長頸鹿是從“短頸鹿”進化而來的,這個事實毫無疑義,古生物學家甚至找到了介于二者之間的過渡型“中頸鹿”的化石。但是長頸鹿的脖子是怎么進化來的?這個問題的答案就不是那么顯然了。我們從中學生物課學到過,歷史上有兩種關于生物進化的理論曾經爭得很厲害,課本上舉的例子,正是關于長頸鹿的進化。
第一個關于生物進化的理論是拉馬克提出來的,其核心是有一種內在的動力驅使生物向前發展,而由于“用進廢退”,習性會讓生物的器官出現獨特的形態。在1809年出版的《動物哲學》一書中,拉馬克舉長頸鹿為例說明后者:“觀察習性影響長頸鹿奇特的形態和大小,是很有意思的:這種最高的哺乳動物生活在非洲內地,那里的土壤幾乎總是干枯、貧瘠的,因此它不得不靠吃樹葉為食,一直盡力要夠到樹葉。由于該物種長期保持著這個習慣,導致了它的前肢變得比后肢長,而它的脖子則延長到了這樣的長度,長頸鹿即使不用后肢直立,高度也能達到6米。”
達爾文提出了第二個關于生物進化的理論,那就是自然選擇學說。不過,最早用自然選擇來解釋長頸鹿脖子的進化的,不是達爾文,而是獨立提出自然選擇學說的華萊士,是他在1858年寄給達爾文的論文中簡單地提到的。
華萊士當時并不知道達爾文已秘密研究自然選擇學說很多年。他的來稿促使達爾文在第二年發表《物種起源》。也許是不想和華萊士撞車,達爾文在《物種起源》的早期版本中并沒有提及長頸鹿的脖子進化,而是以長頸鹿尾巴為例。一直到《物種起源》的第6版,為了反擊動物學家米瓦特的批評,才用很長的篇幅討論長頸鹿脖子的進化。其主要觀點是:原始長頸鹿中有的較高有的較矮,當食物缺乏時,較高的個體能吃到較高處的樹葉,是其他動物吃不到的,因此有生存優勢,能留下更多的后代。一代又一代選擇的結果,長頸鹿的脖子就變得越來越長。
遺傳學建立以后,人們知道了后天獲得的性狀是無法遺傳的,即使長頸鹿的祖先由于老是伸脖子讓脖子長了一點,也無法讓后代天生就有長脖子。拉馬克的假說無人相信了,達爾文的說法就傳開了。非洲草原在旱季時的確會出現食物缺乏,而長頸鹿作為最高的動物,也的確能吃到其他動物吃不到的樹葉,達爾文的解釋非常直觀,很有說服力。
但是這個解釋也只是假說,并沒有證據。反而有些反面的證據。例如,長頸鹿并不是總是伸長脖子吃高處的樹葉,在有的地方,長頸鹿大約有一半的時間是彎著脖子吃低處的樹葉。而且,與達爾文設想的相反,在旱季時反而是高樹的葉子少了,長頸鹿不得不去吃矮灌木的葉子,這個時候長脖子似乎并沒有顯示出生存優勢。
長脖子還有生存劣勢。由于頭比心臟幾乎高了3米,為了能保障大腦的血液供應,長頸鹿的心臟很大,動脈管壁很厚,使得長頸鹿的血壓是所有哺乳動物中最高的。對生存不利的特征有時也能進化出來。例如雄麋鹿的大角并不利于生存,但是由于雄麋鹿用角打架爭奪配偶,讓大角有了生殖優勢,這些笨重的特征不僅保留了下來,反而越來越笨重。達爾文把這種現象叫做性選擇。
那么長頸鹿的長脖子是不是對它們的求偶很重要呢?是的。在求偶季節,雄長頸鹿會揮動長脖子互相撞頭進行決斗,脖子越長,就越容易獲勝取得交配的機會。這種決斗非常激烈,有時甚至能導致死亡。雌鹿也比較喜歡接納脖子較長的雄鹿。
因此瑞典動物學家西蒙斯和納米比亞動物學家希培斯在1996年提出長頸鹿的長脖子是性選擇的結果。那么為什么雌長頸鹿也會有個沒什么用的長脖子呢?有時候只對一性有用的特征,由于遺傳的原因,也會在另一性出現,例如雄性哺乳動物的乳頭。不過在這種情況下,兩性還是會出現顯著差別的(畢竟雄性的乳頭是不發育的)。西蒙斯和希培斯認為雄長頸鹿的頭、脖子都比雌鹿重,就體現了這種差異。