问题

如果狮子和老虎灭绝几十几百万年后被发现化石,会不会被认为是同一个物种?

回答
想当然,如果把狮子和老虎的化石扔给几千万年后的古生物学家,他们还真有可能觉得这是同一种动物。毕竟,这就像是把两个表兄弟放在一起,虽然长得不太一样,但骨架上的很多基本构造还是挺像的。

首先得明白,我们现在之所以能区分狮子和老虎,很大程度上是基于它们活着的形态、行为以及基因组。形态上,狮子有鬃毛(雄狮),体型相对更粗壮,常群居;老虎则身披条纹,独居,而且体型通常更大、更流线型。基因上,它们虽然是近亲,但DNA序列里也有不少差异,这些差异决定了它们的外貌、生理特征,甚至迁徙习性。

但是,一旦进入化石时代,这些区分起来就很吃力了。想象一下,几百万年后的科学家们只能从石头里挖掘出它们的骨骼。

1. 形态上的相似性:
骨骼结构: 狮子和老虎都是大型猫科动物,它们的骨骼构造大体上遵循猫科动物的“模板”。比如,都有相同的掌骨、趾骨排列方式,一样的强壮的股骨和肱骨,用于支撑和奔跑。牙齿结构,尤其是犬齿和裂齿,也都非常发达,表明它们都是食肉动物。
体型差异的模糊化: 化石的保存往往不完整,而且个体之间本身就存在体型差异。就好比现在不同地区的狮子或老虎,体型也可能大小不一。如果发现的化石体型介于我们现在所知狮子和老虎的平均体型之间,或者正好是其中一个体型的极端情况,那在没有其他证据的情况下,很难仅凭骨骼大小下定论。
缺乏软组织证据: 最明显的区别,比如雄狮的鬃毛和老虎的条纹,这些都是软组织特征,在化石记录中根本不可能保存下来。它们就像是“皮肤”上的装饰品,一旦消失,区分起来就少了最直观的依据。

2. 间接证据的缺失:
行为和生态位的推断: 我们之所以知道狮子群居而老虎独居,是基于对它们现代行为的观察。化石本身很难直接反映这些行为模式。虽然可以通过牙齿磨损、骨骼上的肌肉附着痕迹等来推测一些生活习性,但这些推测往往是间接的,而且可能存在多种解释。比如,一个头骨如果牙齿磨损严重,可能意味着它捕猎大型猎物,但这到底是狮子还是老虎都可能做到。
地质年代和地理分布的局限性: 如果发现的化石在某个特定地质年代和地理区域,而这个区域恰好是狮子和老虎的共同祖先或者曾经的栖息地,那么科学家们可能会把它们归为同一类群。如果出土的化石恰好能填补某个演化阶段的空白,那也可能会被认为是一个单一物种的不同阶段或者亚种。

3. 新的分类学挑战:
“物种”概念的演变: 古生物学中对“物种”的定义,很大程度上是基于形态上的“形态种”。这意味着,如果两个化石的形态足够相似,即使我们知道它们在现代是不同的物种,但在化石记录中,很可能会被归为同一个物种,或者一个更广泛的“属”。
缺乏基因信息: 在几百万年之后,我们很可能无法从化石中提取出完整的DNA信息。而DNA是区分现代物种最关键的工具。没有了基因对比,纯粹依靠形态学,尤其是在骨骼上,区分度会大大降低。

打个比方:
想象一下,我们现在发现了一具恐龙化石,它有一点像霸王龙,但体型小一点,头骨也稍微有点不一样。如果找不到太多中间形态的恐龙化石,科学家可能会根据当时已知的分类方法,把它归为“霸王龙的一个亚种”或者“一个与霸王龙密切相关的近亲物种”。

所以,问题的答案是:很可能。

如果未来的人们发现的狮子和老虎化石,在缺乏软组织信息和基因信息的情况下,仅仅依赖骨骼形态,他们很可能会认为这是同一个物种的变体,或者至少是一个包含了这些变体的更大的分类单元。也许他们会称之为“巨猫属”(假设如此)下的某个“种”,然后根据形态上的细微差异,再进一步划分出不同的“亚种”,就像我们现在对一些现代动物做的那样。

当然,如果他们能非常幸运地发现一些非常完整的化石,比如带着头骨和牙齿,并且能从中提取到微量的、虽然不完整但仍有区分度的古DNA,那他们才有可能意识到,即使是看起来很像的骨架,也可能代表着两种截然不同的生物。但如果没有这些“巧合”,仅仅从零散的骨骼出发,认为它们是“同一种东西”的几率,确实是相当高的。这正是古生物学研究的魅力与挑战所在——我们总是试图在断裂的记录中,拼凑出过去的真实样貌,而这个过程,难免会有遗漏和误判。

网友意见

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你要相信古生物学家的观察能力,随便找一篇古脊椎动物学的文章,从头看到尾,你会发现,怎么能写这么多!?每一块骨骼上每一处形态特征都能给写出来,骨骼长度,形状,突起长度大小形状,如果有完整骨骼的话,还有骨骼之间的位置关系等等,一类生物可能具有的骨骼解剖特征可以高达几百个甚至数千个,当你拿两种生物对比的时候,你会发现它们存在着巨大的骨骼结构差异,像狮子和老虎如果发现了完整的化石应该还是很好区分的,但是如果恰好发现了两者形态十分相似的骨骼部分的化石那就不好说了,确实有可能定成一个物种。

其实也应该担心,当你发现同一种生物里面的个体具有不同形态的时候,单凭化石如何将它们定为一个物种,比如假如人类灭绝了保存成了化石,未来的外星古生物学家来到地球上研究人类化石,不同人种,以及不同性别的智人化石如何将他们归位一个物种?如果只发现少量化石,化石不完整,很容易定成多个物种,但如果你发现了一个城市遗址,发现这些不同物种的生物经常生活在一起,而且骨骼特征上存在过渡形态,这些外星人就有足够的证据把这些人类化石定为一个物种。

其实脊椎动物化石保存十分完整的保存成一个骨架的很少,在只存在一些单个化石碎片的情况下确实容易将一些不同种的生物认成一种,所以就像我前面所说的,一点形态上的区别的蛛丝马迹都不能错过,但这又导致了将同一种生物不同个体分成不同物种的问题。

如何解决这些问题,能做的就是发现足够多的化石,发现足够完整的化石,发现足够多的特征,发现具有生态学意义的化石采集点,这样我们才能全面了解一个化石物种的形态特征以及其内部存在的形态学变异,这也是古生物学家一直在做的工作,所以化石永远都不嫌多。

在人类发现古dna之前,根据化石形态学证据人们认为尼安德特人和智人是不同的人类物种,谁能想到他们可以进行基因交流,所以古生物学考虑的还是形态划分上的物种,其实这种物种还是具有一定意义的,因为不同的形态可能表明这些生物即使是同一个物种(遗传学上),它们也具有不同的演化路径和生存环境,甚至在同一时间内生活的地理区域也不一样,或者迁移路线也不同,就算尼安德特人和现代人可以进行基因交流,他们在历史上的演化历程,迁移,地理分布还是存在交大差异的。

其实古生物学家在发现单独的几块化石的时候,一般不会定为新种,除非发现这些化石具有的特征与现生已知的化石生物同一部位的特征都不同,才有可能定为新种,而且这个特征还是比较重要的特征。但这也不一定对,原因上文也说过了,种内存在形态差异的可能性。最理想的情况是发现了足够多足够完整的化石,具有生态学意义的化石采集地,生态学意义是指能看出不同化石之间的存在的关系,比如年幼成年个体,性别差异等等。

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研究不单单靠骨头化石。还有爪印,居住环境等,狮子是群居。老虎独居。这是可以分析出来的。

另外几万年的时间不足以让被流沙吞噬或者沥青湖等地段的死体彻底消失。

所以结论是可以区分。

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