环球科学

你可能也曾是位“食虫专家”

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图片来源:pixabay

撰文 | 赖利·布莱克(Riley Black)

翻译 | 龙霏霏

在大约2.2亿年以前,恐龙出现在地球上不久,一群被称为“犬齿兽”的小型爬行动物演化出了最早的哺乳动物。最近一项研究提出,哺乳动物如今的繁盛可能与当初的一个微小选择有关:以昆虫为食。
在犬齿兽演化出早期哺乳动物的过程中,它们的牙齿和颅部骨骼数量都在减少。长期以来,古生物学家一直认为这一变化使得早期哺乳动物拥有了更坚固的颅骨和更多样的牙齿,从而允许哺乳动物摄取更多种类的食物。然而,没人知道是什么推动了这样的变化。最近,发表于《通讯生物学》(Communications Biology)的一项研究从新的角度补充了这段故事。
“从犬齿兽到哺乳动物的转变像教科书一般展示了演化中如何重组已有的骨骼元素。”研究的主要作者、英国伯明翰大学的古生物学家斯蒂芬·劳滕施拉格尔(Stephan Lautenschlager)说道。在这项研究中,劳滕施拉格尔和同事结合了数字模型和生物力学实验,来研究早期哺乳动物的颅骨如何承受咬合压力。他们发现,颅骨承受的压力并没有普遍降低,而是在颅骨顶部降低,但会在两颊位置增加。这一特别的应力分布模式,以及早期哺乳动物相对较小的体型,使研究者想起了现生的小型食虫动物。它们咬合速度很快,还能用便于穿刺和研磨的牙齿破坏节肢动物的甲壳。
“这些发现表明,哺乳动物头骨的演化模式比我们想象的更微妙。”英国牛津大学自然历史博物馆古生物学家埃尔莎·潘奇罗利(Elsa Panciroli,未参与这项研究)如此评价道,“这项研究为我们提供了新的数据,让我们更加接近答案。”
研究人员表示,这些“食虫专家”解剖结构的变化为哺乳动物演化至今奠定了基础,也为哺乳动物演化出以植物和大型动物为食的能力奠定了基础。随着时间的推移,这些先驱演化出了中生代水獭、浣熊、鼯鼠和土豚的祖先。潘奇罗利说:“这和你的咬合力无关,重要的是可以以不同的方式咬合与咀嚼。”
本文选自《环球科学》7月刊
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