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科研进展

重建无角犀类的系统发育关系

发表日期:2023-03-08来源:放大 缩小

  古脊椎所邓涛研究团队近日在国际期刊《Frontiers in Ecology and Evolution》在线发表文章,系统梳理了犀牛诸多特征的演化趋势,厘清了无角犀亚科内部分类群的系统发育关系,及其与真犀科其他类群的系统关系,提出了新的观点,为进一步准确而细致的系统分类工作奠定了基础。

  犀牛是新生代哺乳动物演化最具有代表性的类群之一,在从始新世到第四纪的漫长历史中,曾有100多个属活跃在陆地生态系统的不同生境下。现生的犀牛都有一支或两支角,这是它们自我保护和争斗的重要武器,可以用来抵抗捕食者,或与同种其他个体格斗,甚至与人类战斗。然而,在地质历史中,许多犀牛是无角的,只是在进步的犀牛中角才比较常见。犀牛角的存在和生长位置与下门齿的强度成反比:角强大的犀牛,下门齿缺失或很弱小,而下门齿强大的犀牛,角缺失或仅有一支很弱的小角。无角犀亚科(Aceratheriinae)归属于犀超科(Rhinocerotoidea)真犀科(Rhinocerotidae),是其中地史分布跨度最大、形态特化程度却最低的类群,见于旧大陆和北美的渐新世到新近纪地层,其系统发育关系和分类框架亟待修订。目前的犀类系统发育分析多基于真犀科其他类群,较少考虑无角犀亚科的形态,缺少针对性数据矩阵和指导性的系统关系意见。

1真犀科不同属种下门齿的形态对比

  该研究针对真犀科诸多类群的形态特征,在已有的基于形态学数据的矩阵中,对其中33个特征进行了修订,新增加了80个特征。同时,为了分析无角犀亚科与真犀科内其他类群的系统关系,所用分类单元涉及了真犀科内主要类群,除了归入无角犀亚科的类群外,还包括板齿犀亚科和真犀亚科,共计50个分类单元。在该文的系统发育分析中,为了发现更多可能的系统关系解释并检验结果的一致性,对特征的设定考虑了有序和无序两种情况。针对分析产生的最简约树,讨论系统发育关系和特征演化趋势。

2真犀科不同属种前后脚骨形态

  该研究重新定义无角犀亚科为:无角犀属Aceratherium、矮脚犀属Teleoceras和巨獠犀属Aprotodon的最近共同祖先,及其所有后裔。在讨论了无角犀亚科的演化趋势之后,将其鉴定特征修订为:中等或大型的犀牛,身体有变得宽短的趋势。鼻角的发育存在个体差异。鼻切迹较深,位于P3-M1水平。眶下孔位于鼻切迹下方。下门齿增大,上门齿增大或退化缺失。颊齿特化程度低,上前臼齿保留了发育连续的舌侧齿带,但上臼齿的舌侧齿尖收缩已经很发达。脚骨的第五掌骨发育。随着身体变得宽短,肢骨变得粗壮,尤以远端脚骨最为明显。

3重建的真犀科系统发育关系

  最简约树的结果表明,并不能简单地将无角犀族的概念等同于无角犀亚科。无角犀族和矮脚犀族为无角犀亚科内两个较为特化的类群,前者包括5个属Subchilotherium, Aceratherium, Peraceras, ChilotheriumShansirhinus;后者包括3个属Prosantorhinus, BrachypotheriumTeleoceras。同时,分析结果出现了两个新的分支,可能代表了该亚科内2个新的类群:其一包括2个属AprotodonMesaceratherium;其二包括3个属Hoploaceratherium, AcerorhinusAphelops。另有部分分类单元代表了该亚科内的早期分支。

  该研究受国家自然科学基金、中国科学院先导专项等项目资助。河南中医药大学卢小康博士为第一作者,古脊椎所邓涛研究员为通讯作者。

原文链接:https://doi.org/10.3389/fevo.2023.1005126
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