首次測試古脊椎動物的進食方式
異甲類口腔板圖。來源：uux.cn/Madleen Grohganz
（神秘的測試地球uux.cn）據布里斯托爾大學：布里斯托爾大學的科學家們使用新技術研究了最古老的脊椎動物之一、已經滅絕的古脊無頜異甲類的進食方式，并將其排除在外。椎動
這項發表在《脊椎動物古生物學雜志》上的進食研究結果表明，異口綱動物口腔板上的首次前向小齒（小齒狀結構）并不適應濾食。這篇論文的測試標題是“使用計算流體動力學測試翼翅類異食癖的假說”。
人類深層進化史的古脊一個主要理論是，早期脊椎動物的椎動祖先是從無脊椎濾食動物進化而來的，遵循著主動捕食食物的進食趨勢。
布里斯托爾古生物學研究小組的首次主要作者馬德琳·格羅根茲說:“脊椎動物的起源，即我們自己的測試進化譜系，被廣泛認為是古脊進化歷史上最重要的事件之一。早期脊椎動物進化是椎動生物學家和古生物學家爭論不休的話題，仍有許多未解決的進食問題。
“作為最古老的脊椎動物之一，已經滅絕的無顎異甲類是這一進化情景的關鍵。但是沒有人能弄清楚它們的進食方式，不管它們是濾食性還是食肉性。使用現代計算古生物學方法，我們的研究是首批積極測試這些早期無頜脊椎動物進食模式假設的研究之一。”
異甲類擁有棒狀口腔板的攝食裝置，口腔外有一排向前的小齒。面向前的方向以前被解釋為適應懸浮液進料。
為了驗證這一假設，研究小組使用了計算流體動力學（CFD），這是一種來自工程學的技術，用于模擬流體流動及其與固體的相互作用。他們模擬了2D模型周圍的水流，該模型由一排排向前和反向的小齒組成，因此他們可以評估這些方向是否會產生與懸浮喂食有關的流體動力學再循環模式。
所有被測試的模型，無論小齒方向如何，都顯示出相似的流動、速度和渦度模式。再循環模式、最高速度和渦度直接在小齒頂部和小齒之間的空間中形成。
基于這些分析，研究小組否定了小齒定向是對懸浮喂養的一種特殊適應的假設。小齒僅出現在口腔板最末端的側面，并且可以替代地用于防止材料、過大的食物顆粒、沉積物顆粒或寄生蟲在板之間滯留。
馬德琳說:“我們的研究是第一個積極測試早期無頜脊椎動物進食模式假設的研究，而不是進行約束性很差的推斷。
“這是更好地了解早期無頜脊椎動物的進食模式、測試進化情景并最終為早期脊椎動物進化提供更多信息的重要一步。”
藝術家印象pteraspididae，已滅絕的異甲類脊椎動物家族。信用:uux.cn/田村伸信
異甲類喂養的確切性質仍然是一個懸而未決的問題。其他提出與主動啃咬或覓食有關的機械功能的攝食假說仍有待檢驗。
Madleen補充說:“為此，我們需要更好地了解整個口腔板裝置的原始3D幾何形狀，這可以通過研究關節標本而不是孤立的口腔板來獲得。
“我們可以使用這些口腔器官重建來限制口腔板的可能移動，并在進一步的計算功能測試中使用這些模型。這將使我們能夠獲得關于異甲類進食模式的詳細知識，這對闡明早期脊椎動物進化至關重要。
“早期無頜脊椎動物的先前進食模式假說主要是基于約束較差的推論。但是使用計算古生物學方法，我們能夠實際測試和拒絕其中一種進食模式假設。”
相關文章：