国际团队量化研究古代海洋掠食者咬合力 揭示白垩纪共存机制

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由列日大学古生物学家领导的国际研究团队近日发布一项关于已灭绝掠食性海洋爬行动物咬合能力的研究。研究通过定量方法评估不同物种的咬合表现,旨在解释白垩纪海洋生态系统中多种大型掠食者如何实现长期共存。相关成果已发表于《古生物学》杂志。

研究团队由古生物学家、生物学家与工程师组成,结合化石数据、三维建模与工程模拟技术,重建了约8000万年前覆盖北美的古海环境中海洋掠食者的咬合行为,以此推断其可能的捕猎策略。

EDDy实验室古生物学家弗朗切斯科·德拉·朱斯蒂纳表示,任何生态系统的食物资源都有限,而白垩纪北美海域存在多种大型掠食者共存的现象,提示它们可能占据了不同生态位、捕食不同类型猎物,从而减少直接竞争。他指出,相关假说早已被提出,而新技术使得对这些假说进行定量检验成为可能。

在方法上,研究人员为共存的海洋爬行动物——蛇颈龙与沧龙——建立了头骨与下颌骨的三维模型,并据此重建各物种的颅部肌肉结构,估算下颌闭合时各块肌肉的作用力。随后,团队采用工程领域常用的有限元分析方法,在尽量贴近真实的条件下模拟咬合过程中骨骼的应力与应变分布,从而比较不同物种下颌的力学响应。

研究结果显示,不同掠食物种在咬合性能上存在明显差异。研究团队据此认为,这些差异可能对应不同的能力与行为模式:部分物种或处于顶级掠食者生态位,而另一些物种可能更倾向于捕食体型较小、质地更柔软且更灵活的猎物,例如小鱼或头足类(如鱿鱼)。

德拉·朱斯蒂纳称,颅骨的力学性能为理解这些动物在生态系统中的角色提供了重要线索。研究团队表示,通过在虚拟环境中测试化石记录难以直接呈现的行为特征,研究有助于进一步认识这些远古掠食者的生活方式、相互作用及其演化过程。

研究人员指出,将化石证据与现代建模和模拟技术结合,正在推动对史前海洋生物功能与生态关系的重建,使对恐龙时代海洋生命的认识更接近其作为“活体生物”时的真实状态。


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