新的研究發現,一些食草恐龍每隔幾個月就會長出新牙齒,其中一些最大的食草動物每35天就會長出一顆替換牙,以防止它們的牙齒因咀嚼大量植物而磨損嚴重。
一個科學家團隊研究了樑龍和圓頂龍,這兩種不同型別的長頸食草恐龍,即蜥腳類恐龍,以確定它們的飲食是否會影響它們長出新牙齒的頻率。他們發現,迄今為止發現的最長的恐龍樑龍,牙齒更換頻率相當高——每35天長出一顆新牙齒,而圓頂龍形成一顆新牙齒則需要近兩倍的時間,大約62天。
“樑龍及其近親擁有所有恐龍中最快的牙齒更換速度,”這項新研究的主要作者、紐約州石溪大學解剖科學系的古生物學家邁克爾·德米克說。
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德米克和他的同事還發現,這些食草恐龍的下頜中攜帶了幾顆備用牙齒。
“這些蜥腳類恐龍中的一些物種,每個牙槽中都有多達九顆乳牙,等待著取代舊牙齒,”德米克告訴《生命科學》。“這真是太不可思議了。”
恐龍牙齒記錄
每個樑龍的牙槽最多可容納五顆替換牙,加上正在使用的牙齒,而圓頂龍的每個牙槽中最多可以排列三顆備用“乳牙”,他補充說。
當牙齒形成時,一層稱為牙本質的鈣化組織會在牙釉質的帽下堆積。“牙齒的大部分是牙本質,而牙本質是日復一日形成的,”德米克解釋道。“你最終會得到類似於樹木年輪的東西,每一天在牙齒中都會有一個環。”
研究人員解剖了來自這兩種型別的蜥腳類恐龍的化石牙齒,並在強大的顯微鏡下檢查了牙齒的薄片。這使得科學家們能夠仔細研究每個牙齒內部的微小牙本質環,這些環的寬度約為人類頭髮寬度的四分之一。這些層使科學家能夠梳理出關於已滅絕動物的牙齒形成和替換速度的資訊。
樑龍和圓頂龍都大約在 1.5 億年前在地球上漫遊,主要是在現代美國西部的地區。儘管它們有長長的脖子和巨大的身體,但這些蜥腳類恐龍的頭部很小,牙齒也很小。恐龍通常在上頜和下頜中有 20 到 30 顆牙齒,這些牙齒可能在蜥腳類動物以可獲得的植物為食時經歷了大量的磨損,德米克說。
“其中一些動物超過 90 英尺 [27 米] 長,它們的頭部只比馬的頭部大一點,所以必須透過那裡大量的食物,”他說。“為了彌補這一點,它們一定進化出了一種反應,使它們的牙齒更換速度加快。”
量大於質
然而,與今天的哺乳動物相比,這些食草恐龍的牙齒具有更薄的牙釉質,這使得它們不那麼堅硬和有彈性,研究人員說。這表明在食草恐龍中,牙齒更換過程已經進化為傾向於數量而不是質量,科學家說。
研究人員說,雖然樑龍和圓頂龍都是蜥腳類恐龍,但它們之間的親緣關係很遠。德米克說,這使得它們成為研究飲食和生態對恐龍牙齒影響的引人注目的案例研究。
“它們都有長長的脖子和長長的尾巴,但它們的頭部形狀不同,身體姿勢也不同,”德米克說。“它們的牙齒形狀也大不相同:圓頂龍的牙齒更大。”
樑龍和圓頂龍的牙齒記錄的差異可能表明恐龍吃了不同型別的植物。“這表明它們吃的是不同的東西,這可能是它們能夠在同一地點同時生活這麼久的原因之一,”德米克說。
古生物學家打算透過研究其他恐龍物種(包括食肉動物)的牙齒來擴大他們的研究範圍。他們的新研究的詳細結果今天(7月17日)線上發表在《PLOS ONE》雜誌上。
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