我们认为这是非常大的以叶子为食的有袋类动物,它们在森林地面上觅食。但是,就像我们从Riversleigh地区发掘的许多物种一样,我们越仔细研究这些动物,它们就越奇异、越迷人。
尽管已经灭绝很久,但化石骨架提供了窥探已灭绝动物生活方式和环境的不可思议的窗口。通过分析化石骨骼的各种特征,我们不仅可以揭示动物的整体大小和形状,还可以了解动物能够进行的运动、它的生活方式以及它生活的环境。
但是,如果我们看看化石骨骼的内部会发现什么秘密呢?这能够揭示关于已灭绝动物的生长和发展的信息吗?
在《古生物学杂志》上发表的一篇新论文中,我们就这样做了,利用位于昆士兰州西北部Waanyi国家Riversleigh世界遗产区(Boodjamulla)的一种巨型熊状有袋类动物的1500万年前骨骼。
树栖的袋熊近亲
这种巨大的树栖草食性有袋类动物被称为Nimbadon,体重约为70公斤,是澳大利亚已知的最大的树栖哺乳动物。
Nimbadon属于一种多样化的长已灭绝的大型有袋类动物,袋兽类别中包括已知体重最大的有袋类动物,体重达2.5吨的巨型有袋象,以及类似现代貘的奇异象鼻有袋类动物。
在现存的动物中,Nimbadon与袋熊最为密切相关。然而令人惊讶的是,在体型和生活方式方面,它们更类似于太阳熊,后者现在可以在东南亚的雨林树冠上觅食。
当我们在1993年在Riversleigh发掘到Nimbadon的下颚骨时,我们认为这是非常大的以叶子为食的有袋类动物,它们在森林地面上觅食。但是,就像我们从Riversleigh地区发掘的许多物种一样,我们越仔细研究这些动物,它们就越奇异、越迷人。
现在我们已经完整地了解到了Nimbadon的骨架,包括代表从小袋幼崽到成熟成年人的发育阶段的材料。它有强壮的臂膀,非常灵活的肩膀和肘部关节。
它的手和脚具有特殊适应性的对立拇指,有着巨大的弯曲爪子,可以攀爬、穿透树皮和抓住树枝。
这些动物是高度专业化的攀爬者,与它们最近的生活近亲——地面生活、挖掘土的袋熊有着截然不同的生活方式。
我们的初步研究表明,Nimbadon不仅是一个“树拥抱者”,还是一个“树吊者”,有时像树懒一样悬挂在树枝上。
Nimbadon生活在澳大利亚低地雨林的树冠层,距今约1,500万年。这些生物多样性丰富、郁郁葱葱的森林是一些同样奇怪的动物的家园:食肉袋鼠、爬树鳄鱼、祖先似犬又似猫的袋狼、大到豹子大小的袋狮、巨大的类蟒蛇、巨齿鸭嘴兽,以及神秘得被称为“Thingodonta”的袋兽。这是一个与今天我们所见的澳大利亚大不相同的时代。
对骨骼进行分析
尽管我们已经从Nimbadon骨架中获得了大量信息,但直到现在我们还没有完全了解这些古老有袋动物的生长模式。
它们是否受季节影响?它们需要多长时间才能在古老森林的树冠生长到成年身体大小?这些问题的线索藏在骨骼的微观结构中。
为了查看化石骨骼内部,我们需要选择合适的材料。长骨,如腿部骨骼,被认为可以保存良好的生长记录,因此我们分析了几个不同大小的个体的十个长骨。
复合的Nimbadon lavarackorum骨架。(布莱克等人,PLOS One,2012 年)
我们首先从骨干中取下一节并将其嵌入树脂中。使用金刚石刃,我们将样本切成薄片并进一步打磨,直到光线能够穿过它们。这些薄片被安装在玻璃显微镜片上以进行研究。
值得注意的是,即使经过数百万年的化石化,化石骨骼的微观结构仍然完好无损。我们惊讶地发现,Nimbadon在周期性地发生生长突发期。每个个体都有快速生长期,每个快速生长期都会伴随着一段缓慢生长期,通常与停止生长带有关。
季节性生长者
周期性生长模式先前已经记录过,例如西灰袋鼠等有袋动物。然而,我们的研究结果表明,总体而言,Nimbadon的肢体生长速度比袋鼠慢得多且更为缓慢。
我们记录到至少七到八个生长周期的一个个体,这表明这种树栖巨兽需要至少这么长的时间-可能还需要更长-才能成为完全成长、性成熟的成年动物。
基于这些快速和缓慢生长的交替周期,Nimbadon可能受到季节性条件的影响,如食物供应。然而,八个生长周期需要多长时间才能发育成熟仍然是个谜。如果确实代表年度周期,那么到达性成熟需要至少八年时间,在现代有袋动物世界中这是不寻常的。
例如,袋鼠在一到两年内就能够性成熟。话虽如此,Nimbadon是一种不寻常的巨兽,而且非常庞大,因此发育期(和寿命)更长的可能性不大。
该研究小组利用长骨的骨髓部分来研究这些古树袋熊的成长模式。他们在十个不同大小的个体的长骨上进行了分析,并发现古树袋熊的生长呈周期性的阶段性增长。每个个体都有快速增长的时期,随后是缓慢生长的时期,通常与生长停滞带相关联。
这些循环生长模式先前已经在袋熊中得到过记录,例如现存的西灰袋鼠。但该研究结果表明,总体而言,古树袋熊的肢体比袋鼠肢体生长缓慢得多。
一些个体记录了至少七到八个生长周期,这表明这种树栖巨兽需要至少这么长时间,或许更长时间,才能成长为成年体型,并达到性成熟期。
基于这些交替的快速和缓慢生长周期,古树袋熊可能会受到季节性条件,如食物可用性的影响。然而,至于八个生长周期需要多长时间才能发育成熟,这仍然是个谜。如果它们确实代表年度周期,那么成年需要至少八年时间,这在现代有袋动物世界中是不寻常的。
例如,袋鼠在一到两年时就会进入性成熟期。尽管如此,古树袋熊是一种不寻常的、非常大型的动物,因此其发育期(和寿命)较长也并不奇怪。
现实生活中的水滴熊
这些古树袋熊常常被认为是澳大利亚民间传说中传奇的“掉落熊”的真实版本——神秘的树栖生物会从树上掉下来攻击下面无意中经过的动物。在雨林林冠中行进时,无论是幼年还是成年的古树袋熊都有可能失去抓握力,从树顶掉落。有时它们会落到地面下的洞穴中,这也是人们在Riversleigh地区发现它们仍然完整的骨骼的地方。
鉴于对这种非凡的、已灭绝的 Riversleigh地区 哺乳动物的研究已经产生了不断的惊喜,我们渴望并准备更多。
目前,我们正在研究Nimbadon牙齿的牙釉质微观结构磨损情况,以确定这只传说中的水滴熊的饮食。我们希望,我们沿着轨道发现的东西将继续颠覆我们对这个和许多其他古老的 Riversleigh 地区内陆雨林奇怪居民的生活方式的幼稚的初步假设。