“碎骨”犬科動物在糞便中留下證據

像鬣狗一樣,古代犬科動物顯然會吃掉食物的骨頭

博羅法格斯犬,例如次博羅法格斯犬化石所示),被認為擁有足以咬碎骨頭的強大下顎。

摘自Xiaoming Wang等人在eLife雜誌第7卷,文章編號E34773;2018年5月22日發表的“首個碎骨犬科動物糞化石為了解博羅法格斯犬的骨骼消耗及其獨特的生態位提供了新的見解”

一項對距今六百萬年的化石糞便的發現表明,一群已滅絕的強壯食肉動物可以咬碎骨頭。這種碎骨犬科動物,包括博羅法格斯犬屬(意為“貪吃的食客”),佔據了北美洲的一個生態位,此後一直未被填補。

大多數食肉動物,包括今天的狗,都長有尖而長的牙齒,這些牙齒很可能會在咬碎大型骨骼所需的咬合力下碎裂。相比之下,它們的博羅法格斯犬親屬擁有更粗壯、更扁平的牙齒,以及更短的口鼻部,從而最大限度地發揮了它們的咬合力。“沒有一種現代狗看起來像這些碎骨者,”洛杉磯縣自然歷史博物館的古生物學家、這項發現研究的合著者王曉鳴說。“你能嘗試想象的唯一類似物是非洲的斑點鬣狗。”

糞化石,或糞便化石,提供了碎骨犬科動物的直接證據。圖片來源:洛杉磯縣自然歷史博物館


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科學家們在19世紀後期首次注意到博羅法格斯犬與鬣狗的相似之處。先驅古生物學家愛德華·德林克·科普在1893年對其中一個物種的描述中寫道:“它的牙齒結構適合壓碎骨頭,而它的犬齒則用於其通常的撕裂目的。” 然而,這只是基於解剖結構的推測。 “碎骨”這個綽號流傳了下來,但科學家們沒有直接證據表明這種食肉動物可以咬碎大型股骨和肋骨——直到現在。

化石收藏家、退休土壤科學家丹尼斯·加伯說,他偶然發現了化石化的排洩物。1995年,當他在加利福尼亞州聖華金谷的圖洛克湖上划船時,他發現岸邊有一個藍灰色的物體。自1956年以來一直在該地區收集化石的加伯很快認出它是一種化石化的動物糞便,即糞化石。由於它表面附近有可見的骨骼碎片,因此它很可能來自大型食肉動物——而博羅法格斯犬是當時該地區已知的唯一此類生物,他說:“我開始四處挖掘,然後我發現了很多。”

該研究的古生物學家合著者認為,加伯發現的是一個“公共廁所”區域,這表明博羅法格斯犬像許多現代群居食肉動物一樣,成群結隊地生活並在同一地點排便。這項於五月在eLife上發表的發現,“不僅讓我們深入瞭解了這些已滅絕的食肉動物的生理機能,還讓我們瞭解了它們的社會系統,”德梅因大學的古生物學家朱莉·米琴說,她沒有參與這項研究。

為了窺探糞化石內部,該研究的作者招募了加州大學洛杉磯分校牙科學院的研究人員進行CT掃描。由此產生的影像顯示,每個塊狀物內部都有骨骼碎片。其中包括一塊來自鹿大小的草食動物的大塊肋骨,科學家估計這種草食動物的體重可能是其攻擊者的四倍。這進一步證明了博羅法格斯犬是成群狩獵的——但這並不能完全排除食腐的可能性,王說。“讓我驚訝的是骨頭的數量,”他補充道。這個數量,加上狗的下顎適應性,表明咬碎和吞嚥大塊骨頭似乎構成了它們日常行為的一部分。

王認為,除了是成群狩獵者、耐力跑者和社交排便者之外,博羅法格斯犬還可能是競爭激烈的食客。鬣狗群可以在幾分鐘內吞噬整隻角馬——包括骨頭在內——而且先到先得。當每頓飯都是一場競賽時,能夠直接咬碎股骨併為自己撕下一大塊腿肉是一個很大的優勢。博羅法格斯犬可能也有類似的用餐禮儀。米琴同意這種評估。“所有這些食肉動物[都]有相同的約束條件,即‘你必須狼吞虎嚥地吃下你的食物,否則它就會被吃光,’”她說。

古代犬科動物也可能促進了某些營養迴圈。現代鬣狗分解骨骼物質的速度比微生物快得多,並將鈣等營養物質散落在稀樹草原上,形成白堊狀的白色糞便。相比之下,王說博羅法格斯犬的消化顯然不太徹底。“與鬣狗不同,它們沒有那種先進的、高酸性的消化系統來幫助它們真正地——我們可以說——融化消化系統內部的骨頭,”他說。但他指出,粉碎並將微小的碎片運送到草原各處可能具有類似的營養傳播效應。

大約兩百萬年前,博羅法格斯犬譜系神秘地滅絕了,沒有留下後代。但它是一個主要的食肉動物群體,擁有數十個物種,橫跨北美化石歷史約3000萬年。“今天真的沒有像這個動物群體這樣的動物了,然而它們生活在北美洲,並且可能在生態系統中發揮了非常重要的作用,特別是允許增加屍體的處理或營養物質的迴圈利用,”範德比爾特大學的古生態學家拉里薩·德桑蒂斯說,她沒有參與這項研究。“因此,這是一個偵探般的謎題,試圖重建這些動物的生態。”

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