當(dāng)前位置： 當(dāng)前位置：首頁(yè) > 休閑 > 佛羅里達(dá)的豪豬化石解決了一個(gè)醞釀1000萬(wàn)年的棘手難題正文

南美豪豬有大而中空的羽毛，而北美豪豬則不那么顯眼，豪的棘但同樣厲害。豬化資料來(lái)源：uux.cn佛羅里達(dá)博物館，石解手難Kristen Grace
（神秘的醞釀地球uux.cn）據(jù)佛羅里達(dá)州自然歷史博物館（Jerald Pinson）：研究豪豬的生物學(xué)家之間有一場(chǎng)長(zhǎng)期的爭(zhēng)論。中美洲和南美洲有16種豪豬，佛羅但美國(guó)和加拿大只有一種。豪的棘DNA證據(jù)表明，豬化北美唯一的石解手難豪豬屬于一個(gè)起源于1000萬(wàn)年前的群體，但化石似乎講述了一個(gè)不同的醞釀故事。一些古生物學(xué)家認(rèn)為，佛羅它們可能是豪的棘在250萬(wàn)年前冰河時(shí)代開(kāi)始時(shí)進(jìn)化而來(lái)的。
發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上的豬化一項(xiàng)新研究聲稱(chēng)，由于在佛羅里達(dá)州發(fā)現(xiàn)了一具異常罕見(jiàn)、石解手難幾乎完整的醞釀豪豬骨架，這一爭(zhēng)議得以解決。
作者通過(guò)研究北美和南美豪豬骨骼結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵差異得出了他們的結(jié)論，但要做到這一點(diǎn)并不容易。這花了整整一班研究生和本科生，以及幾年的精心準(zhǔn)備和學(xué)習(xí)。
首席作者Natasha Vitek說(shuō)：“即使是一位經(jīng)驗(yàn)豐富、擁有所有必要專(zhuān)業(yè)知識(shí)的策展人，也需要花費(fèi)驚人的時(shí)間來(lái)全面研究和處理整個(gè)骨架。”。在佛羅里達(dá)自然歷史博物館攻讀博士生期間，Vitek與脊椎動(dòng)物古生物學(xué)策展人Jonathan Bloch合作開(kāi)設(shè)了一門(mén)大學(xué)課程，學(xué)生們通過(guò)研究豪豬化石獲得了實(shí)際研究經(jīng)驗(yàn)。
古代的輻射產(chǎn)生了世界上最大的嚙齒動(dòng)物
豪豬是一種嚙齒動(dòng)物，它們的祖先可能起源于3000多萬(wàn)年前的非洲。此后，它們的后代通過(guò)陸路游蕩到亞洲和歐洲部分地區(qū)，但它們的南美洲之旅是哺乳動(dòng)物歷史上一個(gè)特別具有決定性意義的事件。
當(dāng)非洲和南美洲比今天更緊密的時(shí)候，他們很可能是通過(guò)漂流穿越大西洋的。它們是第一批踏上非洲大陸的嚙齒動(dòng)物，在那里它們進(jìn)化成了豚鼠、龍貓、水豚和豪豬等知名群體。
有些呈巨大的比例。那里有五英尺長(zhǎng)的笨重的老鼠狀動(dòng)物，它們的大腦很小，重量還不到一個(gè)李子。水豚的滅絕親屬長(zhǎng)到了奶牛的大小。
豪豬仍然相對(duì)較小，并進(jìn)化適應(yīng)了南美洲郁郁蔥蔥的熱帶雨林的樹(shù)梢生活。如今，它們借助長(zhǎng)手指在樹(shù)冠中穿行，長(zhǎng)手指上覆蓋著鈍的鐮刀形爪子，爪子的角度完美地可以?shī)A住樹(shù)枝。許多人還有長(zhǎng)長(zhǎng)的、可抓握的尾巴，能夠承受它們的重量，它們?cè)谂逝篮蜕焓帜盟麜r(shí)使用這些尾巴。

前研究生Natasha Vitek和她的顧問(wèn)Jonathan Bloch共同創(chuàng)建了一個(gè)大學(xué)課程，讓學(xué)生們學(xué)習(xí)古生物學(xué)，同時(shí)親身體驗(yàn)一具罕見(jiàn)的200萬(wàn)年前豪豬骨架。資料來(lái)源：uux.cn佛羅里達(dá)博物館，Jeff Gage
盡管南美洲有著良好的出行記錄，但數(shù)百萬(wàn)年來(lái)，南美洲一直是一條死胡同。一條湍急的洋流將北美和南美分隔開(kāi)來(lái)，大多數(shù)動(dòng)物都無(wú)法穿越，只有少數(shù)明顯的例外。
從大約500萬(wàn)年前開(kāi)始，巴拿馬地峽上升到海平面以上，切斷了太平洋與大西洋的聯(lián)系。幾百萬(wàn)年后，這座陸橋變成了古代擁堵的高速公路，交通雙向流動(dòng)。
史前的大象、劍齒貓、美洲虎、美洲駝、山核桃、鹿、臭鼬和熊從北美洲流向南美洲。這場(chǎng)反向跋涉是由四種不同種類(lèi)的地面樹(shù)懶、超大的armadillos、恐怖鳥(niǎo)、水豚甚至有袋動(dòng)物完成的。
這兩個(gè)群體遭遇了截然不同的命運(yùn)。那些向南遷徙的哺乳動(dòng)物表現(xiàn)相當(dāng)不錯(cuò)；許多人在新的熱帶環(huán)境中成功地定居下來(lái)，并存活至今。但幾乎所有冒險(xiǎn)向北進(jìn)入寒冷環(huán)境的譜系都已滅絕。如今，只剩下三只幸存者：九帶armadillo、弗吉尼亞負(fù)鼠和北美豪豬。
新化石在行動(dòng)中捕捉進(jìn)化
向北遷徙的動(dòng)物不得不面對(duì)與它們留下的環(huán)境幾乎沒(méi)有相似之處的新環(huán)境。溫暖的熱帶森林被開(kāi)闊的草原、沙漠和寒冷的落葉林所取代。對(duì)于豪豬來(lái)說(shuō)，這意味著要應(yīng)對(duì)嚴(yán)酷的冬天，減少資源，從樹(shù)上下來(lái)在陸地上行走。他們?nèi)匀粵](méi)有完全掌握后者的竅門(mén)；北美豪豬的最大地面速度約為每小時(shí)2英里。
南美豪豬身上有一層中空、重疊的羽毛，可以提供大量保護(hù)，但對(duì)調(diào)節(jié)體溫幾乎沒(méi)有作用。北美豪豬用絕緣毛皮和長(zhǎng)的針狀羽毛代替了它們，當(dāng)它們感到威脅時(shí)，可以把它們養(yǎng)起來(lái)。他們還必須改變飲食，這改變了他們下巴的形狀。
Vitek說(shuō)：“在冬天，當(dāng)它們最喜歡的食物不在身邊時(shí)，它們會(huì)咬樹(shù)皮來(lái)獲取下面較軟的組織。這不是什么好食物，但總比什么都沒(méi)有好。”。“我們認(rèn)為這種類(lèi)型的進(jìn)給是為特定的下頜結(jié)構(gòu)選擇的，這使它們更善于研磨。”
它們也失去了可抓握的尾巴。盡管北美豪豬仍然喜歡攀爬，但這并不是它們的專(zhuān)長(zhǎng)。博物館的標(biāo)本經(jīng)常顯示骨折愈合的證據(jù)，很可能是從樹(shù)上掉下來(lái)造成的。

北美豪豬（左）和南美豪豬（右）在長(zhǎng)達(dá)1000萬(wàn)年的時(shí)間里一直處于不同的進(jìn)化軌跡上。資料來(lái)源：uux.cn佛羅里達(dá)博物館，Kristen Grace
這些特征中的許多可以在化石中觀察到。問(wèn)題是沒(méi)有多少化石可供使用。根據(jù)Vitek的說(shuō)法，大多數(shù)是單獨(dú)的牙齒或頜骨碎片，研究人員經(jīng)常將它們與南美豪豬混為一談。那些被認(rèn)為屬于北美類(lèi)群的生物缺乏關(guān)鍵特征，無(wú)法為古生物學(xué)家提供它們?nèi)绾芜M(jìn)化的線索。

因此，當(dāng)佛羅里達(dá)博物館古生物學(xué)家Art Poyer在佛羅里達(dá)石灰?guī)r采石場(chǎng)發(fā)現(xiàn)一具保存精美的豪豬骨架時(shí)，他們就很清楚它的意義。
“當(dāng)他們第一次把它帶進(jìn)來(lái)的時(shí)候，我很驚訝，”該研究的資深作者Bloch說(shuō)。“像這樣的骨骼化石不僅有頭骨和下巴，還有身體其他部位的許多相關(guān)骨骼，這是非常罕見(jiàn)的。這讓我們可以更完整地了解這種滅絕的哺乳動(dòng)物是如何與環(huán)境相互作用的。我們馬上注意到，它與現(xiàn)代北美豪豬的不同之處在于，它有一條專(zhuān)門(mén)用來(lái)抓樹(shù)枝的尾巴。”
通過(guò)將骨骼化石與現(xiàn)代豪豬的骨骼進(jìn)行比較，Bloch和Vitek相信他們可以確定其身份。但這需要的工作量超過(guò)了一個(gè)人在短時(shí)間內(nèi)獨(dú)自完成的工作量。因此，他們共同創(chuàng)建了一門(mén)古生物學(xué)大學(xué)課程，整個(gè)學(xué)期唯一的作業(yè)就是研究豪豬的骨頭。
Vitek說(shuō)：“這種東西只能在佛羅里達(dá)博物館這樣的地方教授，那里既有藏品，也有足夠的學(xué)生來(lái)研究。”。“我們關(guān)注的是下巴、四肢、腳和尾巴的細(xì)節(jié)。這需要一系列非常詳細(xì)的比較，你可能在第一次通過(guò)時(shí)都沒(méi)有注意到。”
結(jié)果令人吃驚。該化石缺乏強(qiáng)化的啃樹(shù)皮顎，并且有一條可抓握的尾巴，這使它看起來(lái)與南美豪豬的親緣關(guān)系更為密切。但是，Vitek說(shuō)，其他特征與北美豪豬更相似，包括中耳骨的形狀以及下門(mén)牙和后牙的形狀。
綜合所有數(shù)據(jù)，分析始終提供了相同的答案。這些化石屬于北美豪豬的一個(gè)已滅絕物種，這意味著這個(gè)群體有著悠久的歷史，可能始于巴拿馬地峽形成之前。但是，這個(gè)群體中曾經(jīng)存在過(guò)多少物種，或者它們?yōu)槭裁磿?huì)滅絕，這些問(wèn)題仍然存在。
Vitek說(shuō)：“我們的研究沒(méi)有解決的一件事是，這些滅絕的物種是否是今天活著的北美豪豬的直系祖先。”。“豪豬也有可能兩次進(jìn)入溫帶地區(qū)，一次沿著墨西哥灣海岸，一次向西。我們還沒(méi)有到達(dá)那里。”
佛羅里達(dá)自然歷史博物館的Jennifer Hoeflich、Isaac Magallanes、Sean Moran、Rachel Narducci、Victor Perez、Jeanette Pirlo、Mitchell Riegler、Molly Selba、María Vallejo Pareja、Michael Ziegler、Michael Granatosky和Richard Hulbert也是這篇論文的作者。