大约14700年前,一只大型猫科动物一瘸一拐地穿过如今美国洛杉矶市中心地带,朝着一只被困在沥青中发出哀鸣声的骆驼走去。但就在这只凶猛的猫科动物接近这只不幸的食草动物时,它自己也陷入了沥青之中,从而与那只骆驼有了同样的命运。
来自美国加利福尼亚拉布雷亚沥青坑的一具致命刃齿虎头骨,上面有巨大且细长的犬齿。图片来源:洛杉矶自然历史博物馆
这些剑齿虎为何会被这些坑所吸引?研究人员认为,其中一个原因是,捕食被困的猎物可能是这些猫科动物唯一可靠的狩猎方式:剑齿虎许多个体的行动能力受损,这是数代近亲繁殖导致的可遗传畸形和罕见神经肿瘤带来的副作用。这项7月27日发表于《兽医科学前沿》的研究,为了解北美大型动物在末次冰期结束前的种群数量减少情况提供了首批直接证据之一。
“遗传性疾病的化石证据非常罕见。”阿根廷自然科学博物馆的古生物学家Federico Agnolín表示,“记录下发育异常和罕见肿瘤可能增加的现象,为了解物种灭绝前种群衰退带来的生物学后果提供了新视角。”
这项研究聚焦于从洛杉矶拉布雷亚沥青坑中发掘出的数千块剑齿虎椎骨。这些沥青坑中充满了从地下渗出的黏稠原油,在过去的数万年间困住了许多物种,包括美洲骆驼、巨型地懒、恐狼、剑齿虎等。无论是食肉动物还是食草动物,它们都曾深陷于这种黏稠的黑色沥青中并死亡。
致命刃齿虎约在12000年前灭绝,曾是生态系统中的顶级掠食者之一。这种猫科动物体重在160至280公斤之间,很可能是一种伏击型掠食者,会突然扑向毫无防备的食草动物,并用超过20厘米长的剑状犬齿将其咬住。然而,拉布雷亚沥青博物馆的古生物学家Emily Lindsey说,致命刃齿虎似乎特别容易被沥青困住,它是该遗址中发掘数量第二多的大型哺乳动物。
该研究的第一作者、瑞士苏黎世大学的兽医兼研究员Hugo Schm?kel最初为研究恐狼——该遗址另一种常见的掠食者时,首次看到了这些剑齿虎骨骼。他注意到,博物馆剑齿虎标本的许多椎骨都存在异常,与他日常在猫和犬类身上观察到的异常相似。“我的眼睛看过了数千份患者的CT扫描结果。”Schm?kel说。
为从骨骼中挖掘出更多信息,Schm?kel和同事仔细研究了3722块致命刃齿虎的椎骨,这些椎骨来自至少849只成年个体。分析结果揭示了大量的先天性畸形,包括48块融合的椎骨和32个发育不全的椎弓。他们还发现了3例极其罕见的脊神经肿瘤的证据,这些肿瘤生长在椎骨内并在骨骼中形成了哑铃状的空腔。
在现代大型哺乳动物中,脊神经肿瘤极为罕见,在现代人中的发生率低于十万分之一。然而,Schm?kel的分析表明,每10万只拉布雷亚沥青坑剑齿虎中,就有多达353只患有这种肿瘤。
研究人员推测,这些畸形和肿瘤表明该群体长期存在近亲繁殖现象,这可能导致有害突变在猫科动物的基因组中不断积累,从而增加先天性畸形的发生概率。Schm?kel认为,这些畸形与他在犬类身上观察到的畸形存在相似之处,随着动物年龄增长,它们可能会导致动物的行动能力严重受限。“幼犬没有临床症状,但随着年龄增长,继发性退行性病变会引发疼痛并导致行动迟缓。”他说,“其中一些畸形随着时间推移肯定会引起疼痛。”
研究人员认为,这些新发现对因栖息地退化和气候变化而遭受种群丧失的现代动物有警示作用。“就是我们在当今承受压力的大型食肉动物种群中看到的情景。”Lindsey说,“种群数量在减少,这会导致近亲繁殖,从而削弱其应对扰动的能力,因为它们正在失去进化所依赖的遗传多样性。”
相关论文信息: https://doi.org/10.3389/fvets.2026.1857385
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