巴卡蘇虛斯鱷魚(crocodilian Pakasuchus)已經(jīng)滅絕,科學(xué)家對其牙齒化石進(jìn)行了分析,結(jié)果表明它是食草動物。
在兒童讀物和漫畫中,鱷魚及其同類往往長有駭人的尖牙,每顆牙齒都鋒利無比,時刻準(zhǔn)備著撕開獵物的皮肉。實際上,基因變異經(jīng)常發(fā)生,鱷魚的牙齒也會隨之變化,猶他大學(xué)的古生物學(xué)者Keegan Melstrom說道。
“與已經(jīng)滅絕的類鱷魚爬行動物或鱷形動物(Crocodyliformes)牙齒的驚人多樣性相比,這根本算不了什么,”他說道?!坝行┮呀?jīng)滅絕的鱷魚牙齒非常奇怪?!?/p>
近日,科學(xué)家們對已滅絕的16個鱷魚近親的146顆牙齒進(jìn)行了分析,得出了一個令人頗為震驚的結(jié)論:古代鱷魚近親曾至少3次食素。
“這表明食素曾是一種成功的飲食策略,”Melstrom說道,他的團(tuán)隊近日在《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上發(fā)表了研究成果?!拔艺J(rèn)為,隨著發(fā)掘的牙齒化石越來越多,我們可能會發(fā)現(xiàn)更多草食性鱷魚群體?!?/p>
專注的咀嚼
在對牙齒化石進(jìn)行分析時,Melstrom和同事Randall Irmis采用了一種專門用來比較牙齒差異的方法,之前,古生物學(xué)家研究古代哺乳動物時經(jīng)常用到這一方法。
“重點是,我們需要計算每顆牙齒有多少個單獨(dú)的外立面,”Melstrom 說道。“如果它們向不同的方向傾斜,我們認(rèn)為它們是分開的?!?/p>
根據(jù)對現(xiàn)存哺乳動物和爬行動物的研究,科學(xué)家們已知食肉動物的牙齒往往很簡單,單獨(dú)的外立面很少。例如,食肉動物科莫多巨蜥,它的牙齒看起來就像牛排刀一樣薄而鋒利,直而簡單,沒有任何溝溝坎坎。這樣的牙齒非常適合捕捉獵物,并將其切成小塊,這樣不用咀嚼就可直接吞下。而有些動物的牙齒上布滿了凹洞和縫隙,這增加了它們的表面積,牙齒與食物接觸的空間也會變大,這樣就能磨碎耐磨性較強(qiáng)的各種植物根莖。
“這樣的牙齒一般都是草食動物的,因為植物的葉子、枝條和莖通常需要經(jīng)過不斷地咀嚼才會被消化掉,”Melstrom說道。
現(xiàn)存的鱷魚基本都是食肉動物,它們的牙齒結(jié)構(gòu)非常簡單,Melstrom解釋說,但在一些已經(jīng)滅絕的鱷魚物種中,它們的牙齒有多達(dá)20個不同的外立面。這表明它們在進(jìn)食時可能需要進(jìn)行非常專注的咀嚼。
“我們研究過的這組化石中,迷你鱷魚(Simosuchus)的牙齒是結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的牙齒之一。迷你鱷魚體型較小,口鼻部和豬相似,像是被人用鏟子敲打過一樣,”Melstrom說道。它們的牙齒與加拉帕戈斯群島的海鬣蜥的牙齒十分相像,海鬣蜥以巖石中的藻類為食?!懊阅泖{魚不是水生動物,但很可能生活在水邊,所以人們會猜測它們的飲食結(jié)構(gòu)可能與海鬣蜥相似,”Melstrom說道。
令人驚訝的是,Melstrom的研究現(xiàn)在已經(jīng)給出了明確證據(jù),素食者群體不止這一個。至少有三個獨(dú)立的群體中出現(xiàn)過各不相同且更為復(fù)雜的牙齒結(jié)構(gòu),這表明在整個進(jìn)化過程中,肉食性飲食向植物性飲食的轉(zhuǎn)變發(fā)生了多次。
俄亥俄州立大學(xué)古生物學(xué)家Patrick O’connor沒有參與這項研究,但他對團(tuán)隊的研究方法非常感興趣。
“隨著新化石的發(fā)現(xiàn),這種研究方法可以得到不斷的應(yīng)用和發(fā)展,這樣一來,有關(guān)草食性為何會在鱷魚身上反復(fù)進(jìn)化的幾個不同觀點就能得到驗證,”他說道。目前在阿根廷古生物博物館工作的Diego Pol也贊成這種說法,但他也警告說,根據(jù)牙齒復(fù)雜性來推斷飲食結(jié)構(gòu)這一方法并非無懈可擊,科學(xué)家們還應(yīng)該尋找其他證據(jù)來支持他們的結(jié)論。
選擇幸存者
草食鱷魚一度十分興盛,但6500萬年前的那場空前大災(zāi)難毀滅了地球上大約四分之三的物種,草食鱷魚也未能幸免。盡管現(xiàn)有的鱷魚目動物是當(dāng)時幸存下來的為數(shù)不多的四足動物之一,但從那以后再未進(jìn)化出食素群體了,也許是因為哺乳動物占據(jù)了它們的生態(tài)位。
“成為草食動物總是涉及到某種類型的特化作用,”匈牙利古生物學(xué)家 Attila ?si說道。當(dāng)它們喜食的植物消失時,草食性可能就成了一個弱點。還有一點值得深思,不僅草食鱷魚,所有的陸地鱷魚也都滅絕了。目前存活的20多個鱷魚物種大都棲息在湖泊或河流,偶爾會到海邊生活,它們主要以肉類和魚類為食。
不過,如今的鱷魚也不是嚴(yán)格意義上的食肉動物。許多物種偶爾會吃水果。研究人員給美洲短吻鱷連續(xù)提供幾個月的植物性飲食后,發(fā)現(xiàn)它們的身體并未出現(xiàn)任何異常。顯然,鱷魚要比我們想象中靈活得多,而今天的鱷魚比那些所謂的“活化石”適應(yīng)性更強(qiáng)。
芬蘭赫爾辛基大學(xué)的Mikael Fortelius沒有參與這項研究,但他曾在哺乳動物身上應(yīng)用過這種方法,他認(rèn)為我們應(yīng)當(dāng)具體問題具體分析,不能一概而論,更不能隨便給動物們貼標(biāo)簽。
“許多已經(jīng)滅絕的鱷魚并非食肉動物,大多數(shù)古代鬣狗也并不是殘暴的’骨頭粉碎者’,多數(shù)的古代犀牛都沒有角,”他說道?!敖?jīng)過若干代的進(jìn)化,如今的許多動物與它們的祖先之間可能存在著很大的差異。”
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