新发现的化石揭示了剑齿虎的进化历史

一组来自多个群体的剑齿虎化石头骨的3D扫描，年代从非常近（中心，剑齿虎繁殖者，约公元前8000年消失）到超过3500万年前。与剑齿虎在上犬齿长度上匹敌的是更古老的猫形剑齿虎，属于Nimravid家族（3点到5点钟方向），约700万年前灭绝。更古老谱系的头骨上犬齿比较近代犬代短，说明所有剑齿虎类型犬齿的进化趋向于更长犬齿。图片来源：Narimane Chatar/加州大学伯克利分校

（化石网cnfossil.com）据加州大学伯克利分校（作者：罗伯特·桑德斯）：藏在博物馆抽屉里、仅被认定为“猫科动物”的化石，实际上是来自一种非常古老且神秘的剑齿虎，该猫在五百多万年前生活在北美。这具几乎完整的头骨由加州大学伯克利分校的古生物学家新近鉴定，有助于澄清这些大牙猫科动物在约一万年前灭绝前的数千年进化过程。

一个明确的结论是，这些猫最初拥有较小的犬齿——上犬齿——但进化出越来越长的犬齿，这可能导致它们最终灭绝。加州的州化石Smilodon fatalis（最初称为S. californicus）是这一趋势的顶峰。它拥有所有剑齿兽中最大的上犬齿之一——长度可达7英寸（18厘米），但却是最后幸存的剑齿动物。

据伯克利博士后纳里曼·查塔尔介绍，她在纽约美国自然历史博物馆偶然发现的头骨、牙齿和下颌骨（或称下颌骨）属于Adelphailurus kansensis物种，该物种最初在堪萨斯州发现，仅通过下颌骨碎片和牙齿为知。如今，凭借首个完整的头骨，她能够初步将该动物归入剑齿虎食肉动物的家族树，并将其与分布于美洲最著名的剑齿虎——剑齿虎进行对比。

“当年我们想到剑齿虎时，只想到'剑齿虎'，就这么简单。我们认为所有表现出某种剑齿形态的物种都像剑齿虎一样狩猎，行为也像剑齿虎，“查塔尔说。“我们现在开始看到这些动物内部存在巨大差异，尤其是在早期分化的类群中，比如Adelphailurus kansensis。”

上犬齿适应了切割肉体和切断动脉的能力，与现代猫不同之处在于，它们像刀子一样侧扁，而非狮子、老虎和家猫的犬齿截面是圆形。它们的前臼齿也像刀一样，适合切割和撕碎肉类。

但正如以往研究所显示，剑形牙齿比现今猫科动物更坚固的牙齿更脆弱。查塔尔本人曾测试剑齿虎上犬齿的坚固性和杀伤效率，目前正在伯克利综合生物学教授Jack Tseng的实验室进行食肉性臼齿的实验。

在模拟中，来自不同物种的3D打印军刀齿被证明非常适合穿透具有肉质质地的凝胶，但对模拟骨骼容易断裂。在前几场测试赛中，剑齿虎获胜。在后者中，剑齿虎的表现最差。

也许是因为它们牙齿脆弱，当这些凶猛的超级食肉动物失去了它们最喜欢的食物——像野牛和骆驼这样的大型食草动物，它们在上一个冰河时代后灭绝了——它们被那些牙齿更圆更坚固、牙齿更能碾碎臼齿的食肉动物所取代。

“切割和粉碎基本上是食肉哺乳动物牙齿能做的两大主要事情，”查塔尔说。“但对于剑齿兽来说，有明显的权衡。那些上犬齿效率极高，但也很容易断裂。”

这具新化石于6月19日在线发表在《脊椎动物古生物学杂志》上。

艺术家对早期剑齿虎Adelphailurus kansensis在五百万年前鼎盛时期的描绘。大约与今天的美洲狮相当，这些猫的牙齿已经设计成适合切割和撕裂肉体的技术，尽管其獠牙比后来的剑齿虎（如标志性的剑齿虎）要小得多。图片来源：J. Gomarra 代表加州大学伯克利分校

尽管剑齿虎动物最终灭绝，但数千万年间，大型上犬齿依然存在。它们不仅存在于两类猫科动物（包括现存猫科动物）——Smilodon和Homotherini中，还存在于南美的有袋类动物——Thylacosmilids以及一群古老的类猫食肉动物——Nimravids中。袋狮在几百万年前灭绝，但其剑齿不断生长，堪比剑齿虎。

“那里有各种各样的剑齿虎猫，”查塔尔说。“像剑齿虎、同袍属以及其他上犬齿非常长的物种往往吸引了所有关注，但该组早期分化的大多数物种实际上拥有较短的上犬齿。不幸的是，我们对晚期分化物种，如剑齿虎和同源鱼，了解的比那些早期分化的物种还多。”

查塔尔的博士论文聚焦于剑齿虎动物的进化。在进行研究期间，她带着便携式激光扫描仪访问了世界各地的众多博物馆，以获取剑齿虎化石的详细表面扫描。她后来将这些扫描结合起来，重建了每个人的精确三维图像。

在美国博物馆期间，她翻出了所有标有“猫科动物”或“猫”的抽屉，发现一块来自亚利桑那州的标有伪性脑袋，看起来与现代猫极不相符。她说，Pseudaelurus意为“假猫”，是用来标记任何看起来像猫的未确认化石的“垃圾桶”术语。

“我有点好奇，因为颅骨相当完整，还有一个带有整个牙齿的下颌碎片，”她说。“抽屉里我还发现了上犬齿。当我看到它们被侧向压缩时，我知道那不是猫或老虎。”

她扫描了它，但直到在康涅狄格州纽黑文的耶鲁皮博迪博物馆扫描Adelphailurus·坎森西斯原始化石铸件时才忘记了这件事。原始标本或正模标本自1924年被发现以来一直存放在堪萨斯大学，尽管直到1934年才被描述为新物种。这些石膏看起来与美国博物馆的化石极为相似。

完成比利时列日大学的论文后，查塔尔搬到伯克利，投入其他研究：比较多种食肉动物（现存和灭绝）的咬合和咬嚼能力，以确定这些能力与牙齿和头骨形状的关联。直到该项目全面启动后，她才开始“副项目”分析伪露骨头骨。

在与曾合著的新论文中，查塔描述了美国博物馆化石的特征，这些特征与在堪萨斯发现的原始Adelphailurus碎片以及后来在内布拉斯加州、德克萨斯州和墨西哥发现的类似化石碎片相符。

她说，一个区别是Adelphailurus的吻部相当狭窄且细长，这与同期其他剑齿虎不同。这种动物的牙齿边缘也有轻微的锯齿，这种锯齿在部分剑齿虎中可见，可能类似于锯齿刀。

剑齿虎动物祖先物种（包括Adelphailurus）较短的上犬齿支持查塔尔的理论：一旦这些超级肉食动物开始进化出更长的獠牙，就无法去除这些獠牙。

“我们从未发现过有谱系先长出长的上犬齿，然后停止并恢复到较不专业的状态;一旦一个组织成立，他们（獠牙族）就会疯狂，然后灭绝，“查塔尔说。“剑齿虎食肉动物是所谓宏观进化的棘轮现象的一个例子，基本上，你开始发展出一些非常特殊的形态，并且在完成某件事时变得非常高效，但当环境改变，使得那个东西更难——比如更难找到猎物和狩猎——那么你就更有可能灭绝。”

查塔尔偶然发现Adelphailurus，表明博物馆中还有其他独特且重要的标本尚未被发现。

“这凸显了回去翻阅那些旧收藏，打开每一个抽屉，仔细查看那些标本的必要性，因为可能藏着像这样惊人的化石，被标记为猫、伪病毒或其他什么，必须被描述，”她说。

Narimane Chatar 等，《Adelphailurus kansensis 新材料揭示了早期分化的machairodntine felid的颅骨解剖学》，发表于《脊椎动物古生物学杂志》（2026年）。DOI：10.1080/02724634.2026.2667939