晚侏罗世蜥脚类恐龙动物群的牙齿微磨痕纹理分析揭示行为、生态与栖息地信号

（编辑推荐）本研究通过牙齿微磨痕纹理分析（DMTA）技术，首次系统比较了北美、葡萄牙和坦桑尼亚晚侏罗世蜥脚类恐龙三个动物群的牙齿磨损模式，揭示了不同气候区对巨型植食性恐龙摄食行为的差异化影响，为古生态位分化、迁徙行为和栖息地适应性提供了直接证据。

　　

牙齿微磨痕纹理分析揭示行为、生态与栖息地信号

摘要

晚侏罗世生态系统中，蜥脚类恐龙作为陆地最大巨型植食动物占据主导地位。研究团队通过牙齿微磨痕纹理分析（Dental Microwear Texture Analysis, DMTA）技术，对北美（莫里森组）、葡萄牙（洛里尼扬组）和坦桑尼亚（坦达古鲁组）三个约1.5亿年前的蜥脚类动物群进行比较，发现不同气候区对牙齿磨损模式产生显著影响，揭示了栖息地环境与生态位分化的关联。

主要发现

牙齿形态与磨损模式的关系
研究首次系统区分了颊侧面（buccal）与咬合面（occlusal）的磨损差异。宽齿冠的圆顶龙科（Camarasauridae）和图里亚龙类（Turiasauria）因牙齿间直接咬合接触，咬合面表现出更高的粗糙度（Sa、Vv等参数）和复杂度（Asfc、Sdr）。而鞭尾类（Flagellicaudata）的铅笔状牙齿仅尖端形成磨损面，其颊侧面复杂度反而高于咬合面。

生态位竞争证据
在葡萄牙动物群中，共存的圆顶龙科与图里亚龙类显示出显著不同的DMTA模式（P<0.05），表明存在生态位分化以避免竞争。值得注意的是，北美圆顶龙科的磨损特征与葡萄牙图里亚龙类高度重叠，暗示在缺乏竞争物种时，不同类群可能占据相似生态位。

迁徙行为的磨损证据
圆顶龙科在所有气候区均表现出极低的磨损变异度（变异系数<15%），支持其可能通过迁徙追踪偏好食物资源的假说。这与早前同位素研究提出的圆顶龙季节性迁移结论吻合。相反，鞭尾类磨损模式的高变异性（变异系数达35-50%）反映其广食性特征，可能通过饮食季节性调整减少迁徙需求。

栖息地环境的影响
坦桑尼亚样本展现出最高的磨痕复杂度（Asfc均值2.8±0.6）和沟壑密度（medf 12.3±3.1/cm），显著高于葡萄牙和北美样本（P<0.01）。这种差异主要归因于坦达古鲁组邻近古沙漠带（16-32°S古纬度）带来的风成磨蚀物，而非植物内在磨蚀剂（如植硅体）差异。葡萄牙动物群则显示出最低的磨蚀负荷，反映其湿润气候下的低磨蚀环境。

讨论

方法学创新
DMTA参数中，体积参数（Vm、Vv）和峰谷高度（Sz）对硬质食物敏感，而复杂度（Asfc）和各向异性（epLsar）能有效区分外部磨蚀物（如沙粒）与植物内在磨蚀。研究首次在恐龙中验证了哺乳动物研究建立的这些关联。

生态启示
早期分支的泰坦巨龙形类（Titanosauriformes）在坦桑尼亚与葡萄牙间的显著差异（PC1贡献率68%），证实气候驱动的栖息地差异对摄食策略的塑造作用。特别是坦桑尼亚的腕龙科（Brachiosauridae）因适应高磨蚀环境，发展出独特的牙齿纹理特征。

结论

该研究证实DMTA不仅能反映食性偏好，还能揭示古生态系统中的竞争关系和迁徙行为。通过整合古气候、植物群落和形态功能学证据，为理解晚侏罗世巨型植食动物的生态适应机制提供了新范式。