你的牙齿有多大:牙根表面积可以决定灵长类动物的大小
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一个经常被忽视的特征可以让科学家们对古代灵长类物种的生活有新的认识。北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了一种公式，可以根据灵长类动物牙齿的根大小来计算它们的体型。这个公式可以让研究人员利用部分和不完整的化石来了解古代灵长类动物——包括人类祖先——是如何与环境相互作用的。
北卡罗来纳州研究生阿什利·多伊奇(Ashley Deutsch)是描述这项研究的一篇论文的第一作者，她想知道是否有可能在没有实际牙冠的情况下，通过观察牙根来确定灵长类动物的饮食。
当我们想到牙齿时，我们通常想到的并不是全部——咀嚼的部分仅仅是牙冠。使牙齿固定在下巴上的部分是牙根。
“牙根将颌部的力量传递给食物，”亚当·哈特斯通-罗斯(Adam Hartstone-Rose)说，他是北卡罗来纳州立大学的生物科学教授，也是这篇论文的合著者。“你可以把根想象成锤子的手柄——手柄的大小与你可以投入锤子的力量有关。所以如果锤子有一个小把手，它就会有一个小脑袋来锤小东西。同样，大的牙根可以向牙冠传递更多的力，碾碎更多顽固的食物。”
Deutsch和研究小组最初的目的是确定牙根是否可以指示牙齿冠的形状，从而告诉他们特定的灵长类动物更喜欢吃什么。利用计算机断层扫描技术，多伊奇分析并计算了75个物种的70只灵长类动物的牙根表面积，也就是牙根与颌骨的接触面积，这些灵长类动物的大小从小型的狐猴到类人猿不等。
“这有点像根据手柄的形状来判断你是用斧头还是锤子，”Deutsch说。
最终，她发现牙根只与少数血统(如狐猴)的饮食有关;然而，她能够确定灵长类动物在所有谱系中有多大。
Deutsch根据臼齿或前臼齿(位于犬齿和臼齿之间的牙齿)的牙根表面与灵长类动物的体重之间的关系，开发了一系列的公式。该公式可用于估计灵长类动物的体重，其特异性或多或少取决于它们的类别是否已知。这些公式还可以解释被检测的灵长类样本中高达96%的体重变化。
但是，也许这个等式最有用的应用将是那些目前对人类学家和古生物学家用处不大的化石。
“只要化石有一点根，即使牙冠缺失，你也可以使用这个公式，”Deutsch说。“化石的残缺不全常常令人恼火，但现在，这些残缺不全的碎片可能有用了，它们可以回答有关我们自己谱系的问题，比如我们的古代祖先有多大。”
Deutsch希望继续完善现有的方程式，并将研究范围从灵长类扩展到其他哺乳动物，包括食肉动物。
“阿什利研究了一些经常被保存下来但通常被科学忽视的东西，发现它可能解答了最重要的生态问题之一，”哈特斯通-罗斯说。“只要知道一种动物的体型，你就能知道它是如何与环境相互作用的。这可以让我们对我们自己的古代历史有更多的了解。”
这项研究作为封面文章出现在美国生物人类学杂志并得到了国家科学基金会的支持(授权IOS-15-57125)。前北卡罗莱纳州博士后埃德温·迪金森，以及北卡罗莱纳州本科生维多利亚·维特哈德和茱莉亚·拉戈马西诺也对这项工作做出了贡献。
皮克-
编辑报告:摘要如下。
灵长类动物的体重和饮食与牙根表面积的关系
作者Ashley R. Deutsch, Edwin Dickinson, Victoria A. which hard, Giulia R. Lagomarsino, Adam Hartstone-Rose，北卡罗来纳州立大学;俄勒冈西部健康科学大学的Jonathan M. G. Perry;Kornelius Kupczik，马克斯·普朗克进化人类学研究所，莱比锡，德国
发表: 2021年10月26日美国生物人类学杂志
文摘:
目标本研究旨在研究灵长类动物犬齿后牙根表面积(TRSA)在两种生态变量(饮食和咬合力)下的变化。我们也评估标度关系内不同的分类群体和跨越整个秩序。
材料和方法:用三维计算机断层扫描(CT)方法测量了27个卡他林类(N = 27)、21个肾上腺素类(N = 21)和24个链霉素类(N = 24)的下颌尖牙后TRSA;这是链霉素的第一个样本。使用了两种不同的身体尺寸代用指标:使用9个线性测量值的颅骨几何平均值(GM)和文献导出的身体质量(BM)。
结果: TRSA与体型有显著的相关性，整体上呈正异速或等距变化;然而，某些牙齿的鳞屑在类群间存在显著差异。在Strepsirrhini中，磨牙TRSA相对GM在食叶动物和易食动物之间有显著差异。此外，相对于BM, P4 TRSA将食叶动物与硬食动物和易食动物区分开。在猴科动物中，被GM调节的P4 TRSA在硬体和柔体喂食者之间存在差异。
讨论TRSA中的饮食信号主要是由食叶动物经历的高频负荷驱动的。链sirrhini相对于Haplorhini更强烈和更频繁的饮食信号被观察到。这可能反映了后者正颌畸形的限制，限制了它们后犬齿的适应性。最后，由于每个齿位的TRSA与BM之间具有很强的相关性(平均r2 = 0.82)， TRSA可用于预测化石灵长类的BM。
