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なぜ剣歯動物は何度も進化したのか

剣歯虎の頭蓋骨 (スミロドン)スティーブ・モートン 捕食者は生命の歴史の中で何度もサーベル歯を進化させてきました。そして今、私たちはなぜこれらの歯がそのように発達するのかについてよりよく理解しています。 サーベル歯には非常に特殊な特徴があります。非常に長く鋭い犬歯で、丸いというよりはわずかに平らで湾曲している傾向があります。このような歯は、哺乳類の異なるグループで少なくとも5回は独立して進化しており、サーベルタイガーの捕食者の化石は北アメリカ、南アメリカ、ヨーロッパ、アジアで発見されている。 この歯は、約2億7000万年前、ゴルゴノプシ類と呼ばれる哺乳類に似た爬虫類に出現したことが初めて知られている。別の例は ティラコスミルス、約250万年前に絶滅し、有袋類に最も近縁でした。サーベルの歯が最後に見られたのは スミロドン、約1万年前まで存在していたサーベルタイガーと呼ばれることが多い。 これらの歯がなぜ進化し続けたかを調査するために、英国ブリストル大学のターリア・ポロック氏とその同僚らは、25種のサーベル歯を含む95種の肉食哺乳類の犬歯を調べた。 まず、研究者らは歯の形状を測定し、分類してモデル化しました。次に、各歯の小さいバージョンを金属で 3D プリントし、動物組織の密度を模倣するように設計されたゼラチン ブロックに歯を機械的に押し込む穿刺テストでその性能をテストしました。 これは、サーベルの歯が他の歯よりも最大 50% 少ない力でブロックに穴を開けることができることを示したとポロック氏は述べています。 次に研究者らは、パレートランク比と呼ばれる尺度を使用して、歯の形状と穿刺性能データを評価しました。これは、歯が強度または穿刺に関してどの程度最適であるかを判断します。 「肉食動物の歯は、獲物の肉を突き刺すことができるほど鋭くて細い必要がありますが、動物が噛んだときに折れないように鈍くて丈夫である必要もあります」とポロック氏は言います。 動物が好き スミロドン 非常に長い剣歯を持っていました。 「これらの歯はおそらく、穿刺に最適なデザインであるため、何度も出現したのでしょう」とポロック氏は言います。 「彼らは穴を開けるのがとても上手ですが、それは少し壊れやすいということでもあります。」たとえば、カリフォルニアのラ ブレア タールピットには、 スミロドン、歯が折れている人もいます。 他の剣歯動物も、少し異なる仕事に理想的な形の歯を持っていました。猫 ディノフェリス ポロックによれば、彼らは刺し傷と強度のバランスをより均等にするためにスクワッターサーベルの歯を持っていたという。 他の剣歯種の歯はこれらの最適な形状の間に位置しており、それが一部の剣歯種の歯があまり長く持たない理由である可能性があります。 「こうしたことはトレードオフの関係にあります」とポロック氏は言う。 「歯の形状の側面によって、あることが得意になると、他のことは不得意になります。」 サーベルタイガー種がなぜ絶滅したのかについての主な仮説の1つは、生態系が変化し、マンモスなどのサーベルトゥース種が狙っていたと考えられる巨大な獲物が消滅したというものだ。 チームのパンク調査結果はこれを裏付けています。巨大な歯はウサギほどの大きさの獲物を捕まえるのにそれほど効果的ではなかったでしょうし、ここで歯が折れる危険性が高まった可能性があるため、剣歯動物はより効果的な捕食者に打ち負かされたでしょう。ポロック氏は、歯が小さい猫のような獲物を狩るのは難しいと言う。 英国バーミンガム大学のステファン・ローテンシュラーガー氏は、「生態学的条件や環境条件が変化するとすぐに、高度に特殊化したサーベルタイガーの捕食者は十分な速さで適応できなくなり、絶滅した」と述べている。 「それが、この剣歯の形態が現在再び進化していない理由の一部だと思います。私たちには巨大動物が存在しないのです」とアイオワ州デモイン大学のジュリー・ミーチェンは言う。 「獲物はそこにはいない」 トピック: #なぜ剣歯動物は何度も進化したのか