蔡司显微镜帮助鉴别化石动物的属类与食物

在动物进化的历史中,最有趣的恐怕就是爬行动物演变为哺乳动物的过程。当时许多动物在爬行类和哺乳类中反复变化,甚至同时拥有两类的特性,因而出现了杂交动物,比如三瘤齿兽科属于哪一类就一直存在争议,根据1847年和1866年在德国符腾堡州的研究,它被认为属于哺乳动物中最古老的动物科。

三瘤齿兽的头骨构造与哺乳动物非常相似,牙齿的排列则和现代的啮齿动物类似,不过牙齿本身看上去却完全不同。由于饮食相似,三瘤齿兽的牙齿进化过程与啮齿动物相似,但现在的啮齿动物并不是从这一科的化石动物沿袭下来的。从很多其他方面如下颌关节、肩胛带或是耳骨等等,都表明三瘤齿兽实际上还是一种爬行类动物。

为了研究这一类动物喜欢吃什么食物,波恩大学的斯氏研究所利用蔡司用于大尺寸样品的宏观变焦显微镜对卡岩塔兽属种(三瘤齿兽科中的一种)进行详细观察。这种新的系统能够使科学家们通过出色的景深创造出高分辨率的图像,从而清晰摄取到牙齿表面关键部分的细节。这些特殊的表面是在咀嚼过程中上下颌骨不断咬合而形成的,因此被打磨得很平滑并且能够反光。

通过蔡司显微镜可以看到,牙齿表面也出现了划痕,这反映出下颌在咀嚼时的动作。借由对划痕的检测,科学家们可以得出关于咀嚼周期和饮食习惯方面的结论,譬如卡岩塔兽看起来几乎只吃植物,就这一点而言它们与以植物为主食的现代啮齿动物非常相似。不过,啮齿动物的下颌是从后往前运动,而卡岩塔兽则恰好相反。它们的臼齿非常锋利,紧密地成对排列,可以方便地撕碎食物。遗憾的是,现在还不能断定卡岩塔兽吃的具体是哪一种植物,根据它们栖息地的年代可以大致推测出这种植物属于木贼属,是一种像杂草一样大面积生长的马尾草。

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