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                      云南祿豐古猿研究獲進展

                      2021-11-24 古脊椎動物與古人類研究所
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                        祿豐古猿(Lufengpithecus lufengensis)是中新世晚期生活在我國云南的一種大型猿類。祿豐古猿化石發現與研究,對探討東亞地區大型類人猿演化與絕滅、早期人類起源與發展具有重要意義。祿豐古猿牙齒化石保存豐富,蘊含較多尚待揭示的信息。傳統研究集中于牙齒表面的形態觀察和測量。隨著顯微CT技術的發展和應用,可剖析牙齒的內部結構,其中牙齒釉質厚度與系統分類、食性及功能適應密切相關,是古人類學研究的重要內容。

                        近日,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所等在《歷史生物學》(Historical Biology)發表了題為A micro-CT based study of molar enamel thickness and its distribution pattern in Late Miocene Lufengpithecus lufengensis from Yunnan in Southwestern China的最新成果。該研究基于豐富的祿豐古猿臼齒化石,利用顯微CT技術,構建祿豐古猿及現代人、現生三類大猿(猩猩、大猩猩和黑猩猩)牙齒虛擬模型(圖1),量化分析上下頜臼齒釉質厚度及其分布特征,并與其他現生和化石靈長類數據比較。結果顯示,祿豐古猿具有較厚的臼齒釉質結構,相對釉質厚度位于現代人與猩猩之間,明顯比非洲的黑猩猩和大猩猩厚(圖2、3)。祿豐古猿臼齒釉質厚度在牙尖和咬合面明顯增厚(圖1、4、5)。

                        研究運用顯微CT重建牙齒虛擬模型,獲得近中二維虛擬切面,在虛擬切面上將釉質分布分為牙尖咬合部和牙側基部,而后作定量測量和比較(圖1)。研究發現,祿豐古猿臼齒釉質分布有顯著的不均性,牙尖和咬合面釉質明顯厚,這一特點明顯區別于非洲大猿,后者釉質厚度分布相對比較均勻,猩猩介于二者之間。盡管祿豐古猿與猩猩具有相近的相對釉質厚度,但兩者的釉質厚度分布特征不同。祿豐古猿釉質分布具有更大的不平衡性,表現為更多的釉質集中于齒冠上部(牙尖區域),而齒冠下部(基部區域)的釉質較少。相比之下,祿豐古猿釉質厚度的分布特點與人類更相近,即咬合面和牙尖部釉質厚度明顯增厚,牙尖部釉質體量占比高(圖4、5)。這提示二者牙齒釉質結構與功能具有趨同的適應性,其系統演化關系尚待考證。

                        在類人猿和早期人類的漫長演化過程中,生存環境改變與食物適應性對古猿和古人類的生存繁衍產生重要影響。我國西南地區在中新世晚期具有濕熱的森林環境,為祿豐古猿及其他靈長類動物提供了適宜的生存環境。隨著青藏高原隆起和亞洲季風氣候的加強,到中新世最晚期,生態環境發生變化,祿豐古猿或面臨季節性食物短缺或食譜轉換,在樹棲和地棲相間的生活方式中尋找食物。研究推測,祿豐古猿釉質厚度及分布形態特征提示其可以適應堅硬而多樣的食物資源,食性范圍更加多元,可以在季節性食物短缺的情況下擴大食物范圍,以利于種群的生息繁衍。牙齒化石記錄表明,我國華南地區在更新世時期仍生存著大量的大型類人猿,包括巨猿和猩猩類動物,祿豐古猿的后代是否可以延續到更新世時期,這一科學問題有待深入考證,期待未來更多的關鍵化石證據能填補演化缺環。

                        研究工作得到中科院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金等的支持。

                        論文鏈接 

                      圖1.祿豐古猿臼齒近中虛擬切面與釉質厚度測量(M1, PA674.48)

                      圖2.祿豐古猿與現代人、現生大猿平均釉質厚度比較

                      圖3.祿豐古猿與現代人、現生大猿相對釉質厚度比較

                      圖4.上臼齒牙尖部和基部區域的釉質與齒質面積比

                      圖5.下臼齒牙尖部和基部區域的釉質與齒質面積比

                      打印 責任編輯:侯茜

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