科普法則

科普法則

一個多世紀以前,美國古生物學家柯普(Cope)觀察到化石記錄中常常出現體積增長的趨勢,被稱之為柯普定律。這是生物進化的趨勢之一。

基本概念


北美化石馬體積進化格局
北美化石馬體積進化格局
體積趨於增大也是進化的趨勢之一。19世紀末古生物學家愛德華·德林克·科普(Cope 1896)注意到,動物的軀體隨著進化發展而增大,這一理 論被稱為“科普法則”。譬如,馬是從和狗一般大小的動物持續進化,愈變愈大的,同時腳趾持續萎縮,終於變成蹄;象的始祖本來只有豬那麼大,歷經數千萬年的進化,後代終於變成龐然巨物,同時象牙逐漸伸長,愈形複雜(齊默2011)。
在過去的5500萬年,北美的馬科動物體積的變化也說明了這種進化趨勢的存在(右圖):在最初的3 500萬年(始新世到中新世早期)期間,以體型相對較小的種類為特徵,而在剩下的2000萬年(中新世中期至現在),馬的體積發生了明顯的分化,出現一些體型較大的種類(MacFadden 2005)。最早的始祖馬僅約0.6 m長,身體只有狐狸那麼大,而現代馬的有些品種體重可達1200 kg,體高可達2 m!
古生物學專家戴維·霍尼(David Hone)認為,體型龐大具有許多進化優勢。他解釋說:“它們不易成為捕食對象,在尋找食物或交配對象時比競爭對手更有優勢。我們還知道,大型動物一般更易遭遇滅絕的威脅。”一方面,自然選擇促使動物身體越長越大,另一方面,動物因走上這條道路而得到懲罰。

局限性


柯普現象雖然普遍存在,但是也會出現許多例外,有些類群可能體積變化不大,有些甚至可能會變小。此外,變大的趨勢也不是無限增加,大的物種也不一定具有永恆的優勢,也是局限於一定的地質歷史時期以及一定的氣候與生態環境背景,像巨大的恐龍的滅絕就是一個範例。無論如何,在過去的地質歷史時期,許多類群向體型變大的方向進化或者體型多樣化是不爭的事實。

相近的概念——叢林法則


叢林法則是自然界里生物學方面的物競天擇、適者生存、優勝劣汰、弱肉強食的規律法則。它包括兩個方面的基本屬性。一是它的自然屬性;另一個是它的社會屬性。自然屬性是受大自然的客觀因素影響,不受人性、社會性的因素影響。自然界中的資源有限,只能強者才能獲得最多。它體現在植物界方面。叢林法則的社會屬性一般體現在動物界。人作為高等動物,他在生產力、科學技術發達的時候,特別是現代,人類利用自己的主觀意志,改變了許多叢林法則的自然屬性,改變為以人的意志為主的客觀事實。例如:人能改變植物、動物的物種,生存條件、環境,也可以決定它們的生死狀況,人為地改變了叢林法則的自然屬性,這就是叢林法則的社會屬性。