我國(guó)科研人員通過研究早期鳥臀類恐龍——上園熱河龍的牙齒形態(tài)和替換模式，并對(duì)早期鳥臀類恐龍換牙方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和演化分析，揭示了鳥臀類恐龍?jiān)?億多年演化過程中的牙齒替換規(guī)律。相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于國(guó)際生物學(xué)期刊《BMC生態(tài)學(xué)與演化》。
這項(xiàng)研究成果由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)、中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所、云南大學(xué)等單位科研人員共同完成，對(duì)了解鳥臀類恐龍演化過程中復(fù)雜齒系起源具有重要意義。
“以恐龍為代表的爬行動(dòng)物，牙齒會(huì)以一定模式不停替換，因此換牙成為常態(tài)。”論文通訊作者、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球科學(xué)學(xué)院副教授韓鳳祿介紹，為摸清換牙規(guī)律，團(tuán)隊(duì)對(duì)上園熱河龍幼年個(gè)體到亞成年個(gè)體共6個(gè)標(biāo)本進(jìn)行掃描及牙齒3D模型重建，觀察牙齒整體及發(fā)育情況。
上園熱河龍骨架(A)，幼年個(gè)體牙齒透視圖(B)和齒系重建圖(D)，亞成年牙齒透視圖(C)和齒系重建圖(E)(胡金鋒供圖)
恐龍牙齒分為正在使用中的功能齒及新長(zhǎng)出但還未行使咀嚼功能的替換齒。研究人員發(fā)現(xiàn)，上園熱河龍幼年個(gè)體頜部共存在63顆功能齒和44顆替換齒，而亞成年個(gè)體存在81顆功能齒和74顆替換齒，并且在亞成年個(gè)體中出現(xiàn)第二代替換齒。
“上園熱河龍較多的替換齒反映了較快的牙齒替換速率。”韓鳳祿團(tuán)隊(duì)深入研究發(fā)現(xiàn)，熱河龍幼年個(gè)體前頜齒替換速率約為25天，而亞成年個(gè)體則為33天(前頜齒)和46天(上頜齒)，該速度在植食性恐龍中屬于比較快的。
更進(jìn)一步，研究團(tuán)隊(duì)將牙齒替換模式與鳥臀類恐龍取食方式建立系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)在鳥臀類幾個(gè)主要分支中，它們的牙齒替換模式存在差異，各有獨(dú)特進(jìn)食植物方式。
比如，甲龍、劍龍和異齒龍科替換齒較少且只有一代替換齒。研究人員猜測(cè)，甲龍和劍龍可能通過具有強(qiáng)大功能的胃或胃石來適應(yīng)高纖維化飲食，而異齒龍科進(jìn)化出更特殊的牙齒，如具有更長(zhǎng)的齒冠。鳥腳類和角龍類則通過增加整體替換齒的數(shù)量以及每個(gè)齒槽中牙齒的數(shù)量來應(yīng)對(duì)高纖維含量植物飲食。
