什么样的美食诱惑让这种食肉恐龙演化出两个月就换一口新牙的本事

古生物学家发现这种食肉恐龙两个月换一口新牙！

我们人类一生只换一次牙，所以大家对自己的牙齿倍加爱护和珍惜。食肉恐龙就不一样啦，古生物学家最近的研究证明有一种食肉恐龙两个月就能将满嘴的牙换一遍，这换牙频率真的是逆天啦。

马达加斯加岛小霸王

马达加斯加岛位于非洲大陆以东的印度洋之中，长期与大陆隔离让这里形成的独特的动植物物种和生态系统。远在白垩纪晚期，马达加斯加岛就是一座位于海洋之中的岛屿，当时岛上生活着许多独特的恐龙。

图注：马达加斯加岛的地理位置，图片来自网络

在马达加斯加岛西北部的梅法拉诺组（Maevarano Formation）地层，古生物学家发现了大量的恐龙化石，其中既有植食性恐龙的化石，又有肉食性恐龙的化石，最大的肉食性恐龙便是玛君龙（Majungasaurus）。

图注：玛君龙的复原图，图片来自网络

玛君龙体长可达7米，身高2米，体重在1吨左右，属于阿贝力龙类。玛君龙的脑袋短而高，在头顶上长着一个小尖角，非常独特。在玛君龙的嘴中长有两排锋利的牙齿，牙齿两侧有密集的锯齿结构。玛君龙的脑袋后面是较长的脖子和粗壮的身体，它们以双足行走，能够快速的奔跑。尽管玛君龙的后肢长而健壮，但是前肢却出奇的短小，连古生物学家都不知道这对短小的前肢能干什么？

图注：玛君龙与人类的体型对比，图片来自网络

图注：图注：，图片来自网络的脑袋复原，注意其头顶上的小角，图片来自网络

尽管玛君龙外形独特，但却是凶猛的掠食者，它们不但会猎杀其他动物，甚至还会对同类下毒手！古生物学家曾经在许多玛君龙的化石上发现了咬痕，经过对比发现这些咬痕正是同类留下的，玛君龙也成为我们所知为数不多同类相残的肉食性恐龙。

图注：玛君龙的牙齿及在同类骨骼上留下的咬痕，图片来自网络

图注：玛君龙是白垩纪马达加斯加岛的顶级掠食者，图片来自网络

满地都是恐龙牙

2013年，阿德菲大学（Adelphi University）的古生物学家Michael D’Emic研究发现圆顶龙（Camarasaurus）和梁龙（Diplodocus）分别在每62天和35天更换一枚牙齿，因为植食性对于牙齿造成了很大的磨损，那么肉食性恐龙又是什么样子呢？

图注：梁龙的复原图，图片来自网络

当在石溪大学 (Stony Brook University),简称SBU,又称纽约州立大学石溪分校(State University of New York at Stony Brook)时，Michael D’Emic注意到在马达加斯加岛发现了大量玛君龙的牙齿化石，但是同地层其他动物的牙齿发现量却远没有这么丰富，所以玛君龙肯定有独特之处。

图注：古生物学家Michael D’Emic，图片来自网络

为了更好的研究肉食性恐龙牙齿替换的周期，古生物学家将玛君龙、异特龙和角鼻龙作为研究对象。通过计算机断层扫描（CT）对这三种恐龙的口腔进行扫描，获得了不同恐龙头骨各层的扫描图像，再通过微观细节估算每颗牙齿从发育到替换上一颗牙齿所需要的时间。Michael D’Emic开玩笑道：“我们希望能够说出在‘Y’天内行程的‘X’牙齿的形状和尺寸。”

图注：异特龙（a）、角鼻龙（b）和玛君龙（c）的牙齿对比，图片来自网络

图注：角鼻龙的骨架，图片来自网络

加拿大阿尔伯塔大学的古生物学家亚伦·勒布朗克指出牙齿的变量其实很大，他说：“哺乳动物的牙齿每隔一段时间就会留下纹路，这个时间可能是几小时或者几天，不过我们不知道为什么会存在时间上的差异。”

与哺乳动物相比，我们对于爬行动物牙齿生长的研究要少得多，未来的研究或许能够改变对于恐龙牙齿生长周期的预估。尽管如此，，研究结果依然显示玛君龙、异特龙和角鼻龙有着较快的牙齿更换频率。

古生物发现生活在侏罗纪的异特龙和角鼻龙，其牙齿更换速度为100天，而玛君龙只需要56天。Michael D’Emic说：“从大量脱落的玛君龙牙齿看，它们会快速的更换牙齿，但是没想到会这么快！”

该研究发表在《公共科学图书馆·综合》（ PLOS ONE ）杂志上，论文名为《兽脚类恐龙牙齿高替换率进化》（Evolution of high tooth replacement rates in theropod dinosaurs）

图注：玛君龙的头骨化石，图片来自网络

小牙要啃硬骨头

研究证明一些肉食性恐龙的牙齿更快速度能够与植食性恐龙媲美，但是拥有恐怖牙齿和超强咬合力的霸王龙，牙齿更换的频率就要低得多，只有玛君龙的十四分之一。正是因为以前将研究集中在霸王龙身上，因此认为肉食性恐龙的牙齿替换速度很慢，而这很可能是霸王龙这个物种特有的。

图注：霸王龙嘴中恐怖的巨大牙齿，图片来自网络

大不列颠哥伦比亚大学的古生物学家克斯汀·布林克（Kirstin Brink）指出，有了这个新数据，证明大多数肉食性恐龙无论吃什么，其实都是有较高的牙齿替换率的，而之前我们对于恐龙一生中牙齿的替换情况知之甚少。

尽管我们已经知道肉食性恐龙的牙齿替换率其实是很高的，但是玛君龙依然是个例外，属于离群值。如此高的牙齿替换率肯定与玛君龙的饮食习性和生存环境有关。研究表明，白垩纪的马达加斯加岛生存环境非常恶劣，属于半干旱气候，有着明显的干湿季节更替，其中干季漫长。在干季缺乏食物的情况下，玛君龙为了生存不得不啃食其他动物的尸体，包括骨头。从玛君龙的牙齿特征看，其牙齿小，而且牙釉质极薄，因此在啃坚硬的头骨时很容易被咯掉。

图注：玛君龙的复原图，图片来自网络

图注：玛君龙寻找尸体的复原图，图片来自网络

作为一种研究较多的恐龙，通过对于玛君龙牙齿替换的研究，将我们带入到一个更大的环境背景之中。古生物学家指出，我们对于侏罗纪早期和三叠纪时期恐龙牙齿的替换还一无所知，这将是今后研究的一个方向。

恐龙家族有着极高的分异，对于不同恐龙牙齿形状及生长替换率的研究可以了解其饮食习惯，而研究中使用的新技术和检测手段也是古生物学家在今后探索的前沿技术。

参考资料：

1.Michael D. D’Emic , Patrick M. O’Connor, Thomas R. Pascucci, Joanna N. Gavras, Elizabeth Mardakhayava, Eric K. Lund，Evolution of high tooth replacement rates in theropod dinosaurs，PLOS ONE（2019），https://doi.org/10.1371/journal.pone.0224734

2. D’Emic MD, Whitlock JA, Smith KM, Fisher DC, Wilson JA. Evolution of high tooth replacement rates in sauropod dinosaurs. PLoS ONE 2013a;8: e69235.

3. Brink KS, Reisz RR, LeBlanc ARH, Chang RS, Lee YC, Chiang CC, Huang T, Evans DC. Developmental and evolutionary novelty in the serrated teeth of theropod dinosaurs. Sci Rep. 2015;5: 12338 pmid:26216577

图片 / 网络（侵删）

文字 / 古生物探索（江泓）

排版 / 古生物探索