尽管如此,这些孤立的颌骨揭示了一些非凡的信息。这些化石属于一种生活在约2.75亿年前的物种,即便在它所处的时代,也会被视为一种“活化石”。其颌骨也非常不寻常,呈扭曲状。部分牙齿指向外侧和侧面,而内表面则排列着成排的小牙齿。这种结构表明,该动物可能是其同类中最早能够研磨植物材料的物种之一。
命名一个奇怪的新物种
在发表于《皇家学会学报B辑》(Proceedings of the Royal Society B)的一项研究中,研究人员正式描述了该物种,并将其命名为 Tanyka amnicola。名字 Tanyka 源于土著瓜拉尼语,意为“颌骨”,而 amnicola 则翻译为“生活在河边”。
“Tanyka 来自一个我们之前不知道存活到此时的古老谱系,而且它确实是一种非常奇怪的动物。颌骨有着奇怪的扭曲,这让我们在试图弄清楚它时抓狂。我们对此挠头了好几年,想知道这是否是某种变形,”该研究的第一作者 Jason Pardo 说道,他在芝加哥菲尔德博物馆做博士后研究员期间参与了该项目。“但在目前,我们拥有来自这种动物的九个颌骨,它们都有这种扭曲,包括那些保存得非常非常完好的标本。所以这不是变形,这就是这种动物原本的样子。”
四足动物的一个古老分支
Tanyka 属于被称为四足动物的广泛脊椎动物群体,该群体包括所有具有脊椎的四肢动物,如爬行动物、鸟类、哺乳动物和两栖动物。最早期的四足动物被称为干群四足动物,最终分化为两个主要分支。一支演化出在陆地上产卵的能力,演变成了爬行动物、鸟类和哺乳动物。另一支继续在水中产卵,演变成了青蛙和蝾螈等现代两栖动物。
即使在这次分化之后,一些干群四足动物仍继续与它们演化程度更高的近亲共存。Tanyka 就是来自更古老谱系的幸存者之一。
在哺乳动物中也可以看到类似的模式。早期的哺乳动物产卵,而后来的类群演化出了胎生。大多数现代哺乳动物通过分娩繁殖,但少数物种,如鸭嘴兽,仍然保留着古老的产卵特征。
“就 Tanyka 是干群四足动物谱系的残留成员这一点而言,即便在更新、更现代的四足动物演化出来之后,Tanyka 有点像鸭嘴兽。它是那个时代的活化石,”Pardo 说道,他目前是菲尔德博物馆的研究助理,同时在立陶宛维尔纽斯大学从事博士后研究。
Tanyka 长什么样?
关于 Tanyka 的许多方面仍不清楚,尤其是其完整的身体形状。“我们发现的这些颌骨是孤立的,它们真的很奇怪,也非常独特。但在我们找到附着在头骨上的颌骨,或其他明确与颌骨相关联的骨骼之前,我们不能确定在它附近发现的其他骨骼是否属于 Tanyka,”芝加哥菲尔德博物馆的古哺乳动物学策展人 Ken Angielczyk 说道,他在 Pardo 于该馆进行博士后研究期间担任其导师,也是该论文的合著者。
基于与相关物种的比较,研究人员认为 Tanyka 可能看起来像一只吻部稍长的蝾螈。其体型尚不确定,但估计其长度可达三英尺。周围的岩石表明它可能生活在湖泊等淡水环境中。
为研磨植物而生的颌骨
尽管其身体的其他部分仍是个谜,但颌骨为 Tanyka 的进食方式提供了JianCe的线索。
如果你用舌头舔过下牙,你可以感觉到它们是向上指向口腔顶部的。在 Tanyka 身上,这种排列完全不同。它的下颌是扭曲的,使得牙齿指向外侧而不是向上。同时,颌骨的内表面(在人类中面向舌头的一面)则是朝上的。
这个内表面覆盖着被称为细齿的小牙齿,形成了一个类似于奶酪擦丝器的粗糙研磨区域。科学家认为上颌可能也有类似的结构。
“我们推测下颌上的细齿会与口腔上部的类似牙齿相互摩擦。牙齿之间会相互锉磨,从而产生一种相对独特的进食方式,”Pardo 说道。
这种牙齿对牙齿的研磨通常与处理植物材料的动物有关。“根据它的牙齿,我们认为 Tanyka 是植食性动物,至少在部分时间里以植物为食,”该论文作者之一、巴西皮奥伊联邦大学(UFPI)的 Juan Carlos Cisneros 说道。研究人员指出这是令人惊讶的,因为大多数干群四足动物被认为是肉食性的。
填补古生态系统的空白
Tanyka 的发现有助于科学家更好地了解二叠纪早期的生命。大约2.75亿年前,现在的巴西地区是冈瓦纳大陆的一部分,这是一个包括南美洲、非洲、澳大利亚和南极洲在内的巨大超大陆。与全球北方地区的化石相比,来自这一时间和地点的化石相对稀少。
“巴西的佩德拉·德·福戈组(Pedra de Fogo Formation)是我们了解地球历史二叠纪早期冈瓦纳大陆动物的唯一窗口之一,而 Tanyka 正在告诉我们这个群落实际上是如何运作的,结构如何,以及谁在吃什么,”Angielczyk 说道。
该研究的合著者包括杰森·帕尔多(Jason Pardo,菲尔德博物馆、维尔纽斯大学)、克劳迪娅·马西卡诺(Claudia Marsicano,布宜诺斯艾利斯大学、阿根廷国家科学技术研究委员会)、罗杰·史密斯(Roger Smith,艾齐科南非博物馆、威特沃特斯兰德大学)、肯·安吉尔奇克(Ken Angielczyk,菲尔德博物馆)、约尔格·弗罗比施(Jörg Fröbisch,自然博物馆——莱布尼茨进化与生物多样性研究所)、克里斯蒂安·卡默勒(Christian Kammerer,北卡罗来纳州自然科学院)以及玛莎·里希特(Martha Richter,伦敦自然历史博物馆)。