研究發(fā)現(xiàn)：汝陽(yáng)巨型蜥腳類恐龍牙齒平均每76天換一次

河南自然博物館古生物研究室常華麗博士聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所尤海魯研究員、英國(guó)伯明翰大學(xué)馬慧芯博士，對(duì)在河南汝陽(yáng)縣劉店鎮(zhèn)沙坪村發(fā)掘到的一個(gè)巨型蜥腳類部分左下頜化石進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)該類恐龍牙床內(nèi)部含有替生齒，并且CT掃描建立的替換牙齒3D模型表明，汝陽(yáng)巨型蜥腳類恐龍標(biāo)本的牙齒替換率估計(jì)為76天，也就是平均每76天換一次牙。

10月27日，這一研究成果發(fā)表在美國(guó)《生命與環(huán)境科學(xué)期刊》上，論文名稱為《中國(guó)中部地區(qū)汝陽(yáng)盆地早白堊世蜥腳類恐龍較低牙齒替換率研究》。

左下頜化石館藏編號(hào)為41HIII-0016，該標(biāo)本前五個(gè)齒槽中都含有替生齒，即恐龍的替換牙，該化石的地質(zhì)時(shí)代為早白堊世的阿普第階至阿爾必階，距今約 1.0-1.25億年。替生齒在功能齒磨損脫落之前是隱藏在牙床之內(nèi)的，那么科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)替生齒的呢?通過(guò)CT(計(jì)算機(jī)斷層掃描)對(duì)恐龍含替生齒的下頜骨進(jìn)行掃描，也就是我們常說(shuō)的去醫(yī)院做個(gè)CT，獲得恐龍頭骨各層的掃描圖像。

從41HIII-0016標(biāo)本從內(nèi)側(cè)看，5個(gè)齒槽內(nèi)分別有替生齒。CT掃描顯示，換牙模式為典型的交替換牙。根據(jù)牙齒長(zhǎng)度表明它們處于四個(gè)發(fā)育階段，圖2每個(gè)顏色代表一種替生齒的發(fā)育階段(見(jiàn)圖2)。

牙齒替換率是反映多次換牙動(dòng)物(包括恐龍)進(jìn)食方式和食物選擇的一個(gè)重要特征。本研究根據(jù)無(wú)損牙齒的長(zhǎng)度來(lái)估算牙齒形成時(shí)間和替換率，牙齒替換率指替換某齒槽中一顆牙齒所需的時(shí)間。根據(jù)CT掃描建立的替換牙齒3D模型表明，汝陽(yáng)標(biāo)本的牙齒替換率估計(jì)為76天，替換速度慢于晚期分化的巨龍形類(20天)和梁龍(34天)，以及圓頂龍(62天)，但快于腕龍(83 天)以及馬門溪龍(98天)。換牙速率表明該標(biāo)本恐龍很可能屬于早期分化的多孔椎龍類。換牙率介于腕龍科和晚期分化的巨龍形類之間。因此證明在蜥腳類巨龍形類恐龍的進(jìn)化過(guò)程中，牙齒替換率加快。

這是早白堊世汝陽(yáng)巨型蜥腳類恐龍群體首次發(fā)現(xiàn)帶牙齒的顱骨。比較解剖學(xué)研究表明，這部分齒骨屬于早期分化的巨龍形類。我們?nèi)祟惤K生只有一次換牙機(jī)會(huì)，該研究成果證實(shí)了汝陽(yáng)的巨型蜥腳類恐龍的換牙頻率是76天一次，因?yàn)轵崮_類恐龍大量的進(jìn)食對(duì)于牙齒造成了很大的磨損。從河南汝陽(yáng)盆地蜥腳類恐龍的牙齒特征看，其牙較大，牙釉質(zhì)平均厚度為1mm。

這一發(fā)現(xiàn)不僅有助于我們了解蜥腳類恐龍巨龍形類牙齒替換率的演變，還豐富了我們對(duì)蜥腳類汝陽(yáng)巨型恐龍群體的認(rèn)識(shí)。 在蜥腳類恐龍巨龍形類的進(jìn)化中，上述牙齒替換率為中等階段，同時(shí)證實(shí)了牙齒替換率的不同因進(jìn)化分支而異。

本標(biāo)本牙齒大體呈弓形，從背面看，下頜骨的吻端多呈U形而非V形，巨大尺寸表明此齒骨吻端屬于蜥腳類恐龍。這些特征均表明該標(biāo)本可能屬于巨龍形類多孔椎龍類。汝陽(yáng)標(biāo)本的牙齒在形態(tài)上更接近晚期分化的巨龍形類的牙齒。此外，汝陽(yáng)標(biāo)本的牙齒替換速度比腕龍快，但慢于晚期分化的巨龍形類。 結(jié)合其牙齒形態(tài)，判定汝陽(yáng)標(biāo)本類群進(jìn)化應(yīng)該早于遼寧巨龍，晚于盤足龍。

有趣的是，每個(gè)齒槽含有兩個(gè)替生齒，41HIII0016標(biāo)本的第1階段到第4階段，牙齒長(zhǎng)度從20.7mm增加至39.3mm、60.6mm和82.0mm，平均以大約20mm遞增(見(jiàn)圖 4)。對(duì)應(yīng)地，牙齒形成時(shí)間從161.5天增加至202.6天、243.0天和276.6 天(見(jiàn)表 1)。這表明汝陽(yáng)標(biāo)本的牙齒長(zhǎng)度每日隨著生長(zhǎng)而加速增加。另一方面，牙齒的寬度略有增加，特別在最后兩個(gè)階段，盡管長(zhǎng)度增加了21.4mm，但寬度基本不變(約16.2mm)。(科技日?qǐng)?bào)記者 喬地)