新的研究發現，食物而非性別是長頸鹿長頸進化的驅動因素
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盡管雄性和雌性長頸鹿在出生時的身體比例相同，但當它們達到性成熟時，發現它們的食物身體比例明顯不同。雌性的而非脖子和身體比雄性長，這可能有助于覓食和養育孩子，長頸而雄性的鹿長脖子更寬，前腿更長，頸進這可能會有助于贏得與其他雄性的驅動戰斗和交配。來源：uux.cn賓夕法尼亞州立大學
（神秘的新的性別地球uux.cn）據賓夕法尼亞州立大學：長頸鹿為什么有這么長的脖子？賓夕法尼亞州立大學生物學家領導的一項研究探索了這種特征是如何進化的，并為這個標志性的研究因素問題提供了新的見解。主流假說是發現雄性之間的競爭會影響脖子長度，但研究小組發現，食物雌性長頸鹿的而非脖子比雄性長，這表明雌性長頸鹿的長頸高營養需求可能推動了這一特征的進化。
今天6月3日發表在《哺乳動物生物學》雜志上的一篇論文描述了這項研究，該研究探討了野生長頸鹿和圈養長頸鹿的身體比例。研究小組表示，這些發現表明，脖子的長度可能是雌性深入樹木尋找難以觸及的樹葉的結果。
讓-巴蒂斯特·拉馬克和查爾斯·達爾文在他們的經典進化理論中都認為，長頸鹿的長頸進化是為了幫助它們長到樹上的高處，避免與其他草食動物競爭。
然而，最近一個被稱為“脖子換性”的假說表明，長頸的進化是由雄性之間的競爭驅動的，雄性將脖子擺動到對方身上以保持優勢，這被稱為脖子陪練。也就是說，脖子較長的雄性可能在競爭中更成功，從而繁殖并將基因傳遞給后代。
Doug Cavener、Dorothy Foehr Huck和J.Lloyd Huck進化遺傳學杰出主席、賓夕法尼亞州立大學生物學教授、該研究的主要作者說：“脖子換性別假說預測，男性的脖子會比女性長。”。
“從技術上講，它們確實有更長的脖子，但雄性的脖子都更長；它們比雌性大30%到40%。在這項研究中，我們分析了數百只野生和圈養馬賽長頸鹿的照片，以調查每個物種的相對身體比例，以及隨著長頸鹿的生長和成熟，它們可能會發生什么變化。”
研究人員從公開的照片庫Flickr和SmugMug中收集了數千張圈養馬賽長頸鹿的照片，以及他們在過去十年中拍攝的野生成年動物的照片。
由于在沒有已知長度的參考點的情況下，很難從照片中確定整體身高等絕對測量值，研究人員轉而關注相對于彼此的測量值或身體比例，例如，相對于動物整體身高的頸部長度。他們將分析限制在符合嚴格標準的圖像上，例如只使用垂直于相機的長頸鹿圖像，這樣他們就可以始終如一地進行各種測量。
Cavener說：“我們可以通過長頸鹿獨特的斑點模式來識別它們。”。“多虧了動物園和水族館協會，我們還掌握了北美動物園和野生動物園中所有馬賽長頸鹿的完整譜系或家譜，以及它們的出生日期和轉移歷史。
“因此，通過仔細考慮這些信息，當照片拍攝時以及動物的大致年齡，我們幾乎可以在每一張圈養長頸鹿的照片中識別出特定的個體。這些信息對于了解雄性和雌性長頸鹿何時開始表現出體型差異以及它們的生長是否不同至關重要。”
長頸鹿身體比例測量的標志和定義。測量是在垂直于軀干和頸部平面的圖像上進行的。測量是在長頸鹿二維周邊的地標之間進行的。來源：uux.cn哺乳動物生物學（2024）。DOI:10.1007/s42991-024-00424-4
出生時，雄性和雌性長頸鹿的身體比例相同。研究人員發現，盡管雄性通常在第一年生長得更快，但在三歲左右開始研究性成熟度之前，它們的身體比例并沒有顯著差異。由于身體比例在生命早期就發生了變化，研究小組將對年齡基本未知的野生動物的研究局限于成年動物。
研究人員發現，在成年長頸鹿身上，雌性長頸鹿的脖子和軀干或身體的主要部分（不包括腿或脖子和頭部）按比例較長。另一方面，成年雄性的前腿更長，脖子更寬。這種模式在圈養長頸鹿和野生長頸鹿身上都是相同的。
Cavener說：“你經常看到長頸鹿——尤其是雌性長頸鹿——深入樹木，而不是伸展身體吃最高樹枝上的葉子。”。“長頸鹿是挑食動物——它們只吃少數樹種的葉子，而較長的脖子使它們能夠深入樹木，獲得其他人無法獲得的葉子。一旦雌性達到四五歲，它們幾乎總是懷孕和哺乳期，所以我們認為雌性對營養需求的增加推動了長頸鹿長頸的進化。”
研究人員指出，性別選擇——雄性之間的競爭或雌性對較大配偶的偏好——可能是雄性和雌性之間總體體型差異的原因，就像許多其他大型有蹄哺乳動物一樣，它們是一夫多妻制的，一只雄性與多只雌性交配。
他們認為，隨著長頸的進化，性選擇——包括男性的推體和陪頸行為——可能是導致男性脖子變寬的原因。此外，雄性較長的前腿可能有助于交配，研究人員表示，這是一種短暫而具有挑戰性的事件，很少被觀察到。
Cavener說：“有趣的是，長頸鹿是為數不多的幾種動物之一，我們可以像人類一樣測量它們的頭頂高度，而不是像馬和其他牲畜一樣測量它們背部最高部分的肩頸高度。”。“雌性的軸向骨骼相對較長，頸部和軀干較長，外觀更傾斜，而雄性則更垂直。”
研究團隊還利用遺傳學來識別野生長頸鹿群體中的關系，以更好地了解哪些雄性長頸鹿繁殖成功。其目標是進一步闡明擇偶和性選擇，并指導這種瀕危物種的保護工作。
Cavener說：“如果像我們所懷疑的那樣，雌性覓食是這一標志性特征的驅動因素，那么這確實突顯了保護它們日益減少的棲息地的重要性。”。“馬賽長頸鹿的數量在過去30年中迅速下降，部分原因是棲息地的喪失和偷獵，我們必須了解它們的生態和遺傳學的關鍵方面，以便制定最有效的保護策略來拯救這些雄偉的動物。”
除了Cavener，賓夕法尼亞州立大學的研究團隊還包括生物學的學術分支Monica Bond；Lan Wu Cavener，生物學學術分支；George Lohay，研究時的博士后研究員，現供職于Grumeti基金會；Mia Cavener，研究時的研究生；侯曉怡，分子、細胞和綜合生物科學項目的研究生；David Pearce，研究時的本科生；和Derek Lee，生物學的學術分支。