加利福尼亞更新世（Pleistocene）的開闊草原，斑駁的樹影下，劍齒虎正在享用獵殺的食草動(dòng)物，而遠(yuǎn)處的恐狼則在追逐野牛。根據(jù)對(duì)劍齒虎牙齒的分析，科學(xué)家們認(rèn)為生活在美國(guó)西部的劍齒虎很可能是森林居民，以捕獵貘和鹿等動(dòng)物為生。
繪圖： MAURICIO ANTóN
大約一萬(wàn)年前，劍齒虎（Smilodon fatalis）還是棲息在美國(guó)西部的一種兇猛食肉動(dòng)物。加州拉布里瀝青池中已經(jīng)出土了3000多塊貓科動(dòng)物化石，長(zhǎng)期以來(lái)，研究人員也一直把劍齒虎描繪成獅子一樣的獵手，在開闊的草原上追逐野牛和馬。
但科學(xué)家們對(duì)拉布里發(fā)現(xiàn)的數(shù)百顆牙齒進(jìn)行分析后，得出了截然不同的劍齒虎形象。這些牙齒化石總重272公斤，可長(zhǎng)達(dá)18厘米。
“你所看到的劍齒虎攻擊野牛的經(jīng)典畫面實(shí)際上根本沒(méi)有科學(xué)證據(jù)，” Larisa DeSantis說(shuō)道，她是這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人，也是田納西州范德比爾特大學(xué)（Vanderbilt University）的古生物學(xué)家。近日發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》(Current Biology)雜志上的這項(xiàng)研究表明，劍齒虎可能是資深森林居民，主要以食草動(dòng)物為食。
DeSantis表示：“(它們)更有可能獵殺貘和鹿等動(dòng)物，而不是馬和野牛。”
DeSantis團(tuán)隊(duì)的綜合性研究也有助于解釋為什么較小的食肉動(dòng)物能夠生存到今天，如土狼和灰狼；而較大的食肉動(dòng)物，如劍齒虎、恐狼和美洲獅都在1萬(wàn)到1.2萬(wàn)年前滅絕了。
她的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，隨著北美許多史前大型食草動(dòng)物的消失，比如巨型地懶、猛犸象、乳齒象和駱駝，小型食肉動(dòng)物的飲食也隨之發(fā)生了改變，這是它們生存下來(lái)的關(guān)鍵。例如，之前的研究發(fā)現(xiàn)，在食草動(dòng)物滅絕事件后，土狼的身型縮小了20%，而有關(guān)它們牙齒的新研究表明，它們也調(diào)整了自己的生活方式，以適應(yīng)新的現(xiàn)實(shí)。
DeSantis說(shuō):“當(dāng)大型食肉動(dòng)物和獵物滅絕時(shí)，它們不僅體型縮小，而且會(huì)從根本上改變飲食，開始四處覓食，成為今天我們熟知的機(jī)會(huì)主義者。”
處理牙齒
科學(xué)家們研究了從拉布里收集到的700多顆牙齒化石，它們來(lái)自食草動(dòng)物、劍齒虎、美洲獅、恐狼、美洲獅、土狼和灰狼。研究小組用顯微鏡觀察到了兩種不同的磨損模式，它們揭示了這些生物正在咀嚼的食物類型，以及牙釉質(zhì)中兩種碳同位素的比例。
這兩個(gè)微小的碳原子變體在森林環(huán)境和開闊環(huán)境中會(huì)以不同的速率在植物中積累。以這些植物為食的食草動(dòng)物會(huì)在體內(nèi)攜帶一種化學(xué)物質(zhì)，指向其首選棲息地，這種物質(zhì)會(huì)遷移到任何捕食它們的食肉動(dòng)物體內(nèi)。這意味著通過(guò)分析食肉動(dòng)物的遺骸，就能夠揭示它們是吃下去的獵物是住在森林里，還是住在更開闊的地方。
此前的研究主要著眼于食肉動(dòng)物骨骼（出土于拉布里瀝清池）中發(fā)現(xiàn)的膠原蛋白的碳、氮同位素比例。這些論文得出的結(jié)論是，最大的食肉動(dòng)物——包括劍齒虎、恐狼和美洲獅——都可能在開闊的環(huán)境中捕獵。
“到目前為止的所有數(shù)據(jù)都表明，它們?cè)跔?zhēng)奪相似的獵物，”DeSantis說(shuō)道。因此，一些專家提出，這種對(duì)資源的爭(zhēng)奪可能是導(dǎo)致它們滅絕的原因之一。但現(xiàn)在，牙釉質(zhì)同位素分析成為了這類測(cè)試的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，DeSantis說(shuō)。
“牙釉質(zhì)比膠原蛋白更可靠，”愛荷華州得梅因大學(xué)(Des Moines University)的古生物學(xué)家Julie Meachen說(shuō)道。這是因?yàn)樵谑^(guò)程中或者長(zhǎng)時(shí)間的地下掩埋都不太可能使牙釉質(zhì)發(fā)生改變。
“當(dāng)我們觀察牙釉質(zhì)時(shí)，我們得到了完全不同的答案，”DeSantis說(shuō)道，“我們發(fā)現(xiàn)劍齒虎、美洲獅和美洲豹實(shí)際上一直在做貓科動(dòng)物做的事情，即在森林生態(tài)系統(tǒng)中捕獵，而且會(huì)巧妙地利用遮蓋物，以便伏擊獵物?！?/p>
相比之下，它們的犬科同伴，比如恐狼、郊狼和灰狼，會(huì)在更開闊的環(huán)境中捕獵。
“貓科動(dòng)物和犬科動(dòng)物的首選棲息地是有區(qū)別的，”她說(shuō)道。
優(yōu)化生存機(jī)會(huì)
研究結(jié)果表明，該地區(qū)最大的更新世食肉動(dòng)物間對(duì)獵物爭(zhēng)奪的激烈程度要小很多，而劍齒虎和恐狼之間的競(jìng)爭(zhēng)尤其小。
這項(xiàng)研究結(jié)果意義重大，“因?yàn)檫@是第一篇表明劍齒虎和恐狼在獵物選擇方面確實(shí)有所不同的論文，” Meachen 說(shuō)道?！皠X虎可能不會(huì)在很明顯的距離內(nèi)追逐獵物，它們傾向于在更封閉的環(huán)境中捕獵，這是有跡可循的。從身體形態(tài)來(lái)看，它們是伏擊型掠食者?！?/p>
古生物學(xué)家Christopher Shaw補(bǔ)充道，“劍齒虎到底是怎樣一種動(dòng)物？它更喜歡在哪里出沒(méi)？看了這篇論文后，我們對(duì)這些問(wèn)題有了更深的了解”。 Shaw是愛達(dá)荷州自然歷史博物館(Idaho Museum of Natural History)的副館長(zhǎng)，曾在拉布里瀝青池和博物館(La Brea Tar Pits and Museum)擔(dān)任收藏品經(jīng)理。他說(shuō)，也有一些證據(jù)表明，劍齒虎曾在拉布里吃過(guò)野牛，但這可能并不像看上去那么矛盾。
“曾經(jīng)有一個(gè)野牛亞種生活在森林中，很可能是劍齒虎的理想獵物，”Shaw說(shuō)道。
最重要的是，這項(xiàng)研究進(jìn)一步證明，高度單一的獵物偏好是這些物種必然滅絕的原因之一，比如劍齒虎和恐狼。與之相反，郊狼表現(xiàn)出高度靈活的生存方式，在捕食老鼠或兔子等小型獵物的同時(shí)，還能以食腐為生，從而在生態(tài)變遷中幸存了下來(lái)。
Meachen說(shuō)，郊狼“可以通過(guò)改變獵物，甚至是捕食策略來(lái)優(yōu)化生存機(jī)會(huì)?！?/p>
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