可怕的牙齿揭示恐龙如何咀嚼

无论是大型还是小型,肉食性恐龙的牙齿都适应于特定的撕碎肉的方法

Gorgosaurus

蛇发女怪龙在艾伯塔省皇家泰瑞尔博物馆中夺取其尖角龙猎物。

布莱恩·斯威特克

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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


我已经写了很多关于兽脚亚目恐龙破坏对骨骼造成的破坏。但这正在从根本上审视中生代食肉动物的进食方式,从受攻击的部位开始,然后倒推。掠食性恐龙的颌骨本身能告诉我们关于它们进食方式的什么信息?这就是

古生物学家安吉莉卡·托里切斯及其同事一项新研究的核心问题。

在化石记录中挑选出肉食性恐龙并非难事。它们的牙齿看起来像刀,通常从侧面压缩,向后弯曲,并且沿着切割边缘呈锯齿状。这些显然是用来刺穿和切割肉,而不是树叶的。同样,我们知道肉食性兽脚亚目恐龙不能像现代食肉动物那样啃或咀嚼。兽脚亚目恐龙的颌骨本质上是巨大的剪刀,非常适合切割,但通常不适合将食物分解成更小的块。然而,除了这些大致的轮廓之外,我们对这些恐龙的进食方式知之甚少。为此,托里切斯和合著者研究了几种虚骨龙类的牙齿——从巨型暴龙蛇发女怪龙到小型恐爪龙、蜥鸟盗龙和“伤齿龙”——以了解微观损伤和对物理应力的反应可以揭示哪些关于进食行为的信息。


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尽管这些恐龙的体型和头骨解剖结构不同,但它们颌骨相似的生物力学构成产生了相似的划痕。研究中所有的牙齿,无论大小或物种归属如何,都显示出与牙齿长轴平行的划痕,以及与切割边缘成角度的划痕。“大型和小型兽脚亚目恐龙的微磨损模式没有差异,”托里切斯和同事写道,“因此,在我们研究的分类群中,咬合运动一定很相似。”

这些运动是什么?研究人员写道,微观损伤似乎与“刺穿和拉拽式运动”一致,牙齿垂直地沉入,然后在恐龙闭合颌骨或向后拉头以扯出一口肉时,以倾斜的角度向后移动。有限元分析——一种确定物体承受应力位置的工程技术——支持了这一分析,研究的牙齿似乎最适合刺穿-拉拽式进食。

但这并不是说这些恐龙选择了相同的菜单。除了体型不同外,研究的牙齿在构成牙齿切割边缘的齿状突的数量、大小和形状上也有所不同。“伤齿龙”的牙齿,例如,具有大的、弯曲的齿状突,但应力分析表明,这些对于挣扎的猎物来说将是一个弱点——它们会传播牙齿的应力,使其更容易断裂。对于“伤齿龙”来说,反击的大型猎物是不太可能的。根据之前的研究,这可能表明“伤齿龙”主要以小型猎物为目标,并且比其他主要以肉为食的恐龙具有更广泛的饮食范围。

与以往一样,还需要进一步的测试,但这似乎表明,刺穿-拉拽方法是肉食性兽脚亚目恐龙的标准方法。尽管这些恐龙的牙齿在形状和锯齿数量上存在差异,但它们最适合沉入肉中并向后切割,无论是迅猛龙还是异特龙。这与我们今天所知的野兽派食肉动物形成鲜明对比,不同的牙齿工具包将狼、熊、大型猫科动物、鬣狗等分散在从超级食肉动物到杂食动物甚至草食动物的范围内。如果这项研究的结论成立,那么它只会进一步强调中生代环境的奇异性,例如在莫里逊组中保存的那些环境,在同一沉积物中发现了多种大型肉食性恐龙。是什么区分了它们,又是什么让它们都能找到适合自己口味和能力的猎物,这肯定比它们可怕的牙齿更深层。

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