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二
艺术家的构想显示了一种被称为双齿兽的二齿兽。(插图:Marlene Hill Donnelly)

从200多万年前的化石中进行的牙科考试表明,最早的真正的象牙被称为叶片的奇怪的生物的品种。

证据,今天在英国皇家学会学报B从大象、海象到疣猪和像兔子一样的土拨鼠,这些物种是如何拥有象牙的。

“象牙已经进化了很多次,这让你想知道它们是如何进化的——为什么进化?”“这项研究的合作者基督教Sidor华盛顿大学生物学教授、华盛顿大学伯克自然历史与文化博物馆馆长在一份报告中说新闻发布.“我们现在有良好的数据有关徒步发展障碍所需的解剖改变。对于其他团体,像Warthogs或Walruses,陪审团仍然出局。“

生活在二叠纪和三叠纪(距今2.7亿至2.01亿年前)的二齿兽似乎是最早拥有象牙的动物群体。它们的标签来自希腊语,意思是“两颗犬齿”。这些物种的大小从现在的老鼠到大象不等。他们被分类为类似哺乳类爬行动物或爬行动物。

不管怎样,它们都被认为是现代哺乳动物的祖先。“在我开始这项研究之前,我从未真正思考过象牙是如何局限于哺乳动物的,”该研究的主要作者说狗万平台梅根·惠特尼,谁赢得了她的博士学位。在UW,现在是哈佛大学的博士后研究员。

达希诺顿头骨
在坦桑尼亚发现的双齿兽Dolichuranus的头骨化石的左下方,可以看到一根巨大的象牙。(野外博物馆摄影/ Ken angelczyk)

为了深入研究象牙的起源,惠特尼、西多和来自芝加哥菲尔德博物馆和爱达荷州立大学的同事们分析了代表10种不同二齿兽的19个牙齿化石样本。大多数标本是在坦桑尼亚和赞比亚的探险期间收集的。这些标本目前储存在美国的博物馆,但在研究项目结束后,它们将回到非洲。

第一项研究任务之一是定义实际构成托斯的内容。“这是一个令人惊讶的暧昧术语,”惠特尼说。

她和她的同事们认为,一颗牙齿要成为长牙,它必须延伸到嘴外,并在动物的一生中不断生长。与大多数哺乳动物的牙齿不同,象牙的表面应该是柔软的牙本质,而不是坚硬的牙釉质。例如,这一要求将排除老鼠的牙齿,即使它们有时会伸出来。

在瓣薄膜样品中发现的一些牙齿也不会有资格作为象牙,因为它们涂在珐琅代替牙本质中。研究人员将牙齿与CT扫描进行,并在显微镜下放置纸薄样本,以区分来自非象牙的象牙,了解如何将牙齿连接到头骨上并找出它们的发展方式。

早期的瓣逸蓬顿物种往往具有大的牙齿而不是真正的象牙,但样品表明多种物种独立进化,因为随着岁月的延伸而在牙齿上具有麻烦。研究人员还发现,随着时间的推移,牙齿和钳口之间的韧带附着在容纳象牙。

Diictodon牙齿
叫做Diictodon的硅藻土的化石齿涂有珐琅质,这使得它更像是传统的牙齿而不是托斯。在右侧,由偏振光照射的横截面图像揭示牙齿外部周围的牙釉质环。(照片由梅根惠特尼提供)

研究人员指出,搪瓷牙齿比牙本质涂层的象牙更难以更加艰难,但在采取跳动后,象牙将更容易修复。“搪瓷涂层是不同的进化策略,而不是牙本质涂层的托苏,”惠特尼说。“这是一个权衡。”

长牙的动物很适合在地里扎根。如果它们在与攻击者的打斗中损坏了象牙,那么这种损坏最终可以修复。相比之下,珐琅涂层的牙齿则会永久受损。

未来的研究可以提供更多的见解,了解双齿兽和其他古代物种如何使用它们的象牙,更广泛地说,他们如何生活。

Sidor说:“骨骼和牙齿可以在它们的组织中记录动物的生活。”“在一根不断生长的象牙上,牙本质记录了每天动物生长的速度。它在某些季节生长得更快还是更慢?在一段时间内停止生长?创造骨骼和牙齿的薄片揭示了关于这种动物的许多其他有趣的事情,几乎就像分析树木的年轮一样。狗万平台这些都是我们可以继续研究的问题。”

10月28日晚7点更新:“总的来说,这是一项伟大的研究,”马里兰大学的古生物学家说道托马斯·霍尔兹谁没有参与研究,在后续电子邮件中告诉我。

“一件很棒的事情是,在‘突出的牙齿’之外,真正给出了‘象牙’的正式定义!有时候,让一个通用术语有一个更明确的含义是很好的。不过,新的重大贡献是整合了进化、发育和组织学数据,”霍尔茨写道。

牙齿组织的研究和牙齿附着和生长的演变(特别是对于非哺乳动物脊椎动物),有一些文艺复兴,这是其中的一部分,“他说。“这支球队能够在这座古老的动物组中展示来自更传统的牙齿的真正牙齿的起源,这是(众所周知)第一组动物进化这种牙齿。”

除了惠特尼和独立之外,研究皇家学会的研究员的作者,题为Synapsid獠牙的进化:来自双齿兽的观察包括肯AngielczykBrandon Peecook.

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