第四纪大熊猫牙齿演化研究新进展
第四纪大熊猫牙齿演化研究新进展
大熊猫为中国特有的熊科物种，其外表憨态可掬，深受广大人民喜爱。从演化生物学的角度来看，大熊猫非常特殊，几乎完全以竹子为主食，很多解剖学特征都与此相适应，产生了独一无二的形态。牙齿是哺乳动物初步处理食物的主要工具，其形态与食性息息相关。大熊猫的牙齿前臼齿具有发达的附尖，可以起到梳子的作用梳掉竹叶，而臼齿粗壮，具有很多瘤突，可以研磨碾碎竹子的茎秆。
大熊猫现在虽然数量较少，属于保护动物，但在更新世时期，大熊猫在华南地区非常繁盛，是最常发现的哺乳动物化石之一，也成为大熊猫-剑齿象动物群的代表之一。大熊猫化石主要分布在华南洞穴堆积中，大部分情况只有单独的牙齿保存，但牙齿也保留了大量的信息，为揭示大熊猫的演化提供了重要证据。根据大熊猫牙齿的特征，可以把大熊猫的演化分成3个阶段：2.6-1.8Ma之间的小种大熊猫Ailuropoda microta，1.8-1.2Ma之间的武陵山大熊猫，1.2Ma以来的现生种大熊猫Ailuropoda melanoleuca，其中，中晚更新世的现生熊猫一般归入化石亚种——巴氏大熊猫Ailuropoda melanoleuca baconi。过去对大熊猫属种的划分主要依据于牙齿的尺寸，对大熊猫牙齿的形态和整体的轮廓的研究依然欠缺。
近日，中国科学院古脊椎所的副研究员江左其杲和国家自然博物馆、南京师范大学、贵州山地所等科研院所的同行合作，共同完成了第四纪大熊猫牙齿轮廓演化的工作。研究团队关注更新世的几种不同的熊猫，以及现生2个大熊猫的亚种，运用几何形态学的方法，探讨了第四纪大熊猫牙齿轮廓的演化。相关论文发表在《历史生物学》(Historical Biology)。
研究人员发现大熊猫牙齿轮廓的种内变异很大，而种/亚种之间的差异并不明显。这说明自从早更新世以来，大熊猫整体的牙齿轮廓已经很稳定，功能可能也相对稳定，支持大熊猫自从早更新世以来已经以竹子为主食。其中臼齿的结构的差异较小，而前臼齿的差异相对更大，早期的大熊猫属种前臼齿仍然较为短宽，牙齿附尖相对较弱，切割梳理竹叶的功能仍然较弱。这说明大熊猫的咀嚼(竹子)的功能先于取食功能先演化。中晚更新世的巴氏大熊猫的牙齿轮廓和现生2个亚种的熊猫几乎都没有差异，说明至少中更新世以来，大熊猫的食性应该已经和现生熊猫类似，牙齿功能形态已经不再改变。
图1. 选取的牙齿轮廓示意图
图2. 不同大熊猫牙齿占据的不同morphospace示意图
本文原文来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所