生物世界

科技日报记者 陆成宽

在远古时代，马科动物家族在五千多万年的演化史中曾经非常繁盛，先后演化出众多不同的支系；如今，它们只剩下包括斑马、野驴和家马等在内的一个属——真马。马科动物家族为什么会逐渐没落？

利用碳氧稳定同位素分析法，中科院古脊椎动物与古人类研究所邓涛研究员团队，成功重建了甘肃临夏盆地马科动物的古生态，首次揭示出东亚地区马科动物的生态位差异，以及生态位在三趾马和真马演化史中的重要意义。相关研究成果发表于《古地理古气候古生态》杂志。

在马科动物庞大的家族中，三趾马族是最成功的一个支系。它们有着极高的物种多样性，并且化石数量极为丰富。“现代非洲草原上共生着不同种的斑马、野驴，蒙古戈壁上也共生着不同的野马、野驴。这种多种马科动物共生的情况在地质历史时期也极为普遍。”2月17日，论文共同通讯作者、中科院古脊椎所研究员邓涛告诉记者。

“在同一生态系统中，多种马科动物的共生，意味着它们需要利用不同的资源和栖息地，以消弭种间竞争。这足以说明，古生态在马科动物的演化中发挥着重要作用。”但邓涛说，在东亚地区，地质学家和古生物学家通常都以马化石为工具来研究地层和古环境，却鲜少关注马科动物自身的古生态面貌。

着眼于533-258万年前的上新世至258-180万年前的更新世这一马科动物演化历史中的关键阶段，曾经盛极一时的三趾马在这一阶段逐渐衰落，现生马的祖先真马却迅速崛起，邓涛团队利用碳氧稳定同位素分析方法，对临夏盆地十里墩动物群和龙担动物群中五种马的生态位进行重建。

研究发现，在上新世早期的十里墩动物群中，原始长鼻三趾马比共生的桑氏垂鼻三趾马和平齿西瓦三趾马更能适应干旱开阔的环境，而后两种马的生态位基本重叠，比原始长鼻三趾马摄入了更多叶片。

本次研究五种马科动物复原图及相关效果比较。陈瑜 绘制

到了更新世，三趾马族在全世界范围内急剧衰落，东亚地区仅剩2种，原始长鼻三趾马的直系后代——中国长鼻三趾马就是其中之一。而在临夏盆地早更新世的龙担动物群中，中国长鼻三趾马同样占据了最开阔的生态环境，比共生的大型真马埃氏马摄入了更多的粗糙草类资源。

“这一结论有悖于传统的认识，因为固有的观点一直将晚近的真马视为最典型的‘食草’动物，这一研究结果量化地解答了近一个世纪以来学界对东亚本土三趾马生态位悬而未决的疑问。”论文第一作者、中科院古脊椎所副研究员马姣说。

此外，研究揭示出临夏盆地上新世早期东亚夏季风信号比更新世早期更强。这说明上新世早期临夏盆地的气候更为暖湿。

在这样的背景之下，长鼻三趾马从530万年前温暖湿润的上新世就提前演化出了对开阔环境和粗糙草类资源的适应性，帮助其成功存活至距今约100万年的更新世；而与其共生的西瓦三趾马和垂鼻三趾马，则可能因为其食物结构中草类资源所占的比重较低，无法适应上新世以后干冷动荡的环境，在距今约300万年时灭绝。

在距今约260万年前的更新世初期，从北美迁徙而来的真马迅速在欧亚大陆扩张，其种类和数量都远超已经衰落的三趾马。在第四纪全球气候干冷化的大趋势下，三趾马在各个大陆相继灭亡，真马取而代之，适应了第四纪动荡的气候和人类活动的影响，并延续至今。

（图片由中科院古脊椎所提供）

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