最先映入眼帘的是门齿,随后才是整个身躯。展架上的 Diprotodon(双门齿兽)头骨下方,两枚下门齿向前伸出,仿佛仍朝着当年沿途生长的植物。门齿后方是庞大的胸廓,由粗壮的四肢托起。澳大利亚博物馆给出的最大个体体重约为 2.7 吨,它是科学界已知体形最大的有袋类动物。[1]
体形让人记住它,牙齿则让人更深入地了解它的一生。牙齿的形态帮助研究者厘清双门齿兽属究竟包含多少个物种,牙齿的排列帮助还原咀嚼方式,牙齿中的化学成分则保存了它穿行于昔日地貌之间的证据。博物馆展台上的骨架安然静立,它所代表的动物,生前却要四处谋食。
一个物种,多种体形
Diprotodon optatum 生活在更新世的澳大利亚。它的化石散见于相距遥远的多处地点,包括昆士兰州的达令唐斯、维多利亚州的巴克斯马什,以及南澳大利亚州的卡拉邦纳湖。这种植食动物四肢粗壮、身躯庞大,已知栖息环境包括平原和林地。[1]
分布范围如此广阔,曾促使研究者为这些化石赋予许多不同的名称。标本残缺,加上体形差异显著,很容易让人将它们划为不同物种。Gilbert Price 在 2008 年重新评估分类时,比较了多家博物馆的藏品,认为这些差异符合单一物种内部的变异。两个明显不同的体形组被解释为雌雄二型,也就是两性在体形上的差异,其中较大的个体推测为雄性。[3]
这一区分会影响我们如何想象这种动物。在大小悬殊的两个个体中,较小者仍可与较大者同属一个物种,也可以是成年个体。同时,仅凭体形大小,馆员仍难以可靠地判定每一块孤立骨骼所属个体的性别。研究者依据的是多件标本共同呈现的规律,单具骨架上并没有现成的性别标签。[3]
Price 还参照现生哺乳动物,提出双门齿兽或曾采用一雄多雌的繁殖制度,即雄性与多只雌性交配。这是依据体形差异提出的行为假说,与化石上可以直接测量的差异相比,又多了一层推断。[3]
一张持续处理植物的嘴
露在外面的门齿尖端,只是整枚牙齿的一部分;这些门齿在动物一生中持续生长。口腔更深处,颊齿的齿面负责加工植物。要还原这些部分如何配合工作,除了留存的骨骼,还得重建早已消失的肌肉。[4]
2014 年,Alana Sharp 利用一件来自巴克斯马什、保存完好的头骨标本的 CT 扫描数据,以数字方式重建了颌部肌肉。骨骼上的肌肉附着部位,以及与现生有袋类的比较,为重建结果划定了范围。结果显示,主要的咀嚼运动应以上下方向为主,在臼齿处产生强有力的压碎作用,同时伴有幅度较小的侧向运动。袋熊咀嚼时有明显的横向磨动,双门齿兽的力学方式则更接近袋鼠。[4]
这样的比较,让人们熟悉的“巨型袋熊”形象变得复杂起来。亲缘相近的动物可以拥有相似的骨骼特征,嘴部的运作方式却各有不同。Sharp 更倾向于认为,它以多类植物为食,食物来源超出了专食禾草的范围。不过,肌肉重建所能确定的是合理的运动方式和取食能力,具体每一餐吃了什么仍难以辨明,肌肉在实际咀嚼中依次激活的过程也已无从还原。[4]
一枚门齿里的地理记录
一枚牙齿带来了另一类证据。Price 及其同事在 2017 年的研究中,分析了一枚来自达令唐斯的上门齿,即昆士兰博物馆编号为 QMF3452 的标本。铀–钍测年将其年代定在距今约 300,000 年。[5]
沿牙齿生长方向逐段取样,可以读出同位素比值的变化。锶反映食物和水来源地的地质差异,碳和氧则提供食性与摄水情况的信息。反复出现的变化规律,支持这只动物曾在不同地区之间移动,随后又返回原处。若将这些变化理解为年度周期,便可推断它曾随季节往返,据此估算的单次往返行程可长达 200 千米。[5]
这幅图景也要容纳证据本身的限制。研究对象只有一只动物的一枚牙齿。将周期解释为一年,是研究者的判断;所提出的行进路线,也取决于区域地质分布。证据支持这个个体曾反复移动,至于各地的 Diprotodon 种群是否都遵循同样的时间安排,仍缺少依据。[5]
即使有这些限制,这项发现仍改变了眼前的景象。牙齿在切取植物的用途之外,还记录了动物依次到访的地方。它一生的活动范围,由此延伸到了遗骸出土的那片土地以外。
变化世界中的庞大食量
据澳大利亚博物馆记载,卡拉邦纳湖的一具骨架腹部区域保存有滨藜残留。这条线索与个体的生活贴得很近:一种植物,和一具具体的躯体联系在一起。它补充了颌部解剖所揭示的总体取食能力,至于整个物种的食谱,单凭这处残留仍难以列出。[1]
迁徙研究发表时,Price 强调了失去这样一种大型植食动物所带来的生态后果。动物一边摄食植物,一边在不同取食地之间移动,因而会在多个地点影响周围环境;它消失后,植物及与其相关的动物也或将受到影响。[6]
从体形带来的生存需求出发,可以更具体地想象 Diprotodon 的生活。它需要找到能够采集、处理的植物,而至少有一个个体留下了证据,表明自己曾反复更换获取这些资源的地点。向前伸出的门齿、后方负责压碎植物的牙齿,以及齿内的化学记录,分别照亮了这种生活的不同部分。博物馆的骨架勾出轮廓,牙齿开始让它动起来。
参考来源
- Anne Musser,《Diprotodon optatum》,澳大利亚博物馆——体形、解剖、化石产地、栖息环境,以及卡拉邦纳湖的植物残留。
- Bloopityboop,《Diprotodon optatum skeleton》,Wikimedia Commons(摄于 2024 年 6 月 22 日)——美国自然历史博物馆骨架翻模照片、标本标签及图片署名信息;CC BY-SA 4.0。
- 昆士兰大学,《揭开地球上最大有袋类动物的真相》(2008 年 6 月 10 日)——Gilbert Price 对分类重新评估及体形差异解释的介绍。
- Alana C. Sharp,《已灭绝巨型有袋类 Diprotodon optatum 颌部内收肌的三维数字重建》,PeerJ 2:e514(2014)——蒙纳士大学托管的已发表论文,涵盖头骨解剖、肌肉重建及取食方式的解释。
- Gilbert J. Price 及同事,《更新世萨胡尔大陆(澳大利亚–新几内亚)巨型有袋类动物的季节性迁徙》,Proceedings of the Royal Society B(2017)——门齿测年、连续取样同位素分析及季节性活动的推断;开放获取全文。
- 昆士兰大学,《独一无二的澳大利亚巨型有袋类动物》(2017 年 9 月 27 日)——研究者对迁徙及失去巨型植食动物所带来生态后果的评论。