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中美學者將熊亞科最早記錄前推500萬年 揭秘肉食如何演化植食

發布時間:2020-06-22 所屬欄目:國內新聞

  61閱讀北京6月22日電 (記者 孫自法)記者22日從中國科學院古脊椎動物與古人類研究所獲悉,該所博士研究生江左其杲和美國自然歷史博物館約翰·福林(John Flynn)合作,通過對美國中部中中新世(約1200-1400萬年前)化石的最新研究,發現迄今最早的熊亞科化石并命名為提拉瓦曙熊(簡稱曙熊),將熊亞科的最早記錄前推500萬年。

  他們還合作開展熊類牙齒研磨模式的詳細研究,揭秘熊亞科食性如何通過牙齒的適應性進化,最終由肉食性動物演化為植物食性動物。中美學者這項古生物研究重要成果論文,近日已在國際學術期刊《愛科學》(iScience)上在線發表。

中美學者將熊亞科最早記錄前推500萬年 揭秘肉食如何演化植食 提拉瓦曙熊的系統發育位置。(江左其杲 供圖)

  江左其杲22日通過網絡接受記者采訪介紹說,此前熊亞科的化石記錄最早來自于晚中新世,以中國甘肅和政地區的戴氏祖熊為代表,但熊亞科的姐妹群——大熊貓亞科早在中中新世晚期就已經出現,這指示熊亞科應該出現的更早。這次最新研究發現的曙熊化石采自美國中部內布拉斯加的中中新世情人組地層,其與最早的大熊貓亞科化石證據在時代上相吻合,也證實熊亞科至少在中中新世已經出現。

  通過一個詳細的系統發育樹,研究人員不僅論證曙熊屬于迄今最早的熊亞科,還指示過去很多被籠統歸入祖熊的物種實際上屬于不同的支系。祖熊的模式種短吻祖熊可能屬于熊科的干群,歐洲常見的原始祖熊屬于早期的大熊貓亞科,而中國南方的林祖熊已屬于熊亞科的成員。原始祖熊、林祖熊等都應該建立新的屬以區分于模式種,但這方面涉及到很多材料,后續需要更詳細的分類修訂工作。

中美學者將熊亞科最早記錄前推500萬年 揭秘肉食如何演化植食 熊亞科的牙齒結構演化。(江左其杲 供圖)

  江左其杲指出,熊類中關于大熊貓的研究較多,大熊貓形態上高度特化,代謝率很低,從而能夠維持較大的體型,但熊亞科成員沒有那么特化,卻依然能保持雜食化為主的食性,能量來源很大程度上依然是植物性食物。為彌補這種現象相關研究的空白,中美研究人員還詳細研究熊類的牙齒研磨模式,發現熊亞科的研磨方式在食肉類動物中獨一無二。

  熊亞科通過一系列的齒尖結構重組,牙齒內外方向上的連接逐漸消失,使得上下頜可以前后運動。這種研磨方式在形態上與多瘤齒獸趨同演化,而在功能上與食草動物中常見的“以食草為主,不挑剔食物類型的食性”趨同演化。同時,熊亞科前后方向的研磨模式促進了熊亞科成員后側臼齒的延長,進一步提高研磨效率。研究發現曙熊的牙齒結構恰恰代表這種轉變的初始狀態,該轉變提高了熊亞科熊類的研磨效率,使得它們可以更加有效地進食植物性食物,在維持較大體型的情況下依然以植物為主食。

  對曙熊的食性和運動模式進一步研究發現,其牙齒齒尖低緩,牙齒上常見齲齒,下頜粗厚,顯然已適應植物性食物,并可能會進食水果等含糖分較高的部分。曙熊肢骨的幾何形態學研究顯示它們可能有較強的爬樹行為,而現生熊類則以地棲為主。這表明現生部分熊類中保留的較強的爬樹能力,如馬來熊、眼鏡熊等可能是祖先狀態的殘留。“這也啟示我們生物演化的過程往往比較復雜,僅僅依靠現生物種做祖先狀態重建可能是不準確的。”江左其杲說。(完)

【編輯:苑菁菁】

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