《科学进展》杂志发表的一项研究揭示了早期哺乳动物在关键的侏罗纪辐射期间是如何生长和发育的。研究人员利用一种名为同步加速器 X 射线断层扫描的技术对化石牙根中的生长环进行成像，从而能够估计这些古代生物的寿命、生长速度，甚至性成熟的时间。

“这是我们第一次能够如此详细地重建这些早期哺乳动物的生长模式，”伦敦玛丽女王大学博士后研究员、波恩大学亚历山大冯洪堡研究员、这项研究的第一作者埃利斯纽汉姆博士说。

“通过研究这些生长轮的间距和纹理，我们不仅可以了解它们在生命的不同阶段的生长速度，还可以推断它们的新陈代谢和整体生命史。”

这项研究结果挑战了之前关于哺乳动物祖先生长模式的假设，以及这些动物可能生长得与现代哺乳动物更相似的假设。相反，这篇论文回答了最近对早期哺乳动物祖先的类似研究提出的问题：“现代哺乳动物的生活史是何时进化的?”

研究人员发现，现代哺乳动物生长模式的最初迹象(幼年动物在青春期停止的高生长率)起源于大约 1.3 亿年前最早的真正哺乳动物，相比之下，早期进化的“哺乳类”在生命过程中的变化相对较小。

然而，与哺乳类动物一样，这些动物的生长速度仍然比现存的小型哺乳动物(如大鼠和小鼠)慢得多，寿命也更长，最大寿命在 8 至 14 岁之间。这种生长速度变化的时间，以及生长环结构的变化，表明这些动物何时进入青春期，并可能何时性成熟。

“这些数据表明，虽然现存的小型哺乳动物在出生后数月内就会性成熟，但最早的哺乳动物需要几年时间才能达到性成熟，这证实了我们最近对其中一种动物 Krusatodon 的发现，”这项研究的联合负责人、伦敦自然历史博物馆和布里斯托大学的科学助理帕姆·吉尔博士说。

“我们进一步发现，这种漫长的生命史在整个侏罗纪时期的早期哺乳动物中都很常见。”

“这些结果表明，哺乳动物独特的生命史特征，如高代谢率和延长亲代抚育时间，是经过数百万年逐渐进化而来的，”纽汉姆博士解释道。“侏罗纪时期似乎是这一进化的关键时期。”

研究小组使用一种名为同步加速器 X 射线断层扫描的技术，对化石牙骨质(将牙齿连接到颌骨的骨组织)中的微小生长环进行成像。这些环与树木中的环相似，但尺寸较小。通过计算环数并分析其厚度和质地，研究人员能够重建这些灭绝动物的生长模式和寿命。

“这项研究很好地证明了新技术如何彻底改变了我们对远古时期的理解，”这项研究的资深合著者、波恩大学的托马斯·马丁教授说道。“通过研究这些牙齿化石，我们可以对数百万年前的生物的生活有更深刻的了解。”

这项研究的合著者、赫尔大学动物学项目主任 Jen Bright 博士补充道：“参与这个项目真是太令人兴奋了。将侏罗纪化石放入粒子加速器(同步加速器)并从中重建过去听起来像科幻小说，但我们实际上可以做到。”

这项研究的成员来自伦敦玛丽女王大学、波恩大学、伦敦自然历史博物馆、赫尔辛基大学、芬兰地质调查局、赫尔大学、欧洲同步辐射装置(法国)、南安普顿大学、骨科医学院(美国)、布里斯托大学和爱丁堡大学。

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