科學研究進展:巨型犀牛的新成員澄清了令人困惑的形態功能

Mondo 體育 更新 2024-01-31

日本漫畫家村田雄介曾畫過一組“未來人類根據骨頭想象動物長什麼樣子”的重建圖畫,當“想象”和“真相”放在一起時,每個人都忍不住笑了起來,包括河馬。 村田雄介為什麼要開這個玩笑?事實上,他想談談古生物學的恢復。 但很明顯,科學的古生物學恢復是可以信任的,因為古生物學家想要進行比較解剖學、行為生態學、生理學等經過深入研究,將指導畫家繪製科學的修復圖。 事實上,通過觀察河馬牙齒的磨損情況,可以看出它的門牙和犬齒被包裹在厚厚的嘴唇中,並沒有像村田雄介的《修復圖》那樣暴露在外。 巨型犀牛是一種滅絕的動物,曾經被誤認為河馬它的修復過程是什麼樣的?最近的一項發現為它的形象提供了進一步的證據。

原齒象它是遠角犀牛家族中最早的一組,頭骨細長鼻骨特別細長;頰牙釉質較弱,上前磨牙磨牙程度較低,與顱骨一樣處於相對原始階段。 與其他遠角犀牛類群,如diatheratherium、prosantorhinus、brachypotherium和teleoceras相比,巨犀具有不同的特化方向,是遠角犀牛早期進化的重要環節。 巨犀的典型特徵是下切牙和下頜聯合的特化程度很強,但其屬名Aprotodon的原意是“無門牙”,為什麼會這樣呢?原來,英國古生物學家克萊夫·福斯特-庫珀(Clive Forster-Cooper)於2024年根據在巴基斯坦漸新世地層中發現的兩種下頜聯合化石材料建立了該屬。 由於其較大的下頜聯合和與河馬的形態相似,Foster-Cooper認為它可能是一種未知的河馬,並將門牙用作犬科動物,並將Aprotodon作為屬名。

巨犀牛是亞洲特有的原始犀牛,該屬各物種的體型差異很大。 以前,Aprotodon屬有四個有效物種:Aprotodon Smith-Woodwardi,A. FatahFatehjangensis)、鹹海巨犀牛(Aaralensis)和蘭州巨犀(A. lanzhouensis)。巨犀牛的壽命很長,從始新世晚期到中新世早期,但其分布範圍相對有限,僅分布於中國的甘肅和內蒙古、巴基斯坦的俾路支省和哈薩克的鹹海地區。 因此,巨型犀牛壽命長、分布範圍有限,一直備受古生物學家關注。

寧夏同心地區中新世早期邱氏巨犀的生態修復(陳宇畫)。

真假河馬和巨犀牛的比較。

近日,國際學術期刊《歷史生物學》(Historical Biology)**刊登了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所鄧研究團隊的最新研究成果。 本文從寧夏回族自治區同心縣丈根堡組下層採集的巨型犀牛化石新種,建立了中新世早期的原生齒象邱頤,並以邱展祥院士的名字命名,邱展祥院士是最早發現和研究中國巨犀犀牛化石的人。 寧夏中新世早期巨犀牛的新化石是儲存極其完好的成年頭骨,為巨犀牛的精準重建提供了更多資訊。 邱氏巨犀的頭骨比較細長,頂端嵴兩側融合形成矢狀嵴,頂端表面呈菱形鼻骨薄而長而直,鼻切跡高而深,後緣位於上第四前磨牙水平,眼眶前緣在上第二磨牙中部水平,鼻切跡後緣與眼眶之間的距離較短眶下孔大,位於鼻下切跡的後方;眶上噴發和大;顴弓上緣平直,後部背側有角突假耳道大、深、閉合;枕骨表面幾乎是垂直的。 新材料與Plesiaceratherium屬和Acerorhinus屬的不同之處在於,顱骨的枕骨部分顯著隆起,顱骨的頂面呈波浪形,鼻切跡的基部距眼眶較短,眼眶的上緣突出而粗糙與已經高度特化的Chilotherium屬不同(上前臼齒完全磨牙),上前臼齒是半磨牙化的與無角犀牛不同,鼻骨筆直光滑,沒有角的痕跡。 在巨犀牛屬中,邱鉅犀與鹹海巨犀不同,其體型較小,頂端嵴形成矢狀脊與蘭州巨犀不同,眼眶前緣在後,臼齒內齒帶退化,在中谷形成齒柱與法塔赫姜巨犀不同,其臼齒的小刺很弱,不與前棘相連形成中央凹。

Aprotodon Qiui 頭骨標本。

儘管福斯特·庫珀最初將巨型犀牛誤認為河馬,但實際上他們的象牙之間有明顯的區別。 河馬的門牙很大,但筆直且呈圓柱形,而巨犀牛的門牙扁平且強烈彎曲;河馬的下犬齒確實有很強的曲線,但它們的表面有厚厚的牙釉質,發達的縱嵴和寬闊的凹槽,內外冠對稱,牙冠上半部有乙個小的磨蝕面,牙根有乙個大而開放的牙髓腔,與巨犀牛的門牙相反。

系統發育分析結果包括巨犀牛(陳宇重建)。

邱氏巨犀牛的發現擴大了其地理範圍,從南亞和中亞,以及中國的甘肅和內蒙古,延伸到中國的寧夏。 目前,邱氏巨犀是巨犀牛屬中最特化的物種。 基於282個形態特徵對日本犀牛等其他犀牛類群進行系統發育分析,發現日本犀牛內繫種形成單系進化枝,邱犀牛和蘭州犀牛兩個類群形成姐妹類群。

本文第一作者為中國科學院大學博士後孫丹輝,通訊作者為中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員鄧。 本研究得到了國家自然科學計畫專案和青藏高原第二項綜合科考與研究專案的支援。

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