本文最初發表於《大眾科學》的前部落格網路,僅反映作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點。
漫步在任何一家化石哺乳動物館藏豐富的博物館大廳,人們都容易將這些已滅絕的野獸視為人們熟知主題的變體。那裡有一隻樹懶,但更大。那裡有一隻駱駝,但更小。我猜角落裡那個怪人看起來有點像豬。即使不太合適,我們還是會將已滅絕生物的遺骸塞進對熟悉的期望之中。這真是太可惜了。化石哺乳動物比我們通常認為的更奇怪,它們的行為方式也常常是現代動物所沒有的。看看科爾波諾斯就知道了。
在廣闊的哺乳動物家譜中,科爾波諾斯是食肉動物。這個類群包括貓、海豹、熊、靈貓,以及我寫作時在我旁邊沙發上打鼾的狗。然而,從那時起,系統發育的迷霧就籠罩了過來,擁有2000萬年曆史的科爾波諾斯介於熊及其已滅絕的親戚熊犬之間,但實際上並不屬於這兩個譜系。然而,無論哪個類群可以聲稱科爾波諾斯屬於自己,讓這種野獸如此奇怪的是它的進食方式。這種幾乎像熊一樣的動物咬合力像劍齒虎,用類似灰熊的下顎碾碎軟體動物,下顎上鑲嵌著類似水獺的牙齒。
科爾波諾斯以貝類為食的觀點已經存在一段時間了。這種哺乳動物在俄勒岡州、華盛頓州,甚至可能是阿拉斯加州的海相岩石中被發現,這些化石的頰齒顯示出長期食用堅硬食物造成的嚴重磨損。事實上,科爾波諾斯經常以蛤蜊和貽貝為食,以至於塊狀的碾磨牙齒通常是較軟的牙本質“湖泊”,周圍環繞著較硬的牙釉質。然而,沒有人驗證過這個想法,也沒有人研究過科爾波諾斯是如何從岩石海岸撬起食物的。現在,古生物學家曾志傑 (Jack Tseng) 和他的同事們終於研究了科爾波諾斯的嘴巴。
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曾志傑和他的合作者從這種海岸哺乳動物的下顎解剖結構推測,它與劍齒虎有一個共同的習性。科爾波諾斯的下顎前部又深又粗壯,使其擁有像著名的劍齒虎斯劍虎一樣突出的下巴。在貓科動物中,這種情況被認為反映了一種攻擊策略,即用下顎固定頭部,然後利用槓桿作用,透過頸部肌肉的強力收縮,將著名的犬齒刺穿獵物。科爾波諾斯不是劍齒動物,但曾志傑和他的合作者認為,這種哺乳動物可能使用了相同的策略將軟體動物從棲息地分離出來。
科爾波諾斯咬合序列。圖片來源:曾志傑 (Jack Tseng)
為了弄清真相,曾志傑和他的同事們採取了一種多方面的方法,包括科爾波諾斯、斯劍虎和其他五種食肉動物的虛擬模型,以檢查模擬咬合過程中的骨骼應力並比較形狀,並加入了對牙齒磨損模式的檢查,以瞭解該假設是否成立。他們的發現是,科爾波諾斯的進食方式與今天任何活著的哺乳動物都不同。
曾志傑和他的合作者對他們關於斯劍虎的推測是正確的。儘管科爾波諾斯和斯劍虎是遠親,並且以完全不同的獵物為食,但它們的下顎在解剖結構、形狀和對錨咬應力的反應方面都非常相似。錨咬是關鍵。更重要的是,研究人員發現,儘管科爾波諾斯的牙齒與海獺的牙齒相似,但這種已滅絕哺乳動物下顎的碾磨部分實際上更像熊,更堅硬但機械效率較低。水獺則表現出相反的情況,這表明就下顎而言,食肉動物成為貝殼破碎者的方式不止一種。這使得科爾波諾斯的下顎成為一種多功能工具,前部得到加強,用於撬起貝類,後部得到加強,用於碾碎這些防禦。
因此,如果您在約 2000 萬年前訪問華盛頓州沿海地區,您可能會看到一種幾乎像熊,但又不太像熊的動物,沿著岩石海岸線漫步。這隻壯碩的食肉動物嗅到了一片貝殼床,張開嘴巴,將下牙卡入蛤蜊群中,咬住並猛地扭動脖子。第一次猛推沒有成功,但野獸再次咬住,又一次痙攣,蛤蜊發出清晰的爆裂聲和一小股水花,科爾波諾斯向後甩了甩頭。這種雙殼類動物現在沒希望了——這隻哺乳動物用舌頭一掃,將食物塞到臉頰上,你可以聽到貝殼在重複碾磨的臼齒下破碎的聲音。快速吞嚥後,這隻哺乳動物的鼻子又回到了淺水中,準備撬出另一口食物,以及我們對化石哺乳動物真實樣子的先入為主的觀念。
參考文獻
曾志傑, Grohe´, Flynn, J. 2016. 已滅絕海洋哺乳動物科爾波諾斯的獨特進食策略:與劍齒虎和海獺的趨同演化。《英國皇家學會學報 B 輯》。doi: 10.1098/rspb.2016.0044
[這篇文章最初發表在《國家地理》雜誌。]