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古病理学(paleopathology),即对古代疾病与创伤的研究,为我们理解已灭绝动物的行为提供了重要线索。从这个角度来看,该领域与遗迹学(ichnology)——对痕迹化石的研究——存在交叉,甚至可视为其分支学科。因为化石记录中的疾病表现(如其他痕迹化石一样)源于生物活动的遗留,而行为活动会随个体死亡终止,因此即便痕迹化石证据丰富,仍难以将其与特定个体直接关联。最终,我们通常只能依赖形态学上相近的现代物种进行类比推论。
然而,某些动物(如剑齿猎手(saber-tooth)食肉动物)缺乏相似的现代类比对象,导致其行为解读充满争议。由于病理学(pathology)直接关联化石生物的骨骼遗存,它成为填补现代类比缺失空白的有力工具。本研究拟通过古病理学分析(paleopathologic analyses),深入探究剑齿虎(saber-tooth cats)的行为模式。
掠食行为
"关于剑齿动物的掠食行为,有两种基本模型似乎是合理的。在第一种模型中,捕食者通过短距离追逐(可能从后方)捕获猎物,用前肢抓住猎物的臀部并将其拖倒。随后,捕食者会移动到猎物前方,并对腹部(Akersten, 1985)或喉咙(Antén and Galobart, 1999)施加致命咬伤。无论哪种情况,通过将猎物翻滚至仰卧姿势,咬合会更易完成。在另一种模型中,捕食者会与猎物并行奔跑,并用前肢控制其前端和肩部,以阻止其继续前进。在此过程中,捕食者后肢稳固站立,一只前爪压住猎物肩部,另一只按住头部,并通过扭转头部使颈部弯曲以便撕咬(Martin, 1980)。这种行为模式与牛仔制服公牛的方式类似,可称为‘制牛模型(bulldogging model)’。Kurtén(1952)曾提出该模型的变体,他认为现代熊科动物是采用此类猎杀行为的代表。这两种模型并非互斥,同一个体(尤其是锯齿虎(Homotherium))可能在不同情况下使用不同策略。Martin等(2001)指出,若存在腹部撕咬行为,则更可能是弯刀齿(scimitar-tooth)掠食者(如锯齿虎(Homotherium))的特征,而马刀齿(dirk-tooth)掠食者(如刃齿虎(Smilodon))则更倾向于攻击喉咙。
解剖学研究揭示了支持这两种行为模式的线索。Andersson(2004)提出,与追击型掠食者不同,伏击型掠食者也会与猎物缠斗。缠斗者的肘关节宽大,非缠斗者则具有狭窄且盒状的关节。肘部形态需要在负荷传递与稳定性之间取得平衡(Jenkins, 1973)。肘关节的旋后功能有助于操控猎物,但在需要稳定且受限关节运动的奔跑动物中会退化(Andersson and Werdelin, 2003)。
这两种假定的掠食行为模式会导致不同的肌肉附着点应力,有时甚至会超过附着点的弹性模量(肌肉-骨骼界面)。其结果便是肌肉附着点的钙化/骨化,形成外生骨疣。外生骨疣的位置可反映受影响的肌群,以及重复施加力的方向与性质。"
霍夫曼(Hoffman,1993年,第52页)描述了一块刃齿虎(Smilodon)的股骨,其上有一个“丑陋的、瘤状增生”,这是由于内收肌反复附着损伤造成的。这正是对一种需要反复用后腿站立的动物所预期的应力反应。在伏击攻击中,牢固的腿部“固定”需要强大的内收力。霍夫曼(1993年)还在刃齿虎(Smilodon)的肩胛骨上观察到了以骨赘形式突出的三角肌附着点,这也是反复使用前臂作为稳定器以扭弯猎物颈部所预期的反应。
据报道,刃齿虎(Smilodon)的骨赘影响了上肢的屈肌腱和下肢的伸肌腱(Moodie,1923年;Heald,1989年;McCall等,2003年),这显示了后腿站立时进行缠斗所预期的应力分布。足部对跖行姿势的适应也支持了攻击时的站立姿态。巨颏虎(Megantereon cultridens)桡骨上的应力性骨折也表明了类似的行为模式(图3.1A)。该物种存在愈合的青枝骨折,表明其在生命早期曾受伤,进一步支持了类似的缠斗行为。
古病理学(paleopathology),即对古代疾病与创伤的研究,为我们理解已灭绝动物的行为提供了重要线索。从这个角度来看,该领域与遗迹学(ichnology)——对痕迹化石的研究——存在交叉,甚至可视为其分支学科。因为化石记录中的疾病表现(如其他痕迹化石一样)源于生物活动的遗留,而行为活动会随个体死亡终止,因此即便痕迹化石证据丰富,仍难以将其与特定个体直接关联。最终,我们通常只能依赖形态学上相近的现代物种进行类比推论。
然而,某些动物(如剑齿猎手(saber-tooth)食肉动物)缺乏相似的现代类比对象,导致其行为解读充满争议。由于病理学(pathology)直接关联化石生物的骨骼遗存,它成为填补现代类比缺失空白的有力工具。本研究拟通过古病理学分析(paleopathologic analyses),深入探究剑齿虎(saber-tooth cats)的行为模式。
掠食行为
"关于剑齿动物的掠食行为,有两种基本模型似乎是合理的。在第一种模型中,捕食者通过短距离追逐(可能从后方)捕获猎物,用前肢抓住猎物的臀部并将其拖倒。随后,捕食者会移动到猎物前方,并对腹部(Akersten, 1985)或喉咙(Antén and Galobart, 1999)施加致命咬伤。无论哪种情况,通过将猎物翻滚至仰卧姿势,咬合会更易完成。在另一种模型中,捕食者会与猎物并行奔跑,并用前肢控制其前端和肩部,以阻止其继续前进。在此过程中,捕食者后肢稳固站立,一只前爪压住猎物肩部,另一只按住头部,并通过扭转头部使颈部弯曲以便撕咬(Martin, 1980)。这种行为模式与牛仔制服公牛的方式类似,可称为‘制牛模型(bulldogging model)’。Kurtén(1952)曾提出该模型的变体,他认为现代熊科动物是采用此类猎杀行为的代表。这两种模型并非互斥,同一个体(尤其是锯齿虎(Homotherium))可能在不同情况下使用不同策略。Martin等(2001)指出,若存在腹部撕咬行为,则更可能是弯刀齿(scimitar-tooth)掠食者(如锯齿虎(Homotherium))的特征,而马刀齿(dirk-tooth)掠食者(如刃齿虎(Smilodon))则更倾向于攻击喉咙。
解剖学研究揭示了支持这两种行为模式的线索。Andersson(2004)提出,与追击型掠食者不同,伏击型掠食者也会与猎物缠斗。缠斗者的肘关节宽大,非缠斗者则具有狭窄且盒状的关节。肘部形态需要在负荷传递与稳定性之间取得平衡(Jenkins, 1973)。肘关节的旋后功能有助于操控猎物,但在需要稳定且受限关节运动的奔跑动物中会退化(Andersson and Werdelin, 2003)。
这两种假定的掠食行为模式会导致不同的肌肉附着点应力,有时甚至会超过附着点的弹性模量(肌肉-骨骼界面)。其结果便是肌肉附着点的钙化/骨化,形成外生骨疣。外生骨疣的位置可反映受影响的肌群,以及重复施加力的方向与性质。"
霍夫曼(Hoffman,1993年,第52页)描述了一块刃齿虎(Smilodon)的股骨,其上有一个“丑陋的、瘤状增生”,这是由于内收肌反复附着损伤造成的。这正是对一种需要反复用后腿站立的动物所预期的应力反应。在伏击攻击中,牢固的腿部“固定”需要强大的内收力。霍夫曼(1993年)还在刃齿虎(Smilodon)的肩胛骨上观察到了以骨赘形式突出的三角肌附着点,这也是反复使用前臂作为稳定器以扭弯猎物颈部所预期的反应。
据报道,刃齿虎(Smilodon)的骨赘影响了上肢的屈肌腱和下肢的伸肌腱(Moodie,1923年;Heald,1989年;McCall等,2003年),这显示了后腿站立时进行缠斗所预期的应力分布。足部对跖行姿势的适应也支持了攻击时的站立姿态。巨颏虎(Megantereon cultridens)桡骨上的应力性骨折也表明了类似的行为模式(图3.1A)。该物种存在愈合的青枝骨折,表明其在生命早期曾受伤,进一步支持了类似的缠斗行为。