通过牙齿微穿痕分析重建中国古代象类的饮食变化

图片源于:https://www.bristol.ac.uk/news/2016/july/ancient-elephant.html

研究人员首次重建了中国过去两百万年里大象的饮食变化,采用了一种基于牙齿表面纹理分析的技术。

这项工作由布里斯托大学的一名学生进行,与国际研究团队合作。该研究已在《第四纪国际》杂志上在线发表。

如今,大象仅生活在非洲和南亚的一些偏远热带地区,但在冰河时代之前,它们曾广泛分布。

作为他的本科研究项目,张汉文在布里斯托大学的古生物学和进化专业进行了一项前沿研究,分析了来自中国的化石象牙。

在与莱斯特大学及北京脊椎动物古生物与古人类研究所的合作下,张汉文对27颗牙齿进行了微穿痕的采样。

“我们谈论的是巨大的、砖头大小的臼齿——这是任何动物中最大的,”汉文说。“但牙齿磨损的迹象非常微小,精确到千分之一毫米。然而,这些微观表面纹理可以告诉我们它们是吃草还是吃叶子。”

汉文使用高等级的牙科模具材料从中国的化石牙齿上制作了样本,并在莱斯特大学通过数字显微镜捕捉了3D表面纹理。

这些纹理经过定量分析,以识别这些大象在死亡前数天和数周内的饮食。

通过将结果与已知饮食的现代反刍动物(如鹿、羚羊和牛)进行比较,研究得出结论,来自南中国的两种已灭绝的大象——西南象(Sinomastodon)和直立象(Stegodon)——主要以树叶为食。

而第三种大象——包括现代亚洲象在内的长鼻象(Elephas),则显示出更杂食的饮食习惯,结合了食草和食叶。

“现在我们可以自信地识别任何化石哺乳动物的饮食,这是非常令人惊喜的,”布里斯托大学的克里斯廷·贾尼斯教授说,她是汉文博士的导师之一,并且是食草动物进化的专家。

“这一方法基于不同植物材料产生的微穿痕纹理在不同类别的动物之间具有可比性。”

“这种识别饮食的方法依赖于高质量的3D表面数据和分析,”莱斯特大学的马克·普纳尔教授说,也是汉文的另一位博士生导师。

“它消除了试图通过识别和计数二维显微镜图像中的刮痕和凹坑来量化微穿纹理的主观性。”

西南象和直立象在南中国的生活时间为260万到100万年间,然而西南象在这期间灭绝,留下直立象成为南中国在更新世时期的主要象类。

“化石花粉记录和最近在中国与越南边界附近的喀斯特洞穴中的哺乳动物化石组合的挖掘结果表明,那个时期的环境经历了长时间的波动性恶化,”汉文解释说。

他补充道:“森林在衰退,而许多生活在其中的更古老的哺乳动物物种也随之减少。直立象复杂的磨牙,拥有多重的珐琅脊,可以更高效地浏览其偏好的植物,从而在饮食上优于西南象,而西南象则偏好相同的饮食,然而它的磨牙更简单,仅由大而钝的圆锥形尖突组成。”

另一方面,新的研究也表明,直立象和长鼻象在南中国的长期共存是因为它们的饮食不同。

直立象仍是以树叶为主的专吃者,而长鼻象则是更为通吃者,消耗更广泛的植物。

直立象在大约一万年前的更新世末期灭绝,这与这一时期全球大型哺乳动物物种的消失相吻合,包括标志性的披毛犀、巨型鹿和剑齿虎。

而亚洲象则在历史时期的南中国存活下来。

论文:’利用牙齿微穿痕分析对南中国更新世象类(西南象、直立象、长鼻象)饮食生态的研究’,张汉文、王源、克里斯廷·贾尼斯、罗伯特·古达尔和马克·普纳尔,全刊于《第四纪国际》

William Zhao

William Zhao is a seasoned correspondent known for his analytical pieces on UK-China relations. His expertise in international politics makes him a trusted voice among readers interested in geopolitical dynamics.

You May Also Like

More From Author