一項新的研究發現，冰河時代頂級掠食者的劍齒形狀非常適合刺穿獵物並製服它們。從某種意義上說，這並不奇怪，因為許多不同的哺乳動物食肉動物獨立進化出相似的形狀。另一方面，它提出了一個問題：為什麼擁有這些武器的物種沒有一個能夠存活到全新世，但作者對這個問題也有一些見解。
本文的其餘部分位於付費牆後面。請登錄或訂閱以訪問完整內容。
也被稱為劍齒虎，或者更準確地說是劍齒虎，在過去最可怕的獵人中佔有一席之地和。如果更新世公園成為電影系列，而不是劍齒虎可能會因為那些長長的上犬齒向我們所有人灌輸的內心恐懼而獲得明星稱號。然而，它們只是至少五個進化出類似牙齒的哺乳動物和哺乳動物祖先家族中較晚的一個——這是恐龍出現之前的二疊紀的第一個牙齒——儘管彼此之間的關係並不密切。
布里斯託大學的塔利亞·波洛克博士和同事對這種趨同進化以及它們的主人的滅絕很感興趣。很明顯，任何又長又鋒利的東西對於製服獵物來說都是非常方便的。另一方面，牙齒越長越薄，折斷的危險就越大。
測試掙扎的野牛或彈跳的袋鼠是否對劍齒虎或波洛克和同事用 3D 打印技術製作了 25 種劍齒虎牙齒的鋼複製品，並在明膠塊上進行了咬合實驗。他們還進行了計算機模擬，看看哪裡的壓力最高。研究結果與 70 種其他肉食哺乳動物的牙齒進行了比較。
波洛克在一份報告中說：“我們的研究幫助我們更好地了解極端適應是如何進化的——不僅是在劍齒虎捕食者中，而且在整個自然界中都是如此。”陳述。 “通過結合生物力學和進化理論，我們可以揭示自然選擇如何塑造動物執行特定任務。”
這項研究表明，牙齒完美地平衡了刺穿獵物堅硬的獸皮所需的鋒利度，同時又足夠厚，無論受害者如何掙扎，都能抵抗破裂。每個物種牙齒的確切形狀各不相同。之前的研究將劍齒掠食者分為直的“短齒”和彎曲的“彎齒”類別，但波洛克和同事發現，像大多數雙星一樣，這是一種錯覺。相反，古代劍齒動物具有一系列曲率。有時，幾種不同的劍形狀會在時間和地點上重疊，這可能表明它們的主人有不同的首選獵物。
儘管一系列劍齒形的形狀效果很好，但有一個次優的山谷可能會捕獲一些物種。
圖片來源：塔利亞·波洛克
除了針對不同的物種外，形狀的變化可能反映了不同的捕殺方式，細長的牙齒適合撕碎獵物較軟但難以觸及的部分。與此同時，喜歡“夾住”方法的物種在紀錄片中很常見。進化出更堅固的牙齒。
雖然這些發現回答了為什麼這種形狀不斷出現的問題，但它們增加了解釋它們的主人出了什麼問題的必要性。
作者認為最可能的解釋是，牙齒使捕食者對獵物高度專業化。一般來說，劍齒不僅不適合捕捉較小的獵物，而且更薄、更彎曲的形狀可能只對一兩個可用的物種有效。
在一致的條件下，專業化將是一種優勢。當氣候發生變化，或者人類等新來者使某些動物變得稀有時，劍齒虎物種比口器不那麼可怕的獵人更難以找到替代品。即使新出現的獵物非常適合劍齒虎的攻擊，有時最好的設計是很久以前就被擊敗的設計。
該研究發表於現代生物學
