剑桥大学|物种间的竞争导致了更多形式的古代人类——无视脊椎动物的进化趋势

2024-04-20 09:50:07 108

物种之间的竞争在古人类的兴衰中发挥了重要作用,并为智人谱系产生了一种“奇异”的进化模式。

 

长期以来,气候一直被认为是人类物种出现和灭绝的原因。然而,在大多数脊椎动物中,已知物种间竞争起着重要作用。

 

现在,研究首次表明,在人类进化的500万年中,竞争是“物种形成”的基础,即新物种出现的速度。

 

今天发表在《自然生态与进化》杂志上的这项研究还表明,我们自己谱系的物种形成模式比其他哺乳动物更接近岛上的甲虫。

 

“我们一直忽视物种之间的竞争塑造了我们自己的进化树,”主要作者、剑桥大学克莱尔学院生物人类学家劳拉·范·荷尔斯泰因博士说。“气候对人类物种的影响只是故事的一部分。

 

在其他脊椎动物中,物种的形成是为了填补生态“生态位”,van Holstein说。以达尔文的雀类为例:有些进化出大喙来打坚果,而另一些则进化出小喙来以某些昆虫为食。当每个资源位都被填满时,竞争就开始了,所以没有新的雀类出现,灭绝接管了。

 

Van Holstein使用贝叶斯模型和系统发育分析表明,与其他脊椎动物一样,大多数古人类物种是在资源或空间竞争较低时形成的。

 

“我们在许多早期人类身上看到的模式与所有其他哺乳动物相似。物种形成率增加,然后趋于平缓,此时灭绝率开始增加。这表明种间竞争是一个主要的进化因素。

 

然而,当van Holstein分析我们自己的小组Homo时,发现是“奇怪的”。

 

对于导致现代人类的智人谱系,进化模式表明,物种之间的竞争实际上导致了更多新物种的出现——这与几乎所有其他脊椎动物的趋势完全相反。

 

“人类的物种越多,物种形成的速度就越高。因此,当这些生态位被填满时,某种东西驱使更多的物种出现。这在进化科学中几乎是无与伦比的。

 

她能找到的最接近的比较是生活在岛屿上的甲虫物种,那里的生态系统可以产生不寻常的进化趋势。

 

“我们在直接导致现代人类的人类物种中看到的进化模式比其他灵长类动物甚至任何其他哺乳动物更接近岛上的甲虫。

 

近几十年来,人们发现了几种新的人类物种,从南方古猿(Australopithecus sediba)到弗洛里斯人(Homo floresiensis)。Van Holstein 在古人类化石记录中创建了一个新的“出现”数据库:每次发现一个物种的例子并确定日期,总共大约 385 个。

 

化石可能是衡量物种寿命的不可靠指标。“我们发现的最早的化石不会是一个物种的最早成员,”van Holstein说。

 

“生物体化石的程度取决于地质和气候条件:是炎热的、干燥的还是潮湿的。由于研究工作集中在世界某些地区,我们很可能因此错过了一个物种的年轻或更老的化石。

 

Van Holstein使用数据建模来解决这个问题,并考虑了每个物种在其存在开始和结束时的可能数量,以及化石形成的环境因素,以生成大多数已知古人类物种(总共17种)的新开始和结束日期。

 

她发现,一些被认为是通过“再生”进化而来的物种——当一个物种慢慢变成另一个物种,但谱系没有分裂时——实际上可能已经“萌芽”了:当一个新物种从现有物种中分离出来时。

 

这意味着比以前假设的更多的古人类物种共存,因此可能相互竞争。

 

虽然早期的人类物种,如Paranthropus,可能在生理上进化以扩大它们的生态位 - 例如,调整牙齿以利用新型食物 - 但我们自己的人属中非常不同的模式的驱动力很可能是技术。

 

“采用石器或火,或密集的狩猎技术,是极其灵活的行为。能够驾驭它们的物种可以迅速开辟新的生态位,并且不必在进化新的身体计划时生存大量时间,“van Holstein说

 

她认为,利用技术进行概括并迅速超越迫使其他物种争夺栖息地和资源的生态位的能力,可能是最新研究检测到的智人物种数量呈指数级增长的原因。

 

但它也导致了智人——终极的泛化者。在几乎每个生态位中,与极其灵活的通才的竞争可能是导致所有其他人类物种灭绝的原因。

 

van Holstein补充道:“这些结果表明,尽管传统上它被忽视了,但竞争在整个人类进化中发挥了重要作用。也许最有趣的是,在我们自己的属中,它所扮演的角色与迄今为止已知的任何其他脊椎动物谱系都不同。

 

原文链接:https://www.cam.ac.uk/research/news/interspecies-competition-led-to-even-more-forms-of-ancient-human-defying-evolutionary-trends-in

400-000-0000 扫描微信
0.215351s