布里斯託大學和開放大學的研究人員提出，最早的大型陸地掠食者之所以能在演化中取得成功，是因為它們需要提升自己的殺戮能力。哺乳動物的前身統治地球約6000 萬年，遠早於第一隻恐龍的誕生。在距今3.15 億年到2.51 億年之間，它們逐漸成為陸地上的頂級食肉動物。

異齒龍是二疊紀早期（約298-2.72 億年前）的早期掠食性合弓動物。(陳列於加拿大皇家泰爾博物館）。資料來源：Suresh A. Singh。

研究人員研究了肉食性合趾類動物的顎骨解剖和體型，利用這些特徵重建了這些古代食肉動物可能的進食習慣，並繪製了它們的生態進化圖。他們發現，大約在2.7億年前，合趾目動物的下顎功能發生了重大轉變，這與捕食行為的重大轉變有關，對我們最早祖先的演化有重要影響。

隨著草食動物的體型越來越大，速度越來越快，肉食動物為了生存，開始適應成為體型更大、捕食能力更強的食肉動物。

捕食適應性的關鍵演化轉變

第一作者、布里斯托爾地球科學學院的蘇雷什辛格博士解釋說：”早期的合弓動物，如著名的異齒龍，有很長的下顎和很多牙齒，以確保一旦捕獲獵物，獵物就無法逃脫。然而，我們發現頜部功能發生了變化，頜部變得更短，肌肉效率更高，集中在頜部前端的牙齒更少–這些頜部適應於進行深而有力的咬合。”

“這一變化表明，後來的合體食肉動物更注重重創獵物，從而更快地殺死獵物。在這些後來的合弓動物中，有最早的劍齒食肉動物！這一變化突出表明，捕食者面臨著來自獵物的新的選擇性壓力。”

二疊紀晚期（約25.9-2.52 億年前）的狼蜥獸，一種更高級的肉食性合趾目動物，也是最早的劍齒食肉動物之一。(陳列於加拿大皇家安大略博物館）。資料來源：Suresh A. Singh

這項發現為合趾目動物進化的關鍵一步提供了重要的背景。”這項研究的合作者阿明-埃爾斯勒（Armin Elsler）博士補充說：”一直以來，合趾目頜骨的重組都被認為是哺乳動物進化的重要一步。”這些變化不僅提高了頜骨的效率，還標誌著頜骨最早的重新發育，這也造就了哺乳動物複雜的耳朵。是什麼推動了這第一步？我們的研究表明，部分原因是來自獵物的生態壓力”。

對現代進化論認識的影響

共同作者湯姆-斯塔布斯（Tom Stubbs）博士說：”下顎功能轉變的時間與新的更大更快的食草動物的進化相吻合，這種食草動物會給捕食者帶來更大的挑戰。食肉動物受傷或被殺的風險增加了，所以一些近體食肉動物變得更大、更善於殺戮，以克服這些風險”。

這一轉變反映了捕食者與獵物之間相互作用的新動態，顯示陸地上的生命發展得更快了。

資訊圖表展示了下顎功能解剖學和身體大小的差異，以及在研究中發現的古代食肉類合趾目動物更多類似哺乳動物行為的潛在生態推論。圖片來源：Suresh A. Singh 的作品。圖片插入來源：克魯格目擊高清。

古生代晚期是動物首次開始完全在陸地上生活、進食和繁殖的時期，該研究的共同導師邁克-本頓（Mike Benton）教授說，”它們完全變成了陸生動物，在新的棲息地定居，並在遠離它們以前依賴的水生環境的內陸開發新資源。我們的研究結果表明，隨著這些早期陸生動物越來越適應陸地生活，它們所面臨的選擇性壓力也發生了變化–捕捉另一種能夠快速移動並長得更大的動物要比捕捉滑溜溜的小魚或兩棲動物困難得多。”

艾蜜莉-雷菲爾德（Emily Rayfield）教授也是這項研究的共同導師。她補充說：”捕食者與獵物之間的相互作用是當今動物行為的重要驅動力，因此，透過數百萬年的解剖進化看到這種影響，並發現它們有可能推動我們自身進化史上的一些重大飛躍，是一件非常了不起的事情。它凸顯了古生物學家如何利用形式與功能之間的關係來探索不同的史前動物可能是如何生活的，這可以告訴我們很多關於地球上生命進化的資訊.”

研究人員還發現，合體食肉動物的形態多樣性在這一轉變之後有所增加，在二疊紀中晚期–大約2.65-2.51 億年前–增加了適應更快撕咬速度或更強撕咬力的新功能類群。透過評估這些新食肉動物物種的大小在不同群落中的比較，他們意識到這些群落可能已經開始與現代食肉哺乳動物的群落非常相似。

編譯來源：ScitechDaily