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中美中美学者将熊亚科最早记录前推500万年 揭秘肉食如何演化植食

中新网北京6月22日电(采访人员孙自法)采访人员22日从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获悉 ， 该所博士研究生江左其杲和美国自然历史博物馆约翰·福林(John Flynn)合作 ， 通过对美国中部中中新世(约1200-1400万年前)化石的最新研究 ， 发现迄今最早的熊亚科化石并命名为提拉瓦曙熊(简称曙熊) ， 将熊亚科的最早记录前推500万年 。
他们还合作开展熊类牙齿研磨模式的详细研究 ， 揭秘熊亚科食性如何通过牙齿的适应性进化 ， 最终由肉食性动物演化为植物食性动物 。中美学者这项古生物研究重要成果论文 ， 近日已在国际学术期刊《爱科学》(iScience)上在线发表 。
江左其杲22日通过网络接受采访人员采访介绍说 ， 此前熊亚科的化石记录最早来自于晚中新世 ， 以中国甘肃和政地区的戴氏祖熊为代表 ， 但熊亚科的姐妹群——大熊猫亚科早在中中新世晚期就已经出现 ， 这指示熊亚科应该出现的更早 。这次最新研究发现的曙熊化石采自美国中部内布拉斯加的中中新世情人组地层 ， 其与最早的大熊猫亚科化石证据在时代上相吻合 ， 也证实熊亚科至少在中中新世已经出现 。
【中美中美学者将熊亚科最早记录前推500万年 揭秘肉食如何演化植食】通过一个详细的系统发育树 ， 研究人员不仅论证曙熊属于迄今最早的熊亚科 ， 还指示过去很多被笼统归入祖熊的物种实际上属于不同的支系 。祖熊的模式种短吻祖熊可能属于熊科的干群 ， 欧洲常见的原始祖熊属于早期的大熊猫亚科 ， 而中国南方的林祖熊已属于熊亚科的成员 。原始祖熊、林祖熊等都应该建立新的属以区分于模式种 ， 但这方面涉及到很多材料 ， 后续需要更详细的分类修订工作 。
江左其杲指出 ， 熊类中关于大熊猫的研究较多 ， 大熊猫形态上高度特化 ， 代谢率很低 ， 从而能够维持较大的体型 ， 但熊亚科成员没有那么特化 ， 却依然能保持杂食化为主的食性 ， 能量来源很大程度上依然是植物性食物 。为弥补这种现象相关研究的空白 ， 中美研究人员还详细研究熊类的牙齿研磨模式 ， 发现熊亚科的研磨方式在食肉类动物中独一无二 。
熊亚科通过一系列的齿尖结构重组 ， 牙齿内外方向上的连接逐渐消失 ， 使得上下颌可以前后运动 。这种研磨方式在形态上与多瘤齿兽趋同演化 ， 而在功能上与食草动物中常见的“以食草为主 ， 不挑剔食物类型的食性”趋同演化 。同时 ， 熊亚科前后方向的研磨模式促进了熊亚科成员后侧臼齿的延长 ， 进一步提高研磨效率 。研究发现曙熊的牙齿结构恰恰代表这种转变的初始状态 ， 该转变提高了熊亚科熊类的研磨效率 ， 使得它们可以更加有效地进食植物性食物 ， 在维持较大体型的情况下依然以植物为主食 。
对曙熊的食性和运动模式进一步研究发现 ， 其牙齿齿尖低缓 ， 牙齿上常见龋齿 ， 下颌粗厚 ， 显然已适应植物性食物 ， 并可能会进食水果等含糖分较高的部分 。曙熊肢骨的几何形态学研究显示它们可能有较强的爬树行为 ， 而现生熊类则以地栖为主 。这表明现生部分熊类中保留的较强的爬树能力 ， 如马来熊、眼镜熊等可能是祖先状态的残留 。“这也启示我们生物演化的过程往往比较复杂 ， 仅仅依靠现生物种做祖先状态重建可能是不准确的 。”江左其杲说 。(完)


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