人类下巴竟是从鱼鳃进化而来？下巴强壮敏捷有利处理多样食物

据最新一期《科学进展》杂志刊发的论文，英国科学家发现，古人类的第一个下巴从鱼鳃进化而来，变得强壮和敏捷。研究人员认为，咬合的进化非常迅速，这被证明对人类和动物至关重要，因为它使他们能够处理更多种类的食物。

研究人员研究的生物之一是Dunkleosteus，它是一种顶级捕食者。
据报道，布里斯托尔大学的研究团队研究了一种呼吸结构如何变成咬合结构。几乎所有脊椎动物都有带牙齿的下颚，它们最早是在4亿多年前进化而来的。

研究人员此前知道，下巴是从鳃弓进化而来的，这是鱼类中支持其鳃的一系列结构。
专家们发现，化石记录中最早的颌骨在最大限度地提高它们的力量和速度之间陷入了权衡，但每种生物最终都以自己的方式进化了。

地球上最快的下巴是捕鼠蚁。
今天，地球上最快的下巴是捕鼠蚁，它关闭下巴的速度为78至145英里/小时，比一眨眼的时间快2300倍。

最强的是咸水鳄，它们可以以16460牛顿的咬合力关闭下巴，比人类的咬合力大30多倍。
研究人员收集了化石下巴在早期进化过程中的形状数据，并建立了数学模型来描述它们的特征。

2015年，一个新发现的颚骨化石表明，第一个人类祖先大约在280万年前出现在非洲，比人们想象的早40万年。
这些模型使研究小组能够推断出广泛的理论颚部形状，这些理论上的颌骨被测试了它们的强度，如它们在咬合过程中断裂的可能性有多大，以及它们的速度，它们可以多有效地被打开和关闭。

研究人员说，这两种功能是一种权衡，也就是说，增加强度通常意味着降低速度，反之亦然。这意味着人类祖先必须通过进化来找到颚部既强大又快速的最佳方式。
对比真实和理论上的颌骨形状发现，颌骨的进化一直被限制在具有最高速度和强度的形状上。

人类祖先必须通过进化来找到颚部既强壮又快速的最佳方式。这些图片从不同角度展示了在埃塞俄比亚Ledi-Geraru发现的颚骨。
具体来说，数据集中最早的颌骨是极其理想的，随着时间的推移，一些群体的进化已经偏离了这个最佳状态。这些发现表明，咬合的进化是非常迅速的。

研究人员研究的生物之一是Dunkleosteus，它是一种顶级捕食者，在大约3.82到3.58亿年前的泥盆纪时期称霸海洋。它可以快速地打开和关闭下巴，以提供一个强大和致命的咬合。
主要作者、布里斯托尔大学的博士生威廉·迪肯表示，下颚是啮齿动物的一个极其重要的特征。它们不仅极为普遍，而且几乎所有拥有它们的生物都以同样的方式使用它们。这使得颌骨对于研究功能进化的人来说非常有用，来自非常不同的动物的非常不同的下巴可以用类似的方式进行测试。
共同作者、同样来自布里斯托尔大学的Philip Donoghue表示，最早的有颚脊椎动物有各种形状和大小的颚，长期以来被认为反映了对不同功能的适应。研究表明，这种变化的大部分同样是力量和速度的最佳选择，使之成为可怕的捕食者。
文/南都记者 陈林

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