哺乳动物臼齿掀起波澜

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今天的胎盘哺乳动物和有袋哺乳动物形态各异,从老鼠和鲸鱼到考拉和袋鼠都有。然而,尽管它们之间存在显著差异,但这些生物却有一个惊人的牙齿相似之处:它们都拥有所谓的“三尖齿”,这是一种特殊的臼齿,类似于研钵和研杵,使它们能够有效地切割和研磨食物。第三类现存哺乳动物,单孔目动物(今天以鸭嘴兽和针鼹为代表)没有牙齿,但它们的祖先似乎拥有三尖齿。三尖齿臼齿的形态非常复杂,研究人员在很大程度上认为它们在进化史上只出现过一次。然而,今天发表在《自然》杂志上的一项研究表明,事实上,这种情况在不同的洲发生了两次,从而描绘出一幅关于哺乳动物起源的截然不同的图景。

卡内基自然历史博物馆的古生物学家罗哲西和他的同事分析了20多种哺乳动物(包括已灭绝的和现存的)的牙齿、下颌和骨骼遗骸。传统观点认为,三尖齿哺乳动物起源于北方超级大陆劳亚古陆,而新的研究结果揭示了两个不同的三尖齿谱系。该团队报告称,其中一个谱系在劳亚古陆进化,随后产生了胎盘哺乳动物和有袋哺乳动物。另一个谱系起源于南方大陆冈瓦纳古陆,并演化成了单孔目动物。

关于今天哺乳动物的鼩鼱类祖先平行进化出三尖齿的可能性,杜克大学研究员安妮·威尔在《自然》杂志报告的评论中写道:“这种观点并不需要像看起来那样不可能的趋同进化。早期哺乳动物体型小且是恒温动物(通俗地说,温血动物),具有较高的表面积与体积比。它们可能具有较高的代谢率和相应的较高营养需求。面临同样限制的现存鼩鼱具有惊人的食欲。因此,生存可能取决于高效的食物处理,而三尖齿齿系正好提供了这一点。”

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大众科学 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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