Why do giraffes have such long necks? A study led by Penn State biologists explores how this trait might have evolved and lends new insight into this iconic question. The reigning hypothesis is that competition among males influenced neck length, but the
长颈鹿为什么有这么长的脖子？宾夕法尼亚州立大学生物学家领导的一项研究探索了这种特征是如何进化的，并为这个标志性的问题提供了新的见解。主流假说是雄性之间的竞争会影响脖子长度，但研究小组发现，雌性长颈鹿的脖子比雄性长，这表明雌性长颈鹿的高营养需求可能推动了这一特征的进化
今天6月3日发表在《哺乳动物生物学》杂志上的一篇论文描述了这项研究，该研究探讨了野生长颈鹿和圈养长颈鹿的身体比例。研究小组表示，这些发现表明，脖子的长度可能是雌性深入树木寻找难以触及的树叶的结果
让-巴蒂斯特·拉马克和查尔斯·达尔文在他们的经典进化理论中都认为长颈鹿的长颈进化是为了帮助它们到达树上的高处，避免与其他草食动物竞争
然而，最近一个被称为“脖子换性”的假说表明，长颈的进化是由雄性之间的竞争驱动的，雄性将脖子摆动到对方身上以保持优势，这被称为脖子陪练。也就是说，脖子长的雄性可能在竞争中更成功，从而繁殖并将基因传递给后代。
“脖子换性别假说预测雄性的脖子会比雌性长，”Doug Cavener、Dorothy Foehr Huck和J.Lloyd Huck进化遗传学杰出主席、宾夕法尼亚州立大学生物学教授、该研究的主要作者说
“从技术上讲，它们确实有更长的脖子，但雄性的一切都更长；它们比雌性大30%到40%。在这项研究中，我们分析了数百只野生和圈养马赛长颈鹿的照片，以调查每种长颈鹿的相对身体比例，以及它们随着长颈鹿的生长和成熟可能会发生的变化。”
研究人员从公开的照片库Flickr和SmugMug中收集了数千张圈养马赛长颈鹿照片，以及它们在过去十年中拍摄的野生成年动物的照片
由于在没有已知长度的参考点的情况下，很难从照片中确定整体身高等绝对测量值，研究人员转而关注彼此之间的测量值或身体比例&mdash；例如颈部相对于动物的整个高度的长度。他们将分析限制在符合严格标准的图像上，例如只使用垂直于相机的长颈鹿图像，这样他们就可以始终如一地进行各种测量
Cavener说：“我们可以通过长颈鹿独特的斑点模式来识别它们。”。“多亏了动物园和水族馆协会，我们还掌握了北美动物园和野生动物园中所有马赛长颈鹿的完整谱系或家谱，以及它们的出生日期和转移史。”因此，通过仔细考虑这些信息，当照片拍摄时和动物的大致年龄，我们几乎可以在每一张圈养长颈鹿的照片中识别出特定的个体。这些信息对于了解雄性和雌性长颈鹿何时开始表现出体型差异以及它们的生长是否不同至关重要。“
出生时，雄性和雌性长颈鹿的身体比例相同。研究人员发现，尽管雄性长颈鹿通常在第一年生长得更快，但在三岁左右开始研究性成熟度之前，它们的身体比例并没有显著差异。由于身体比例在生命早期就发生了变化，研究小组将对年龄基本未知的野生动物的研究限制在成年长颈鹿身上。
研究人员发现成年长颈鹿的雌性脖子和躯干或身体的主要部分（不包括腿或脖子和头）按比例更长。另一方面，成年雄性长颈鹿的前腿更长，脖子更宽。圈养长颈鹿和野生长颈鹿的这种模式都是一样的。
“你经常看到长颈鹿，而不是伸展身体吃最高树枝上的叶子；尤其是女性；Cavener说：“长颈鹿是挑食的动物；它们只吃少数几种树木的叶子，而更长的脖子使它们能够深入树木，获得其他人无法获得的叶子。一旦雌性达到四五岁，它们几乎总是在怀孕和哺乳，所以我们认为雌性营养需求的增加推动了长颈鹿长颈的进化。“
研究人员指出，性别选择，即雄性之间的竞争或雌性之间对较大配偶的偏好，很可能是雄性和雌性之间总体体型差异的原因，就像许多其他大型有蹄哺乳动物一样，它们是一夫多妻制的，一只雄性与多只雌性交配。
他们认为，随着长颈的进化，性选择，包括雄性的推体和陪练行为，可能会导致雄性的脖子变宽。此外，雄性较长的前肢可能有助于交配，研究人员表示，这是一种短暂而富有挑战性的事情，很少观察到。
“有趣的是，长颈鹿是我们测量到头顶高度的少数动物之一&mdash；像人类一样&mdash；而不是枯萎；像马和其他牲畜一样，背部的最高部分，”Cavener说；更长的脖子和躯干&mdash；并且在外观上更倾斜，而雄性则更垂直。“
研究团队还利用遗传学来识别野生长颈鹿群体中的关系，以更好地了解哪些雄性长颈鹿成功繁殖。其目标是进一步阐明择偶和性别选择，并指导对这一濒危物种的保护工作。
”如果雌性觅食像我们怀疑的那样推动了这一标志性特征，那么它确实突出了保护其日益减少的栖息地的重要性，”Cavener说。“马赛长颈鹿的数量在过去30年中迅速下降，部分原因是栖息地的丧失和偷猎，我们必须了解它们的生态和遗传学的关键方面，以便制定最有效的保护策略来拯救它们。”这些雄伟的动物。“
除Cavener外，宾夕法尼亚州立大学的研究团队还包括生物学学术分支Monica Bond、生物学学术分支Lan Wu Cavener、研究时在Grumeti基金会的博士后研究员George Lohay、研究时的研究生Mia Cavener，分子、细胞和综合生物科学项目的研究生Xiaoyi Hou、研究时本科生David Pearce和生物学学术分支Derek Lee