本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
當然,您會對西猯很熟悉。它們是豬形的、毛茸茸的有蹄類動物,是北美洲南部、中美洲和南美洲的特有物種。化石表明,該類群的成員也曾遍佈舊大陸。傳統上公認現存三個物種(領西猯 Pecari tajacu、白唇西猯 Tayassu pecari 和查科西猯 Catagonus wagneri),但第四個物種(巨西猯 P. maximus)於 2007 年被命名(van Roosmalen et al. 2007),並且仍然是爭論的話題。早在 2006 年,我就在 Tet Zoo ver 1 上寫了相當多的關於西猯的文章,並且由於時間和精力等原因,我在這裡重複使用了一些文字。您在下面讀到的內容自那時以來沒有更新過(換句話說,大約是五年前的),所以請記住這一點。
像豬一樣,西猯使用專門的鼻盤在土壤中拱土。鼻盤本身是一種不尋常的新奇事物,與其他偶蹄類動物相比,它的口鼻部成比例地加長,並且項肌(有助於支撐頭部)肥大,附著區域也擴大。西猯和豬之間一個有趣的差異是,操作鼻盤的肌肉起源於顱骨上略有不同的點。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
成年西猯的所有顱骨縫合線都完全閉合,事實上,即使是幼年西猯也表現出某些通常在幼年哺乳動物中開放的縫合線的閉合。這顯然排除了任何形式的顱骨運動的可能性。由 Katherine Rafferty 和 Susan Herring 領導的研究團隊一直在研究豬顱骨中的應變模式。他們發現 - 在牙齒咬合期間 - 口鼻骨變形並在其縫合線處略微分開(Rafferty et al. 2003)。我猜測這與西猯中觀察到的縫合線融合有關(也許西猯進化出一種新的解決方案來應對牙齒咬合過程中產生的應變),但我不知道這個領域是否已被研究過。這肯定與我們稍後要討論的內容有關。
自磨、垂直植入、互鎖的犬齒
西猯以擁有又大又嚇人的犬齒而聞名,它們與豬的不同之處在於上下犬齒都用於咬合。西猯與豬的另一個不同之處在於,它們的上下犬齒都是垂直植入的:在豬中,每顆上犬齒都從上頜骨前外側伸出,然後向背側彎曲。在所有有胎盤的哺乳動物中,下犬齒都“先於”上犬齒咬合(樹懶似乎是一個例外,幾乎可以肯定是因為它們的一對犬齒實際上並不由真正的犬齒組成)。在西猯中,下犬齒後表面幾乎完全沒有牙釉質,這意味著當這些牙齒與上犬齒的釉質前表面摩擦時,它們會不斷磨尖。由於上下犬齒緊密互鎖,當頜骨閉合時,西猯幾乎無法左右移動下頜。特殊的粘膜囊袋,以頜骨上稱為犬齒支撐的凸起為界,在頜骨閉合時容納下犬齒(Herring 1972)。
犬齒的緊密互鎖阻止了完全咬合期間的頜骨運動,但還有更多:頜關節周圍的骨性止動進一步阻止了頜骨閉合時頜骨的前後運動。因此,頜骨只能以簡單的鉸鏈式排列方式開啟和關閉。Herring(1972,第 502 頁)認為“這種作用可能有助於引導下犬齒進入其正確的咬合關係,從而防止軟組織損傷”。
但犬齒互鎖的確切原因是什麼?受 Herring 研究的啟發,Kiltie(1981)詳細研究了西猯的牙齒,並注意到牙齒形態與包括非常堅硬的堅果和種子的飲食之間存在相關性。Kiltie 並沒有提出犬齒被用來開啟食物,而是提出 - 就像頜關節周圍的骨性止動一樣 - 它們的互鎖有助於防止在磨牙施加巨大力時關節脫位。西猯牙齒的其他幾個特徵似乎支援西猯專門用於開啟堅如磐石的物體的觀點,行為研究也是如此。我想知道是否有人測量過西猯的咬合力:就咬合力而言,這些物種並非完全相同,因為白唇西猯的咬合力似乎比領西猯大 1.3 倍左右(Kiltie 1982),因此可以處理更硬的食物。無論如何,這更有理由不要把手伸進西猯的嘴裡。
如果 Kiltie 關於犬齒的支撐功能的說法是正確的,這將解釋為什麼 - 與許多其他將犬齒用作攻擊性武器的哺乳動物不同 - 西猯的犬齒大小沒有性別二態性。它們的體型和頭部形狀也沒有二態性。但這並不是全部情況,因為化石西猯通常是二態性的,許多形式表現出犬齒大小的顯著(即,明顯的雙峰)差異(Wright 1998)。事實上,幾乎奇怪的是,現存物種的化石種群表現出犬齒大小的性別二態性,這意味著現存種群在某種程度上失去了二態性。
所以這是怎麼回事?我們不知道為什麼該類群失去了性別二態性(避免生態位重疊的需求減少,可能是由於同期巨型動物的多樣性下降?),但與相關類群的比較以及對西猯化石記錄的檢查表明,犬齒大小的性別二態性對於該類群來說是原始的:也就是說,這是它們從祖先那裡繼承下來的條件。因此,將犬齒用作支撐結構看起來可能是一種外適應:一組以前用於其他用途的結構的新用途。
有關西猯、豬及其近親(豬形亞目)以及傳統上被認為是豬形亞目的類似偶蹄類動物的先前 Tet Zoo 文章,請參閱...
Tet Zoo每日圖片# 23 (Daeodon)
參考文獻 - -
Herring, S. (1972)。犬齒形態在豬和西猯進化分歧中的作用。《哺乳動物學雜誌》,53 (3), 500-512 DOI: 10.2307/1379040
Kiltie, R. A. 1981。雨林西猯(西猯科)中互鎖犬齒的功能。《哺乳動物學雜誌》62, 459-469。
- . 1982。咬合力作為雨林西猯(Tayassu tajacu 和 T. pecari)之間生態位分化的基礎。Biotropica14, 188-195。
Rafferty, K. L., Herring, S. W. & Marshall, C. D. 2003。吻部的生物力學和麵部縫合線的作用。《形態學雜誌》257, 33-44。
van Roosmalen, M. G. M., Frenz, L., van Hooft, P. de Iongh, H. H. & Leirs, H. 2007。來自巴西亞馬遜河的新種活西猯(哺乳綱:西猯科)。《波恩動物學 Beiträge》55, 105-112。
Wright, D. B. 1998。西猯科。在 Janis, C. M., Scott, K. M. & Jacobs, L. L. (編) 北美洲第三紀哺乳動物的演化。第一卷:陸生食肉動物、有蹄類動物和類有蹄類哺乳動物。劍橋大學出版社,第 389-401 頁。