通过观察最早恐龙的牙齿形状,并用计算模型模拟它们的牙齿功能,专家们能够将它们与现存的爬行动物及其饮食进行比较。他们的发现发表在今天的《科学进展》杂志上,表明许多食草恐龙的祖先是杂食性的,而我们著名的长脖子食草动物的祖先,如梁龙,是吃肉的。这种在进化早期使饮食多样化的能力可能解释了它们在进化和生态上的成功。
最早的恐龙很神秘:它们比后来的亲戚要小得多,而且在三叠纪的大部分时间里,它们都生活在鳄鱼类爬行动物的阴影下。目前还不清楚它们在饮食和生态方面有多多样化,但科学家们知道,三叠纪一定发生了一些事情,让恐龙经受住了三叠纪-侏罗纪的大灭绝,并适应了它的后果,成为中生代剩余时间的主导群体。
布里斯托尔大学的首席作者安东尼奥·巴莱尔博士说:“恐龙在起源后不久,就开始表现出有趣的头骨和牙齿形状的多样性。几十年来,这使得古生物学家怀疑不同物种已经在尝试不同种类的饮食。他们将它们与现代蜥蜴进行了比较,并试图根据它们牙齿的相似性来推断它们吃什么。
“我们通过应用一套计算方法来量化早期恐龙牙齿的形状和功能,并将它们与具有不同饮食的现存爬行动物进行比较,来研究这一点。这包括对它们的牙齿形状进行数学建模,并用工程软件模拟它们对咬合力的机械反应。”
该研究的合著者迈克·本顿教授说:“通过这些方法,我们能够从数值上量化早期恐龙与现代动物的相似程度,为我们的饮食推断提供了坚实的证据。”兽脚亚目恐龙有尖尖弯曲的刀刃状牙齿,带有细小的锯齿,表现得像现代巨蜥。相比之下,鸟臀目恐龙和蜥脚类恐龙的齿状牙齿更类似于现代杂食动物和食草动物,比如鬣蜥。”
这项研究的另一个创新之处在于,它使用机器学习模型,根据恐龙的牙齿形状和力学,将最早的恐龙分类为不同的饮食类别。例如,齿齿龙,即布里斯托尔恐龙,其牙齿很适合以植物为食。
研究报告的资深合著者艾米丽·雷菲尔德教授说:“我们的分析显示,鸟臀目恐龙——包括许多植食性物种,如角恐龙、甲龙和鸭嘴恐龙——一开始是杂食动物。另一个有趣的发现是最早的蜥脚类恐龙,也就是梁龙等素食长颈蜥脚类恐龙的祖先,是食肉动物。这表明,这两个谱系中的任何一个都不是食草性的祖先,这与传统的假设相反,而且早期恐龙的饮食非常多样化。”
巴莱尔博士总结道:“第一批恐龙的特别之处在于,它们在整个三叠纪进化出了不同的饮食,我们认为这可能是它们在进化和生态方面取得成功的关键。”
恐龙在中生代统治着陆地,直到6600万年前灭绝。它们包括长颈蜥脚类动物这样的巨型素食动物,以及霸王龙及其近亲这样的食肉物种。然而,它们的起源要低得多,可以追溯到三叠纪时期,第一批确定的恐龙出现在大约2.35亿年前。
论文:
安东尼奥·巴莱尔、迈克尔·j·本顿和艾米丽·j·雷菲尔德在《科学进展》上发表的《恐龙早期进食多样化中的牙齿形态和功能》。
注:本文由院校官方新闻直译,仅供参考,不代表指南者留学态度观点。