大家好,我是本期“動物空間”欄目的串場小可愛小π。什么?為啥我又出現(xiàn)了?沒辦法,有位科學(xué)少年投稿到編輯部,說他有一個重大發(fā)現(xiàn),非要我給他評一評。你們對我的專業(yè)水準(zhǔn)表示懷疑?大可不必,小π我可以去搬救兵嘛,這不就順利搬來了國家自然博物館的專家么!接下來我們就一起來看看這位同學(xué)發(fā)現(xiàn)了什么吧。
前情提要
大家好!我是來自北京交通大學(xué)附屬小學(xué)的趙徹,小時候我就喜歡古生物,對各種史前動物非常著迷,還經(jīng)常去圖書館找這方面的書籍看,去博物館也是家常便飯。長大后就喜歡參加博物研學(xué)活動,跟著專業(yè)的老師去探究巖石、觀看動物行為、采集標(biāo)本、做科學(xué)實驗。
一天,媽媽鄭重地給了我一塊來自和政地區(qū)的化石,但不知道是什么動物。帶著疑問,我決定好好研究這塊神秘的石頭,探究它的“主人”到底是誰,當(dāng)年生活的環(huán)境又是怎樣的,那時地球還有哪些古老居住者。為了弄清這些問題,我可下了不少功夫。當(dāng)然還要感謝國家自然博物館高源、中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所江左其杲和孫博陽三位老師的悉心指導(dǎo)!
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和政地區(qū)是歐亞大陸上最大的一個晚新生代哺乳動物化石產(chǎn)地,這里產(chǎn)出的化石迄今已創(chuàng)造六項世界之最:世界上獨一無二的和政羊化石、世界上最豐富的鏟齒象化石、世界上最豐富的三趾馬動物群化石、世界上最早的第四紀(jì)披毛犀化石、世界上最大的真馬化石埃氏馬、世界上最大的鬣狗化石巨鬣狗。
1、我先是在專業(yè)老師的指導(dǎo)下,對這塊化石進(jìn)行了修復(fù),并仔細(xì)觀察和描繪。
2、一起來看看我修復(fù)的化石吧。
3、再通過到國家自然博物館、中國古動物館、甘肅省博物館等大博物館去觀察相關(guān)化石標(biāo)本,我拍攝了多張化石照片進(jìn)行比對。接著又來到了中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所,在專家老師的指導(dǎo)下,和國外相關(guān)化石進(jìn)行測量對比。
4、最后通過調(diào)查走訪、請教專家,再結(jié)合演化規(guī)律,我終于判斷出這塊化石的真正主人X 獸啦。如果你想知道我是怎么揭秘的話,那就翻開下一頁吧!
X獸身份大揭秘
1.吃肉還是吃草?
對于這塊化石的主人,我們就稱它為X 獸吧。首先,可以觀察到X 獸標(biāo)本的犬齒粗壯、鋒利,有裂齒,這是典型的食肉動物特征。它會是今天食肉動物中的一種嗎?通過對比牙齒數(shù)量、下頜形態(tài),我推測X 獸不屬于現(xiàn)生食肉動物,應(yīng)該是史前犬型亞目。
2.犬熊還是半熊?
史前犬型亞目的物種有犬熊科、半熊科和海熊獸科。半熊科的裂齒沒有高聳的齒尖,與X 獸標(biāo)本形態(tài)完全不同。根據(jù)下頜形態(tài)的不同,又排除了鰭足類的海熊獸科。在測量對比了亞洲和歐洲犬熊標(biāo)本之后,我發(fā)現(xiàn)它們齒式一致,牙齒排列相近,初步判定X 獸標(biāo)本為犬熊科。
3.牙齒的比例成關(guān)鍵?
相同的物種,牙齒之間的相對比例是一致的。在犬熊科的五個亞科當(dāng)中,簡齒犬熊、切齒犬熊和血齒獸的第四顆前臼齒(p4)和裂齒(m1)的比值都接近或者大于 0.7,而X 獸標(biāo)本和犬熊亞科、豺熊亞科的比值在 0.6 左右,因此推測出可能是犬熊亞科或豺熊亞科。
4.有點兒愛磨牙?
豺熊亞科具有高度食肉化特征, 為了更適合撕咬和切斷生肉,它們牙齒那些適合研磨食物的特征就會逐漸消失,并且臼齒外側(cè)的齒更銳利,內(nèi)側(cè)齒尖退化,后側(cè)齒尖縮小。除了前臼齒退化這個特點以外,其他都和X 獸標(biāo)本不符,因此排除了豺熊亞科。而犬熊亞科的牙齒更適合碾壓和磨碎食物,所以會出現(xiàn)水平磨痕,和X 獸標(biāo)本一致,因此判斷為犬熊亞科。
5.原來是個新物種?
犬熊亞科里的海氏犬熊,前臼齒退化,但后側(cè)臼齒沒有縮小,裂齒的下內(nèi)尖卻退化比較明顯,這些特征和X 獸標(biāo)本相似。晚中新世時期的馬德里犬熊前臼齒更加退化或消失,后側(cè)臼齒縮小或消失,牙齒的磨損方式以水平為主。X 獸標(biāo)本的第四顆前臼齒(p4)較小,后附尖消失,和海氏犬熊、馬德里犬熊更加接近。
按照演化規(guī)律,從海氏犬熊到X 獸標(biāo)本,再到馬德里犬熊,前臼齒逐漸退化消失,裂齒(m1)的形態(tài)逐漸變小退化,因此判斷待研究標(biāo)本介于海氏犬熊和馬德里犬熊之間, 是馬德里犬熊較為原始的一個新物種。
趙徹
我還詳細(xì)對比了待研究標(biāo)本圍巖信息,推測該化石所在地層范圍為距今1200 萬年到500 萬年前,根據(jù)博物館陳列的標(biāo)本及現(xiàn)場調(diào)研,判斷出巨鬣狗、劍齒虎、和政羊、大唇犀、四棱齒象、三趾馬等史前生物為這只犬熊的伴生動物。
高 源(國家自然博物館副研究館員)
趙徹同學(xué)的研究選題新穎,研究中結(jié)合使用了多種研究方法,鑒定過程邏輯清晰準(zhǔn)確,充分觀察、對比、測量了現(xiàn)生及史前國內(nèi)國外大量標(biāo)本,最終得出結(jié)論化石屬于馬德里犬熊較為原始的一個新物種,還填補了東亞地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)馬德里犬熊的空白。這里要告訴大家的是,所有脊椎動物化石在我國都是受法律保護(hù)的,公民不能用于買賣和收藏,趙徹同學(xué)已經(jīng)將研究用的化石無償捐贈給中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所了,必須要給他點贊!
課堂內(nèi)外·初中版(科學(xué)少年)2024年1期