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揭秘头骨之谜

2019-07-23 09:21:52  来源:新浪科技

在许多种类的动物中,它们的头骨是由几十块骨骼组成的,图中呈现的是短吻鳄的头骨,它的头骨是由50多块骨骼构成。迄今发现头骨数量最多的是一种远古灭绝鱼类,多达156块。

在许多种类的动物中,它们的头骨是由几十块骨骼组成的,图中呈现的是短吻鳄的头骨,它的头骨是由50多块骨骼构成。迄今发现头骨数量最多的是一种远古灭绝鱼类,多达156块。

新浪科技讯 北京时间7月23日消息,据美国生活科学网站报道,人类头骨中有多少块骨头?你可能会认为头骨仅是两块骨骼构成:上部头骨和下颌,但事实上头骨更加复杂,并且是由更多的骨骼构成,甚至超出你的预想。

一些动物在幼年期和成长期头骨中有许多块骨骼,尽管这些骨骼后来融合在一起。然而,一些动物达到成年期时头骨仍是由几十块骨骼组成。

为什么动物头骨中有许多骨骼,哪种动物头骨中的骨骼数量最多呢?

人类头骨中骨骼数量为22块:8块颅骨、14块面骨。前额骨是叫做额骨的一块骨骼,实际上是由新生婴儿两块独立骨骼伴随成长而融合在一起。相比之下,鳄鱼头骨大约有53块。前不久,美国俄亥俄州立大学威特默尔实验室研究人员在推特上分享了一张鳄鱼头骨碎裂的照片,从而证实了这一惊人数字。他们将鳄鱼50多块头骨摆放得整整齐齐,很难将生活在泥潭底的掠食者联系在一起。我们也可以使用CT数据,将鳄鱼头骨以数字化方式分离,但是也需要花费精力制作“模拟标本”。

纽约州立大学布法罗分校功能解剖学家杰克·特森(Jack Tseng)称,哺乳动物胎儿大约有43块发育中的骨部骨骼,但是多数骨骼在其发育生长过程中逐渐融合在一起。你可能会发现有袋类动物头部骨骼数量与哺乳动物相近。

俄勒冈州立大学渔业和野生动物系副教授布莱恩·西德劳卡斯(Brian Sidlauskas)说:“迄今我们发现头部骨骼数量最多的动物达到156块,属于一种远古灭绝鱼类。鱼类头部骨骼数量各不相同,通常达到130块左右。”

该大学生物医学系解剖和古生物学教授拉里·威特默(Larry Witmer)称,脊椎动物头部骨骼数量是如何组合在一起以及哪些骨骼融合生长,物种之间存在很大差异,这些差异体现出脊椎动物头骨灵活程度。”

例如:鱼类头骨高度灵活,这种头部敏捷性是非常有必要的,与大多数脊椎动物相比,鱼类头部骨骼数量更多,融合骨骼较少。一些鱼类甚至还有第二副下颚——咽部下颚,它是从下颚内部延伸出来的,就像科幻恐怖电影《异形》中可怕的外星生物一样。为了保持头骨内部运动(“颅骨运动”),需要保持这些骨骼的机械性连接,从而指挥肌肉移动身体每个部位。

鱼类除了头部骨骼之外,还有鳃盖骨——覆盖在鳃部的4根融合骨骼。爱尔兰自然历史博物馆动物学馆长保罗·维斯卡迪(Paolo Viscardi)说:“一些两栖动物仍保留着鳃骨,尽管比鱼类鳃骨小一些,但其它所有脊椎动物都没有鳃骨。鱼的头骨比其它脊椎动物头骨结构更复杂,当你知道到所有其它脊椎动物源自一支鱼类分支时,便不足为奇了,因此在脊椎动物进化早期,它们的颅骨多样化发展存在瓶颈。”

他指出,这意味着其它脊椎动物的头骨形态相当“保守”,大多数只有22块骨骼,与陆地脊椎动物不同的是,鱼类不需要承受不断牵引它们头骨的重力,因此总体而言,鱼类头骨比陆地动物的头骨更轻、更加灵活。

对于鸟类而言,许多鸟类也有高度灵活的头骨。依据威特默的观点,鸟类头骨高度机动性源自它们的恐龙祖先进化逐渐失去一些头部骨骼,当小鸟刚孵化出来的时候拥有许多单独的头部骨骼,伴随着成长,这些单独头骨逐渐融合在一起。然而,它们的骨质眼环仍存留十几块单独骨骼。通常许多鸟类每只眼周围存在14-15块骨骼,两只眼的周围骨骼数量可达到30块骨骼,蜥蜴和一些鱼类也有骨质眼环,但是它的功能仍不清楚。

威特默说:“在动物进化的数百年历程中,一些头骨逐渐变大,也有逐渐变小,或者逐渐融合,甚至完全消失了。不同种群中头骨数量的变化是一件非常有趣的事情,它证实了动物进化可形成复杂多变的结构。”(叶倾城)

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