本文最初发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
漫步在任何一家化石哺乳动物馆藏丰富的博物馆大厅,人们都容易将这些已灭绝的野兽视为人们熟知主题的变体。那里有一只树懒,但更大。那里有一只骆驼,但更小。我猜角落里那个怪人看起来有点像猪。即使不太合适,我们还是会将已灭绝生物的遗骸塞进对熟悉的期望之中。这真是太可惜了。化石哺乳动物比我们通常认为的更奇怪,它们的行为方式也常常是现代动物所没有的。看看科尔波诺斯就知道了。
在广阔的哺乳动物家谱中,科尔波诺斯是食肉动物。这个类群包括猫、海豹、熊、灵猫,以及我写作时在我旁边沙发上打鼾的狗。然而,从那时起,系统发育的迷雾就笼罩了过来,拥有2000万年历史的科尔波诺斯介于熊及其已灭绝的亲戚熊犬之间,但实际上并不属于这两个谱系。然而,无论哪个类群可以声称科尔波诺斯属于自己,让这种野兽如此奇怪的是它的进食方式。这种几乎像熊一样的动物咬合力像剑齿虎,用类似灰熊的下颚碾碎软体动物,下颚上镶嵌着类似水獭的牙齿。
科尔波诺斯以贝类为食的观点已经存在一段时间了。这种哺乳动物在俄勒冈州、华盛顿州,甚至可能是阿拉斯加州的海相岩石中被发现,这些化石的颊齿显示出长期食用坚硬食物造成的严重磨损。事实上,科尔波诺斯经常以蛤蜊和贻贝为食,以至于块状的碾磨牙齿通常是较软的牙本质“湖泊”,周围环绕着较硬的牙釉质。然而,没有人验证过这个想法,也没有人研究过科尔波诺斯是如何从岩石海岸撬起食物的。现在,古生物学家曾志杰 (Jack Tseng) 和他的同事们终于研究了科尔波诺斯的嘴巴。
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曾志杰和他的合作者从这种海岸哺乳动物的下颚解剖结构推测,它与剑齿虎有一个共同的习性。科尔波诺斯的下颚前部又深又粗壮,使其拥有像著名的剑齿虎斯剑虎一样突出的下巴。在猫科动物中,这种情况被认为反映了一种攻击策略,即用下颚固定头部,然后利用杠杆作用,通过颈部肌肉的强力收缩,将著名的犬齿刺穿猎物。科尔波诺斯不是剑齿动物,但曾志杰和他的合作者认为,这种哺乳动物可能使用了相同的策略将软体动物从栖息地分离出来。

科尔波诺斯咬合序列。图片来源:曾志杰 (Jack Tseng)
为了弄清真相,曾志杰和他的同事们采取了一种多方面的方法,包括科尔波诺斯、斯剑虎和其他五种食肉动物的虚拟模型,以检查模拟咬合过程中的骨骼应力并比较形状,并加入了对牙齿磨损模式的检查,以了解该假设是否成立。他们的发现是,科尔波诺斯的进食方式与今天任何活着的哺乳动物都不同。
曾志杰和他的合作者对他们关于斯剑虎的推测是正确的。尽管科尔波诺斯和斯剑虎是远亲,并且以完全不同的猎物为食,但它们的下颚在解剖结构、形状和对锚咬应力的反应方面都非常相似。锚咬是关键。更重要的是,研究人员发现,尽管科尔波诺斯的牙齿与海獭的牙齿相似,但这种已灭绝哺乳动物下颚的碾磨部分实际上更像熊,更坚硬但机械效率较低。水獭则表现出相反的情况,这表明就下颚而言,食肉动物成为贝壳破碎者的方式不止一种。这使得科尔波诺斯的下颚成为一种多功能工具,前部得到加强,用于撬起贝类,后部得到加强,用于碾碎这些防御。
因此,如果您在约 2000 万年前访问华盛顿州沿海地区,您可能会看到一种几乎像熊,但又不太像熊的动物,沿着岩石海岸线漫步。这只壮硕的食肉动物嗅到了一片贝壳床,张开嘴巴,将下牙卡入蛤蜊群中,咬住并猛地扭动脖子。第一次猛推没有成功,但野兽再次咬住,又一次痉挛,蛤蜊发出清晰的爆裂声和一小股水花,科尔波诺斯向后甩了甩头。这种双壳类动物现在没希望了——这只哺乳动物用舌头一扫,将食物塞到脸颊上,你可以听到贝壳在重复碾磨的臼齿下破碎的声音。快速吞咽后,这只哺乳动物的鼻子又回到了浅水中,准备撬出另一口食物,以及我们对化石哺乳动物真实样子的先入为主的观念。
参考文献
曾志杰, Grohe´, Flynn, J. 2016. 已灭绝海洋哺乳动物科尔波诺斯的独特进食策略:与剑齿虎和海獭的趋同演化。《英国皇家学会学报 B 辑》。doi: 10.1098/rspb.2016.0044
[这篇文章最初发表在《国家地理》杂志。]