早期灵长类动物用爪子梳理毛发

在怀俄明州发现的化石帮助我们更好地理解早期灵长类动物何时将爪子换成了指甲

Omomyid

像在圣地亚哥自然历史博物馆的这个复原模型中展示的兔猴科动物一样,它们的脚上有梳理爪。

Brian Switek

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


上周,只是因为我想,我决定涂指甲油。反正我也要染一个亮蓝色的头发,所以我想我不如就顺应朋克美学,花一点时间在手指末端角质化的碎片上涂上亮黑色。当我这样做的时候,我想起最近在《人类进化杂志》上发表的一篇论文。我是在指甲而不是爪子上刷上黑色,这个事实是一个进化上的偶然事件,让我与我的始新世祖先联系起来。

“真灵长类动物在哺乳动物中是不寻常的,因为它们的的手指和脚趾都有扁平的指甲,”Doug Boyer 和他的同事们在他们的新研究的摘要中写道。我们最早的灵长类祖先有爪子,但是,在通往更具体的亚群真灵长类的起源的某个过程中,爪子通常被舍弃,转而使用指尖的特殊小盾片。

但是这个规则有一个例外,它可能有助于阐明爪子是如何以及何时退回到指甲的。在一些现代灵长类动物中——即狐猴、懒猴和眼镜猴,以及两种新世界猴——每只脚的第二个脚趾都有一个清洁爪。(而且眼镜猴,为了显得古怪,在它们的第三个脚趾上也有第二个清洁爪。)这是一个保留了其尖锐点的梳理附属物。解剖学家们争论这与较旧的爪子类型有何关系,以及梳理爪是古老的骨骼遗产还是较新的修饰。后一个问题是这篇新论文的中心。


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古生物学家此前曾发现两种早期与狐猴和懒猴有关的动物有梳理爪,这意味着该特征存在于它们的谱系中。但是灵长类动物进化树的另一半——简鼻亚目,或眼镜猴和包括我们在内的类人猿呢?Boyer 和他的同事报告了在怀俄明州始新世地层中发现的灵长类动物脚趾化石,这些化石现在回答了这个问题。

这些梳理爪是在怀俄明州始新世三个不同部分的三个不同地点发现的孤立遗骸。其中最古老的可以追溯到大约 5600 万年前。那时亚热带森林覆盖了美国西部的大部分地区,灵长类动物正在兴起,狐猴和眼镜猴的史前同类居住在这个葱郁的领域。古生物学家们研究我们的这些亲戚已经有一个多世纪了,这使得 Boyer 和合著者能够将脚趾骨的归属范围缩小到一个叫做兔猴亚目的群体。这些是小的、像眼镜猴一样的灵长类动物,与我们所属的更大的简鼻亚目群体的祖先有关。

那么这一切意味着什么呢?Boyer 和他的同事们带来了之前的研究和其他证据,提出了一个大致如下的场景

最早的灵长类动物的脚趾尖端有爪子,它们无法抓住树枝。它们的脚看起来更像现代树鼩的脚。然而,随着灵长类动物进化出抓握能力,大部分关键的捏取动作是由第一和第五个脚趾(相当于您的大脚趾和小脚趾)完成的,这使得中间的脚趾可以用于其他功能。梳理毛发是其中一种变得可能的有用的替代活动。

感谢这些新发现的化石,我们现在知道狐猴以及类人猿的祖先在它们的第二个脚趾上都有梳理爪。一种特殊的清洁爪很可能是在所有现存灵长类动物的最后共同祖先中存在的一种特征,后来随着猴子的进化而消失了(这意味着它不得不在少数有梳理爪的新世界猴中再次进化)。一旦类人猿的社会结构允许其他人为您梳理毛发,就没有那么多需要自己梳理毛发的必要了。

如果它没有更早发生,我们的人科祖先可能无论如何都会失去梳理爪。用两条腿直立行走的生物力学限制严重限制了我们的灵活性,而且,就我而言,我很高兴不必将脚踝弯曲到脖子后面来梳理头发。但是,即使实际的进化变化发生在很久以前,我很高兴我们对爪子是如何换成指甲以及我们的祖先最终失去的奇特梳理爪的历史有了更多的了解。我可以将我的指甲看作是遥远过去的残余,一种树木生命的低语,即使我们站在地上,我们也保留了下来。

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