从大象和海象到五磅重的鬣狗,各种动物都有尖牙。但是有尖牙的动物有一个共同点,就是都是哺乳动物。没有已知的鱼类、爬行动物或鸟类有尖牙。在《英国皇家学会会刊B辑》年发表的一项新研究中,古生物学家将最早的獠牙追溯到生活在恐龙之前的古代哺乳动物近亲。
梅根梅根惠特尼,是哈佛大学的研究人员,也是这项研究的主要作者,他说:“獠牙是一个非常著名的解剖学,但在我开始这项研究之前,我从未真正想过獠牙是如何局限于哺乳动物的。”
芝加哥博物馆馆长、论文作者肯肯安吉尔奇克,说,“我们的研究表明,最早的尖牙属于出现在现代哺乳动物之前的动物,被称为二齿兽动物。它们是非常奇怪的动物。'
二齿兽的大部分生活在恐龙时代之前。从大约2.7亿年前到2.01亿年前,它们的体型从老鼠到大象都有。现代哺乳动物是它们的近亲,但它们看起来更像爬行动物,长着像乌龟一样的喙。自从176年前被发现以来,它们的一个决定性特征就是它们的上颚有一对突出的尖牙。二齿兽这个名字甚至意味着“两颗犬齿”。
在古生物挖掘的一次午休中,研究人员萌生了研究犬齿起源的想法。Whitney回忆说,“我们坐在赞比亚,的一块地里,那里到处都是二齿兽动物的牙齿。我记得肯把它们捡起来,想着它们怎么能被称为尖牙,因为它们有尖牙所没有的特征。”
Angielczyk发现了一个关键的区别:严格来说,并不是所有突出的牙齿都是尖牙。牙齿的成分和生长模式告诉我们它们算不算。惠特尼说,“在这篇论文中,我们必须给尖牙下定义,因为这是一个令人惊讶的模糊术语。研究人员认为,为了长出牙齿,牙齿必须伸出口腔,并在动物的一生中不断生长。此外,与大多数哺乳动物的牙齿(包括我们的牙齿)不同,出牙的表面是由牙本质而不是坚硬的釉质构成的。”
在这些参数下,大象、海象、疣猪和鬣狗都有尖牙。然而动物界的其他大牙都没有入选。比如啮齿类动物的牙齿,虽然有时候会长出来,但是牙齿前面有一个釉质带,所以不算。
赞比亚研究小组观察到的一些双尖牙似乎不符合犬科动物的定义。它们覆盖着珐琅质而不是牙质。
牙齿和尖牙的不同组成部分也让科学家了解了动物的生活。Whitney说,“搪瓷涂层的牙齿和牙质涂层的獠牙有不同的进化策略,这是一种权衡。珐琅质牙齿比牙质坚硬,但由于颌骨和牙齿生长的几何形状,如果你想让它们一生都生长,你不可能有完整的珐琅质覆盖。”
动物进化出的不同种类的牙齿可以告诉科学家,这些动物面临的压力可能会产生这些牙齿。有尖牙的动物可能会用它们来战斗,让它们受轻伤,这对不连续的珐琅质牙齿来说是有风险的。
为了研究二齿兽牙齿是否真的是尖牙,研究人员从代表10个不同物种的19颗二齿兽牙齿化石上切下纸片,用显微镜检查它们的结构。他们还使用显微CT扫描来检查牙齿是否附着在头骨上,以及是否有证据表明它们的根部继续生长。科学家发现,二齿兽的一些牙齿实际上是獠牙,而其他的,尤其是一些早期物种的牙齿,只是大牙。但是,这并不是一个从无尖牙到有尖牙的严格过程。3354 二齿兽动物学家
家庭的不同成员独立进化出了獠牙
惠特尼说,她对这一发现感到惊讶。她说,“我觉得家谱里应该有一个点。所有二齿兽人都开始感染獠牙,所以我认为这非常令人震惊。我们实际上看到了獠牙"的演变
安吉尔奇克说,“二齿兽可以告诉我们很多关于獠牙哺乳动物进化的信息例如,这项研究表明,牙齿替换率的降低以及连接牙齿和下颚的柔性韧带是獠牙真正进化所需要的所有这些都让我们更好地了解我们今天在哺乳动物身上看到的獠牙。”
“在恐龙时代之前,二齿兽是陆地上最丰富多样的脊椎动物。他们以‘獠牙'.’而闻名,事实上,现实中只有少数。
少数人有真正的獠牙,其余的是大牙,这是我们可以记录的进化的美丽例子。我们可以看看如何建造獠牙!布兰登皮库克,荷州, 爱达自然历史博物馆馆长,论文作者之一,说道。
研究人员表示,这项研究展示了已知最早的獠牙,的例子,可以帮助科学家更好地理解进化是如何工作的。
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