在动物进化领域，一个经典但备受争议的观点认为，体型越大越好。体型更大的动物可以通过体型上的优势在捕食者、竞争者和配偶选择中占据上风。长久以来的理论认为，生活得“大”能够更容易生存。这一观点被称为“科佩法则”，以古生物学家爱德华·德林克·科佩（Edward Drinker Cope）命名，最早于19世纪在古生物学家中提出。起初，科佩法则似乎很好地解释了曾经游荡在北美洲的猛犸象和剑齿虎等巨型哺乳动物。对于恐龙来说，科佩法则也似乎适用。但很快，这种趋势的例外就显现出来了。
化石记录显示，在数千年的时间里，一些动物物种和种群的体型反而变小了，而不是变大了。研究表明，生活在遥远的过去阿拉斯加的冰河时代马，生活在加勒比海岛屿上的一些变色龙蜥蜴，许多种类的乌龟，甚至蜻蜓都随着时间推移体型缩小了。这些观察结果与普遍预期的动物体型趋势相反，并且数十年来一直未得到很好的解释。一项通过计算机建模测试的、新提出的进化假说，或许可以帮助解开这个谜团。
发表在1月18日《通信生物学》（Communications Biology）杂志上的一项研究阐述了该理论：物种间激烈的竞争和高灭绝风险导致动物体型趋向缩小。研究人员构建了一个复杂的群落进化计算机模型，其中包含20个不同的数学参数，例如捕食率和基础死亡率。他们在一个时间进程中，通过多种情景追踪了一组相互作用的模拟生物群落，并探讨了在不同情况下，体型、物种丰度和生态位如何发生变化。通过模型，他们探讨了各种资源和风险动态，并发现体型结果因情景而异。
在某些设定下，科佩法则确实似乎成立。当物种间的资源竞争较低且总体灭绝风险很小时，模型表明动物确实趋向于体型变大。同样，当顶级捕食者灭绝时，生态系统中较低层的动物可能会进化得更大，以利用开放的生态位。然而，根据该研究的首席作者、英国雷丁大学教授兼生态建模师Shovonlal Roy的说法，在更严酷的环境下——即生命网络中对猎物、栖息地或其他基本需求存在极端竞争——动物种群可能会保持其体型，甚至缩小。
“我们真的没预料到会这样，”Roy说。他和他的同事们最初并非想推翻科佩法则，而是想看看它在建模中是否能站得住脚。这个一百多年前的理论已经争论了几十年。一些进化生物学家和古生物学家认为它是选择大型动物偏差的产物，而另一些人则仍然忠于该理论，该理论似乎适用于许多物种。
研究结果表明，现实比单一的体型概念要复杂得多。此外，Roy说，模型发现为该法则的例外提供了进化解释：这些不是偶然或异常，而是由清晰、数学上可解释的压力导致的结果。
对于物种随时间推移而缩小的情景，研究人员提出了一个“周期性反向科佩法则”。根据这项新理论的指导，高度的竞争迫使动物多样化其生态位，寻找新的食物或栖息地。然而，Roy解释说，总会有回归到原始资源的压力，而这些资源是动物最初就非常适应的。获取这些抢手的资源，体型越小越容易。小型动物占用的空间更少，需要的能量也更少。当然，体型大有优势，但有时小就是更优。
以前，科学界对科佩法则的例外没有给出统一的解释。现在，Roy说，出现了一个提出的“通用框架”，生物学家和其他人可以此为基础进行研究。这种互补的进化理论可以阐明某些趋势，甚至目前尚未解决的谜团，例如全球鸟类体型缩小的现象。世界许多地方的鸟类似乎正在变小，这种变化与气温上升有关。但物理学似乎无法解释这一切。周期性反向科佩法则或许能提供一些见解。
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在研究人员运行的所有模型中，体型迅速增大或缩小的动物都走向了灭绝。但Roy说，这就是世界的运行方式。对于大多数物种，尤其是在体型谱的极端两端，在漫长的进化时间里灭绝是不可避免的，因为极端对变化很脆弱。一项最新研究表明，有史以来最大的灵长类动物——一种近10英尺高、体重超过550磅的猿类——很可能灭绝了，因为它巨大的体型使其更难适应气候变化。Roy说，这再次与他们的模型一致。
然而，这一切仍然是理论性的。尽管研究人员的计算机模型非常精细，耗费多年才得以完善，但仍需要现实世界的检验和数据来支持这一想法。Roy表示，他希望看到未来的研究能够深入研究周期性反向科佩法则，并评估其在化石记录中的有效性。他还希望利用古生物学数据来构建更好、更全面的模型版本，以考虑温度和栖息地丧失等变量。目前可以确定的是，不仅动物在进化，我们对世界的理解也在不断进化。
