封面故事
VOL:51期

獅子鬃毛不簡單!

封面故事曾彥誠 企編/吳欣庭、許雅筑

擁有濃密鬃毛的雄獅看起來雄壯威武,而沒有鬃毛的雌獅看起來身手靈巧。你可能以為鬃毛是雄獅必備的特徵,但其實在歐洲的舊石器時代岩洞中,史前人類所畫的壁畫裡,雄獅並沒有鬃毛,表示當時的環境裡存在著沒有鬃毛的獅子!原來雄獅的外形經過長年的演變,才統一成現在這樣擁有鬃毛的模樣。

如果你更仔細觀察,還可能發現有些雄獅的鬃毛是黃色或棕色,有些則是黑色。迪士尼動畫《獅子王》的主角辛巴就有一頭紅棕色鬃毛,牠的叔叔刀疤的鬃毛則是黑色的。刀疤在動畫中狡猾又落魄,不過現實情況與動畫相反,擁有黑色鬃毛的獅子才是身強體健的獅子王,不僅其他雄獅看到會怕,更是雌獅眼中的萬人迷!

究竟獅子為什麼會擁有鬃毛,而且黑色鬃毛特別受歡迎呢?這其實都是因為「演化」的關係,繼續看下去就知道!


天擇──適者生存

以前的獅子並沒有鬃毛,但後來雄獅卻都有鬃毛,這是牠們逐漸演化出來的特徵。不只獅子,世界上各式各樣的生物在時間的長河中也都曾改變樣貌,使得某些特徵消失、某些特徵保留,或發展出新的特徵。接著,有的生物滅絕,有的演變出新物種,形成今天多采多姿的大自然,這就是演化。
不過,為什麼會有演化呢?

天擇促成了演化

地球從誕生至今,環境不斷變化,原本是大海的地方成為陸地,原本覆蓋冰雪的地方成為草原,而地球上的生物,就必須配合環境變化才能存活下來。在環境中具有優勢的生物存活率高,可大量繁衍,把自己的特徵傳給下一代;處於劣勢的生物則會被淘汰。經過一段時間,環境再次改變,生物面臨新環境的挑戰,又會有一批生物存活、另一批淘汰。這種生存環境對生物的選擇和淘汰,叫做「天擇」,是促成演化很重要的力量。

在天擇的力量下,有三個因素會造成演化,第一是遺傳,第二是生物之間的差異,第三是突變。

遺傳是指上一代把特徵傳遞給下一代,例如我們會和父母長得像,是因為父母把他們的特徵遺傳給我們。但子代和父母不會完全一樣,而會同時繼承來自父親和母親的特徵,所以子代之間會有差異,也就是彼此身上的特徵不盡相同。

不同的特徵對環境的適應程度不同,如果環境發生變化,本來有利的特徵可能會變得不管用。例如有一對住在寒冷地區的動物兄弟,哥哥長了比較厚的皮毛,而弟弟的皮毛比較稀疏,本來在寒冷的氣候裡,哥哥適應較好,不過一旦氣溫忽然變很高,哥哥就會無法適應,而原本較弱勢的弟弟,反而能適應炎熱的新環境。

除此之外,在遺傳過程中偶爾還會發生意外──基因突變。雖然基因突變通常會使生物出現異常或生病,很快遭到淘汰,但有時也可能讓生物適應得更好,而得到這種特徵的後代就會迅速拓展。在天擇之下,特徵並沒有絕對的好壞,長最高的不一定最適合生存,眼睛不好也不代表很難活下去。最適應所在環境的特徵就能留下來,也就是「適者生存」。

為生存而戰

生物不但要適應環境改變,彼此之間還要競爭。當自然環境良好,生物族群的數量會逐漸增加,但食物、水、生活空間等資源卻是有限的,所以為了生存就必須競爭,為了競爭,生物會演化出不同的特徵。例如掠食者為了獵捕而演化出利爪、利牙等,獵物為了躲避追捕而演化出殼、甲,或快速逃竄的能力等等。

獅子、豹、老虎及家中的貓咪,全都是貓科動物,牠們在久遠以前擁有共同的祖先,後來散布在世界各個角落,歷經天擇而演化成不同的物種。早期的獅子因為有食物不足的壓力,所以演化出碩大的體形、銳利的爪子、靈活的前肢和適合撕咬的牙齒,並且過著群居生活。

獅子的鬃毛也是一種生存策略!

獅子原本沒有濃密的鬃毛,一直到大約32萬~19萬年前,其中一支族群演化出鬃毛,後來逐漸擴散開來,成為有生存優勢的種類。沒有鬃毛的獅子則在一萬年前完全消失。

科學家認為鬃毛可以保護獅子的脖子,減少雄獅受到致命傷,在打鬥時比沒有鬃毛的雄獅容易存活。不過有趣的是,現代在獅群中負責打獵的雌獅並沒有又濃又密的長鬃毛。原來,群居生活的分工合作,讓雄獅和雌獅的外形出現了差異。濃密的長鬃毛不只難以散熱,也會影響行動的敏捷度,負責打獵和育幼的雌獅並不需要;相反的,雄獅負責保護領土,會和其他雄獅打鬥,長鬃毛能夠提供良好的保護,鬃毛也就成了獅子王的正字標記。

不過,鬃毛之謎還不止於此。......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2019年4月 ]