物理科技生物学-PHYICA

研究人员在史前恐龙和哺rayssa teixeiro melo乳动物的牙齿中发现了惊人的联系

生物 2022-05-03 00:03:04

哈佛大学 偏振光下部分淋病犬科动物的薄切片

这个标本的右侧有明显的锯齿

信用:梅根·惠特尼 当大多数人想到史前生物狰狞的、像刀刃一样的牙齿时,他们会想到剑齿虎

但是在恐龙的世界里,兽脚亚目恐龙以拥有像刀刃一样的牙齿而闻名,这些牙齿带有锯齿状的刀刃,用来撕咬和撕扯它们的猎物

直到最近,产生这些可怕牙齿的复杂组织排列被认为是这些食肉恐龙独有的

在12月16日发表在《生物学快报》上的一篇论文中,主要作者、哈佛大学生物与进化生物学系博士后梅根·惠特尼(Megan Whitney)研究了戈戈诺psian牙齿的薄片化石,发现了类似的复杂组织排列,这些组织构成了兽脚亚目动物身上类似牛排刀的锯齿

戈诺派是2.7-2.52亿年前中晚二叠世的一群突触

这些动物,像其他突触一样,被认为是哺乳动物的先驱,属于最终产生哺乳动物的谱系

惠特尼说:“这些动物是他们那个时代的顶级掠食者,它们的特征是像军刀一样的犬科动物,最长可达13厘米。”

先前对兽脚类恐龙的研究揭示了一种复杂的组织排列,由珐琅质和牙质组成,形成了它们牙齿上的锯齿

这种复杂的排列被认为是兽脚类恐龙独有的

但是以前从来没有人做过一个戈诺派牙的薄片来检查锯齿

一只完整的剑齿犬,来自赞比亚的戈戈诺派

这个样本包括牙齿的冠部(顶部)和根部(底部)

信用:梅根·惠特尼 受此启发,惠特尼和合著者结合了他们在古组织学(化石骨骼组织微观结构的研究)方面的专业知识,并检查了来自三个不同时期的三个突触的化石薄片,以检验该组锯齿结构的理论

惠特尼说:“我们惊讶地发现,在大猩猩身上有类似兽脚亚目恐龙的锯齿。”

“我们想看看其他食肉突触是如何形成锯齿的,所以我们观察了一个较老的突触和一个较年轻的哺乳动物突触

" Gorgonopsian、Dimetrodon和Smilodon都是突触,像兽脚亚目动物一样是他们那个时代的顶级掠食者,有锯齿状的刀状牙齿(I

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ziphodonty)

迪梅德龙是约2.95亿至2.72亿年前的乌拉尔期最早的突触之一;恐龙经常被错误地描述为恐龙

在2.5亿年前至1万年前的更新世,剑齿象生活在美洲

惠特尼说:“所有这些动物都属于哺乳动物,与爬行动物和恐龙不同。”

“事实上,这三种动物与人类的关系比与恐龙的关系更密切

" 惠特尼博士

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专注于淋病奈瑟菌和其他哺乳动物祖先的牙齿,所以她检查了从赞比亚正在进行的大量野外工作中收集到的淋病奈瑟菌标本,在那里发现了许多这类动物

合著者亚伦·勒布朗,阿尔伯塔大学生物科学系博士后,阿什利·雷诺兹博士

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多伦多大学生态和进化生物学系的候选人和马尼托巴大学地质科学系的助理教授柯尔斯顿·布林克在牙齿组织学和本研究中包括的动物方面贡献了专业知识

薄切片显示,戈戈诺thin锯齿由紧密堆积的由珐琅质和牙质组成的锯齿组成,这种复杂的组织排列方式以前被认为是兽脚类恐龙特有的

勒布朗说:“令人惊讶的是,大猩猩的锯齿类型更像中生代的食肉恐龙。”

“这意味着这种独特类型的切齿首先在哺乳动物的谱系中进化,后来才在恐龙中独立进化

" 两者都是锯齿在偏振光下的放大图像

戈氏锯齿由珐琅质(右侧较薄、较轻的组织)和牙质(左侧较厚的组织)以及齿间褶皱(锯齿间的黑色中央结构)组成

这种特殊的布置允许更多的锯齿沿齿紧密堆积,并使每个锯齿更耐磨

信用:梅根·惠特尼 布林克说:“我们只在食肉动物身上看到这种锯齿的进化,这一事实意义重大。”

“隐藏在牙齿内部的微小微结构为牙齿提供了显著的优势,强化了锯齿,有助于它们在口腔中存活更长时间,从而有助于动物高效进食

" 尽管戈戈诺派恐龙与兽脚类恐龙有着相同的特征,但他们实际上与其他突触类恐龙如迪梅德顿和人类有着更多的共同特征

惠特尼说:“这些动物聚集在相似的牙齿锯齿形态上是因为功能上的好处,而不是因为它们是近亲。”

“在这种情况下,这可能与动物真的给牙齿造成大量磨损有关

所以独立地,他们已经能够形成一个锯齿,这个锯齿能够承受吃东西所需要的反复力量,因为吃东西很重要

所以,有很多选择作用于牙齿

" 戈戈诺派是第一批剑齿虎

他们的犬齿长达13厘米

信用:CCA 3

0/Dmitry Dogdanov gorgonpsians是一个多样化的群体,体型从中等大小的狗到熊都有,Whitney指出,尽管被取样的物种具有这种形态,但仍有可能存在与gorgonpsians的多样性相匹配的多种锯齿类型

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