大象祖先的鼻子究竟有多發達？

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大象最引人注目的特征之一就是擁有柔軟靈活的象鼻，象鼻是脊椎動物中最靈敏的器官，具有至少4萬條肌肉和極度發達的神經系統。大象的祖先類群的鼻子發達程度又如何呢？

在一項最新的成果中，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員王世騏、鄧濤等對長鼻類下頜的多樣性和演化歷程，以及其與象鼻的共同演變進行了深入的研究，揭示了早期象類的取食方式和有關器官的獨特演變過程。相關研究發表于eLife。

早在1700萬—1500萬年的中中新世，早期象類中的明星物種，具有鏟子狀下頜的鏟齒象已經發展出了用鼻子卷住植物配合下頜切斷植物的進食的方式，這是象鼻子最早實現卷握功能的證據。

在這項研究中，科研人員對鏟齒象、嵌齒象和豕棱齒象這三類主要的長頜乳齒象進行功能形態對比研究，發現它們的下頜形態各不相同。

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有限元力學分析結果以及古生態環境重建。郭肖聰繪

此后，研究人員又深入研究了三種象類的食性和取食方式，結果表明鏟齒象、豕棱齒象和嵌齒象具有不同的采食方式和生活環境：鏟齒象生活在較開闊的環境之中，其下頜只適于切割豎直生長的植物，鏟齒象是利用靈活的鼻子卷握住植物，再用下頜進行水平切割，這種采食方式具有非常高的效率；豕棱齒象生活在比較封閉的環境之中，適于切割水平或傾斜生長的枝條，它用鼻子輔助壓住枝條，然后配合下頜完成采食；嵌齒象的生境介于兩者之間或者與兩者都重合，它的采食方式是多樣化的，在林地和草地都能較好地適應。

這項研究認為，對于早期象類，伸長的下頜和下門齒是主要的取食器官，而象鼻僅僅作為輔助工具，不同下頜形態的早期象類具有不同的生態適應性。隨著生態環境逐漸變得干冷，鏟齒象更能適應相對開闊的生態環境，以草本植物為食，最終促進了象鼻抓握功能和靈活性的發展。

鏟齒象向開闊生境的擴張由于晚中新世初的托爾托納極熱事件引起的包括鏟齒象在內的滅絕事件而終止，但嵌齒象類接替鏟齒象類，持續擴散到晚中新世的開闊生境之中，在象鼻持續向更高的靈活性和更強的抓握功能的演化過程中，象類的取食功能完全轉移到長鼻，最終導致了原來的采食器官——下頜和下門齒的縮短。正因如此，該研究指出，開闊環境中采食行為的適應性是象鼻抓握功能演化的“催化劑”。

研究人員表示，這項研究對于我們認識大象這一重要類群所擁有的象鼻和下頜演化與生態背景提供了重要的證據，并為理解長鼻類如何適應環境，環境變化如何塑造獨特器官的演變提供了新的見解。