更新世西西里狼种群形态计量学与古生物学研究揭示岛屿适应与早期驯化线索

这篇研究首次对更新世西西里狼(Canis lupus)种群进行了系统的形态计量学分析，通过对数比图(log-ratio diagrams)和主成分分析(PCA)等方法，揭示了该岛屿种群在体型和牙齿比例上的显著变异。研究发现部分个体表现出独特的齿列模式和严重牙齿磨损，可能反映了生态特化或早期驯化过程。该研究为理解食肉动物在岛屿环境中的适应机制提供了重要线索。

　　

更新世西西里狼种群的形态计量学与古生物学研究

1 引言

灰狼(Canis lupus)作为分布最广的食肉动物之一，具有复杂而漫长的进化历史。最新研究表明，欧洲最早的明确狼化石记录来自意大利罗马的Ponte Galeria遗址，年代为406±2.4ka。西西里岛在中晚更新世经历了多次动物群更替事件，与墨西拿海峡的古地理变化密切相关。虽然对更新世草食动物群的研究较为深入，但对食肉动物的关注相对较少。

2 地质背景

研究材料来自西西里岛西北部的七个化石点：Carburangeli洞穴、Zà Minica洞穴、Marasà洞穴、Arena洞穴、San Ciro洞穴、Cannita洞穴和San Teodoro洞穴。这些遗址的年代跨度从中更新世延续至晚更新世，部分可能延续至全新世。San Teodoro洞穴的放射性测年数据显示其年代约为32,000±4,000年前，属于MIS 3阶段。

3 材料与方法

研究材料包括颅骨(下颌骨、上颌骨碎片和孤立牙齿)和颅后骨骼(长骨、掌骨、指骨、肩胛骨碎片)。形态计量分析采用Von den Driesch的标准测量方法，并运用对数比图和主成分分析(PCA)等方法。体重和肩高通过多元回归方程估算。

3.1 描述材料

研究描述了来自各遗址的大量标本，包括：

• ZM30：来自Zà Minica洞穴的头盖骨碎片

• CN126：来自Cannita洞穴的右下颌碎片

• GC8：来自Carburangeli洞穴的右下第二臼齿

• MA245-1和MA245-2：来自Marasà洞穴的左下颌碎片

• GA4：来自Arena洞穴的右下颌

• ST50和ST51：来自San Teodoro洞穴的下颌

4 结果

4.1 肩高估算

采用K.M. Clark方法估算显示：

• Cannita洞穴个体肩高最低(54.24cm)

• Arena洞穴个体肩高63.18cm

• Marasà洞穴个体肩高范围61.02-63.83cm(平均62.25cm)

4.2 体重估算

采用三种方法估算西西里狼体重：

• Flower方法(基于M₁长度)

• Finarelli和Flynn方法(基于M₁面积)

• Campione和Evans方法(基于长骨周长)

结果显示：

• San Ciro洞穴个体体重最大(近42kg)

• San Teodoro洞穴个体约36kg

• Marasà洞穴个体约32kg

• Arena洞穴的Canis lupus平均28kg，Canis sp.约23kg

4.3 形态计量分析(牙齿元素)

对数比图显示：

• San Ciro洞穴标本体型最大

• San Teodoro洞穴标本大于现代意大利狼平均

• Marasà洞穴标本与现代意大利狼相似

• Arena洞穴标本牙齿尺寸明显较小

主成分分析(PCA)显示：

• San Ciro个体接近意大利北部Buco del Frate的狼

• Arena洞穴的Canis sp.标本与现代家犬聚类

4.4 形态计量分析(颅后元素)

肱骨远端宽度(Bd)分析显示：

• San Teodoro洞穴和Marasà洞穴标本值较大

• Arena洞穴标本值明显较小

5 讨论

研究结果表明：

1. 西西里更新世狼群显示出广泛的形态计量和体型变异

2. 意大利更新世狼的表型多样性可能主要由年代和生态因素驱动

3. Arena洞穴的Canis sp.标本表现出独特的齿列模式，可能反映：

   • 生态特化(如更杂食性或硬食性饮食)

   • 早期驯化过程

6 结论

1. 对西西里西北部七个遗址的更新世狼遗骸分析揭示了广泛的形态计量和体型变异

2. 这些结果支持意大利更新世C. lupus种群表型多样性主要由年代和生态因素驱动的假说

3. Arena洞穴Canis sp.标本的独特形态可能反映生态特化或早期驯化过程

这项研究为理解食肉动物在岛屿环境中的适应机制提供了重要线索，也为进一步研究狼的进化历史和生物地理学奠定了基础。未来需要通过更广泛的采样和遗传学分析来验证这些发现。