生物学上的一切最终都归结为食物和性。作为个体，你需要食物来生存。作为一个物种，你需要性才能生存。
道格拉斯·r·卡文纳
宾夕法尼亚州立大学哈克进化遗传学杰出教授和生物学教授
毫不奇怪，为什么长颈鹿有长脖子这个古老的问题一直围绕着食物和性。在这个问题上争论了150年之后，生物学家仍然不能就这两个因素中哪一个在长颈鹿脖子的进化中最重要达成一致。在过去的三年里，我和我的同事们一直试图弄清这个问题的真相。
在19世纪，生物学家查尔斯·达尔文和他的同事让·巴蒂斯特·拉马克都推测长颈鹿的长脖子有助于它们够到树上高高的金合欢树叶，尽管他们提出这个理论时可能并没有观察到长颈鹿的实际行为。几十年后，当科学家们开始在非洲观察长颈鹿时，一群生物学家提出了一种基于性和繁殖的替代理论。
这些长颈鹿生物学家的先驱们注意到雄性长颈鹿是如何肩并肩站在一起，用它们的长脖子摆动头和互相棍棒的。研究人员将这种行为称为“斗脖子”，并猜测这有助于长颈鹿证明它们对彼此的统治地位，并向伴侣求爱。脖子最长的雄性会赢得这些竞争，进而提高它们的繁殖成功率。科学家们预测，这种好感推动了长脖子的进化。
从一开始，“用脖子换性”的性选择假说就盖过了达尔文和拉马克的“用脖子换食物”假说。
“用脖子换性”假说预测，男性的脖子应该比女性长，因为只有男性用脖子来战斗，而且他们确实是这样做的。但成年雄性长颈鹿也比雌性长颈鹿大30%到50%。它们身体的所有组成部分都更大。因此，我的团队想要弄清楚，当考虑到男性的整体身材(包括头部、颈部和前腿)时，他们的脖子是否相对较长。
但是测量长颈鹿的身体比例并不容易。首先，他们的脖子在他们生命的前六到八年里长得不成比例地快。在野外，你无法确切地说出一只动物的年龄。为了解决这些问题，我们测量了北美动物园圈养马赛长颈鹿的身体比例。在这里，我们知道长颈鹿的确切年龄，然后可以将这些数据与我们确信超过8岁的野生长颈鹿的身体比例进行比较。
令我们惊讶的是，我们发现成年雌性长颈鹿的脖子比雄性长，这与用脖子换性的假设相矛盾。我们还发现，成年雌性长颈鹿的躯干相对较长，而成年雄性长颈鹿的前腿相对较长，脖子相对较粗。
长颈鹿宝宝没有任何性别的身体比例差异。它们只有在长颈鹿成年时才会出现。
研究发现，雌性长颈鹿的脖子和躯干都相对较长，这让我们提出，驱使长颈鹿长脖子进化的不是雄性，而是雌性，不是为了性，而是为了食物和繁殖。我们的理论与达尔文和拉马克的观点一致，即食物是长颈鹿脖子进化的主要驱动力，但强调的是雌性繁殖的成功。
长颈鹿是出了名的挑食，喜欢吃新鲜的树叶、花朵和种子荚。雌性长颈鹿尤其需要足够的食物，因为它们成年后的大部分时间要么怀孕，要么为幼崽提供奶。
雌性倾向于用它们的长脖子深入灌木丛和树木寻找最有营养的食物。相比之下，雄性倾向于通过完全垂直伸展脖子在树上进食。雌性需要相对较长的躯干来长出出生时可超过6英尺高的幼崽。
对于雄性来说，我猜它们相对较长的前腿是一种适应，使它们在交配时更容易骑在雌性身上。虽然我们发现他们的脖子可能不像女性的脖子那么长，但他们更粗。这可能是一种适应能力，帮助它们赢得了脖子战。
但长颈鹿的脖子并不是它们唯一的长特征。它们有非常长的腿，这对它们的身高的贡献几乎和脖子一样大。然而，它们的长腿付出了相当大的代价——尤其是对雄性长颈鹿来说。他们身体质量的不成比例的一部分堆积在他们细长的前腿上，这可能会导致受伤和长期的行动问题。
著名的长颈鹿生物学家格雷厄姆·米切尔(Graham Mitchell)称长颈鹿的身体是“一种值得为之献身的形状”。在圈养环境中，工作人员可以确定死亡原因，超过一半的雄性长颈鹿死于前腿问题，与雌性长颈鹿相比，它们的寿命缩短了25%。很少有雌性长颈鹿死于与腿有关的健康问题。
长颈鹿的身高也意味着它们不能很好地爬上陡峭的斜坡。我的团队的研究表明，这种限制可能阻止了它们穿越东非大裂谷的悬崖。但是身高带来的交配优势肯定超过了健康和流动性方面的损失。
这项研究并没有完全排除用脖子换性的理论。长脖子很可能在雄性脖子战和赢得配偶中发挥了关键作用。但我们的研究表明，雄性斗嘴可能是伴随雌性更容易获得食物而来的附带好处。
在未来，我的团队将研究导致长颈鹿非凡身材和体格的遗传因素。我们想要追踪和重建它们飞向天空的进化路径。
Douglas R. Cavener获得宾夕法尼亚州立大学的资助。
