形态与发育的纽带：基于模式级联模型探究有蹄类前臼齿摩尔化演化的奥秘

来自全球多机构的研究人员针对有蹄类前臼齿(p4)与臼齿(m1)独立发育模式与高频摩尔化演化的矛盾，创新性应用2D几何形态测量学，通过分析16种偶蹄类和18种奇蹄类p4-m1边界咬合面齿尖共变模式，发现两类群显著差异可能源于发育异时性。该研究首次建立可推广的形态计量学方法，为牙齿演化发育生物学提供新视角。

　　

有蹄类哺乳动物的前臼齿展现出从类臼齿形态(molariform)到类犬齿形态(caniniform)的连续变异光谱，这种被称为前臼齿相对摩尔化(molarization)的特征，使得这些特化的牙齿能与臼齿协同完成研磨咀嚼功能。有趣的是，摩尔化程度与食性生态位显著相关，使颊齿形态成为重建现生及古生物食性的关键指标。

最新发育生物学研究发现，哺乳动物前臼齿(premolars)与臼齿(molars)存在独立的模式形成机制，这便引出一个核心矛盾：既然两类牙齿发育解耦，为何有蹄类前臼齿的摩尔化演化如此频繁？研究者们运用几何形态测量学(geometric morphometrics)框架，创造性将模式级联模型(patterning cascade model)应用于偶蹄类(Artiodactyla)和奇蹄类(Perissodactyla)的下颌p₄
-m₁
边界研究。

通过对34个物种二维咬合面齿尖的系统分析，结合考虑系统发育背景的模块化检验，发现两类有蹄类在p₄
-m₁
共变模式上存在显著分野。这种差异可能源自前臼齿与臼齿发育时钟的异时性(heterochrony)调控——就像发育交响乐中不同乐器组的节奏错位，最终塑造出迥异的形态协奏曲。该研究建立的简易二维形态计量方案，为探索牙齿演化发育(evo-devo)提供了可复用的方法学工具。