0

0
0

文字

分享

0
0
0

新化石:喵汪星人的共同祖先?

果殼網_96
・2014/04/09 ・1881字 ・閱讀時間約 3 分鐘

文 /  水色星空-蜓蜓喵

從喵星人到汪星人,從獅子王到拉拉熊,這些食肉動物在分類學上都屬於「食肉形」(carnivoraforms)」。前陣子發表在《古脊椎動物學》( Journal of Vertebrate Paleontology)上的一個研究中,比利時科學家對新近發現的食肉動物化石樣品進行了解剖學的描述,指出肉食性哺乳動物的祖先可以追溯到大約5500萬年前。

什麼是「食肉形」?

「食肉形」是哺乳動物的一個分支,包括現存的食肉目(Carnivora)及已經滅絕的細齒獸超科,而細齒獸超科又可以分為細齒獸科(Miacidae )和古靈貓科(Viverravidae)。由於缺少古新世(距今約6500萬年~5580萬年)和始新世早期(距今約5580萬年∼520​​0萬年,該時期蔬果繁盛,哺乳類迅速發展)的化石,食肉形動物的直接祖先是未知的,所以這一類群的很多特點還沒得到描述。

喵星人和汪星人的共同祖先到底會是什麼樣子?科學家最早憑藉比利時 Dormmaal 地區發現的兩顆臼齒來描述這種動物——小古貓(Miacis latouri)。這個名字略萌的動物是目前人類發現最早的哺乳型動物之一。在《大英百科全書》上,小古貓長這樣:

CORE 2009

 

新化石長啥樣?

比利時 Dormmaal 地區是個化石很高產的地方。這一次,生物學家洛雷亞爾·索爾(Floréal Solé)和同事們在當地新發現了280個新化石樣本,這令他們興奮不已——現在食肉動物的祖先留下的就不僅僅是兩顆臼齒了——這些化石來包括牙齒、頜骨和踝骨。根據新化石的齒骨形態特點,研究者定義了一個新的屬:Dormaalocyon。而原來被稱為小古貓的物種,現在也有了新名字:Dormaalocyon latour。由於雌性和雄性的化石形態有所差異,研究者推測此物種可能有性別二型性(sexual dimorphism)。

重建後的化石樣品。距骨與跟骨:第一行由左至右依次是某一個體左距骨的背面觀、腹面觀、側面觀及遠端圖,第二行由左至右依次是另一個體右跟骨的背面觀、腹面觀、內腰視圖及遠端圖。性二態性:屬於雌性(實)與雄性(虛)個體的右齒骨。乳齒和恆齒:上兩行依次是不同牙齒化石的冠面觀和唇面觀,下兩行反之。圖片來源:ACharlène Letenneur (MNHN) ,Pascale Golinvaux (RBINS).
重建後的化石樣品。距骨與跟骨:第一行由左至右依次是某一個體左距骨的背面觀、腹面觀、側面觀及遠端圖,第二行由左至右依次是另一個體右跟骨的背面觀、腹面觀、內腰視圖及遠端圖。性二態性:屬於雌性(實)與雄性(虛)個體的右齒骨。乳齒和恆齒:上兩行依次是不同牙齒化石的冠面觀和唇面觀,下兩行反之。圖片來源:ACharlène Letenneur (MNHN) ,Pascale Golinvaux (RBINS).

新化石的分類地位

為了確定該屬的物種在哺乳動物中的分類地位,研究者將形態學數據進行量化,用於系統發生分析。儘管分析結果與前人根據齒骨、頭蓋骨等的研究結果有差別,但是在系統發生樹最基部的結果是一致的——最基部是細齒獸科的三大類群,UintacyonOodectesVulpavus(似狐獸屬)。Dormaalocyon 被認為是最古老的食肉形動物之一,與北美的似狐獸屬和小古貓屬親緣關係很近。

比較地質歷史年代後,研究者發現這些屬的物種在古新世-始新世交界之後很快就分開了。先前的研究指出,5500萬年前環境溫暖潮濕、樹木繁盛,這也影響了食肉形動物的演化。始新世早期剛剛經歷古新世/始新世極暖時期(Paleocene-Eocene Thermal Maximum),並處於始新世氣候適宜期。

_
“喵汪星人” Dormaalocyon latour的複原圖。圖片來源:Charlène Letenneur (MNHN),Pascale Golinvaux (RBINS).

另外,始新世早期開始的時候海平面正處於下降的階段,使得歐洲和北美可以通過格陵蘭島進行連通。索爾和同事指出,似狐獸屬、小古貓屬,以及 Dormaalocyon 都生活在北美,因此在古新世和始新世交界的時候,食肉形動物可能是從歐洲擴展到北美的。這一結果與一些針對現代哺乳動物,如靈長目、肉齒目(已滅絕)、奇蹄目等進行的研究結果一致。

標示出Dormaalcyon位置的系統發生樹。圖片來源:Charlène Letenneur (MNHN), Pascale Golinvaux (RBINS).
標示出Dormaalcyon位置的系統發生樹。圖片來源:Charlène Letenneur (MNHN), Pascale Golinvaux (RBINS).

這種系統發生樹的結構支持食肉形動物在古新世有過輻射演化的觀點。索爾表示:「食肉形的動物可能早在古新世晚期就已經變得非常多元化。」這次發現的新化石樣本將有利於理解最早的食肉形動物的起源、變異和生態特點。然而,如果科學家們要找到這些食肉動物的源頭,還得不斷探尋更多的化石證據才行。

資料來源:New fossils shed light on the origins of lions, and tigers, and bears (oh my!) EurekAlert [6-Jan-2014]

參考文獻:

轉載自果殼網

文章難易度
果殼網_96
108 篇文章 ・ 3 位粉絲
果殼傳媒是一家致力於面向公眾倡導科技理念、傳播科技內容的企業。2010年11月,公司推出果殼網(Guokr.com) 。在創始人兼CEO姬十三帶領的專業團隊努力下,果殼傳媒已成為中國領先的科技傳媒機構,還致力於為企業量身打造面向公眾的科技品牌傳播方案。

1

4
0

文字

分享

1
4
0

「菲利浦島蜈蚣」成幼鳥殺手!——在澳洲孤島上默默擔當頂級掠食者

藍羊_96
・2021/09/22 ・2038字 ・閱讀時間約 4 分鐘

冒險電影中,場景時常在偏遠不為人知的荒山野嶺,甚至住著猛獸的遙遠孤島,有著顛覆常識的生態環境和駭人怪物。然而根據新發表在《美國博物學家》的一篇論文,在現實中就有一個島嶼,由蜈蚣擔當島上食物鏈的最頂端掠食者。

此菲利浦島,非彼菲利浦島

地點位在澳洲的菲利浦島(Phillip Island)——說到這個島嶼,可能會聯想到島上每年吸引上百萬觀光客的小藍企鵝棲地,以及世界摩托車競速的主要賽場之一。

故事並非發生在這個澳洲南岸的菲利浦島,而是在距離澳洲本土東方 1500 公里遠,過去做為囚犯流放地的諾福克群島。那裡有另一個面積僅 2.07 平方公里,無人居住的菲利浦島。兩個島正巧都以 18 世紀後半的英國海軍上將亞瑟‧菲利浦(Arthur Phillip)為名,但地理位置相距甚遠。

屬於諾福克群島一部分的菲利普島(Phillip Island)。圖/維基百科

無人定居的菲利浦島兇猛島民

菲利浦島有 13 種海鳥會產卵繁殖,還有一些小型動物在此生活。其中最引人側目的居民是菲利浦島蜈蚣Cormocephalus coynei),這種蜈蚣最長可達 23.5 公分,雖然比起現生蜈蚣中最大的 30 公分等級還差一些,仍遠勝長約 10 公分的常見蜈蚣。

研究團隊調查紀錄菲利浦島蜈蚣在夜間的捕食行為,並以穩定同位素分析蜈蚣的食物來源比例,發現這種蜈蚣的食物來源,48% 來自脊椎動物,52% 來自無脊椎動物,各占約一半比例。

菲利浦島蜈蚣最主要的食物是島上居住的蟋蟀、壁虎、石龍子,這些動物都小於體長超過 20 公分的大蜈蚣,算是合理的菜單。然而菲利浦島蜈蚣還有另外一個獨門佳餚,就是島上繁殖海鳥的幼雛。

菲利浦島蜈蚣(Cormocephalus coynei)。圖/ iNaturalist

菲利浦島蜈蚣的嘴下亡鸌

菲利浦島上最主要的築巢海鳥是黑翅圓尾鸌Pterodroma nigripennis),2017 年的紀錄約有 19000 對。黑翅圓尾鸌的成鳥體長約 30 公分,顯然蜈蚣面對牠們無法輕易取勝,因此脆弱的雛鳥就成為蜈蚣的下嘴目標。

菲利浦島蜈蚣會咬住黑翅圓尾鸌雛鳥的後頸並注入毒素,等雛鳥死亡後再啃食牠的頭頸部。而在兩年的調查期間,紀錄的雛鳥各有 19.6% 及 11.1% 被蜈蚣捕食。結合前面一年約有 19000 對黑翅圓尾鸌在此繁殖的紀錄來看,估計每年被蜈蚣吃掉的幼鳥在 2109~3724 隻之間。

其他在菲利浦島上繁殖的海鳥,活動期間可能跟蜈蚣活躍的夏季錯開,或是數量較少,黑翅圓尾鸌可能是菲利浦島蜈蚣最主要的獵捕鳥類。相較於脊椎動物吃節肢動物的紀錄,節肢動物大部分是清除死亡的脊椎動物屍體,像這樣反過來鳥類被節肢動物主動獵捕的紀錄非常罕見。

黑翅圓尾鸌的雛鳥慘遭蜈蚣獵捕。圖/參考文獻 1

咦,蜈蚣怎麼吃到海裡的魚?

根據穩定同位素分析,菲利浦島蜈蚣的飲食中有 7.9% 是鳥類,然而魚類卻有 9.6%。住在陸地上的蜈蚣要怎麼吃到海裡的魚呢?這是另一個值得注目的問題。

據推測海鳥帶回巢中,供應給雛鳥食用的魚屍,應該是蜈蚣能吃到魚的主要來源。也就是海鳥不僅本身是蜈蚣的獵物,牠們為了育雛的投食被蜈蚣吃掉後,也帶動了海洋和陸地間的營養循環。

過去在諾福克群島流放囚犯時期,由人類引入的山羊、豬和兔子等大型動物對島上的環境造成破壞,也讓當地獨有的生態體系遭受嚴重威脅。這些外來物種在 20 世紀期間逐一從島上移除,受破壞的環境現正緩慢復原。

雖然菲利浦島蜈蚣離最大的蜈蚣還有點距離,在牠所住的環境卻已經足以佔地為王。現已滅絕的諾福克卡卡鸚鵡(Nestor productus)體型比菲利浦島蜈蚣大,但以果實為主食,顯然不會威脅到蜈蚣作為掠食者的地位。

大英博物館內諾福克卡卡鸚鵡標本的畫。圖/維基百科

在島嶼生物地理學中,孤立海島上動物體型改變是一個重要的研究議題。在大陸上的大型動物,移居海島後因島嶼資源限制、天敵缺乏等因素,會縮小體型,稱之為島嶼侏儒化(Island Dwarfism);然而小型的動物卻會反過來巨大化,甚至取代原本大型動物所處的生態棲位,此現象即為島嶼巨型化(Island Gigantism)。

島嶼巨型化的案例如紐西蘭的奇異鳥、馬達加斯加島已滅絕的象鳥,以及在許多島嶼上各自獨立產生的巨大化齧齒動物;台灣在墾丁和部分離島分布的椰子蟹也是一個案例,不僅是保育類的甲殼動物,更是最大型的陸生寄居蟹。地處偏遠的菲利浦島,正是島嶼特殊生態系的一個案例,也是蜈蚣稱霸的極端案例。

參考文獻

所有討論 1
藍羊_96
207 篇文章 ・ 1122 位粉絲
國立清華大學分子與細胞生物所博士生,國語日報科學版專欄作者。白天做植物標本,晚上讀演化文獻,假日寫科普文章。
網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策