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研究:劍齒掠食者的牙齒在刺穿獵物方面極具成效

劍齒掠食者,像是著名的劍齒虎(Smilodon fatalis),在不同的哺乳動物族群中多次演化。根據英國布里斯托大學(University of Bristol )古生物學家主導的最新研究,它們獨特的牙齒在功能上臻於完美,在刺穿獵物方面極具成效。

展示功能最適化推動極端劍齒形態多次演化的圖表。圖片出處:塔莉亞·波洛克(Tahlia Pollock)。

布里斯托大學的塔莉亞·波洛克博士表示:「我們的研究有助於我們更深入瞭解極端適應特徵是如何演化的,不只是在劍齒掠食者身上,而是整個自然界都是如此。」

「透過結合生物力學和演化理論,我們能揭開自然選擇如何塑造動物以執行特定任務的奧秘。」

波洛克博士和她的同事在一系列咬合力實驗中使用3D列印的鋼質牙齒模型,並藉由先進的電腦模擬,分析了95種不同肉食性哺乳動物牙齒的形狀和效能,其中包括25種劍齒物種。

他們發現,又長又尖的刀刃狀牙齒,讓劍齒動物在捕捉獵物時,擁有了一件極具優勢的特殊武器。

這些研究結果有助於解釋為何劍齒在哺乳動物中演化了這麼多次,至少獨立演化了五次,也為它們最終的滅絕提供了一個可能的解釋。

它們日益專化的特徵,可能就像一個演化的棘輪,使它們成為極具效率的獵手,但當生態系統發生變化,獵物變得稀少時,它們也更容易走向滅絕。

另一項重要發現,挑戰了傳統觀念中認為劍齒掠食者只分為兩大類的看法:匕首齒和彎刀齒。

相反地,研究人員發現了劍齒形狀的多樣性,從弗氏巴博劍齒虎(Barbourofelis fricki)又長又彎的牙齒,到巴洛氏恐貓(Dinofelis barlowi)更直、更堅固的牙齒都有。

這支援了越來越多的研究觀點,即這些掠食者的狩獵策略比先前認為的更加多樣化。

研究團隊目前計劃擴大分析範圍,納入所有牙齒型別,旨在揭示塑造整個動物王國多樣牙齒結構演化的生物力學權衡。

莫納什大學的阿利斯泰爾·埃文斯教授表示:「這些發現不僅加深了我們對劍齒掠食者的理解,也對演化生物學和生物力學有更廣泛的意義。」

「這項研究的洞見甚至可能為工程領域的仿生設計提供靈感。」

研究結果今日發表於《當代生物學》(journal Current Biology )期刊。

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塔莉亞·波洛克等人,2025年。功能最適化是極端『劍齒』形態多次演化的基礎。《當代生物學》,待刊。