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大熊猫复杂牙齿结构来源研究新进展

  

    大熊猫为我国的标志性物种,其独特的外表和特殊的习性吸引了无数学者的研究兴趣。大熊猫最为显著的习性特征是以竹子为主食。竹子属于禾本科多年生草本植物,全株富含大量纤维,很难消化,即使是能够富含大量肠道菌的偶蹄目反刍类也没有以竹子为主食的。大熊猫的祖先作为一种食肉动物,在往以竹子为主食的演化道路上发生了巨大的形态改变,其中尤其明显的是牙齿结构的变化。大熊猫牙齿结构极其复杂,每个臼齿都布满瘤突和小尖,和其他熊类存在巨大的差别。由于这种差异,大熊猫牙齿齿尖和齿嵴和其他熊类的同源性一直晦暗不明。 

  近日,古脊椎所博士研究生江左其杲借助祖先追索的方法,详细研究了对比了大熊猫在晚中新世的直系祖先——禄丰始熊猫和现代熊类的祖先——戴氏祖熊。借助这两个桥梁,研究人员得以建立起严格的大熊猫-熊类牙齿同源体系,并以此为基础提出了熊类牙齿术语的建议。该研究在最新一期古生物学期刊Acta Palaeontologica Polonica 在线发表。 

  通过详细的同源性研究,研究人员得以重新审视一些特征在熊类演化中的地位,并为将来进一步研究整个熊科的系统发育打下了基础。例如,研究人员发现熊类的P4内叶的齿尖和其他多数食肉目不同,其主要的尖为次尖而非原尖。原尖早在渐新世的熊类Cephalogale中就已经开始退化,在中新世到现代的熊类中,大部分成员都只有次尖。大熊猫是一个例外。由于适应植食性,大熊猫的牙齿结构趋于复杂化,原尖在早期的郊熊猫和始熊猫中再次出现,并在大熊猫中进一步发展(大熊猫P4因此同时具有原尖和次尖)。过去曾经被认为和大熊猫一样具有双分原尖的印度熊,其2个齿尖都来自于次尖,因此这一特征不宜再作为印度熊和大熊猫牙齿结构的共同特征。 

  在建立起牙齿同源结构后,研究人员也对一些过去分类地位不明或有争议的物种的演化位置有了新的认识。例如戴氏祖熊的p4后嵴分裂,下颌具有边缘突,这两个特征只在熊族动物中出现,因此戴氏祖熊应该被认为属于熊族,其而与短面熊族关系较远。早上新世哈萨克斯坦的“Ursus minimus”和北美的“Ursus abstrusus下裂齿结构与晚中新世的祖熊Ursavus非常接近,而与Ursus明显不同,宜归入祖熊Ursavus,而非Ursus 

  原文链接

  1A大熊猫,B始熊猫,C德宁格尔熊,D戴氏祖熊牙齿对比及术语。 

  2.部分食肉目成员P4齿尖结构示意图。A狗獾,B浣熊,C德氏泛熊,D元谋始熊猫。 

  3. 大熊猫牙齿齿列同源结构示意图。