
剑齿虎头骨上长有大且长的犬齿。图片来源:洛杉矶自然历史博物馆
大约1.47万年前,一只剑齿虎一瘸一拐地穿过今天美国洛杉矶市中心所处的位置,朝着一只困在沥青中的骆驼走去。然而就在接近这只不幸的食草动物的一瞬间,它自己也陷入了汩汩作响的沥青坑中,落得了同样的下场。
这些长着剑齿的猫科动物为何会被吸引到坑里?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“大猫”唯一可靠的狩猎方式——许多剑齿虎行动不便,这是几代近亲繁殖导致的遗传畸形和罕见神经肿瘤的副作用。这项7月27日发表于《兽医科学前沿》的研究,提供了种群数量下降在上一次冰期末期给北美大型动物造成的后果的首个直接证据。
“遗传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情况,为了解物种灭绝前种群衰退导致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。这些坑里充满了从地下渗出的黏稠原油,过去数万年间,许多动物被困在这里,包括美洲骆驼、巨型地懒、恐狼、剑齿虎等。无论食肉动物还是食草动物,它们最终都在这种黏稠的黑色焦油中死去。
1.2万年前灭绝的剑齿虎曾是这个生态系统的顶级掠食者之一。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,会扑向毫无防备的食草动物,并用超过20厘米长的剑状犬齿咬住它们。然而,拉布雷亚博物馆的古生物学家Emily Lindsey说,剑齿虎似乎特别容易被沥青困住,是坑中发现的数量第二多的大型哺乳动物。
该研究第一作者、瑞士苏黎世大学的兽医兼研究员Hugo Schmokel在研究坑中的恐狼(遗址中的另一种常见食肉动物)时首次看到了这些骨头。他注意到,博物馆的剑齿虎标本的许多椎骨都有异常,就像今天在猫狗身上看到的一样。“我看过数千个病例的CT扫描结果。”Schmokel说。
为从骨骼中挖掘出更多信息,Schmokel和同事仔细研究了3722块剑齿虎的椎骨,至少来自849只成年个体。分析揭示了大量先天性畸形,包括48块融合椎骨和32块发育不全的椎弓。研究人员还发现了3种极其罕见的脊神经肿瘤的证据,它们生长在椎骨内并在骨骼中形成了哑铃状的空腔。
脊神经肿瘤在现代大型哺乳动物中极为罕见,在人类中的发生率低于十万分之一。然而,Schmokel的分析表明,每10万只拉布雷亚剑齿虎中,就有353只患有这种肿瘤。
研究人员推测,这些畸形和肿瘤表明长期的近亲繁殖,可能导致有害突变在动物的基因组中不断积累,从而增加了出现先天性畸形的可能性。Schmokel认为,这些畸形与他在狗身上看到的情况类似,会随着年龄增长变得非常严重。“幼犬没有临床症状,但成年后,继发性退行性病变会引发疼痛并导致行动迟缓。”他说,“随着时间推移,一些动物肯定很痛苦。”
研究人员认为,这些新发现对种群数量因栖息地退化和气候变化而减少的现代动物有警示作用。“这就是我们今天在压力下的大型食肉动物种群中看到的情景。”Lindsey说,“种群数量减少会导致近亲繁殖,从而削弱应对扰动的能力,因为它们会失去进化所依赖的遗传多样性。”(文乐乐)
相关论文信息:
https://doi.org/10.3389/fvets.2026.1857385
《中国科学报》 (2026-07-29 第2版 国际)