各種各樣的動(dòng)物都有獠牙，從大象和海象到五磅重的蹄兔等。但是有獠牙的動(dòng)物有一個(gè)共同點(diǎn)，那就是它們都是哺乳動(dòng)物--目前還沒有已知的魚類、爬行動(dòng)物或鳥類有獠牙。在發(fā)表于《英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)刊B輯》的一項(xiàng)新研究中， 古生物學(xué)家將最早的獠牙追溯到生活在恐龍之前的古代哺乳動(dòng)物近親。

哈佛大學(xué)的研究人員和該研究的主要作者M(jìn)egan Whitney說：“獠牙是這種非常著名的解剖學(xué)，但在我開始從事這項(xiàng)研究之前，我從未真正想過獠牙是如何被限制在哺乳動(dòng)物中的。”

芝加哥菲爾德博物館館長、論文作者Ken Angielczyk說："我們的研究能夠表明，最早的獠牙屬于在現(xiàn)代哺乳動(dòng)物之前出現(xiàn)的動(dòng)物，稱為二齒獸動(dòng)物。它們是非常奇怪的動(dòng)物。"

二齒獸大多生活在恐龍時(shí)代之前，從大約2.7億到2.01億年前，它們的體型從老鼠到大象不等?，F(xiàn)代哺乳動(dòng)物是它們最接近的活體近親，但它們看起來更像爬行動(dòng)物，有類似烏龜?shù)泥?。自從它們?76年前被發(fā)現(xiàn)以來，它們的一個(gè)決定性特征就是它們上顎的一對(duì)突出的獠牙。二齒獸這個(gè)名字甚至意味著"兩顆犬齒"。

研究人員是在一次古生物發(fā)掘的午休中得到研究獠牙起源的想法的。Whitney回憶說：“我們當(dāng)時(shí)坐在贊比亞的田野里，到處都是二齒獸動(dòng)物的牙齒。我記得肯拿起它們，思考它們怎么會(huì)被稱為獠牙，因?yàn)樗鼈冇锈惭浪鶝]有的特征。”

Angielczyk發(fā)現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別：嚴(yán)格來說，并不是所有突出的牙齒都是獠牙，牙齒的構(gòu)成和生長模式告訴我們它們是否算數(shù)。"Whitney說：“在這篇論文中，我們必須對(duì)獠牙進(jìn)行定義，因?yàn)樗且粋€(gè)令人驚訝的模糊的術(shù)語。研究人員決定，牙齒要成為獠牙，它必須延伸到嘴外，必須在動(dòng)物的一生中不斷生長，而且與大多數(shù)哺乳動(dòng)物的牙齒(包括我們的)不同，獠牙的表面是由牙本質(zhì)而不是堅(jiān)硬的琺瑯質(zhì)構(gòu)成的。”

在這些參數(shù)下，大象、海象、疣豬和鬣狗都有獠牙。不過，動(dòng)物王國里的其他大牙并沒有入選。例如，嚙齒類動(dòng)物的牙齒，盡管它們有時(shí)會(huì)伸出來，而且不斷地生長，但在牙齒的前面有一條琺瑯質(zhì)帶，所以它們不算。

研究小組在贊比亞觀察到的一些雙齒動(dòng)物的牙似乎也不符合獠牙的定義--它們涂有琺瑯質(zhì)而不是牙本質(zhì)。

牙齒與獠牙的不同構(gòu)成也讓科學(xué)家們了解了動(dòng)物的生活。Whitney說：“涂有琺瑯的牙齒與涂有牙本質(zhì)的獠牙是一種不同的進(jìn)化策略，這是一種權(quán)衡?，m瑯質(zhì)牙齒比牙本質(zhì)更堅(jiān)硬，但由于牙齒在頜部生長的幾何形狀，如果你想讓牙齒在一生中不斷生長，你就不能有完整的琺瑯質(zhì)覆蓋。”

動(dòng)物進(jìn)化出的不同種類的牙齒可以告訴科學(xué)家，這些動(dòng)物面臨的壓力可能會(huì)產(chǎn)生這些牙齒。有獠牙的動(dòng)物可能會(huì)用它們來打架，使它們暴露在小的傷害中，而對(duì)于不連續(xù)生長的琺瑯質(zhì)牙齒來說，這將是有風(fēng)險(xiǎn)的。

為了研究二齒獸的牙是否真的是獠牙，研究人員從代表10個(gè)不同物種的19個(gè)二齒獸標(biāo)本的牙齒化石中切出紙質(zhì)薄片，并用顯微鏡檢查其結(jié)構(gòu)。他們還使用微型CT掃描來檢查牙齒是如何連接到頭骨上的，以及它們的根部是否有持續(xù)生長的證據(jù)?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一些二齒獸的牙齒確實(shí)是獠牙，而其他牙齒，特別是一些早期物種的牙齒，只是大牙。不過，這并不是一個(gè)從無獠牙到有獠牙的嚴(yán)格過程--二齒獸動(dòng)物家族的不同成員獨(dú)立地進(jìn)化出了獠牙。

Whitney說她對(duì)這一發(fā)現(xiàn)感到驚訝。她說：“我以為在家族樹上會(huì)有一個(gè)點(diǎn)，所有的二齒獸都開始有獠牙，所以我認(rèn)為我們實(shí)際上看到獠牙的進(jìn)化是相當(dāng)令人震驚的。”

Angielczyk說：“二齒獸的獠牙可以告訴我們很多關(guān)于哺乳動(dòng)物獠牙進(jìn)化的一般情況。例如，這項(xiàng)研究表明，牙齒更換率的降低和將牙齒連接到下顎的靈活韌帶是真正的獠牙進(jìn)化所需要的。這一切都讓我們更好地理解我們今天在哺乳動(dòng)物中看到的獠牙。”

“在恐龍時(shí)代之前，二齒獸是陸地上最豐富和最多樣化的脊椎動(dòng)物，它們因其‘獠牙’而聞名。事實(shí)上，在現(xiàn)實(shí)中只有少數(shù)人有真正的獠牙，其余的都是大牙，這是我們可以記錄的進(jìn)化的一個(gè)美麗的例子。我們可以看到如何建造獠牙!”愛達(dá)荷州自然歷史博物館館長、論文作者之一Brandon Peecook說。

研究人員說，這項(xiàng)研究顯示了已知的最早的獠牙實(shí)例，可以幫助科學(xué)家更好地理解進(jìn)化是如何運(yùn)作的。

“獠牙已經(jīng)進(jìn)化了很多次，這讓你想知道如何進(jìn)化以及為什么?我們現(xiàn)在有很好的數(shù)據(jù)，說明二齒獸進(jìn)化出獠牙所需要發(fā)生的解剖學(xué)變化。 ”華盛頓大學(xué)伯克博物館館長、論文作者之一Christian Sidor說：“對(duì)于其他群體，如疣豬或海象，陪審團(tuán)仍然沒有結(jié)論。”

Angielczyk說：“盡管是極其奇怪的動(dòng)物，但關(guān)于二齒獸的一些事情，比如獠牙的進(jìn)化，為我們提供了關(guān)于今天我們周圍的哺乳動(dòng)物的信息。此外，任何時(shí)候你都可以說哺乳動(dòng)物并不那么特別，二齒獸首先做到了這一點(diǎn)。”

關(guān)鍵詞： 哺乳動(dòng)物 恐龍 獠牙 古生物學(xué)家