01.15 科普:大象的鼻子怎麼那麼長


科普:大象的鼻子怎麼那麼長

這個問題並沒有一般人想象的那麼簡單,它至今仍沒有一個確切的答案,科學界只能儘量提出站得住腳的理論來解釋它。

曾經,最為流行的解釋是“潛水呼吸說”:大象的祖先始祖象生活在沼澤與河畔地區,大部分時間都待在水中,類似於今天的河馬,為適應這種生活模式,它產生了一個向前凸出的鼻子,以便在游泳時伸出水面換氣。後來大象轉向陸地生活,祖先的長鼻子還是遺留了下來。

這個解釋可信度很高,但只把問題回答了一半。今天的象鼻,比其祖先的要更長出許多,而且它也並不只是長度有所發展,而是包含4萬塊肌肉(分為15萬個肌肉束),外加由上頜神經和麵神經形成獨特的長鼻神經,變成了大象身上最為多功能的器官。


科普:大象的鼻子怎麼那麼長

通過精確協調的肌肉收縮運動,象鼻可以做許多事,如我們熟悉的卷取物體、吸水噴水。象鼻力量很大,能舉起350千克的重物,同時又支持細緻操作,能被大象用來擦拭眼睛。在運動能力如此強化的基礎上,大象並沒有犧牲其嗅覺,它的嗅覺可能有獵犬的四倍靈敏。

至於大象為何會進化出這樣一副長鼻子,一篇發表於2015 年的論文提出了新的解釋:長鼻子是幫助大象進食,使它維持巨大體形的關鍵。

對於草食動物而言,體形越大,需要面對的天敵越少,大象幾乎可以算是站在了食物鏈頂端的生物。但同時,它新陳代謝消耗的能量也與體形正相關,必須大量進食,才不至於餓死。

然而,由於咬合頻率低,吃東西慢悠悠的,單靠口腔容量本身,大象根本吃不完日常所需的足量食物。因此,它的長鼻子就變得尤其重要,在靈巧的鼻子的輔助下,大象一次性進食量顯著提升,等於幫它擴大了“軟的口腔容積”,使其進食量能夠與體重相稱。同樣的情形也發生在長頸鹿身上,它的長舌頭也是其“軟的口腔容積”的一部分,只不過不及大象的鼻子顯眼。


科普:大象的鼻子怎麼那麼長

象鼻為進食提供的好處還不止於擴大吃進食物的數量,同時,它還提升了大象進食的質量。

由於體形巨大,大象選擇的食物一般都是比較大型的植株,而植物隨體積增長,葉子的比例和含氮的比例都會降低。若是僅僅一股腦吃進口中,攝取營養的效率很低。一頭3500千克的大象,與一頭350千克的羚羊相比,並不能靠吃進十倍於後者的食物就能獲得十倍於後者的能量。


科普:大象的鼻子怎麼那麼長

這就要求大型動物在吃進食物之前,先剔除那些營養少、難消化的部分,再吃進剩餘的葉子。純粹的口腔當然無法做到這點,而有靈活器官輔助的“軟的口腔”,則正為扮演這一角色進化而來。

遺憾的是,儘管研究者用現存的18種草食動物建立量化模型,檢驗了他們關於“軟的口腔”提升進食效率的理論。但因為軟組織很難留下化石,他們還缺少證據來證明確實就是這一因素決定了象鼻的進化。所以,這也只能看作目前最靠譜的假說,而非確切的答案。


分享到:


相關文章: