作为地球陆地生态系统中体型最巨大的食草动物，成年大象均匀每天要摄入将近200公斤的植物，足见食物的重要性。象归于哺乳动物纲长鼻目，曾经在绵长的地质年代主导着地球的陆地生态系统，可是和其他哺乳动物相同，长鼻目中的大部分种属都灭绝了，仅存亚洲象和非洲象两属。
作为地球上最濒危的野生动物，大象的生计境况危如累卵，研讨它们的食物，是大象维护的重要方面。The past holds the key to the future。研讨现已灭绝的象类食物结构，能够让咱们更真实地去知道大象先人的日子，也或许有助于咱们更好地维护现在这些残存的珍稀动物。
图1 燃烧不合法交易象牙（图片来历自网络）
工具箱——“我即我食”
残存的野生象便是最直观的研讨资料，经过直接的盯梢调查去记载现代大象的食物来历及挑选，能够直接供给大象食物及生态习性的多方面信息。可是，古生物学研讨处在十分大的时空结构中，因而科研人员测验提醒其食物摄入的长时间信息，由此探究它们的摄食行为与古环境之间的深层联系。
安稳同位素剖析是近几十年在考古及古生物学范畴中得到广泛应用的一种生物化学剖析办法。依据“我即我食”（You are what you eat）的原理，即动物体摄入的食物会在其自身的身体安排（骨骼、牙齿、头发及指甲等）中留下同位素印记，而这些同位素数据中就蕴含着动物及人类长时间摄入食物的丰厚信息。
自然界中的植物依据光合效果的不同途径大致上能够分为C3和C4两品种型，其安稳碳同位素数值有着显着的差异。因而，人与动物骨骼及牙齿中的安稳碳同位素数据，能够有用反响其生前摄入的食物来历信息。此外，氮、氧、硫、锶等多种不同的同位素也能够反映生物体生前摄入食物及生计环境的多方面信息，是科技考古学和古生物学中展开十分昌盛的一个范畴。
图2 亚洲象臼齿序列取样安稳同位素研讨的取样办法
王者风仪——亚洲象在巅峰时期的摄食行为
现生亚洲象在距今五六百万年前来历自非洲，然后逐步分散到亚欧大陆，成为第四纪亚洲区域最重要的象类。尽管现在亚洲象面临着生计的窘境，但它们在中晚更新世（也便是在距今约七十万年之后）的南亚及东南亚区域达到了演化的巅峰状态，散布十分广泛，发现的频率也极高。
对百万年前亚洲象化石的安稳同位素剖析，发现它们都是以C4类植物为食，而C4植物最重要的包括热带低纬度区域的草本植物，阐明百万年前的亚洲象以吃草为主。可是，生态学家发现印度及东南亚区域的现生亚洲象，其食物来历十分广泛和多样化，并且有很大的区域性差异，阐明它们取食的灵敏性很高。这一成果显着与百万年之前化石亚洲象的状况不共同。
所以，亚洲象在其演化的巅峰时段食物结构怎么，这是否对它们的演化产生过影响？
我国华南区域是亚洲象演化的中心区域，近些年有很重要的研讨发现。中科院古脊椎所的金昌柱、王元等研讨人员带领的团队在广西崇左区域发现了笆仙洞古人类遗址，其间出土了十分丰厚的亚洲象化石。
科研人员对亚洲象和相关伴生的哺乳动物，如野猪、华南巨貘、鹿科、爪哇犀等进行了安稳同位素剖析，发现亚洲象的同位素数据散布十分广泛，阐明它们与其它动物比较，食物来历十分多样化，既有来自密林的叶片等食物资源，也有草类的摄入。
图3 笆仙洞遗址亚洲象动物群的安稳同位素剖析数据散点图
因而，整体而言，亚洲象的食物吸取十分灵敏，而这种灵敏性在个别上怎么反映？为了对更新世晚期个别亚洲象的日子史进行高精度重建，科研人员展开了首例对亚洲象的序列取样安稳同位素剖析，发现亚洲象个别的碳氧同位素成果在数年之内都保持着较为安稳的水平。这一成果反向阐明亚洲象在环境较为安稳的区域内，仍是存在着多样化的食物挑选，而亚洲象个别所属的不同象群，可能对它们的食物和休息地挑选存在着严重的影响。
笆仙洞遗址亚洲象的安稳同位素剖析，别离宣布在Quaternary International和《古脊椎动物学报》上，全方位地展示出亚洲象在演化的巅峰时期灵敏的摄食行为，这种对环境极强的适应能力很可能助其存活至今。直到现在，亚洲象还仍然保持着这种灵敏广泛的取食特色。
会吃才会赢——亚洲象与剑齿象的PK
在第四纪，与亚洲象同行的还有东方剑齿象（Stegodon orientalis），二者曾广泛长时间共存。可是剑齿象终究走向了灭绝，而亚洲象却存活至今。这样长时间共存的两种大型长鼻类动物，它们的食物挑选有何差异？是否影响了它们终究的演化命运？
关于这一问题，古生物学家长时间以来都有一些估测，可是缺少相关的资料和技能支撑。十分走运的是，近年来在间隔笆仙洞很近的渠仔洞中，古脊椎所的金昌柱、王元等研讨人员带领的团队发现了极为丰厚的共存亚洲象与剑齿象的化石资料，为研讨二者共生状态下的摄食行为供给了极为宝贵的资料。
研讨发现，亚洲象的安稳同位素数据散布特色与笆仙洞的共同，再次证明亚洲象广泛的食物来历和灵敏的取食行为。与此相反，剑齿象的数据则显着代表了它们休息于密闭的森林中，以植物叶片为食的特色。
图4 渠仔洞遗址亚洲象动物群的安稳同位素剖析数据散点图
在此基础上，科研人员进一步探究了这两种长鼻类动物在演化过程中的摄食行为，发现二者这种取食的差异长时间存在。整体看来，亚洲象的摄食行为大约在更新世中晚期发生了从食草到混食的巨大改变，而剑齿象则一向更倾向于取食叶片。亚洲象这种对环境的适应能力和广谱的食物来历，很可能使它们走出了非洲，并在亚洲成功演化。
而与它一起来历的非洲象，则没有表现出这么强的适应能力，很可能因而至今局限于非洲。在更新世晚期至全新世，因为气候环境的改变和人类活动加重等要素，许多区域的大型哺乳动物都相继走向了灭绝，剑齿象也不破例。而亚洲象却成功存活至今，这和它们灵敏的生计战略密切相关，表现了“会吃才会赢”的生计道理。
图5 亚洲象和剑齿象摄食行为的差异图示（Nicola Heath 绘）
探究古环境——象类食物吸取研讨的深层含义
除了化石象类的摄食行为自身，相关研讨还能够供给极为重要的古环境信息。经过与近些年东南亚区域内多个遗址研讨成果的比照，咱们发现我国南部区域在整个更新世都以森林环境为主导，简直没再次出现任何热带C4类草本植物的信号。而除了我国南部区域之外，C4类草本植物在泰国、老挝及柬埔寨等区域都广泛散布，代表这些区域中继续存在敞开的草原环境。
第四纪以动乱的气候动摇和冰期间冰期的循环为特色，在这样的气候布景之下，我国南部区域哺乳动物化石的安稳同位素数据却提醒出长时间安稳的以纯C3类植被为主导的生态环境相貌。我国具有世界上品种最丰厚多样的地势地貌，在中部及南部区域，尤其是青藏高原东缘的云贵高原和横断山脉区域内，散布有大片广袤的山区域域。
这些山区域域的生态多样性程度较高，在气候环境动摇频频的第四纪中为植被供给了相对温暖湿润的生态环境，从而为很多的鸟类、哺乳动物、匍匐类及昆虫等供给了适合的休息地，发挥了“生态避难所”的及其重要的效果。
这种安稳的生态环境，对我国生态多样性的维护起到了要害的效果，也是大熊猫等其它珍稀动植物资源在我国存留至今的重要原因。渠仔洞遗址亚洲象与剑齿象摄食行为的研讨宣布于Quaternary Science Reviews上。
图6 陆地东南亚区域有哺乳动物群安稳同位素剖析的遗址点散布
大象食物演化的前史告知咱们，获取食物的战略的确和它们的演化命运息息相关。
来历：我国科学院古脊椎动物与古人类研讨所
