作者:邓涛等 来源:《科学通报》 发布时间:2010-1-8 10:54:11
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发现巨鬣狗主动捕猎行为化石骨骼学证据

近日,中科院古脊椎动物与古人类研究所邓涛研究员及其合作者在《科学通报》上报道了巨鬣狗主动捕猎行为的化石骨骼学证据,显示一件雌性维氏大唇犀的头骨上留有被巨鬣狗袭击的痕迹。对比现生斑鬣狗对非洲黑犀的进攻行为,雌性大唇犀愈合的伤痕被解释为遭受晚中新世巨鬣狗攻击的后果。巨鬣狗的捕猎古生态学行为长期以来都是广泛关注的焦点,但以前一直未发现清晰的证据来指示这种食肉动物的捕猎习性。这件维氏大唇犀标本提供的证据表明巨鬣狗具有与现生斑鬣狗相似的捕猎行为:尽管其专门食骨的头骨和牙齿形态赋予巨鬣狗在腐食中处理骨头的强大能力,但它仍然是主动的捕猎者。研究材料产自甘肃省临夏盆地双拱北地点的晚中新世柳树组红粘土中。基于哺乳动物化石生物年代和古地磁测年数据,双拱北地点的地质时代为晚中新世早期,年龄约920万年。
 
现生的斑鬣狗通常被认为仅仅是腐食者,但是,详细的研究揭示它们实际上是非常高效的捕食者。化石食肉类的取食行为很少被了解,但欧亚大陆的巨鬣狗是最受到关注的化石食肉类之一。此前关于巨鬣狗的捕猎行为仍然有许多尚未解决的问题:它是否是与斑鬣狗一样的主动和多能捕猎者?亦或主要是食腐者?
 

维氏大唇犀的头骨和下颌骨,显示其右侧眼眶上缘的伤痕
 
这件大唇犀标本是一具带有下颌骨的完整头骨。所有牙齿的中度磨蚀和较小的下第二门齿指示这个头骨属于维氏大唇犀的成年雌性个体。标本的右眼眶上缘具有一个明显的疤痕,与头骨左侧的对比清楚地显示骨骼组织的丢失。在这个区域,骨头已经非常深地凹陷,并且部分剥落。愈合伤痕的曲度相当陡峭,指示是一个弯曲的物体造成了这个疤痕。疤痕有一个粗糙的颗粒状愈合面,带有纤维软骨的骨骼组织替换。厚层的波状起伏特征显示发生了愈合的病理现象,其次有新的骨骼组织在疤痕的边缘形成。更进一步的观察显示,愈合部位出现了哈弗系统再生的迹象,说明此次受伤并没有造成这条犀牛的死亡。
 
根据伤痕的对应痕迹可以推测食肉动物的上犬齿尺寸,由此发现在双拱北出土的巨鬣狗化石的上犬齿几乎完美地与大唇犀标本上的啃咬位置吻合。尤其是这些犬齿的测量宽度与研究的疤痕精确一致地匹配,显示这个伤口可能是由庞大体型的巨鬣狗造成的犬齿齿痕。维氏大唇犀犬齿形的下门齿具有平直的主刃嵴边缘,因此不能够产生这个弧度的伤痕,而且从门齿直到齿槽处的磨蚀面都已暴露出齿质部分,其较低的硬度很难对骨头造成伤害。这些情况排除了维氏大唇犀不同个体之间种内竞争导致这个伤疤的可能。巴氏剑齿虎是临夏盆地三趾马动物群中第二大的食肉动物,然而,犀牛眼眶上缘的这个挖刻伤痕比巴氏剑齿虎的犬齿宽度要宽得多,剑齿虎又长又薄的上犬齿也无法承受一个争斗或跑动中的大唇犀产生的不可预知的力量,因此剑齿虎不可能是袭击者。这件大唇犀头骨上伤疤的形态特征和裂痕方向表明巨鬣狗的袭击从左前侧进行,伤疤由巨鬣狗的右上犬齿造成。根据对巨鬣狗犬齿间距的测量和对大唇犀头部肌肉厚度的恢复,对应的巨鬣狗的左上犬齿和两枚下犬齿的咬痕应位于大唇犀的面部肌肉上,因此在骨骼上未造成伤害的印记。
 
巨鬣狗是化石记录中已知最大的裂脚类食肉动物之一,以其身体比例与其他鬣狗相似为基础推算的体重超过380公斤。强壮的巨鬣狗齿列毫无疑问是鬣狗型的,显示其完美的碎骨能力。对于这样大型的食肉动物来说,以犀牛为对象的捕猎或食腐行为都可能存在,很可能与高度机会主义的斑鬣狗完全相似。进一步来说,巨鬣狗巨大的体型使其有能力追捕相当大的哺乳动物,包括长颈鹿、犀牛,偶尔还可能有象类。这一解释在理论上符合对食肉动物21.5公斤临界体重的统计观察,小于这一体重的食肉动物通常捕猎相当于自身体重45%或更小的猎物,而大于这一体重的食肉动物倾向于捕猎大于自己体重的猎物,这是能量制约的结果。
 
上述实例表明,巨鬣狗应该是其时代的顶级捕猎者,居于营养金字塔的顶部,并占据后来被大型猫科动物取代的生态位。当然,这无疑并不与它们碎骨腐食的能力矛盾。以袭击大型猎物的证据为基础,并结合其碎骨的头骨-牙齿形态和非常巨大的体型,说明巨鬣狗应该是一个高度多能的顶级捕猎者,在临夏盆地的晚中新世时期具有比现代斑鬣狗在非洲稀树草原上更大的无敌程度。
 
此项研究得到了中国科学院知识创新工程重要方向项目、国家自然科学基金重点项目和国家重点基础研究发展计划项目的资助。(来源:中科院古脊椎动物与古人类研究所)
 
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