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牙齿同质化对奇蹄类多样性的反映和“乌兰戈楚衰退”

  

    大多数奇蹄类前臼齿在演化的过程中都有逐渐臼齿化的过程,真人荷官闲和庄:比如现生的奇蹄类(马、貘,犀)都具有完全臼齿化的前臼齿,以此增加咀磨面积,这对于以口腔咀磨食物为主,后肠发酵的奇蹄类尤为重要;而以前肠发酵的反刍类、骆驼等偶蹄类前臼齿仅有部分臼齿化。而且不同类群的奇蹄类臼齿化的程度和模式也不尽相同,但其对奇蹄类演化和适应的影响却缺乏相应的研究。 

  近日,中科院古脊椎所白滨、张兆群、王元青和美国自然历史博物馆孟津、英国Bristol大学Christine Janis合作,通过对亚洲新生代奇蹄类化石属一级的统计和臼齿化程度的研究,在全球新生代气候变化的大背景下,认为奇蹄类具有高臼齿化程度,且臼齿化通过次尖产生的类群更容易延续到新近纪,如貘科、犀科,和巨犀科;而具有低臼齿化程度,且臼齿化通过前小尖或后小尖分离而成的类群大部分在新近纪之前就已经灭绝,如戴氏貘科在中始新世末灭绝,两栖犀科和蹄齿犀科在渐新世末灭绝,雷兽在晚始新世灭绝。所以在始新世和渐新世,奇蹄类前臼齿臼齿化程度的高低和模式是相关类群发展或衰退的重要影响因素。而进入到新近纪,奇蹄类前臼齿已经具有了较高的臼齿化程度,马和犀类颊齿(包括前臼齿)的演化转变为齿冠的增高和釉质结构的复杂化,反映出抵抗高纤维食物磨蚀的能力,和对开阔、干旱环境的适应。 

  同时亚洲新生代奇蹄类多样性的变化受全球气候变化的影响,而且奇蹄类多样性在中始新世晚期(距今约39.9百万年之前)发生了幅度最大的一次衰减,而不是通常所认为的始新世/渐新世之交(33.9百万年之前)。受到全球气温在“中始新世气候适宜期”之后逐渐降低的影响,在中始新世末,脊齿貘科灭绝,戴氏貘科从四个属锐减到一个属,同时犀超科中属下降的幅度也超过了一半,这一现象也可能适用于其他哺乳动物类群。由于这一明显的多样性衰减发生在中始新世晚期的“乌兰戈楚期”(亚洲哺乳动物分期),研究者据此提出了“乌兰戈楚衰退”(Ulan Gochu Decline)。相关研究近期发表在Wiley开放获取期刊Ecology and Evolution 

  本项研究由国家自然科学基金(41672014),中科院先导战略专项(XDB26000000)和中科院青年创新促进会等项目资助。
  图.亚洲新生代奇蹄类多样性的变化和奇蹄类不同支系前臼齿臼齿化的程度(白滨 供图)
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