编者按:马,自古以来就是力量与忠诚的象征,承载着人类对自由与勇气的向往,更镌刻着跨越千万年的文明印记。中国网文化频道特邀国家自然博物馆副研究员李依蒙撰稿《马年说马!从始祖马到人类文明伙伴的演化之路》,带领读者循着马蹄印溯源前行。

从5500万年前北美森林中形似犬的始祖马,到驰骋草原的真马,从多感官协同的生存智慧,到与人类共生的文明佳话,再到普氏野马的守护与重生,全文以详实的化石证据、生动的科普解读,串联起马的演化史诗与人文羁绊。

丙午马年将至,让我们一起策马,不待扬鞭自奋蹄,奔赴全新的旅程。

马年说马!从始祖马到人类文明伙伴的演化之路

当提及马,我们脑海中浮现的,或许是草原上万马奔腾的壮阔,是古战场上金戈铁马的雄浑,亦或是赛道上风驰电掣的速度与激情。它们集力量、速度与忠诚于一身,成为人类文明中自由、勇气与信赖的象征。现在,让我们一同追溯马的演化足迹、解读它的生存智慧、重温它与人类并肩同行的故事,共同探索这个驰骋在自然与文明史诗中的不凡物种。

一、马的起源与演化——从森林小兽始祖马到驰骋草原的真马

在5500万年前的始新世早期,北美森林中生活着一种形似犬的生物——始祖马(Eohippus)。它前足四趾、后足三趾的独特构造,尤其适应在柔软的林地和灌木丛间行走与跳跃。古生物学家在怀俄明州发现的始祖马化石(图2)显示,其牙齿齿冠低平、结构简单,以嫩叶为食的特性与现代鹿类相似。作为马类演化的起点,这个仅重约20公斤的小型动物,已然踏上了那条通往草原与旷野的漫长征途。

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图1 始祖马复原图(作者供图)

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图2 始祖马的化石标本(作者供图)

随着全球气候变冷,北美的广阔森林逐渐被开阔草原所取代。在这一转变中,生活于约4000万年前的渐新马(Mesohippus)标志着马类适应开阔环境的关键转变。它们的体型已增至羊的大小,腿变得更长,每足各具三趾,中趾比其他趾更大并发达,适应从森林跳跃到草原奔跑的过渡需求。考古学家在科罗拉多州地层中发现,渐新马的牙齿齿面开始出现褶皱,齿冠增高,处理更为粗糙的植物。大量化石证据表明,渐新世后期的渐新马曾广泛分布于北美洲,它们已走出森林,走向更为广袤的草原。

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图3渐新马复原图(作者供图)

生存于约1800万年前的中新世时期的草原古马(Merychippus),是马演化历程中一座重要的里程碑。其体型已接近现代矮马。虽仍保留三趾结构,但两侧趾明显退化,真正承重行走的是中间趾——末端已形成圆形的蹄。草原古马演化出高冠齿与坚硬的珐琅质,能够有效研磨植物纤维和种子。从其形态特征推测,草原古马已成为草原上的疾行者,更快的速度不仅提升了生存几率,也推动其种群走向繁荣。

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图4 草原古马的复原图和骨骼化石(作者供图 图片来源:Florida museum)

到了约500万年前的上新世,上新马在演化道路上实现了两项关键突破,使其形态已非常接近现代马。首先,它的四肢完成了向单蹄的彻底转变。粗壮的中趾承重行走,发达的蹄子已然形成,而两侧的脚趾已退化成微小的遗迹,隐藏在脚部上方皮肤内。这一结构使其成为马类史上第一个真正意义上的单蹄动物,奔跑效率大幅提升。其次,为适应日益粗糙的草原饮食,上新马的臼齿齿冠变得更高、更耐磨,能够有效地处理坚韧的草料。在体型上,上新马已与现代中等体型的马匹相似,整体形态和比例标志着马类演化已步入成熟阶段。

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图5 上新马复原图(作者供图)

大约400万年前,真马由上新马演化而来,其体型已与现代大型马匹相当。它的四肢结构高度特化,适于持久奔跑:上臂和大腿的骨骼相对较短,而前臂和小腿的骨骼显著延长。尺骨和腓骨明显退缩,掌骨长而趾骨短。最终仅由唯一发达的中趾支撑身体,形成了坚固的单蹄。在食性适应上,真马拥有典型的高冠齿,珐琅质褶皱复杂而精细,能够充分研磨粗糙的草料。在分布上,真马于更新世初期扩散出北美,至第四纪时已广泛分布于亚洲、欧洲、非洲及南美洲的广阔地域,成为真正意义上的全球性马类。

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图6 马的演化——体型越来越大,腿脚伸长,侧趾萎缩中趾加强,前臼齿越来越像臼齿,门齿变宽而颊齿增高,齿冠形式复杂化;头骨和下颌骨越来越高,面部伸长,脑增大而复杂化。(作者供图)

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图7 马的演化图谱(来源:“国家自然博物馆”微信公众号)

二、精密感知——多感官协同的生存智慧

马的视觉是自然塑造的精密杰作。它们拥有哺乳动物中最大的眼睛,扁椭圆形的眼球提供了接近全景的宽广视野——单眼可视范围约350度,仅需微微转头便能观察四周。然而,宽广的视野也存在盲区:正前方靠近鼻尖的位置和正后方,因此接近马时应避免从这些方向突然靠近,以免使其受惊。

马的视网膜后方具有一层照膜,能反射并增强进入的光线,使它们在晨昏时分的视觉敏锐度远超人类。在色彩感知上,马属于二色视觉,眼中的世界并非黑白,而是以蓝、黄、绿色调为主,红色系则多显现为暗沉的棕灰色。这种色彩感知方式虽不如人类丰富,却强化了它们在运动追踪和弱光环境下的轮廓识别能力,完美契合了其草原生存者的天性。

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图8 马的视觉(作者供图)

马的听觉系统同样是为生存而高度特化的精密感官。其双耳可各自独立转动近180度,通过多达十余组肌肉的协调控制,能像雷达一样精准定位声源方向。马的听觉范围(55Hz-33.5kHz)比人类更宽,尤其擅长捕捉高频声响。研究表明,它们甚至能分辨1.5公里外不同动物的脚步声——这种超远距离的听觉辨识力,源于其草原祖先对捕食者早期预警的生存需要。

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图9 马的耳朵朝向(作者供图)

马的嗅觉同样高度发达。其鼻腔内布满敏感的嗅觉黏膜,并结合特殊的犁鼻器(辅助嗅觉器官),能精准捕捉与分析空气中的微量化学信息。当马做出裂唇嗅动作——卷起上唇、露出牙齿时,正是在使用犁鼻器检测信息素。凭借嗅觉,马能辨认个体、判断安危、感知同伴的生理状态。嗅觉,始终是马群社交与野外生存的关键纽带。

拥有如此精良的感官与体魄,马本是自然中独善其身的奔跑者。然而,大约六千年前,在欧亚大陆的辽阔草原上,它与另一种智慧生物——人类的目光相遇了。这场相遇,不仅永远改变了马族的命运,更如同为初生的文明装上了奔腾的车轮与翱翔的羽翼。一场跨越物种的协作,就此展开。

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图10 当马与人类相遇在欧亚大陆草原(AI生成)

三、马背上的文明——驯化与人类的不解之缘

数千年前,当人类第一次尝试驯化这种优雅而强壮的生物时,或许未曾料到,这场相遇将如何深刻地重塑文明的轨迹。驯化马的目的最初是多元的——既为获得稳定的肉、奶来源;也为役使与骑乘;乃至用于祭祀与观赏。而从广袤的欧亚草原到不断扩张的古代帝国,马逐渐成为连接大地、推动交流的关键纽带。

考古证据表明,约5500年前,在今天哈萨克斯坦的草原地带,马最早被人类驯化。人们最初利用它们获取食物与原料,随后,马的角色逐渐拓展,成为运输、农耕乃至战争中的重要伙伴。

马的速度和耐力,彻底改变了古代战争的形态。骑兵的出现,不仅赋予军队前所未有的机动性,也促进了跨地域的文化与政治交流。人类凭借马匹极大地扩展了活动范围,贸易路线得以延伸,知识、技术与信仰也随之远播。在农业社会,马同样不可或缺。它们耕田、运载、开拓土地,显著提升了农业生产力,为人口增长与城市发展奠定了物质基础。很难想象,没有马的参与,诸多文明的进程将会延缓多少。在精神层面上,马的形象深深植根于不同文化的传统和艺术中。无论是作为权力象征的帝王御马,还是描绘速度与自由的古老传说,马在人类心中有着特殊的地位。马与人类的关系不仅仅停留在物质层面,更上升到了精神和情感的高度。

时至今日,虽然马已退出生产和交通的主力舞台,但它们仍在赛马、马术、康复治疗等领域占有一席之地。它们不仅是历史的见证者,更是文明记忆中永不褪色的伙伴。

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图11 《牧马图》(唐代,韩幹)(作者供图)

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图12 秦始皇陵铜车马(秦代)(作者供图)

四、探秘马科家族——从生物多样性到驯化品种

在广阔的生物界,马并不是孤立的生物,而是属于一个更大的“家族”,即马科(Equidae)。这个家族不仅包括我们熟悉的家马,还包括斑马、野驴以及野马。理解马科动物之间的联系和差异,如同掌握了一把钥匙——它不仅能帮助我们更深入地理解马本身的特性,也能揭开其被驯化历程背后,那些深植于血脉中的生物学密码。

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图13 马科动物家族(作者供图)

马科动物构成了一个形态与习性多样化的大家族。其中,斑马以其醒目的条纹著称,这些条纹不仅在视觉上形成伪装,也在群体识别与社交中发挥作用。野驴,如非洲野驴和亚洲野驴,适应了干旱荒漠的环境,以其出色的耐力与生存力闻名。而被人类驯化的驴,虽体型较小,却以稳健、耐劳成为历史上重要的役畜。此外,马与驴杂交所生的骡子,继承了双亲的优点,尤其在复杂环境中的适应性与耐力令人称道。

在驯化历程中,人类根据需求培育出了特性各异的马品种。在驯化历程中,人类根据需求培育出了特性各异的马品种。以速度见长的阿拉伯马与纯血马,成为赛马运动中的明星;体格强健的弗里斯兰马与比利时马等挽马,则在历史上承担着重型劳作;而体型小巧、性情温顺的设特兰矮马,至今仍是儿童骑乘与家庭伙伴的理想选择…

在马科家族中,每一个成员都有其独特的故事和贡献。通过他们,我们看到了驯化的力量以及自然选择的奇迹。

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图14 马不同品种体高对比示意图(图片来源:生物多样性期刊——家马的驯化起源与遗传演化特征)

五、守护与未来——濒危马种的复兴之路

在我们赞叹家马与人类共创的辉煌文明时,一个严峻的现实不容忽视:在整个马科家族中,并非所有成员都共享着这份繁荣。事实上,马科动物是现存哺乳动物中受威胁最严重的类群之一。工业化、栖息地丧失、气候变化以及人类活动的扩张,都会对我们这些古老的伙伴产生威胁。然而,在阴影之下,一场关乎守护与重生的行动,也在全球悄然展开。

普氏野马(Przewalski's horse)是这场复兴之路上的一个传奇象征。作为地球上仅存的真正野生马种,它们从未被驯化。然而,在20世纪中叶,由于过度捕猎和栖息地破坏,普氏野马在野外绝迹,仅存于少数动物园。转机来自人类的觉醒与国际合作。通过全球动物园协作的精心繁育与基因管理,种群逐渐恢复。1985年,我国启动“野马返乡计划”,从国外引入普氏野马,先后在新疆和甘肃建立繁育基地,经过适应性饲养--圈养繁育--半散放试验--自然散放试验--自由生活的五步走战略,目前普氏野马数量已突破900匹,占全球总数近1/3,成为世界濒危物种保护史上的里程碑。普氏野马的回归,不仅是一个物种的胜利,更是人类责任、科学行动与国际协作共同写下的生命奇迹。它向我们证明:只要愿意行动,灭绝并非终章,重生依然可期。

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图15 新疆卡拉麦里的普氏野马(作者供图)

从始祖马踏出森林的那一刻起,马的命运便与地球的脉动紧密相连。今天,它们的未来更加深刻地与人类的选择交织在一起。守护这些马科动物,就是守护我们共同的地球家园,守护那段由马蹄声贯穿始终的、波澜壮阔的文明史诗…

作者简介:

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李依蒙(作者供图)

李依蒙,农学博士,毕业于北京林业大学生态与自然保护学院,现就职于国家自然博物馆生命科学部,职称为副研究员。主要从事野生动物相关的科研与科普工作,共发表学术论文二十余篇,授权发明专利两项,出版译著一部,参与馆内展览工作四项