有限元分析揭示腫骨中華大角鹿的食性
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腫骨中華大角鹿（A），駝鹿（B），骨中水牛（C）和家馬（D）的角鹿下頜骨
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所：大角鹿（Megacerines）是分布于歐亞大陸的中新世晚期-全新世的鹿科動(dòng)物，擁有標(biāo)志性的有限元分碩大鹿角，是析揭性化石中的明星物種。大角鹿的示腫下頜形態(tài)十分特殊，其下頜骨普遍存在腫厚現(xiàn)象，骨中尤其是角鹿周口店第一地點(diǎn)的腫骨中華大角鹿（Sinomegaceros pachyosteus），其下頜骨水平支橫截面近似圓形。有限元分大角鹿腫厚的析揭性西安外圍（外圍預(yù)約）（微信365-*2895）一二線城市有外圍資源網(wǎng)紅模特空姐留學(xué)生白領(lǐng)下頜到底有何功能？一種觀點(diǎn)認(rèn)為大角鹿腫厚的下頜是為了儲(chǔ)存鈣質(zhì)，以供碩大的示腫鹿角每年的脫落與生長(zhǎng)。然而，骨中雌性大角鹿并不長(zhǎng)角卻也擁有腫厚的角鹿下頜骨；駝鹿（Alces alces）同樣擁有碩大的鹿角，但其下頜卻十分纖細(xì)，因此，儲(chǔ)存鈣質(zhì)這一假說(shuō)尚存疑問(wèn)。下頜骨主要的功能是咬合和咀嚼，其形態(tài)經(jīng)常被作為推斷食性的重要依據(jù)，據(jù)此另一種觀點(diǎn)認(rèn)為：大角鹿腫厚的下頜可能有利于承受更大的外力，與取食偏硬或富含纖維的食物相關(guān)。為了證明后一推測(cè)，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所研究人員選取了駝鹿（Alces alces），水牛（Bubalus bubalis）和家馬（Equus caballus）三個(gè)現(xiàn)生的大型食草動(dòng)物與腫骨中華大角鹿的下頜進(jìn)行對(duì)比，采用有限元方法進(jìn)行了力學(xué)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在模擬咀嚼試驗(yàn)中，現(xiàn)生駝鹿的最大von Mises應(yīng)力（標(biāo)志結(jié)構(gòu)破壞的等效引力）和應(yīng)變能遠(yuǎn)高于其它三者，水牛和家馬下頜骨的對(duì)應(yīng)值很低且二者不相上下，而大角鹿下頜骨的應(yīng)變能甚至略低于水牛和家馬，最大von Mises應(yīng)力也與后兩者接近。據(jù)此，我們推測(cè)大角鹿的食性與水牛和家馬相似，具有取食富含纖維的草（grazer）的潛力，而這與其腫厚的下頜骨形態(tài)有關(guān)。此外，各物種的下頰齒的應(yīng)變能與其齒冠高度呈現(xiàn)一定負(fù)相關(guān)性，但大角鹿作為低冠齒動(dòng)物，其應(yīng)變能遠(yuǎn)低于駝鹿，這可能得益于其腫厚的下頜骨分擔(dān)了更多的外力。
對(duì)于大角鹿族食性的研究多聚焦于產(chǎn)自歐洲的Megaloceros giganteus，有人在其臼齒縫隙中發(fā)現(xiàn)蒿屬植物殘留物，該類(lèi)植物富含鈣和磷，可為其碩大鹿角的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。類(lèi)似植物在周口店第一地點(diǎn)也有發(fā)現(xiàn)，比如杜乃秋等在周口店第一地點(diǎn)的鬣狗糞中提取出了植物孢粉，發(fā)現(xiàn)了富含鈣和磷的蒿屬和樺屬等植物。本研究推測(cè)，腫骨中華大角鹿可能會(huì)有選擇地大量取食這類(lèi)植物以補(bǔ)充每年鹿角脫換所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不過(guò)這一假說(shuō)還需進(jìn)一步驗(yàn)證。
近日，該研究在古生物學(xué)國(guó)際期刊《歷史生物學(xué)》（Historical Biology）上在線發(fā)表，論文的第一作者為中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所的碩士研究生付嬌，通訊作者為王世騏研究員，該項(xiàng)研究獲得中國(guó)科學(xué)院先導(dǎo)B項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目支持。
原文鏈接：https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/08912963.2022.2101368
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（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)科技日?qǐng)?bào)（記者 陸成寬）：8日，記者從中科院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所獲悉，該所研究人員通過(guò)模擬咀嚼試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，腫骨中華大角鹿的食性與水牛和家馬相似，能夠取食偏硬的或富含纖維的食物；而這一能力與其具有腫厚的下頜骨有關(guān)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《歷史生物學(xué)》。
大角鹿是目前已知體型最大的鹿，生活在700萬(wàn)年至1萬(wàn)年前的歐亞大陸，其鹿角碩大，最長(zhǎng)可達(dá)4米，是化石研究中的明星物種。大角鹿的下頜骨普遍存在腫厚現(xiàn)象，尤其是周口店第一地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)的腫骨中華大角鹿，其下頜骨腫厚更為明顯。
一種假設(shè)認(rèn)為，大角鹿腫厚的下頜是為了儲(chǔ)存鈣質(zhì)，以供碩大的鹿角每年的脫落與生長(zhǎng)。然而，“雌性大角鹿并不長(zhǎng)角卻也擁有腫厚的下頜骨；駝鹿同樣擁有碩大的鹿角，但其下頜卻十分纖細(xì)。因此，儲(chǔ)存鈣質(zhì)一說(shuō)尚存疑問(wèn)。”中科院古脊椎所研究員王世騏坦言。
事實(shí)上，下頜骨主要的功能是咬合和咀嚼，其形態(tài)經(jīng)常被作為推斷食性的重要依據(jù)。據(jù)此，另一種假設(shè)認(rèn)為，大角鹿腫厚的下頜有利于承受更大的外力，方便取食偏硬或富含纖維的食物。
為證明這一假設(shè)，研究人員選取了駝鹿、水牛和家馬三種現(xiàn)生的大型食草動(dòng)物的下頜與腫骨中華大角鹿的下頜進(jìn)行對(duì)比，并在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬力學(xué)測(cè)試。研究表明，與水牛和家馬相似，腫骨中華大角鹿也能夠取食偏硬的或富含纖維的草。
王世騏表示，這項(xiàng)研究證明了大角鹿具有在開(kāi)闊地帶取食硬草的潛力。同時(shí)，由于大角鹿與古人類(lèi)關(guān)系密切，比如在周口店，大角鹿可能是北京人的主要食物來(lái)源，本研究對(duì)進(jìn)一步討論大角鹿的生態(tài)適應(yīng)性及其與古人類(lèi)的關(guān)系有重要的意義。