2018 年,美國加州發現了幾坨便便的化石。它們來自 640~530 萬年前的中新世晚期,主人是一種已經滅絕的犬科動物。雖然名字不太好聽,但糞化石(coprolite)能提供許多古動物的信息,例如,這坨幾百萬年前的狗屎,就讓我們發現了這些犬科動物不尋常的飲食習慣。
這種已滅絕的犬科動物,學名爲 Borophagus parvus,屬于恐犬亞科。根據牙齒化石推測,它們的體重約 24 公斤,大小介乎今天的狼和豺之間。與今天的狗子不同的是,恐犬亞科是一個非常愛吃骨頭——但似乎又不那麽擅長吃骨頭的家族。
通過幾坨糞便,科學家推測出了 Borophagus parvus 當年的生活場景:它們能夠啃食骨頭,而且可能是群居動物|Mauricio Ant ó n
擅長吃骨頭的 " 狗 " 并不常見
在加州發現的恐犬糞化石,總共有14 顆糞球。科學家對它們進行了 CT 掃描,檢查其中的碎骨頭——骨頭大多已經破碎,難以分辨種類;其中最大的是超過 3 厘米長的一塊肋骨碎片,可能來自黑尾鹿(體重可超過 100 公斤)那麽大的動物。
一顆糞化石和其中的碎骨(D 中用不同顔色表示,E 放大了其中的一塊碎骨)|參考文獻 [ 1 ]
這樣的食性跟現生的犬科動物不大相同。整體上說,現存的犬科動物都不是适應以吃骨頭爲生的。它們會啃骨頭上的肉,或者把比較小的骨頭咬碎吞下去;但它們并不适應吃下大塊的骨頭,沒咬碎的鋒利骨茬可能會紮進腸胃(所以用整個的雞骨頭喂狗是很危險的)。
進化出專門吃骨頭适應的現生食肉動物,隻有三種鬣狗。對于鬣狗的食性,魯迅先生在《狂人日記》裏有過精确的描述:
……有一種東西,叫 " 海乙那 "(鬣狗英文 hyena 的音譯)的,眼光和樣子都很難看;時常吃死肉,連極大的骨頭,都細細嚼爛,咽下肚子去,想起來也教人害怕。
斑鬣狗(Crocuta crocuta),現生動物中最适應食骨的動物|sharpphotography.co.uk
實心的骨頭含有大概 30% 的有機物(主要是膠原蛋白),空心的部分還有營養豐富的骨髓——當然,這兩樣都是不容易吃到的。擅長吃骨頭的鬣狗,在進化史上産生了諸多與此相适應的能力:它有極爲堅固的臼齒和前臼齒,牙齒表面的琺琅質晶體呈之字狀排列,使其更加強韌;鬣狗顴骨寬大,頭蓋骨上隆起一條骨頭,可以附着巨大的咬合肌,嘴巴比狼嘴巴要短,從杠杆原理上說更加省力;鬣狗頭骨中間的空腔很大,可以分散咬合的壓力,這也讓它的額頭成了 " 锛兒頭 "。
另外,因爲日常啃咬骨頭,鬣狗的臼齒齒尖磨損非常厲害,這也是我們判斷動物吃骨頭的一個證據。
已經滅絕的恐犬家族,同樣具備吃骨頭的諸多适應:堅固的牙齒,之字形的牙齒琺琅質結構,頭骨肌肉附着區很大,嘴巴短粗,前額隆起,能分散咬合的壓力。它的臼齒齒尖磨損也很明顯。
一種恐犬動物(B. secundus)的頭骨|參考文獻 [ 1 ]
并非專業食骨者?
雖然恐犬的頭顱說明它适應食骨,但便便卻提供了另一端的證據——在吃骨頭這件事情上,恐犬似乎沒有鬣狗那麽專業。
鬣狗中最适應食骨的是斑鬣狗,它的糞便含有大量白色的粉末,這都是骨頭消化後産生的鈣鹽。但是,在恐犬的糞便裏有許多骨頭碎片,這一點它更像斑鬣狗的兩個親戚——褐鬣狗和缟鬣狗。它們消化骨頭的程度沒那麽徹底,便便雖然也發白,但沒有白得像斑鬣狗那樣,像拉了一堆高爾夫球。
斑鬣狗的糞便,白得像高爾夫球|Danielle Free
至于恐犬爲什麽吃骨頭不如斑鬣狗專業,我們暫時還沒有答案。
犬科動物比鬣狗科更早進化出适應吃骨頭的種類(雖然都沒有活到今天),但在吃骨頭專業化的方面,卻始終沒有達到鬣狗的地步。現在,鬣狗牙齒的碾磨能力高度退化,前臼齒擴大特化爲咬碎骨頭的專用工具。
捕食者還是清道夫?
另外一個有趣的信息來自糞球的形狀。便便當然并不是像《阿拉蕾》裏面那樣冰淇淋形狀的,而是一連串的顆粒——兩頭尖,中間接近于串珠狀。
這時候,古生物學家發揮出了奇怪的偵探能力:他們發現,在這 14 顆糞球裏,有 5 顆可能都是最先出來的那頭,因爲它們的形狀都是一頭大一頭小;另外一個是末尾的尖尖,其他的則不知道順序。
也就是說,這 14 個糞球并不是同一泡屎,而是有至少五泡。這裏可能是群居動物的 " 廁所 ",大家把屎拉到一塊,用氣味建立邊境線——今天的狼和鬣狗仍然這麽幹。這也間接說明,這種已經滅絕的恐犬,應該是群居。
這 14 顆糞化石,并不是來自于同一泡屎|Natural History Museum of Los Angeles County
另一個問題是:這種恐犬是食腐者還是捕食者?作爲現存唯三專門吃骨頭的動物,褐鬣狗和缟鬣狗基本是吃死屍,而斑鬣狗 80% 的食物則都是自己捕獵。
之前有研究推測,一些恐犬亞科的物種可能是捕獵者。它們缺乏貓科那樣鋒利的爪子,所以可能靠着團隊合作拿下大型獵物——這也恰好與恐犬糞便裏的大肋骨碎片吻合(當然,也不能排除它們剛好撿到了一頭大型動物的死屍)。另一個間接證據是 Borophagus parvus 的化石數量相當多,而且廣泛分布于北美大陸。而作爲捕食者,斑鬣狗同樣數量多且分布廣,遠遠超過了它食腐的親戚——捕食的習性幫助它家族興旺,也許也能幫助恐犬繁衍壯大。
1902 年描繪的恐犬|Charles R. Knight
最後的恐犬亞科成員于 200 萬年前滅絕,此後有少量的豹鬣狗屬 Chasmaporthetes(一類已滅絕的鬣狗)出現在北美,但化石數量寥寥。恐犬消失以後,這個吞噬骨頭的生态位,基本上就是空窗狀态。
不管先生曾經怎樣瞧不起 " 海乙那 ",嚼碎大骨頭的大型動物,在生态環境裏發揮着重要的作用。它繞過小型的食腐動物和微生物,加速了動物屍體進入自然的循環。如今沒有了恐犬,北美大陸究竟發生了哪些變化,我們的了解還很有限。
參考文獻
[ 1 ] Xiaoming Wang, Stuart C White, Mairin Balisi, Jacob Biewer, Julia Sankey, Dennis Garber, Z Jack Tseng, ( 2018 ) . First bone-cracking dog coprolites provide new insight into bone consumption in Borophagus and their unique ecological niche. eLife7:e34773. https://doi.org/10.7554/eLife.34773
作者:紅色皇後