🐋海洋探秘|为什么大型食草动物要比大型食肉动物大?🐋

海米们,你们知道吗?大型食草动物要比大型食肉动物大。这是一个普遍存在的现象。就现在的陆地生态系统做横向比较,食草动物中最大的是长鼻目的非洲象和亚洲象,体重达5吨或更高,其次是奇蹄目的白犀牛和印度犀牛,体重在4吨以上。此外,偶蹄目的河马成年后通常能达到3吨,长颈鹿和非洲水牛也都能达到900千克。同纬度的食肉动物中,最大者是食肉目的虎和狮,体重都在300千克以下。即使放眼全球,最大的陆生食肉动物北极熊也只有800千克,很少达到1吨。两相对比,食草动物明显胜出。
如果在地质史上纵向比较,仅就哺乳动物繁盛的全新世而言,最大的陆生动物是奇蹄目的巨犀,生活在渐新世到中新世,肩高约5米,颈长1.3米,重15~20吨;其次是长鼻目的恐象,生活在渐新世到更新世,肩高为3~4.5米,重12吨以上;同目的猛犸象生活在更新世到全新世,肩高4米,重可达6~8吨,个别也可达12吨;奇蹄目的板齿犀生活在上新世到更新世,肩高2米,体长5米,重5吨多,还有长达2米的巨角。另外,更新世美洲的大地懒体长6米,重可达4吨。它们都是素食者,而有史以来最巨大的陆生食肉哺乳动物是中爪兽目的安氏中兽,生活在晚始新世,肩高1.8米,重约1.7吨,显然要败下阵来。

从左到右依次是安氏中兽、智人、板齿犀、大地懒、猛犸象、巨犀、恐象。
海洋生态系统的情况有些不同。它的主要生产者是单细胞浮游生物,需要经过多级食物链才成为大型生物的食物。所以,除了以泽泻目海草为主食的海牛目,我们几乎无法找到以“草”为食的大型海洋动物——它们的体重大约为600千克,但18世纪灭绝的大海牛体重可达5吨。
海牛母子,它们的主食是海床上的海草,偶尔也吃海鞘和小鱼,在亲缘上与象接近。
但是,另一方面,海洋中的滤食者以持续过滤海水的方式获得食物,与陆生食草动物持续啃咬的进食策略在本质上是一样的,而且同样处于食物链中较低的营养层。所以,蓝鲸虽然几乎只吃磷虾,仍不妨被视作“大型食草动物”在海洋中的代表。它们是有史以来最巨大的动物,重到无法测量,应该超过180吨。类似的还有长须鲸、灰鲸等须鲸亚目的成员,体重常常超过30吨。与此相对比,最大的海洋食肉动物是抹香鲸,体重在25吨左右。所以,对这一规律更好的描述是:“持续进食者”的体形上限要比“突击掠食者”的体形上限更大。

现存鲸目物种,头朝右者为“须鲸”,头朝左者为“齿鲸”
产生这一现象的主要原因是生存策略上的差异:
持续进食者通常能够获得充足而稳定的食物来源,即便是在雨旱交替的东非洲大草原,食草动物们也能追逐水草,以保证食物供应。所以,为了抵御掠食者时,以极高的速度长大,在体形上压倒对方,就成了食草动物们自保的非常可行的方案。而且,个头越大越好,不但要超过所有的潜在掠食者,还要超过自己的同类,争夺交配的优先权。这形成了非常强的选择压力。
突击掠食者则不然。它们没有必要对抗最大的猎物,量力而行即可。而且,更大的体形意味着更大的食物需求和更大的运动负担,令捕猎收获的能量难以弥补消耗的能量。由此,它们也就不得不选择更大的猎物,面对更大的狩猎风险。所以,单纯的大体形不但对掠食者的进化优势非常有限,反倒可能成为劣势。
需要注意的是,上述的大型食草动物和大型食肉动物很少出现在同一条食物链中,而掠食者通常要比猎物更大才能保证狩猎成功率。这使得顶级掠食者们在自己的食物链中仍然总是最大的,比如由浮游生物、软体动物、鱼类、乌贼、海豹和虎鲸构成的食物链。这也意味着,针对这一问题我们不能用“能量在食物链中的传递效率只有10%~20%”来解释,因为能量传递效率描述的是整个营养层,而非营养层中的个体。
当然,这一规律也有不少例外,比如史上最大的海洋爬行动物是三叠纪的秀尼鱼龙。它们主要掠食鱼类和软体动物,而当时这些猎物非常充沛,以至于它们可以长到21米长,重量可能接近100吨。


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