對(duì)于為什么馬的臉很長(zhǎng)，有一個(gè)令人驚訝的簡(jiǎn)單解釋

一匹馬走進(jìn)酒吧，酒保問(wèn)：“為什么是長(zhǎng)臉”？這是書中最古老的雙關(guān)語(yǔ)之一，不乏有趣的答案。

跟我們的新評(píng)論我們加上我們自己的科學(xué)解釋：馬和許多其他大型哺乳動(dòng)物的臉很長(zhǎng)，只是因?yàn)樗鼈冐?fù)擔(dān)得起。

雖然這似乎是一個(gè)不太可能的話題，但“為什么長(zhǎng)臉？”是哺乳動(dòng)物進(jìn)化研究中的一個(gè)重要問(wèn)題。那是因?yàn)殚L(zhǎng)臉哺乳動(dòng)物不是隨機(jī)出現(xiàn)的。相反，較長(zhǎng)的臉通常與單個(gè)動(dòng)物群體中較大的體型相吻合。

我們稱這種效應(yīng)為“顱面進(jìn)化異速測(cè)定法”，或CREA。在貓、嚙齒動(dòng)物、鹿、袋鼠和一些猴子等截然不同的哺乳動(dòng)物群體中觀察到了它。如果你把羊的臉比作牛的臉，或者把小鹿的臉和巨大的駝鹿的臉比作一個(gè)大駝鹿的臉，你就可以看到CREA在起作用。

鑒于它的普遍性，令人驚訝的是，對(duì)CREA缺乏解釋。一個(gè)建議CREA模式可能是顱骨發(fā)育的先天部分，其中哺乳動(dòng)物的臉隨著動(dòng)物的生長(zhǎng)而自動(dòng)變長(zhǎng)。

這種解釋的障礙是在許多情況下，CREA模式不存在，或者被逆轉(zhuǎn)。

袋獾、海獺和逆戟鯨都比大多數(shù)親戚大，但臉部較短。同時(shí)，長(zhǎng)鼻蝙蝠、蜜負(fù)鼠和以花蜜為食的蝙蝠體型小，但臉長(zhǎng)。

顯然，哺乳動(dòng)物的大體型并不總是決定它的臉必須很長(zhǎng)。

那為什么CREA如此普遍呢？

我們認(rèn)為答案在于物種如何利用臉部進(jìn)食的簡(jiǎn)單生物力學(xué)。一個(gè)重要的觀察結(jié)果是，密切相關(guān)的動(dòng)物傾向于吃類似的食物。

例如，綿羊和牛吃同樣的草。然而，由于綿羊整體較小，它們必須用下顎、下頜肌肉和牙齒（占臉部大部分）咬得更用力。

碰巧的是，較短的臉在用力咬人方面更有效。這是因?yàn)橄骂M肌肉和牙齒之間的距離較小。燒烤鉗的工作原理是一樣的：你的手離尖端越近，你對(duì)牛排的抓握就越強(qiáng)。

因此，短臉的存在很容易解釋。更棘手的問(wèn)題是：如果短臉如此擅長(zhǎng)用力咬人，為什么大型哺乳動(dòng)物的臉更長(zhǎng)？

答案在于，大型動(dòng)物天生肌肉更大，更容易咬人。與較小的親戚相比，它們?cè)谝朔矫娌荒敲磁Α?/p>

換句話說(shuō)，較大的哺乳動(dòng)物可以“負(fù)擔(dān)得起”更長(zhǎng)的頭骨，這在一系列情況下都是有利的。在食草動(dòng)物中，較長(zhǎng)的臉更容易接觸到更多的葉子或大口大口。在食肉動(dòng)物中，較長(zhǎng)的臉可以在嘴里容納更大的尖牙，或者幫助下顎更快地閉合。

對(duì)“異常值”的解釋

我們對(duì)CREA的解釋也解釋了它的例外情況，這幾乎總是涉及飲食的重大變化。狗家族就是一個(gè)很好的例子。這個(gè)群體包括狐貍等小型獵物獵人和狼等大型獵物獵人。

小型獵物和大型獵物獵人都在他們的飲食組中遵循 CREA。換句話說(shuō)，一群狐貍中較大的個(gè)體將有更長(zhǎng)的臉。

然而，盡管狼往往比狐貍大，但它們的臉仍然比最大的狐貍短。我們認(rèn)為這是因?yàn)樗鼈儾妒掣蟮墨C物，因此需要更強(qiáng)的咬合力。

我們的解釋也適用于相反的情況。例如，蜂蜜負(fù)鼠和蒲豆可以“負(fù)擔(dān)得起”比它們較大的親戚更長(zhǎng)的臉，因?yàn)樗鼈兂愿浀氖澄铩］^長(zhǎng)的臉可以讓它們保持更長(zhǎng)的舌頭，或者很容易在土壤中嗅聞食物。

我們還預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)例外情況，即一個(gè)物種不使用其鼻子來(lái)捕獲或分解食物。人類，相對(duì)于巨大的腦殼，就是一個(gè)很好的例子。我們的物種根本不用它的臉來(lái)獲取食物;我們的雙手、工具和烹飪能力為我們完成了這項(xiàng)工作。

它的長(zhǎng)與短

我們的工作為理解不同哺乳動(dòng)物群體的面部長(zhǎng)度提供了一個(gè)新的框架。我們甚至可以用它來(lái)深入了解澳大利亞已滅絕的巨型動(dòng)物的覓食習(xí)慣。

至于馬，下次當(dāng)酒保問(wèn)“為什么是長(zhǎng)臉？”時(shí)，它應(yīng)該回答“因?yàn)槲屹I得起”，并留下慷慨的小費(fèi)。

薇拉·韋斯貝克副教授弗林德斯大學(xué);艾瑪·謝拉特，生態(tài)學(xué)與進(jìn)化生物學(xué)高級(jí)研究員，阿德萊德大學(xué)和雷克斯·米切爾， 博士后，弗林德斯大學(xué)

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