新的研究发现,一些食草恐龙每隔几个月就会长出新牙齿,其中一些最大的食草动物每35天就会长出一颗替换牙,以防止它们的牙齿因咀嚼大量植物而磨损严重。
一个科学家团队研究了梁龙和圆顶龙,这两种不同类型的长颈食草恐龙,即蜥脚类恐龙,以确定它们的饮食是否会影响它们长出新牙齿的频率。他们发现,迄今为止发现的最长的恐龙梁龙,牙齿更换频率相当高——每35天长出一颗新牙齿,而圆顶龙形成一颗新牙齿则需要近两倍的时间,大约62天。
“梁龙及其近亲拥有所有恐龙中最快的牙齿更换速度,”这项新研究的主要作者、纽约州石溪大学解剖科学系的古生物学家迈克尔·德米克说。
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德米克和他的同事还发现,这些食草恐龙的下颌中携带了几颗备用牙齿。
“这些蜥脚类恐龙中的一些物种,每个牙槽中都有多达九颗乳牙,等待着取代旧牙齿,”德米克告诉《生命科学》。“这真是太不可思议了。”
恐龙牙齿记录
每个梁龙的牙槽最多可容纳五颗替换牙,加上正在使用的牙齿,而圆顶龙的每个牙槽中最多可以排列三颗备用“乳牙”,他补充说。
当牙齿形成时,一层称为牙本质的钙化组织会在牙釉质的帽下堆积。“牙齿的大部分是牙本质,而牙本质是日复一日形成的,”德米克解释道。“你最终会得到类似于树木年轮的东西,每一天在牙齿中都会有一个环。”
研究人员解剖了来自这两种类型的蜥脚类恐龙的化石牙齿,并在强大的显微镜下检查了牙齿的薄片。这使得科学家们能够仔细研究每个牙齿内部的微小牙本质环,这些环的宽度约为人类头发宽度的四分之一。这些层使科学家能够梳理出关于已灭绝动物的牙齿形成和替换速度的信息。
梁龙和圆顶龙都大约在 1.5 亿年前在地球上漫游,主要是在现代美国西部的地区。尽管它们有长长的脖子和巨大的身体,但这些蜥脚类恐龙的头部很小,牙齿也很小。恐龙通常在上颌和下颌中有 20 到 30 颗牙齿,这些牙齿可能在蜥脚类动物以可获得的植物为食时经历了大量的磨损,德米克说。
“其中一些动物超过 90 英尺 [27 米] 长,它们的头部只比马的头部大一点,所以必须通过那里大量的食物,”他说。“为了弥补这一点,它们一定进化出了一种反应,使它们的牙齿更换速度加快。”
量大于质
然而,与今天的哺乳动物相比,这些食草恐龙的牙齿具有更薄的牙釉质,这使得它们不那么坚硬和有弹性,研究人员说。这表明在食草恐龙中,牙齿更换过程已经进化为倾向于数量而不是质量,科学家说。
研究人员说,虽然梁龙和圆顶龙都是蜥脚类恐龙,但它们之间的亲缘关系很远。德米克说,这使得它们成为研究饮食和生态对恐龙牙齿影响的引人注目的案例研究。
“它们都有长长的脖子和长长的尾巴,但它们的头部形状不同,身体姿势也不同,”德米克说。“它们的牙齿形状也大不相同:圆顶龙的牙齿更大。”
梁龙和圆顶龙的牙齿记录的差异可能表明恐龙吃了不同类型的植物。“这表明它们吃的是不同的东西,这可能是它们能够在同一地点同时生活这么久的原因之一,”德米克说。
古生物学家打算通过研究其他恐龙物种(包括食肉动物)的牙齿来扩大他们的研究范围。他们的新研究的详细结果今天(7月17日)在线发表在《PLOS ONE》杂志上。
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