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。
許多劍齒獸曾在這片土地上游蕩。最早的劍齒哺乳動物出現在超過5000萬年前。最後的劍齒貓科動物，例如斯劍虎 (Smilodon) 和後貓 (Homotherium)，僅在一萬年前滅絕。總而言之，五種不同的食肉哺乳動物譜系進化出了劍齒：古代的鬣齒獸類、有袋類以及三種不同的真貓和類貓科食肉動物譜系。這些生物彼此無關，生活在數百萬年前的不同時期，但不知何故都進化出了相似的巨大而怪異的犬齒。
劍齒在不同的哺乳動物食肉動物中獨立且重複地進化，乍一看，似乎證明了自然選擇的力量。我們認為細長的犬齒進化是為了制服和殺死獵物，割開血管，刺穿肉體，從而制服最強大的獵物。更大的犬齒等於更多的殺戮，我們的直覺告訴我們是這樣的。
但 Marcela Randau 並不能肯定。在她最新的論文中，她和她的同事提出，劍齒的進化不是因為它們致命，而是因為它們性感。
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這個想法並不像乍看之下那麼牽強。許多現代動物都長有誇張的犬齒和獠牙作為性裝飾，例如海象、狒狒、獨角鯨和幾種鹿（是的，非常嚇人的景象）。主要是雄性發育出如此令人印象深刻的牙齒武器，並在與其他雄性的競爭、社會支配地位的展示或實際戰鬥中使用它們。勝利者通常確保與雌性甚至整個後宮交配的權利。由於擁有最大和最精緻獠牙的雄性可以獲得更多雌性，進化可以驅動更長更長犬齒的失控發展。
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也許這就是劍齒食肉動物進化出牙齒的方式。現代貓科動物，如獅子，在感到威脅或挑戰時會抬起嘴唇，露出犬齒。貓是視覺動物，非常關注其他動物的面部和表情。它們透過犬齒來展示自己的力量和攻擊意圖：退後，因為我有牙齒來支援我的威脅。會不會是劍齒獸只是將這種牙齒交流推向了極端？劍齒獸的咆哮肯定會向雄性競爭對手發出明確的資訊。
但僅僅因為這種情況聽起來似乎合理或可想象，並不意味著它是真的。與現代動物（它們將獠牙用於性炫耀）的比較可能會產生誤導，特別是考慮到它們都不是像劍齒獸那樣的食肉獵手。很明顯，鹿不會用犬齒來殺戮（人們希望如此），但劍齒獸的情況就不能這樣說了。那麼，如何調查劍齒的進化是為了捕獵還是為了性衝突呢？
Randau 的論點基於比例。隨著動物成熟和生長，其大部分身體部位將以穩定、同步的方式隨之生長。但對於性選擇的裝飾品和武器來說，規則是不同的。在這種情況下，越大意味著越好。雄鹿的鹿角長得越大，或孔雀的尾巴變得越精緻，就越有可能找到配偶。因此，雄性傾向於在性特徵的發育中投入不成比例的能量，最大的雄性展示最引人注目的尾巴、褶邊和羽毛。這種不均衡生長的模式，生物學家稱之為“異速生長”，因此可能是性選擇在起作用的跡象。
為了觀察劍齒獸的犬齒是否表現出異速生長，Randau 和她的同事研究了劍齒食肉動物的犬齒尺寸如何隨其頭骨長度縮放。如果頭骨較大的劍齒獸比體型較小的動物擁有更大的犬齒，這可能意味著它們的部分形狀是由性選擇塑造的。研究團隊對已滅絕的和現代的沒有劍齒的貓科動物進行了同樣的比較。為了進行健全性檢查，Randau 對裂齒的比例進行了同樣的計算，裂齒用於切割肉類，位於犬齒的後方。由於它們不可見，因此不太可能在展示中發揮作用，因此應該以與頭骨和身體其餘部分相同的速度生長。
Randau 發現，劍齒食肉動物和非劍齒貓科動物在生長過程中都會發育出不成比例的大犬齒，但劍齒獸的犬齒最為極端。裂齒的比例對於不同長度的頭骨沒有變化，這表明它們是在自然選擇的機制下進化的。Randau 的團隊得出結論，劍齒的磨礪，至少部分是受到性選擇的影響。
當然，這並不意味著劍齒在殺死或傷害獵物方面沒有作用。鋒利而細長的牙齒仍然是一種有效的武器。更長的牙齒咬得更深，造成更大的傷害，但也有在獵物掙扎時折斷的風險。然而，僅僅是“功能性”的身體部位不會在體型較大的動物中逐漸變大。根據 Randau 的說法，性選擇可以解釋為什麼劍齒長得如此之大，而自然選擇則限制了它們可以變得多大，同時仍然保持（某種程度上）實用性。
Julie Meachen 是一位劍齒獸研究員，她沒有參與這項研究，她認為 Randau 的假設是合理的。Meachen 本人曾研究過兩種不同型別的劍齒食肉動物的獵物殺戮武器之間的差異：犬齒細長的匕首齒劍齒獸和犬齒較短且更呈鋸齒狀的彎刀齒劍齒獸。Meachen 發現，犬齒較大的劍齒獸也是前肢最強壯的劍齒獸。在她的論文中，她提出，由於細長的犬齒更容易折斷，因此這些生物需要強壯的四肢來抓住並按住獵物，以便進行致命一擊。
“最初，這是一個先有雞還是先有蛋的問題：是先有長犬齒還是先有強壯的前肢”，Meachen 說。“但我認為這些想法在這種方式上是相容的：性選擇驅動犬齒長度變長，但為了使長犬齒保持功能，它們也需要前肢強壯有力。”換句話說，牙齒先於爪子。
頭骨不會說話，因此關於劍齒食肉動物如何捕獵和繁殖的問題的答案永遠不會是確定的。同樣清楚的是，對於像劍齒獸這樣龐大而多樣的群體來說，一個單一的答案永遠不夠。但是像 Randau 和 Meachen 這樣的劍齒獸研究人員所揭示的模式是真實的。如果他們的解釋是正確的，那麼劍齒獸既具有威脅性又性感。
參考資料
Randau M.、Carbone C.、Turvey S.T. 和 Evans A. (2013)。劍齒食肉動物的犬齒進化：自然選擇還是性選擇？，《公共科學圖書館·綜合》，8 (8) e72868。DOI: 10.1371/journal.pone.0072868.s001
圖片
後貓頭骨，作者：Jebulon。
咆哮的獅子，作者：Aurelio Arias
