• 2023-11-29 13:52:39
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  •   大象是体型最大的陆生哺乳动物,最有目共睹的特征网课购买之一便是具有柔软灵敏的象鼻。在象类演化的前期,包含渐新世和中新世,各种象都具有极度伸长的下颌和下门齿,特别是早-中中新世时期,下颌和下门齿的形状出现很高的多样性。这一时期的象类怎么使用其形状各异的下颌和下门齿进行取食?象鼻在取食的进程中又起到了什么效果?而到了最晚中新世和上新世,象类一向伸长的下颌却都出其不意且不谋而合地缩短了,这一传奇演化进程又有哪些内涵机制?

      △豕棱齿象科、铲齿象科和嵌齿象科在系统发育中的方位,以及三种象类下颌和鼻区的形状特征比照

      针对这些疑问,中国科学院大学博士后李春晓、中国科学院古脊椎动物与古人类研讨所研讨员王世骐、邓涛,以及华中科技大学的张骥教授等科研人员对长鼻类下颌的多样性和演化进程,以及其与象鼻的一起演化进行了深化的研讨,提醒了前期象类的取食方法和有关器官的共同演化进程。相关效果11月28日宣布在世界学术期刊eLife。

      △中国北方早—中中新世三类长颌象的相对丰度、牙釉质δ13C同位素值以及不同地址象类化石组合和相应的生物时代

      这项研讨指出,早在1700万-1500万年的中中新世气候适合期,前期象类中的明星物种,具有铲子状下颌的铲齿象(Platybelodon)已开展出了用鼻子卷住植物合作下颌堵截植物的进食的方法,这是象鼻子最早完结卷握功用的依据。该研讨对铲齿象、嵌齿象和豕棱齿象这三类首要的长颌乳齿象进行功用形状比照研讨,它们的下颌形状各不相同:铲齿象具有像铲子相同宽扁的下门齿,上门齿较短并向下曲折,没有釉质带;嵌齿象的下门齿呈棍状,上门齿较长,相同向下曲折,且具有釉质带;豕棱齿象没有下门齿,可是下颌联合部伸长,并成槽状,上门齿粗大健壮,并朝外上方曲折,没有釉质带。除此之外,它们的鼻区特征也不同。相关于其它两类前期象,铲齿象的鼻骨最小,鼻孔周围的结构最杂乱,甚至在演化程度上超过了现生的大象。这些鼻部相关的骨骼特征都阐明铲齿象具有十分兴旺的鼻子(鼻骨越小则象鼻越兴旺)。

      △有限元力学剖析成果以及古生态环境重建(郭肖聪 绘)

      为了深化提醒三种象类的食性和取食方法,研讨团队采用了多种研讨手法,其间牙釉质碳氧安稳同位素剖析和有限元力学剖析成为重建这些前期象类的取食行为的要害手法:牙釉质碳氧安稳同位素供给了三种象类不同食性偏好的依据;有限元力学剖析则成为康复取食方法的要害手法。

      研讨成果表明铲齿象、豕棱齿象和嵌齿象具有不同的采食方法和生活环境:铲齿象生活在较开阔的环境之中,其下颌只适于切开竖直成长的植物,铲齿象是使用灵敏的鼻子卷抓住植物,再用下颌进行水平切开,这种采食方法具有十分高的功率。豕棱齿象生活在比较关闭的环境之中,适于切开水平或歪斜成长的枝条,它用鼻子辅佐压住枝条,然后合作下颌完结采食。嵌齿象的生境介于两者之间或许与两者都重合,它的采食方法是多样化的,在林地和草地都能较好地习惯。关于前期象类,伸长的下颌和下门齿是首要的取食器官,而象鼻只是作为辅佐工具,不同下颌形状的前期象类具有不同的生态习惯性。跟着生态环境逐步变得干冷,铲齿象更能习惯相对开阔的生态环境,以草本植物为食,终究促进了象鼻抓握功用和灵敏性的开展。

      △铲齿象的三维恢复模型  (王宇 制造)

      铲齿象向开阔生境的扩张因为晚中新世初的托尔托纳极热事情引起的包含铲齿象在内的灭绝事情而停止,但嵌齿象类顶替铲齿象类,继续分散到晚中新世的开阔生境之中,在象鼻继续向更高的灵敏性和更强的抓握功用的演化进程中,象类的取食功用彻底转移到长鼻,终究导致了本来的采食器官——下颌和下门齿的缩短。因而,开阔环境中采食行为的习惯性,正是象鼻抓握功用演化的“催化剂”。该项研讨关于咱们知道大象这一重要类群所具有的象鼻和下颌演化与生态布景供给了重要的依据,并为了解长鼻类怎么习惯环境,环境改变怎么刻画共同器官的演化供给了新的见地。

      (总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉)

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