摘要:法国国家科学研究院的一项突破性研究通过分析8万多块动物骨骼化石,揭示了人类活动对动物体型演化的深远影响。这项发表在《美国国家科学院院刊》上的研究发现,在过去8000年的大部分时间里,野生动物和家畜的体型变化保持着惊人的同步性,但这种平衡在约1000年前被彻底打
信息来源:https://www.myscience.org/en/news/2025/human_impact_evolution_domestic_and_wild_animal_body_size_has_intensified_last_millennium-2025-cnrs
法国国家科学研究院的一项突破性研究通过分析8万多块动物骨骼化石,揭示了人类活动对动物体型演化的深远影响。这项发表在《美国国家科学院院刊》上的研究发现,在过去8000年的大部分时间里,野生动物和家畜的体型变化保持着惊人的同步性,但这种平衡在约1000年前被彻底打破。自中世纪以来,人类的选择性压力导致家畜体型不断增大,而野生动物则因栖息地破坏和狩猎压力而体型逐渐缩小。
这一发现挑战了传统观念,即认为人类驯化活动从一开始就导致了动物体型的显著分化。研究表明,在中世纪之前的7000年里,环境和气候变化对动物形态的影响远比人类活动更为重要。只有当人类社会发展到足以对环境产生前所未有的冲击时,才开始显著改变动物的进化轨迹。
拉伊奥莱羊羔(一种原产于法国塞文山脉地区的绵羊)。在地中海西北部地区,8000年来,野生和家养动物的体型一直受到环境和人类活动压力的影响,而这种压力在过去1000年里愈演愈烈。© Allowen Evin
研究团队对法国南部311个考古遗址进行了详细分析,这些遗址的时间跨度从新石器时代一直延续到现代。通过测量绵羊、山羊、猪、牛、鸡、兔子等家畜以及鹿、野兔、狐狸等野生动物的骨骼,科学家们构建了一个前所未有的长期数据集。这种规模的研究在考古学和进化生物学领域都属首次,为理解人类与动物关系的历史演变提供了宝贵的定量证据。
气候主导的同步演化阶段
在新石器时代到中世纪的漫长历史时期中,野生动物和家畜展现出了令人意外的体型演化同步性。这种同步性表明,在人类文明的早期阶段,自然因素仍然是塑造动物形态的主导力量。气候变化、环境波动和生态系统的自然演替对所有动物物种产生了相似的选择压力,无论它们是否已被人类驯化。
研究团队将这些骨骼测量数据与古环境、古气候记录进行了详细比对,发现动物体型的变化模式与区域性的温度波动、降水变化和植被演替密切相关。在气候温暖期,动物普遍趋向于体型较小,这符合生物学中的贝格曼定律——即温血动物在较温暖的环境中倾向于具有较小的体型以便更好地散热。相反,在气候较冷的时期,动物体型往往增大以保持体温。
这种气候驱动的体型变化不仅影响个体物种,还在整个生物群落水平上产生协调一致的效应。家畜虽然已经脱离了完全的野生状态,但在这一阶段仍然主要受到与野生动物相同的环境选择压力影响。早期的农业社会虽然已经开始驯化动物,但其技术水平和社会组织程度还不足以完全隔离家畜与自然环境的相互作用。
中世纪转折点的历史意义
约1000年前标志着动物体型演化历史的一个关键转折点。从这一时期开始,野生动物和家畜的体型演化轨迹开始显著分离,这种分离反映了人类社会发展水平的质跃。中世纪欧洲社会的技术进步、农业集约化和贸易网络的扩展,为更精细的动物选择和管理提供了条件。
家畜体型的持续增大反映了人类对动物生产力的不断追求。较大的牛能够提供更多的肉类和奶制品,较大的羊能够产出更多的羊毛,较大的猪能够提供更丰富的脂肪和蛋白质。这种对体型的选择不仅是为了满足日益增长的人口需求,也体现了社会财富积累和技术能力提升的成果。选择性育种技术的发展使得农民能够有意识地培育具有期望特征的动物,从而加速了家畜体型的演化进程。
与此同时,野生动物面临着截然不同的生存压力。人类活动的扩张导致自然栖息地的大面积丧失和破碎化,迫使野生动物在日益狭小的生存空间中竞争资源。狩猎活动的加剧不仅减少了野生动物的数量,还对其体型产生了选择性影响。大型个体往往更容易成为猎人的目标,因为它们提供更多的肉类资源,同时也更容易被发现和捕获。这种选择性捕猎逐渐改变了野生动物种群的遗传结构,使得较小体型的个体在繁殖成功率上具有优势。
现代生态系统的深层影响
这项研究的发现对于理解现代生态危机具有重要启示。过去1000年中观察到的动物体型分化趋势在近代史上进一步加速,工业革命以来的环境变化更是将这种趋势推向极端。现代农业的工业化生产模式追求最大化的动物产出,导致家畜品种的体型和生产性能达到了前所未有的水平。
现代肉鸡的体重比1950年代增加了近4倍,现代奶牛的产奶量也远超历史水平。这种极端的人工选择不仅改变了动物的外观和生理特征,还可能影响它们的行为、免疫系统和整体健康状况。与此同时,野生动物继续面临着栖息地丧失、气候变化和人类活动干扰等多重压力,许多物种的平均体型持续缩小。
研究数据显示,这种体型分化不仅是表面现象,更反映了生态系统功能的深层变化。体型是动物生态功能的重要指标,它影响着动物的代谢率、繁殖策略、食物需求和在生态系统中的作用。当生态系统中的动物群体体型结构发生系统性改变时,整个生态网络的能量流动和物质循环都会受到影响。
科学方法论的创新意义
这项研究在方法论上的创新同样值得关注。通过整合生物考古学、气候建模和现代生态学的研究方法,科学家们建立了一个跨越数千年时间尺度的动物体型数据库。这种长时间序列的分析方法为理解生物演化的时间动态提供了新的视角,也为预测未来的演化趋势奠定了基础。
法国南部作为研究区域的选择具有特殊的科学价值。这一地区拥有丰富的考古遗址和完整的沉积记录,同时也经历了从新石器时代农业革命到现代工业化的完整历史过程。通过在这一相对稳定的地理区域内进行长期追踪,研究人员能够更好地分离人类活动与自然环境变化对动物演化的不同影响。
研究团队采用的多学科合作模式也为未来的相关研究提供了范例。预防性考古学与研究性考古学的结合,不仅最大化了科学数据的收集效率,也体现了文化遗产保护与科学研究的有机统一。这种合作模式有望在全球范围内推广,为构建更完整的人类-环境相互作用历史图景做出贡献。
来源:人工智能学家