哺乳动物历史的公共版本常有一个干净而戏剧化的转折:恐龙占据世界,小行星撞击地球,哺乳动物终于接过舞台。多瘤齿兽让这条叙事不再整齐,也更有意思。它们没有在黑暗中等待空缺出现。这个已经灭绝的哺乳动物类群,在恐龙身旁经营出漫长的生态生涯,穿过白垩纪-古近纪灭绝,并深入新生代。它们做到这一点,很大程度上依靠把牙齿变成一套灵活的取食系统。[2][3]
它们的名字从口腔开始。多瘤齿兽是“多结节”的哺乳动物,后部牙齿覆盖成排突起和脊,而不像适合狭窄肉食食谱的较简单切割面或刺穿面。[1][2] 这听起来像技术细节,直到把动物放回真实地景之中。凹凸不平的臼齿并非装饰物。它是一台食物处理机器。它能压碎种子,撕开植物材料,研磨更软的植被,也能处理混合食物;在那个世界里,小型哺乳动物并不全是笼统的捕虫者。
这正是题图重要的原因。照片展示的是古新世多瘤齿兽 Ptilodus kummae,以化石身体的方式陈列,而不是抽象的一排牙齿。[5] 头骨和颌部仍会吸引视线,但四肢、脊柱和长尾把这种动物从漫画式想象中拉出来。多瘤齿兽在一些习性和比例上类似啮齿动物,却既不是啮齿动物,也不是某个现代类群的预告草图。它们本身就是一场延续很久的小型哺乳动物成功实验。
牙齿就是日历
在古生物学里,牙齿是格外可靠的计时器,因为脆弱身体消失之后,它们仍能留下。对多瘤齿兽来说,牙齿还记录生态变化。Gregory Wilson 及合作者检测了 41 个多瘤齿兽物种的牙齿复杂度,并提出,这个类群至少在非鸟恐龙消失前 20 million years 已经开始适应辐射,随后跨过灭绝边界继续存在,而不是在灾变之后从零开始。[2]
这个发现改变了情节。哺乳动物多样化并非只是在撞击之后从恐龙压力中释放出来。就这个案例而言,证据指向一场已经在中生代展开的扩张。该研究把牙齿复杂度上升、体型差异增大,以及向更强植食性转变的过程,同被子植物的扩散联系起来;这些开花植物在恐龙时代晚期正变得更具生态分量。[2]
这条论证最有用的部分,在于它的克制。它没有宣称所有哺乳动物都已经摆脱由恐龙塑造的限制。它说明的是,一个主要哺乳动物类群在这些限制之中找到了一条路线。这条路线穿过臼齿表面、齿尖数量、刀片状前臼齿、颌部动作,以及在那场著名灭绝为别处打开更大空间之前,把植物资源转成哺乳动物身体方案的能力。
Rugosodon 把身体带回故事
如果牙齿解释了信号,Rugosodon eurasiaticus 则给这个信号补上身体。芝加哥大学对这件 160-million-year-old 化石的介绍称,它来自中国辽宁的侏罗纪沉积,是已知最早的多瘤齿兽完整骨架。[3] 它的重要性并不只在年龄。它展示了一种小型动物:踝部灵活,地面行动敏捷,带脊牙齿适合杂食,食物可以包括叶片、种子、蕨类、裸子植物、蠕虫和昆虫。[3]
这种组合就是转折点。后来的多瘤齿兽以处理植物的特化而著称,但 Rugosodon 提示,起始配置更接近一种小型、灵活的哺乳动物,牙齿能够应对混合菜单,植物处理能力还没有收窄成后来那种高度特化。这个类群富含植物的未来,看起来从多用途能力中生长出来,随后才走向更明确的特化。[3]
踝部证据很重要,因为成功的取食系统仍需要一具能够抵达食物的身体。芝加哥大学的报道指出,灵活的踝骨有助于解释后来多瘤齿兽运动方式的多样性,其中包括与攀爬、掘穴和地面行走相关的类型。[3] 从这个角度看,牙齿故事并非只有牙齿。它还包括牙齿、运动和栖息地进入能力。只有动物能够找到种子、接近种子、躲开捕食者,并在世代之间不断重复这种行为,一枚臼齿才能真正处理一粒种子。
熬过小行星,不等于从那时开始
白垩纪-古近纪边界仍是一场真实灾难。重点不在降低它的重要性,而在停止把它当作哺乳动物开始变得有意思的唯一时刻。Wilson 及合作者认为,多瘤齿兽的牙齿复杂度和体型差异在边界之前已经上升,某些多瘤齿兽利用的资源也显示出穿过灭绝脉冲后继续存在的迹象。[2]
这比“哺乳动物幸存下来”更尖锐。单纯存活可以是被动的。一个谱系可以因为运气、小体型、隐蔽生活或地理缓冲而存活。多瘤齿兽呈现出的状态更主动。它们把一套运转中的生态工具带过灾难:能处理植物的牙齿,小而灵活的身体,以及同食物来源相连的生态位;这些食物来源没有像许多大型恐龙系统那样被同一种方式抹去。[2][3]
这也改变了“哺乳动物时代”这个说法的声音。如果它指新生代在体型、多样性和生态范围上的扩张,这个短语很有用。若它暗示哺乳动物创新一直等到陨石坑出现之后,便会误导读者。多瘤齿兽已经显示,当暴龙、鸭嘴龙、角龙和其他恐龙仍占据大型动物剧场时,小型哺乳动物已经可以拥有精确的生态位置。
“像啮齿动物”为什么会误导
把多瘤齿兽称作类似啮齿动物,几乎难以避免,第一眼看过去也有帮助。这个说法指向小型身体、许多类型中用于啃咬的前齿,以及后来啮齿动物会部分占据的生态角色。但这种相似性也会压平整个类群。它让多瘤齿兽听起来像临时替身,仿佛它们在历史中的主要任务,只是替啮齿动物到来之前占住位置。
化石记录反对这种居高临下的读法。芝加哥大学的概述把它们的连续记录放在约 170 million years ago 到 about 35 million years ago 之间,也就是说,它们与恐龙共同生活了 more than 100 million years,并在恐龙之后又延续了数千万年。[3] 持续时间达到这种尺度的谱系,应当被看作成功实验,而不是失败彩排。
UCMP 的馆藏说明很好地提醒了我们,这种成功在实践中如何被研究。它把多瘤齿兽框定为小型白垩纪哺乳动物,突出它们格外凹凸的牙齿,并指出馆藏工作是进入其生物学的路径。[1] 表面光彩不强,解释杠杆却很高。成排的离散牙齿、颌部碎片和小型骨架,可以以单具壮观骨架自身难以达到的精度,绘制饮食、体型、地方丰度和生态变化。
结局不是单次击倒
多瘤齿兽最终消失了,旧解释常常倚重啮齿动物:相似生态位、后来抵达者、竞争排斥。这个想法足够合理,仍值得留在讨论里,但整洁的替换故事已经不再是唯一站得住的版本。一篇 2025 年 Paleobiology 研究比较了始新世北美多瘤齿兽、啮齿动物和化石植物分布,把问题处理成空间古生态学,而不是简单的一对一较量。[4]
这项研究回顾了啮齿动物竞争假说,随后检验始新世森林群落中的哺乳动物-植物关联。结果显示,多瘤齿兽与沼杉、水杉和桤木等植物类群联系最紧,而啮齿动物类群呈现出不同格局;论文认为,啮齿动物科的衰退和多瘤齿兽的灭绝,与森林群落的重大转变同时发生,而没有证明直接竞争就是全部原因。[4]
这并没有免除啮齿动物带来的所有生态压力。它做了更有价值的事:把灭绝问题重新放回历史之中。食物植物移动。森林结构改变。哺乳动物类群并不均匀地重叠。采样和地理也需要接受检验。一个曾经依靠牙齿和栖息地进入能力获得成功的谱系,在支撑其成功的栖息地变化快过旧工具所能追踪的速度时,会变得脆弱。[4]
哺乳动物故事变小时,反而更好
多瘤齿兽容易被忽视,因为它们很少提供主导公众古生物学的大型骨架。它们的戏剧性落在成排牙齿、小颌、踝骨、博物馆抽屉和尺寸适中的化石展架里。但这个尺度正是它们重要的原因。它们显示,哺乳动物史并非只由第一批鲸、第一批马、第一批大型捕食者或第一批灵长类写成。小型身体一次又一次解决食物问题,同样写进了这段历史。
牙齿承载本文的论点,因为牙齿正是生态变成磨损、起伏和形状的地方。带脊臼齿不只是用来识别一个类群。它们记录了一种面对世界的方式:压碎、切割、研磨,混合植物和动物食物,并追踪植被在深时中的兴起与重组。[2][3][4]
因此,旧转折可以保留,但它必须弯曲。小行星并没有从无到有创造哺乳动物兴盛的条件。它改变了舞台的大小。多瘤齿兽提醒我们,有些哺乳动物早已学会自己的台词,而其中许多台词写在珐琅质里。
来源
- 加州大学古生物学博物馆,"Fossil Feature: Multituberculates"(2019)——馆藏背景与凹凸牙齿框架。
- Gregory P. Wilson 等,"Adaptive radiation of multituberculate mammals before the extinction of dinosaurs," Nature 483(2012),PubMed 摘要。
- 芝加哥大学新闻,"Earliest complete fossil from rodent-like ancient mammal discovered"(2013)——Rugosodon 化石、年代、踝部、食性和延续时间背景。
- Benjamin John Burger,"Comparative spatial paleoecology: assessing niche competition between Eocene North American multituberculates and rodents regarding forest resources to elucidate the cause of multituberculate extinction," Paleobiology(2025),Cambridge Core。
- Wikimedia Commons,"File:Ptilodus kummae cropped.jpg"——本文题图所用真实化石照片的来源页面。