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解开古代鳄鱼头骨功能的进化

发表时间:2019/4/3 11:53:14  
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4月1日,布里斯托尔大学(University Of Bristol)和伦敦大学(UCL)的古生物学研究人员发现,古代水生鳄鱼的食饵比现代鳄鱼更柔软、更小,头盖骨形状和功能的进化使它们得以进入新的栖息地。

解开古代鳄鱼头骨功能的进化

该研究小组以数字方式重建了一种已灭绝的海洋鳄鱼的头骨,并将其与类似的物种进行比较。从而获知在大约2.3亿年前的生态系统中,鳄鱼的扮演的角色及其饮食习惯。

现代鳄鱼以其特有的解剖结构和在半水生生态系统中的顶端掠食者角色而闻名,但它们的古代祖先在三叠纪晚期与第一批恐龙共同生活,那时它们都是微小的陆栖动物,很快就形成了多种多样的形态。

其中一组是底栖动物,他们潜入大海,成为海洋专家。它们的鼻子又长又薄,类似于印度河流域中以鱼为食的河豚。在侏罗纪早期,这一群的早期成员——鹈鹕龙,居住在现欧洲的浅?;肪持?。

通过观察鳄鱼头骨的不同形状,科学家们能够找到鳄鱼在吃什么。正如《华尔街日报》所报道的那样,在这项最新研究中应用的生物力学和宏观进化方法显示了古代鳄鱼是如何占据多样化和专业化的生态位的。

来自布里斯托尔大学地球科学学院(UniversityofBristol‘sSchoolofEarth Sciences)的博士生安东尼奥·巴雷尔(AntonioBallell)说:“我们使用了最新的技术来探索这些灭绝的鳄鱼的头骨是如何运作和进化的。我们的第一个目的是模拟长颈龙的头骨在喂食负荷下的压力和紧张程度,并与活的饥饿动物进行比较,从而对灭绝的物种的进食方式有新的了解。

利用现代的计算方法,再加上三维数字头骨模型,该研究小组能够在化石中寻找肌肉疤痕,这些化石标志着肌肉曾经附着的位置,以重建合上下巴的肌肉结构。这种方法与有限元分析(一种工程技术)结合在一起,用于预测生物结构在特定的情景下的行为,如喂食负荷。

来自UCL细胞和发展生物学的劳拉·波罗博士说:“现代计算技术使古生物学家能够‘复活已灭绝的物种’,并根据化石提供的解剖信息推断它们是如何进食和生活的。通过CT扫描,我们可以看到颅骨的内部区域和骨头上的疤痕,肌肉附着的位置,这些是科学家以前从未观察到的。工程方法允许我们在2.3亿年后测试这种动物在最后一餐后颅骨对啃咬的反应?!?/span>

他们的研究结果表明,长颈龙的下颚较弱,这可能代表,比起现代的大鳄鱼,它专门捕食更柔软、更小的猎物。

研究小组还分析了在大量灭绝的鳄鱼物种中,与喂食相关的颌骨特征是如何快速进化的。与丘脑长吻相关的性状进化迅速,表明它们在血统起源后不久就占据了一个非常特殊的海洋生态位。

安东尼奥·巴雷尔(Antonio Ballell)总结道:“我们的发现突出了灭绝的鳄鱼亲属的惊人多样性,以及这种策略在这个群体的进化和多样化中的重要性。我们发现,不同的血统以不同的方式探索和征服了生态位?!?/span>

“鳄鱼的进化史是非常复杂的,从功能的角度来看待它是理解它的根本”

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