施一公|为什么大型猫科动物很多,却少有大型犬科动物?


施一公|为什么大型猫科动物很多,却少有大型犬科动物?
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施一公|为什么大型猫科动物很多,却少有大型犬科动物?
猫科动物中的狮子和老虎 , 一直占据着食物链的顶端 , 但不知道你是否发现 , 同样是非常成功的掠食者 , 野生动物中大型猫科动物很多 , 大型犬科动物的数量却很少 。 两个物种间如此大的体型差异是如何形成的 , 我们来简单的分析一下 。
【施一公|为什么大型猫科动物很多,却少有大型犬科动物?】
其实 , 自然界从不缺少大型动物 , 像大象、蓝鲸这样的动物基本都以吨为单位来描述体重 。 不过 , 我们所说的体型大这是以猫科动物中的老虎、狮子等的大体型动物的标准的 。 即使是这样 , 我们也可以看出犬科动物依然和猫科动物有不少的差距 。
这很大一部分取决于猫科动物与犬科动物捕食方式的不同 , 不同的捕食策略让它们对于能量的摄取与消耗形成了差异 , 进而影响了体型的上限 。 能量作为生命活动的基础 , 通过捕食 , 食肉动物就能获取自身所需要的营养 。
但猎捕动物本身就是一种消耗能量的过程 , 因此任何食肉动物在猎捕时都需要评估能量的的失去 , 从而做出合理的策略 。 就是在这一过程 , 猫科动物与犬科动物走上了不同的进化道路 。
大型猫科动物多以伏击猎物为主 , 它们通常喜欢潜伏在草丛后方 , 借助植被的掩护悄悄接近猎物 , 趁其不备发起突袭 , 追上并扑倒猎物 , 锁喉或咬断颈椎使其窒息 。 这样的伏击让它们避免费力进行太长时间的追赶 , 同时也减少了与对方肉搏的机会 , 而这个过程正是捕猎中最耗能得环节 。
伏击得猎捕策略让猫科动物的身体灵活 , 且爆发力极强 , 比如猎豹得时速可能达到110km左右 。 当然这也给它们带来另一个缺点 , 那就是耐力极差 。 一般的大型猫科动物 , 如果在爆发过程没有将猎物制服 , 可能就要挨饿许多天了 。
犬科动物的策略正好和猫科动物相反 , 它们更擅长奔跑追逐 , 极具耐力 。 发现目标后 , 它们会通过不断地追逐将猎物从群体中孤立出来 。 不同于猫科动物用前肢扑到猎物 , 犬科大多通过牙齿进行撕咬 , 最终猎物会在极度的疲惫与惊恐中 , 失血过多而死 。
同时 , 犬科动物的群居行为比猫科动物更为普遍 。 虽然群体攻击确实是有效的手段 , 但如果把猎捕行为从个体放大到群体行为 , 这或许并不是最划算的 。 相比较以个体生存的猫科动物来说 , 在食物的分享上 , 它们的生存难度确实小很多 。
如果将猎捕方式与能量的得失联系起来 , 或许每个物种为何发展出这样的体型更有深刻的理解 。 刚才讲到犬科动物的群体攻击会让食物的缺口显著增加 , 1只动物1块肉和10只1块肉的生活状态必定差异很大 , 这意味着犬科动物想要长到大型猫科动物那样的体型 , 势必要获得更多的食物 。
但这在现实中很难实现 。 首先 , 同样作为顶级猎捕者 , 在经过逐级的能量递减后 , 流向它们的能量本身就打了折扣 , 要想获得如此多的食物 , 势必要站在食物链金字塔的最顶端 , 而且还需要环境能供养得起的情况下 。 现实世界符合这些条件的生态系统少之又少 。
而消耗资源少的猫科动物这时的优势就十分明显 , 因此体型的大型化会更容易一些 。 要想生存只能差异竞争 , 而合作就是最现实的手段 。 这反而也成为了限制它们体型的一个重要因素 。