长江日报融媒体1月25日讯(记者李少峰)深夜,安静的小巷子里传来一阵猫的沉吟和狗的低吠,一只猫和一只狗相遇在狭长的巷子里,月光下,从猫寒气逼人的眼神中可以看出它对这场战斗的必胜决心,狗也毫不示弱地哈着粗气,露出令人生畏的尖牙,战斗一触即发。猫的眼神实在可怕,向着狗的方向步步紧逼,狗忍无可忍,张开大嘴,一个猛扑,猫敏捷地转身,锋利的爪子在狗身上留下深深的抓痕,这下可把狗逼急了,它积蓄力量,准备开始一场生死决斗。所有这些都转向一个问题,你觉得最后谁会获得胜利?

同一类物种,为什么有些配备有武器,有些却手无寸铁?人类武器的迭代与动物武器的进化有哪些共通之处?动物武器进化的根本动力是什么?《动物武器》一书回答了我们关于动物与人类武器的诸多疑问,为了说明这些问题,作者在书中用犰狳的甲类比冷兵器时代的盔甲再到现代的防弹衣,用兽类的尖牙利齿类比狩猎的梭镖再到战列舰上的巨炮,向我们生动形象的展示了武器进化中那些精彩绝伦、令人拍案叫绝的生动故事。

该书作者为美国进化生物学家道格拉斯·埃姆伦,从事动物武器相关研究20余年,由湛庐文化/浙江人民出版社策划出版。

书摘

尖牙和利爪

在我居住的蒙大拿州,美洲狮是一种常见动物。对许多蒙大拿人来说,他们之所以眷恋这片土地,这些“大猫”正是重要的原因之一。也正因为如此,每次我跨入旷野,耳边都仿佛有一个低沉而清晰的声音在告诫我:此时此地,人类可不是老大!有一年的12月份,在家后面的山脊上,我第一次与一只美洲狮面对面碰了个正着。这并不意外,我曾无数次在冬日清晨的雪地上发现过它们的爪印,也曾误打误撞在附近的森林中碰到过它们埋起来的战利品。美洲狮会用松针和松木枝把捕获的猎物盖起来,以便能够再次找到。那次碰见美洲狮, 我也算是主动找上门。几年以前,我就把一个运动感应相机放在家后面的山沟里一眼小小的泉水旁边。每个礼拜,我都会过去更换记忆棒,然后回来整理一下之前拍下的一大堆图片,里面各种过客轮番登场:喜鹊、鹿、臭鼬、狗熊、老鹰,当然还有美洲狮。

剑齿虎(已灭绝)

猫科动物是掠食性哺乳动物中的大师

在那个12月的某个早晨,我正翻过小山朝着那眼泉水走去。这时,我的狗突然窜到前面,扑向了一只“大猫” ,而这只“大猫”扭身跳上最近的松树,在厚厚的松树枝里一下子消失了。倏忽之间,我先是目瞪口呆,接着就对狗竖起了大拇指。要知道,它可只是一只家养的平毛巡回犬,不是山地犬啊。自那以后我就对它刮目相看了。那天我没带防熊喷雾,没带相机,没带刀,连根束狗带都没有,可以说是毫无防备。这只“大猫”看起来体型不大,应该不会单独出没,一定还有母狮相伴,而母狮子可以从我身后灌木丛中的任何地方跳出来,除非我先看到它,否则就在劫难逃了。于是我赶紧拽着狗的项圈冲回了家中。半小时后,当我装备停当再次返回原处时,却再也找不到美洲狮的踪迹了。当我检索从相机中取回的记忆棒时,发现照片中的确是有两只狮子,而不是一只。我很庆幸当时及时撤退了。要知道大型猫科动物很少会以人类为猎物,可一旦动起手来绝对是秒杀。

猫科动物是掠食性哺乳动物中的大师,它们的动作无声、迅疾、致命。不过它们的武器还算相对小巧。凡事皆有因果,动物的这些特征都不是无缘无故长出来的。例如,为了猎取雪鞋兔(snowshoe hares),加拿大猞猁(Canada lynx)需要孤身潜入广袤的北方森林,无声无息地穿行于皑皑白雪之中。要想逮住一只野兔需要使出浑身解数,这种野兔的皮毛颜色跟自然环境可谓是完美融合,它们的伪装适用于多种自然场景。当冬天到来、大雪覆地的时候,它们的法宝就是“换毛” ,褪下褐色皮毛,换上白色的冬装。

野兔 的“大后脚”

一旦发现雪鞋兔,猞猁就必须全力以赴。 “大长后脚”赋予了这种野兔无与伦比的加速能力,时速可达70公里,是北美地区第二快的哺乳动物,仅次于叉角羚羊。不仅如此,它们“大长后腿”的力量一旦爆发出来,可以出其不意地变换运动方向,而速度、加速度都丝毫不受影响。据说,伊索寓言《龟兔赛跑》中的兔子原型就是这种野兔。

这样一来,猞猁可算是碰上了对手,在与又快又机动的雪鞋兔的交锋中经常落败。两者发生遭遇战的场景可以通过观察雪地上的足迹来复原,比如雪鞋兔是在哪里被惊动的,跑了多远,最终的赢家又是谁。在一项时间跨度为5年、范围覆盖几百公里的对猞猁行踪的研究中发现,只有约1/4的逐猎是成功的;而一项类似的研究则揭示出,猞猁们每隔4 ~ 5天才能抓住一只雪鞋兔,连肚子都填不饱。即便是在好年景,猞猁们也往往是徒劳无获,更不用说在时运不济的年头了。

雪鞋兔种群的数量波动很大,盛衰之间的差异可以达到40倍。这种数量上的变动导致每隔8 ~ 10年猞猁就会遭遇一次严重的食品短缺,在贫瘠的年份里,饥荒就成了主旋律。猞猁幼崽的成活率在雪鞋兔的“丰年”是75%,而到了“灾年”,这个数字就会骤降到0。捕获猎物的难度加上周期性的食品短缺,使得猞猁在捕猎能力的提升上面临着激进的自然选择,要想成功,就要配备有高端武器。

食肉目哺乳动物的发展史是一部武器进化史

实际上,我们可以把大自然当做是对各种狩猎武器的一种检验,反过来,这些武器如何在结构上适应于不同的生存环境和被捕食者,也造就了捕食动物的多样性。食肉目哺乳动物的发展史,就仿佛是一部武器进化史,成功、失败交错其间。武器清单则包括前肢、爪子、下颚和牙齿。

最早的食肉哺乳动物出现在大约6300万年前,也就是恐龙灭绝后不久。那时候的食肉类动物还称不上是完全的捕食者,它们大多身材瘦弱、食物混杂,牙齿也没有什么特异之处。拟狐兽(Vulpavus)就是其中的一员,其个头与雪貂相仿,身体纤弱、 尾巴细长,很可能以昆虫、蜘蛛、蜥蜴、鸟及鼩鼱之类的小型哺乳动物为食。在早期食肉类动物的牙齿武器库里,主要装备有门牙、犬齿、沿着上下颚排布的一排前臼齿和臼齿等。从目前发现的最早的食肉类动物化石来看,它们口中不同部位的牙齿已经开始分化。犬齿最长,用来高效地捕获和杀死猎物。前臼齿尖锐,用于咬住并固定猎物,臼齿则用于在进食过程中切割、撕裂食物。针对穿刺、切割、撕裂等这样的任务,食肉类动物的牙齿可谓是术业有专攻。

随着时间的推移,牙齿的功能分化趋势越发明显。而与此同时,食肉类动物的种类急剧增长,同样的,任务本身也产生了变化。许多物种所选择的猎物范围越来越窄,这种选择又带来了对武器需求的多样化。饮食习惯不同,狩猎习性不同,牙齿的演进方向就不同。有非常多的物种均只以肉食为生,比如狼、鬣狗、猫和剑齿虎等,它们的牙齿形状中或许还依稀带着杂食性物种的特征,但绝不雷同,这些形态不一的尖牙利齿无不成就了它们冷酷高效的“超级食肉动物”的称号。

麋鹿(《世界自然保护联盟》 2012年濒危物种红色名录——野外绝灭)

超级食肉动物:狼

狼是超级食肉动物中的“集大成者” ,貌似杂而不精,实则透露着强者风范。它们的下颌又瘦又长,外形近乎优美,但咬合速度惊人。下颌与坚固的犬牙配合在一起,可以死死地钳制住大型猎物的侧肋或大腿,从而将其掀翻在地。它们会采取群狼策略,即由不同的成员从几个方向同时进攻, 从而一举干倒远大于自身的猎物。 成功猎杀后, 狼群开始大快朵颐,这时候,臼齿的“两用”特征就派上了用场,其边缘如剪刀般锋利,可以轻而易举地切开筋肉。与此同时,臼齿又足够厚实,磨碎一些小块骨头可谓不在话下。

鬣狗也是集体狩猎,但它们的下颌却是另一番景象。鬣狗的犬牙相对较短,臼齿已抛弃了祖先们的“两用”功能,褪去了锋利的边缘。鬣狗就像骨头破碎机,主要食用骨髓,所以它们的牙齿宽阔、坚硬,还有一个圆顶。鬣狗的面部和下颌短小敦实,构成了牙齿的坚强后盾。这套武器系统是由相应的机械原理来保障的:越是靠近杠杆支点,力产生的作用越大。套用到鬣狗身上, 牙齿距离咬合轴近, 所产生的效果是咬合速度慢,但咬合力强大。狼则截然相反,狼的下颌很长,犬牙位于下颌末端,咬合速度快, 但咬合力小。正是基于这样的牙齿特征, 鬣狗更擅长于嚼碎骨头,而不是撕扯血肉之躯。

猫为什么这么厉害

猫也有着相对较短的口鼻和下颌,像鬣狗一样,力量优先,而非以快取胜。它们的臼齿已经进化成了单一用途的武器,但任务是切割,而不是粉碎。狭窄、尖利的臼齿不适于搞定骨头或四肢,用来对付肉质肌体却是得心应手。此外,鬣狗的主要武器是臼齿,但猫在执行类似刺穿厚厚的表皮、挑断猎物的脊髓等任务时依赖的法宝是犬齿,这一点和鬣狗是不一样的。

猫的确有其过人之处。它们能将前肢翻转向上:通过扭动腕关节,使脚上的肉垫向内,面向自己的躯体。灵活的前肢使得这类动物可以紧紧攀附在猎物身上,并且找到一个合适的位置来施展它们的致命一击。猫的犬齿又长又细,虽然刺穿猎物易如反掌,但如果它们被猛地拽向一边,受到扭转力的作用,犬齿就很容易折断。而对此,一只猫的应对之道就是在猎物的垂死挣扎过程中,贴身挂在猎物身上,长牙直刺、精确打击。当然,如果坚持不住的话,结果只会很严重,那就是犬齿生生被折断。幸好猫的前肢非常灵活,使得它敏捷异常,擅长突袭,而且还会爬树逃命!还记得我屋后的美洲狮吗?老话说“猫有九条命” ,此言不虚。

本文摘自湛庐文化出版图书《动物武器》,小标题为编者所加

（作者：李少峰)