3.85亿年前的铠甲鱼,咬碎硬猎物有两种办法
板皮鱼(bǎn pí yú)
已经灭绝、身上有骨质护板并长有颌的鱼类。
有限元分析(yǒu xiàn yuán fēn xī)
用计算机计算物体受力后哪里变化较大的方法。
戈戈组(Gēgē zǔ)
澳大利亚北部保存古代海洋化石的地层。
发生了什么
在距今约3.85亿年前,恐龙还没有出现。今天澳大利亚北部曾是一片海洋礁区。弗林德斯大学团队研究了戈戈组出土的8种板皮鱼下颌化石。板皮鱼是一类已经灭绝、身披骨质护板的有颌鱼。
研究人员把化石做成三维模型,使用有限元分析,计算咬合时的受力情况,并测量咬合表面的复杂程度。结果出人意料:体型最小和最大的鱼,都有适合处理硬食物的强壮下颌,但它们使用的方式完全不同。
小型鱼:整只吞下,再压碎
较小的种类拥有宽而平的咬合板。模拟显示,这些表面在咬硬物时变形较小。如果猎物比自己小,它们可能把猎物整只吞入口中,再用平面压碎。这样的结构不需要尖锐、复杂的齿面,却能处理小型的硬壳猎物。
大型鱼:先刺穿,再拆开
最大的种类拥有隆起、复杂而且受到加固的齿面。它们可以把力量集中到较小的区域,先刺穿猎物的外壳或护甲,再把猎物撕成能吃下的碎块。研究认为,这种办法适合处理大到无法整只吞下的猎物。
中等体型的种类则有更适合切割的齿面,可能处理较软的组织,或者采取更杂的食性。这里的“可能”很重要,因为化石不能直接记录一顿饭。
为什么这项发现重要
这项研究说明,硬食物并没有一种固定的进化答案。决定咬法的,不只是捕食者有多大,还包括猎物相对它有多大。小猎物可以直接压碎,大猎物则要先被刺穿、分开。于是,外形相差很大的下颌,都可能成为有效的工具。
在同一片泥盆纪海洋礁区里,不同体型和咬法的鱼,或许能够利用不同猎物,减少对同一资源的竞争。这为理解早期有颌脊椎动物怎样出现食物分工,提供了新的线索。
已经确认与仍待回答的问题
研究实际比较了8种鱼的下颌形态、结构受力和齿面复杂度。结论来自化石三维模型和计算模拟,不是对活鱼捕食的观察。科学家还不能确定每种鱼具体吃哪些物种,也不知道这些咬法在自然环境中使用得多频繁。
之后若能找到更多同一地点的鱼和猎物化石,便能把能这样咬与实际上吃了什么更好地对应起来。这也会帮助研究者理解,早期有颌动物怎样在古代海洋中分开利用食物。
古代铠甲鱼,用两种方法吃硬猎物
📰 完整报道: 3.85亿年前的铠甲鱼,咬碎硬猎物有两种办法
化石研究发现,鱼和猎物的大小,影响了鱼的咬法。
板皮鱼(bǎn pí yú)
身上有硬护板的古代鱼类。
有限元分析(yǒu xiàn yuán fēn xī)
用计算机检查下颌哪里受力更大的方法。
戈戈组(Gēgē zǔ)
澳大利亚北部发现古代海洋化石的地方。
💡 一句话总结
- 小型鱼会把小型硬壳猎物整只压碎。
- 大鱼会先刺破外壳,再把猎物分开。
- 进化没有只做出一种强下颌。
研究看了什么
约3.85亿年前,恐龙还没有出现。澳大利亚北部的戈戈组曾是海洋礁区。研究人员研究了8种板皮鱼的下颌化石。板皮鱼的身体有骨质护板。团队把下颌做成三维模型,再用有限元分析计算咬合时哪里受力更大。
两种不同的咬法
小型板皮鱼有宽而平的咬合面。小猎物可以整只进入嘴里,然后被压碎。大型板皮鱼的咬合面更复杂,也有隆起的齿状结构。它们可以把力量集中到一点,先刺破猎物的外壳。然后把太大的猎物撕成小块。
中等体型的鱼有切割面,可能更适合软组织或多种食物。这里的结论来自化石形状和计算结果,不是科学家亲眼看到的进食过程。
为什么大小很重要
关键不只是鱼有多大,也要看猎物相对有多大。小猎物能整只压碎。大猎物必须先被打开,再分成小块。所以,不同鱼类可以演化出不同的强下颌。它们也许因此使用不同猎物,生活在同一片礁区。
还不知道什么
目前还不能确定它们实际吃了哪些猎物,也不知道每种咬法使用得多频繁。更多化石或许能补上这一步。
很久以前的鱼,有两种吃饭办法
📰 完整报道: 3.85亿年前的铠甲鱼,咬碎硬猎物有两种办法
小鱼用平面压,大鱼先用尖处戳。
板皮鱼(bǎn pí yú)
很久以前、身上有硬护板的鱼。
化石(huà shí)
很久以前的生物留下的硬痕迹。
很久以前,有一种穿硬壳的鱼。
它叫板皮鱼。
小一点的鱼,嘴里有宽宽的面。
它能把小东西整只压碎。
大一点的鱼,嘴里有尖尖的地方。
它先把硬壳戳破。
再把大东西弄成小块。
科学家看了它们留下的化石。
化石是很久以前留下的硬痕迹。
这些痕迹能告诉我们一些线索。
可是,鱼真正吃了什么,还没全知道。