Convergent function, divergent form: Shared diets do not produce shared adaptive zones in mammalian mandibular evolution
尽管拥有相似的饮食专业化特征，但蝙蝠、食肉目动物和灵长类动物演化出了截然不同的下颌形状与适应区，这主要是由它们各自独特的系统发育历史而非趋同的生态压力所驱动。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
想象一下，你走进一座宏伟而古老的图书馆，这里的每一本书都讲述着一个不同动物家族的故事。几十年来，科学家们一直痴迷于一个特定的问题：如果两个来自完全不同家族的动物最终吃着完全相同的食物，它们最终会变得长得一样吗？这个想法被称为“趋同演化”。把它想象成两位来自不同国家的厨师，他们从未见过面，却都决定制作巧克力蛋糕。如果他们遵循相同的食谱（饮食），你可能会预期他们的蛋糕看起来和尝起来完全一样。在动物世界中，这意味着蝙蝠、狼和猴子如果都以昆虫为食，它们的颌骨最终应该进化得看起来完全一样。这是一个诱人的故事，因为它暗示大自然为每项工作都有一套单一且完美的蓝图。但如果这些厨师拥有不同的烤箱、不同的工具，或者不同的家族食谱，迫使他们以完全不同的方式去烘焙蛋糕呢？这正是这篇论文试图解决的谜团。
研究人员决定使用哺乳动物最重要的进食工具——下颌（或称下骨）——来测试这个“相同饮食，相同外观”的想法。他们观察了三类截然不同的哺乳动物：蝙蝠、食肉目（如狼、熊和猫）以及灵长目（猴子、类人猿和人类）。这三个群体在超过9elsen 9000万年前就从共同祖先中分化出来，因此它们之间的差异就像鸟类与鱼类一样大。然而，它们都独立地进化出了相似的食性：有些吃肉，有些吃水果，有些吃叶子，还有些吃昆虫。科学家们问道：如果一只食果蝙蝠和一只食果猴子承担着同样的任务，它们是否建造了同一种类型的颌骨？
为了找出答案，团队扫描了520个不同物种颌骨的3D形状。他们不仅仅测量了颌骨的大小；他们还利用高科技数学方法，绘制出每一块骨头精确的曲线、凸起和角度。然后，他们将这些形状与动物的饮食及其家族树进行了对比。
结果带来了一个剧情转折。科学家们发现，共同的饮食并不会产生共同的颌骨形状。 尽管食果蝙蝠和食果猴子吃同样的食物，但它们的颌骨看起来完全不同。相反，颌骨的形状主要由动物的家族历史决定。这就像蝙蝠的颌骨被造得像一根细长的钓鱼竿，而猴子的颌骨则被造得像一把坚固且短小的锤子。尽管它们都在尝试咬开水果，但使用的却是完全不同的工具。这项研究表明，这三类动物生活在不同的“适应区”——基本上，它们在遵循不同的游戏规则。蝙蝠的颌骨形状受飞行和利用回声定位的需求所驱动，而灵长类的颌骨形状则受其头骨和大脑如何契合在一起的影响。
然而，当你观察得更仔细时，故事变得更有趣了。虽然这三类动物在整体层面上并不相似，但每个群体内部的规则是不同的。对于蝙蝠和食肉目而言，饮食在塑造其颌骨方面确实发挥了重要作用。如果一只蝙蝠吃硬坚果，它的颌骨会发生变化以应对这种压力，就像狼的颌骨会随着它吃韧性强的肉而改变一样。但对于灵长类而言，饮食几乎无关紧要。它们的颌骨形状更多是由其特定的家族分支和行为驱动的——比如如何猴需要一种特殊的颌骨来发出响亮的叫声——而不是由它们吃什么驱动。
最后，这篇论文表明，大自然的创造力比我们想象的要丰富。并不存在一种用于食用水果或肉类的“完美颌骨”。相反，进化找到了许多不同的方式来解决同一个问题。这就像是在说，虽然你可以用微波炉、烤箱或营火来烘焙蛋糕，但最终的成品可能会根据你最初拥有的设备而呈现出不同的外观和味道。这项研究表明，要了解一个动物是如何进食的，你不能只看它的菜单；你必须观察它的家族历史、体型大小以及它所继承的独特工具。颌骨是一个复杂的机器，饮食只是其中的一个齿轮，而有时，家族历史才是真正驱动引擎的力量。
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