化得比较成功的一大群猫科动物的通称,至少包括20个属,70多种。它们曾经一度非常繁荣,遍布亚洲、非洲、北美洲,在中国也有大量化石出土。绝大部分剑齿虎嘴里长有特别发达、外形似剑、长而侧扁的上犬齿,但它们的下犬齿却缩小退化了。剑齿虎族的牙齿特别是一对上犬齿极其夸张,可延伸到口腔之外,比如有的刃齿虎犬齿竟达120毫米左右。剑齿虎的前肢肌肉发达,威力无比,很像一只熊,它们主要靠前肢的力量制服猎物,然后用刀刃一样的犬齿刺进动物的喉部或头部,造成猎物失血过多死亡。
不过,剑齿虎族只是猫科动物进化的一个旁支,并不是狮子的祖先,顶多算表亲。狮子的直系祖先应该是猫科、豹亚科下的豹属动物。现存的豹属是猫科动物里最早分支出来的一个类群,根据猫科动物的DNA分析,豹属动物与其他猫科动物的分化时间大约发生在1000多万年前。
最新的化石研究表明,约600万年前,与今天豹属动物较接近的大型猫科动物就活跃在喜马拉雅地区。2014年,研究人员在青藏高原腹地、西藏自治区西部的札达盆地先后发现了7件猫科动物化石。研究表明,札达盆地的猫科化石代表了一个与如今的雪豹互为姊妹群的豹属新种,该新种被命名为“布氏豹”,这也是目前已知全球最古老的豹属动物,说明大型猫科猛兽动物的起源可能是亚洲。布氏豹牙齿的许多特征与雪豹的特征非常类似,但是一些隆起和尖点却是不同的,根据局部头盖骨的大小判断,这种大型猫科动物的体型与云豹类似,但要比雪豹小1/10,而后两者都栖息在今天的喜马拉雅山脉地区。
布氏狮
在上个世纪,在坦桑尼亚的莱托利(现属恩戈罗恩戈罗保护区)曾发现了一件350万年前的大型猫科动物化石,化石形态上具有很多现代狮的骨学特征,大部分研究学者将其视为最古老的狮类动物,曾经一度认为是最早的豹属动物。随后又在坦桑尼亚奥杜威峡谷(现属恩戈罗恩戈罗保护区)又发掘出距今170万~180万年前的类似狮子的化石,它的骨骼结构兼有现今狮子和虎的共同特征,研究人员将其称为“原始狮”或“古狮”。不久后,这种动物遍布非洲大陆,而且开始进入欧亚大陆。,在意大利和德国均发现了它们的化石(分别来自70万年前和55万年前),原始狮被认为是最早期的狮子。
洞狮
洞狮大约在距今50万年前,进入欧洲的原始狮进化成了洞狮,洞狮四肢粗壮,全长可达3米,体重250千克,比现存的狮子稍大。洞狮有圆形突出的耳朵,簇绒的尾巴,可能有微弱的老虎状的条纹,至少在其脖子和臀部处有条纹。其他考古文物表明它们会用于旧石器时代的宗教仪式。洞狮是性格暴躁孤独的凶猛大猫。它们的形象曾出现在石器时代欧洲先民的岩画和雕刻作品中,这些最古老的人类艺术品同时也成了科学家手中的宝贵材料。根据这些可以看出它们的毛皮上有隐约可见的斑纹,雄洞狮的脖颈也有环状鬃毛,只是远不如现代非洲狮显著。
在距今30万到10万年期间,洞狮(Pantheraleospelaea)的足迹遍布欧洲北部和中部的草原和荒漠、半荒漠地区。不过很明显,它们不太适应密集的森林或较深的雪原。洞狮化石在欧洲最西分布达英伦三岛,最东到西伯利亚的Alazeya河流域,它们的主要猎物可能是马、骆驼、猛犸幼崽和各类野牛,也许就是追踪这些猎物,它们中的一支通过了冰河时期的白令大陆桥,进入了陌生的北美草原,更广阔的环境迫使它们演化出长长的四肢,以利更快的奔驰,这种新的动物被人们称为美洲拟狮。
美洲拟狮最大可达450公斤以上,在猫科中首屈一指,几乎可以肯定,美洲拟狮是地球上从古至今最大的猫科动物,它们以各种大型动物(如北美野牛、麋鹿)为主食。但美洲拟狮并不是现代狮子的祖先,它们是单独的一种狮类的动物。
我们再看看亚洲的情况。进入亚洲原始狮的成员最终演化成了杨氏虎(Pantherayoungi),这是一类略小于洞狮及美洲拟狮的猫科食肉动物。一只成年的雄性杨氏虎理论重量应该可以达到400公斤左右,比今天世界上体型最大的猫科动物东北虎(西伯利亚虎)还要大上一点。译名中虽然有“虎”字,但杨氏虎与起源于中国的现代虎类以及剑齿虎类却不是同源,但杨氏虎与二者共存了相当长的时间,藉着对环境的高度适应,杨氏虎在距今约35万年前曾在包括周口店在内的中国东北部广泛分布。
亚洲原始狮由此可见,狮子在晚中新世至更新世曾繁盛一时,亚、欧、非、北美各洲都有它们威武强健的身影。不过,洞狮、美洲拟狮和杨氏虎都没有能熬过气候变化,它们在9000年前最后一次冰河时代终结时全都灭绝了,今天地球上只有一种狮子存活了下来。
现代狮子根据最新的分子生物学研究,现存的狮子应该是从留在非洲的原始狮进化而来,它们的形态最终形成于12.4万年前,那时主要生活在东非。在大约2.1万年前,这些现代狮子开始走出非洲,最远抵达亚洲的印度等地。现代狮和洞狮、杨氏虎等狮子种类最大的不同,就是雄狮长出了茂密的鬃毛。
经过2万年的迁徙和扩散,现代狮子主要居住在非洲东南部、非洲中部、西部及印度,1950年时总数大约在50万只,但由于栖息地遭到破坏,以及人类的捕杀,上述地方的狮子数量都在快速下降,现在全世界野生狮子不足2万只。实际上,除了非洲东南部,其他地方的狮子基本上已处于濒危状态,这意味着狮子面临着基因多样性大幅度减损的威胁。