大多数人对树懒并不陌生，这种像熊一样的动物悬挂在树上，生活缓慢，消化一餐需一个月，每周仅排便一次。它们最近的亲属是食蚁兽和犰狳，虽然这个组合听起来有些奇怪，但确实有其原因。如今，只有两种树懒存活，但历史上曾有数十种，包括一种以瓶鼻状的口鼻吃蚂蚁的树懒，以及一种可能类似于现代犰狳祖先的树懒。大多数灭绝的树懒也不生活在树上，因为它们太大了。最大的树懒属于巨型树懒属（Megatherium），体型约与亚洲公牛相当，重达约8000磅。佛罗里达自然历史博物馆的脊椎动物古生物学馆长瑞秋·纳杜基表示：“它们看起来像是五倍大的灰熊。”纳杜基是发表在《科学》期刊上的一项新研究的共同作者，科学家们分析了古代DNA，并比较了来自17个自然历史博物馆的400多件化石，以弄清灭绝树懒为何如此巨大。地面树懒的体型差异很大，从真正巨大的Megatherium——可以用灵活的舌头从树顶撕下树叶，类似于长颈鹿的生态替代——到体型适中的沙斯塔地面树懒，它们在北美西南部的沙漠中肆虐。生活在树上的树懒则普遍较小，平均体重为14磅，而那些在地面上活动的树懒则平均约为174磅。树木对重量的严格限制并不难理解，这也是现代树懒具有奇特弹性特质的原因：树枝在承受过多压力时会折断，而树懒通常并不以迅速避开突发灾难而闻名。据报道，树懒能承受高达100英尺的坠落。然而，考虑到即使是中等高度的坠落也可能造成严重损伤，而亚马逊雨林中的某些树木高度接近300英尺，因此在树上活动时尽可能小是进化上的合理选择。至于为何某些地面树懒变得异常巨大，而其他则满足于较大的体型，这一点尚不清楚。可能有多种原因，这也是科学家难以自信回答这一问题的原因之一。更大的体型可能在寻找食物或躲避捕食者方面具有优势。例如，地面树懒特别喜欢洞穴，它们的体型无疑在寻找和建造庇护所的能力上发挥了作用。体型适中的沙斯塔地面树懒喜欢位于大峡谷悬崖侧面的自然小洞穴，这些洞穴就像巨大的地质肺的肺泡。这些洞穴也充当了方便的厕所；1936年，古生物学家在米德湖附近的兰帕特洞穴发现了一堆厚达20英尺的化石树懒粪便、蝙蝠粪和包鼠窝。更大的树懒并不局限于现成的洞穴。它们可以用已知的最大爪子之一，从裸露的土壤和岩石中凿出自己的洞穴。它们留下的许多洞穴至今仍然存在，内部墙壁上有爪痕装饰，证明了它们古老的巢穴挖掘。体型差异可能还与气候、树懒物种之间的亲缘关系和代谢率有关。为了准确区分这些可能性，研究人员需要大量不同类型的数据。作者结合了化石形状的信息与来自现存和灭绝物种的DNA，建立了一棵树懒的生命树，追溯到其起源超过3500万年前。在这棵树架的基础上，他们加入了数十年来关于树懒生活环境、食物及其是攀爬者还是步行者的研究结果。由于作者特别关注体型的进化，他们通过测量数百件博物馆化石收集了最终分析所需的数据，估算树懒的体重。佛罗里达博物馆在此过程中发挥了特殊作用。纳杜基表示：“我们拥有世界上最大规模的北美和加勒比岛树懒收藏。”她仔细测量了117根肢骨，并与同事分享了这些数据。作者将所有信息混合在一起，经过计算，得出了一个完整的答案。结果显示，树懒的体型差异主要受到它们生活栖息地类型及气候变化的影响。纳杜基表示：“综合所有这些因素，并通过多种不同情景运行进化模型，这是之前从未做过的重大工作。”树懒王朝的兴起与地球气候的重大变化相吻合。科学家们可以合理地认为，最早的树懒被称为Pseudoglyptodon，生活在3700万年前的阿根廷。研究分析表明，最早的树懒可能是小型地面栖息者，大小类似于大丹犬。在其进化历史的不同阶段，树懒采用了半树栖的生活方式。然而，并非所有树懒都留在树上。包括Megatherium和Mylodon在内的最大树懒，可能源于一种适应树木生活的树懒，最终决定坚守地面。在这些犹豫不决的攀爬者和行走者的背景下，树懒的体型在大约2000万年内几乎没有变化，无论它们偏好的运动方式如何。然后，发生了一场震撼性的事件。在现代华盛顿州和爱达荷州之间，以及俄勒冈州和内华达州的部分地区，出现了一个巨大的伤口，岩浆从中涌出。这在太平洋西北部留下了近600,000立方英里的伤疤。至今，在哥伦比亚河沿岸仍可见这些岩石柱，它们的独特六角形状是由于岩浆冷却时硬化和裂开的方式。制造这些岩柱的火山事件是一个持续约75万年的慢燃过程，与一个称为中中新世气候最优期的全球变暖时期相一致。火山喷发释放的温室气体目前被认为是造成这种变暖的最可能原因。树懒对此作出了反应，体型变小。这可能是因为温暖的气候带来了更多的降水，促进了森林的扩展，从而为小型树懒创造了更多栖息地。体型缩小也是动物应对热应激的常见方式，且在化石记录中已多次得到证实。在火山沉寂后，世界保持温暖约一百万年。然后，地球重新恢复了长期的降温模式，这种模式持续至今。树懒也逆转了这一趋势。随着气温下降，它们变得更加庞大。树栖和半树栖的树懒显然受到必须生活在树附近的限制，而地面树懒几乎可以在任何地方生活。它们攀登安第斯山脉，扩散到开阔的草原，迁移到北美的沙漠和落叶林，并在加拿大和阿拉斯加的北方森林中安家。甚至还有适应海洋环境的树懒。Thalassocnus生活在安第斯山脉和太平洋之间的干旱地带。它们通过在海洋中觅食生存于这一恶劣地区。纳杜基表示：“它们发展出了与海牛类似的适应性。”它们的肋骨密度较大，有助于浮力，且长鼻子适合吃海草。这些多样化的环境带来了独特的挑战，地面树懒部分通过增大体型来应对。“这将使它们能够节省能量和水分，并更高效地在资源有限的栖息地中移动，”纳杜基说道。“如果你身处开阔的草原，体型较大能提供一些保护。”一些地面树懒的皮肤中还嵌有小石子状的骨皮，纳杜基提到这种与其犰狳亲属共有的特征，最近也在刺鼠中发现。更重要的是，较大的体型帮助树懒应对变冷的气候。它们在更新世冰河时代达到了最大体型，正是在它们灭绝之前。纳杜基指出：“大约15000年前，你开始看到它们的数量急剧下降。”关于树懒的命运仍存在争议，但考虑到人类在北美出现的时间与树懒大量灭绝的时间相近，这种推测并不难。具有讽刺意味的是，曾使它们免受大多数捕食者攻击并能隔绝寒冷的庞大体型反而成为负担。地面和半树栖树懒并不迅速，也没有良好的防御能力，因此很容易成为早期人类的猎物。树上的树懒则从安全的树冠中目睹了这一切，但即便如此，它们也未能幸免于难。即使在地面树懒在其他地方灭绝后很久，加勒比地区仍有两种树懒存活至4500年前。人类在加勒比地区出现的时间与埃及人在建造金字塔时相近。加勒比树懒在不久后便灭绝了。阿尔贝托·博斯卡伊尼、内斯托尔·托莱多、弗朗索瓦·普霍斯、爱德华多·索托、塞尔吉奥·维贾诺、伊格纳西奥·索托、丹尼尔·卡萨利、苏珊娜·巴尔戈、马克斯·朗格、胡安·L·坎塔拉皮埃德拉、赫拉尔多·德·尤利斯和蒂莫西·高丁等人也是该研究的共同作者。
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