国家地理中文网

完美切开猎物的血肉,巨蜥真把自己牙齿进化成了钢铁

Image

地球是一个奇迹
物种|印度尼西亚

将国家地理中文网设为星标方能收到正常推送

Image

科莫多巨蜥(如图,两头雄性巨蜥正在吃一头山羊)原产于印度尼西亚小巽他群岛(Lesser Sunda Islands)。摄影:STEFANO UNTERTHINER, NAT GEO IMAGE COLLECTION
Image
科莫多巨蜥的牙齿令人过目难忘:它们呈三角形,牙体弯曲,锯齿状的边缘酷似牛排刀,能完美切开猎物的血肉。
现在,一项新研究揭开了又一个惊人真相:牙齿的表面包裹着铁。
科莫多巨蜥是原产于印度尼西亚的濒危肉食者,也是世界上最大的爬行动物。由于科莫多巨蜥与恐龙相似,所以古生物学家对它们的牙齿尤为感兴趣,希望从中了解牙齿的演化。
“我们从未在爬行动物牙齿上发现过铁,这太有意思了。”研究合著者多米尼克·达莫雷(Domenic D’Amore)说。他是纽约德门大学(Daemen University)的一位古生物学家。

Image

在这幅特写中可以看到科莫多巨蜥的牙齿切缘上橘黄色的铁。摄影:AARON LEBLANC
Image

河狸、大鼠、鼩鼱等喜啮咬的哺乳动物牙齿含铁,这能让它们的啃咬更加有力。不过很久以来,科学家一直认为爬行动物牙齿没有发生适应性演化以保持武器锋利。和哺乳动物不同,爬行动物一生都在掉牙、再长出新牙,因此无论坏了哪颗都可以丢掉。科莫多巨蜥一口咬下去还带有毒液,所以猎物在被尖牙利爪撕碎以前就已陷入昏迷。

因此,新的研究也带来了一系列新问题:其他爬行动物的牙齿上也有铁吗?恐龙这样的古代爬行类又如何呢?还存在哪些别的牙齿演化?

“(这篇研究)告诉我们,爬行类还藏着许多惊人的秘密,”研究第一作者、伦敦国王学院(King's College London)古生物学家亚伦·勒布朗(Aaron LeBlanc)说,“这引出了一个全新的研究方向。”

Image

经铁质强化的牙齿让科莫多巨蜥能更轻易地撕碎猎物。摄影:AARON LEBLANC
Image

橙色谜团

勒布朗原不打算研究科莫多巨蜥。他感兴趣的是食肉恐龙的牙齿。但这个课题挑战性很大。

“在地下埋了千百万年以后,恐龙的牙齿历经了太多变化,既有化学上的,也有物理上的,”勒布朗说,“因此要找到任何有价值的发现是非常困难的。”

而另一方面,科莫多巨蜥和恐龙很相似——意味着它身为一种至今存活的动物与灭绝动物有同样的特征,例如长而弯曲锯齿状牙齿。

当勒布朗开始考察科莫多巨蜥牙齿的博物馆标本,他发现了一个规律:总有橙色沿锯齿状牙齿切缘出现。

“这种情况我大概见到了3到4次,都完全忽略了,还以为这是进食染上的颜色。”他说,考虑到这种爬行动物能从富含肉类的饮食里摄入铁。但随着发现次数变多,他开始寻求其他科学家和博物馆策展人的帮助,请他们检查这些巨蜥头骨。

勒布朗与同事将那些牙齿切下,做了进一步的化学分析,随后发现这些上面的橙色物质真的是铁。

用上高倍显微镜,研究人员才得以发现一层薄牙釉质中的铁。“我们看到,它实际上是牙釉质表面的涂层,就像蛋糕顶部的糖衣。”勒布朗说。

达莫雷说:“有意思的是,大部分铁都在锯齿切缘,说明此处受到了巩固。这是因为该部位(在撕裂猎物的过程中)尤为重要。”

牙齿的适应性演化

研究作者还考察了其他巨蜥和鳄目动物(该类别包括鳄类、食鱼鳄、凯门鳄和短吻鳄)以及一些恐龙化石的牙齿,并找到了微量的铁。
恐龙化石上的铁可能是在变成化石的过程进入骨骼的。不过团队说,更让人在意的是恐龙牙齿上厚厚的波浪状牙釉质。
所有动物的牙齿都有牙釉质和牙本质这两种组织,而动物还能通过新的牙釉质结构演化来强化牙齿。
哺乳动物通常拥有比爬行动物更厚的牙釉质;为了更好地适应不同饮食,牙釉质还能再牙齿上形成尖角。
“所以也许(恐龙)不需要铁质,因为它们长着不同的牙釉质,”未参与新研究的加拿大曼尼托巴大学(University of Manitoba)古生物学家克斯汀·布林克(Kirstin Brink)说,“它们找到了另一条强牙之路。”
达莫雷也认为,从进化论的角度来看,爬行动物似乎采取了五花八门的牙齿策略。
“显而易见,科莫多巨蜥不过是我们尝试认识这一领域的起点;我确信,还有许多出乎预料的事情等待我们发现。”

撰文:Alice Sun
编译:绿酒
编辑:Arvin
版式设计:ringo

Image

Image

点击下图订阅《华夏地理》杂志

Image

Image

点点👇,谢谢关注。

伸出小手

点赞和“在看”吧