《Journal of Mammalian Evolution》：Paleohistology and life history of Procervulus and Eotragus (Ruminantia, Artiodactyla) from the Middle Miocene site of els Casots (NE Iberian Peninsula)
编辑推荐：
本研究聚焦于中新世气候适宜期(MCO)的关键时段，为探究早期牛科(Bovidae)和鹿科(Cervidae)反刍动物的生活史策略，研究人员对西班牙els Casots遗址出土的原始牛科动物Eotragus noyei和原始鹿科动物Procervuluscf. dichotomus的臼齿进行了釉质组织学分析。结果显示，两种物种的釉质日分泌率(DSR)均较高且无显著差异，表明它们采取了相似、快速的生活史策略，支持了这两大反刍类群在早期演化阶段具有高度相似性的观点，为理解温暖气候背景下早期反刍动物的生理适应提供了新的微观证据。
距今约1600万年前的中新世中期，地球经历了一场持续超过200万年的“暖房”时期，即中新世气候适宜期(MCO)。当时全球平均温度比如今高出5-7摄氏度，这使得该时期成为科学家理解气候驱动下生态系统变化，以及预测未来全球变暖影响的宝贵“历史实验室”。位于伊比利亚半岛东北部的els Casots遗址，正处于MCO的鼎盛时期（约1590万年前），这里保存了异常丰富的脊椎动物化石，为我们打开了一扇窥探那个温暖世界的窗口。在众多化石中，两种体形小巧、形态相似的有蹄类动物——属于原始鹿科的Procervulus和原始牛科的Eotragus——格外引人注目。它们在各自的演化支系中都处于基干位置，且都长着低冠齿，似乎共享着相近的生态环境。一个有趣的问题随之而来：这两种在“生命之树”上分道扬镳不久、看似生态位相似的动物，它们内在的生理节奏和生活策略（比如生长发育的快慢）是否也如外表一样相似呢？这恰恰是传统骨骼形态比较难以回答的问题。
为此，一群古生物学家在《Journal of Mammalian Evolution》上发表了一项研究，他们另辟蹊径，从动物的“牙齿日记”中寻找答案。牙齿的釉质在形成过程中，会像树木的年轮一样留下周期性的生长线。其中，被称为“叠层纹”的细微结构被认为是每日生长的记录。通过测量这些“日轮”的间距，就能计算出釉质的日分泌率(DSR)，这直接反映了牙齿组织的生长速度，是推断动物生活史策略（是“快节奏”的快速生长繁殖，还是“慢节奏”的缓慢发育）的关键微观指标。本研究正是通过对Procervuluscf. dichotomus和Eotragus noyei下臼齿的釉质进行组织学切片，在偏振光显微镜下观测并测量其DSR，来比较这两种早期反刍动物的生活史特征。研究人员还将els Casots的Procervulus数据与来自伊比利亚中部、气候可能更干燥开放的Artesilla遗址的同属物种P. ginsburgi的数据进行对比，以探究环境差异是否影响了同属生物的生活史。
主要技术方法
本研究采用了古组织学的标准流程。首先，选取西班牙els Casots遗址出土的Eotragus noyei(3颗下臼齿) 和Procervuluscf. dichotomus(4颗下臼齿)化石标本。将样品用环氧树脂包埋后，用低速金刚石锯沿牙齿原尖和后尖的平面进行横切。将切面打磨、抛光后粘接到毛玻璃片上，再次切割并研磨至约100微米厚，制成光学薄片。利用偏振光显微镜(Leica DM2700 P)观察釉质中的增量特征，特别是代表日生长周期的叠层纹。通过测量连续叠层纹沿釉柱方向的间距，计算得出釉质日分泌率(DSR)。
研究结果
1. 釉质微观结构与日分泌率(DSR)
在两种动物的臼齿釉质中，均清晰地观察到了叠层纹结构。测量聚焦于牙齿的颈缘区域。统计分析显示，Procervuluscf. dichotomus的平均DSR为5.14微米/天，而Eotragus noyei的平均DSR为5.08微米/天。两者数值非常接近，统计检验表明不存在显著差异。这一高DSR值与现生一些采取快速生活史策略的反刍动物（如狍子Capreolus capreolus）相当。
2. 与其它地点Procervulus的比较
来自els Casots的Procervuluscf. dichotomus与来自中部伊比利亚Artesilla遗址的Procervulus ginsburgi的DSR相比，同样没有发现显著差异。尽管古环境证据暗示Artesilla可能比森林环绕的els Casots更为干燥、开阔，但两者的牙齿生长速率却保持一致。
3. 牙齿形态与测量
对保存完好标本的测量显示，Eotragus的臼齿齿冠高度略高于Procervulus，这与早期牛科动物向高冠齿（增高的齿冠）演化的初期趋势相符。但在整体尺寸上，二者依然非常相似。
研究结论与意义
本研究通过精细的齿釉质组织学分析，揭示了中新世中期两种共生的原始反刍动物——鹿科的Procervulus和牛科的Eotragus——拥有非常相似且较高的釉质日分泌率。这一结果有力地表明，在它们演化的早期阶段，两者都采用了快速生长、快速繁殖的“快节奏”生活史策略。这种内在生理机制的相似性，从微观层面印证了早期牛科和鹿科动物在形态和生态上曾高度相似的观点，支持了这两大类群在新生代中期的适应性辐射初期，其分化可能更多地体现在角的结构等特征上，而非基础的生活史模式上。
更有趣的是，尽管生活在森林湿地环境（els Casots）和可能更开阔环境（Artesilla）的Procervulus物种，其DSR并未表现出差异。这可能暗示它们实际所处的微观生境（如开阔林地）具有相似性，亦或说明这种基础生理特征在一定环境范围内具有一定的保守性。这项研究将古组织学技术成功应用于早期反刍动物的生活史重建，不仅增进了我们对MCO这一关键气候期动物适应机制的理解，也为探讨大型哺乳动物类群在演化初期的生理与生态策略提供了新的视角。它证明，即便在形态差异开始显现之时，深藏于牙齿生长记录中的生命节奏，依然保留着类群同源的古老印记。
