啮齿动物独特拇指甲的演化促其成功扩散

据一项新的研究披露，啮齿类动物不起眼的“拇指”看上去可能不像一个了解演化过程的明显窗口，但它的角质化尖端——指/趾甲（蹄、爪或指/趾甲）——却揭示了有关啮齿动物历史和适应过程的惊人内幕。这些发现表明，啮齿动物的演化成功很大程度上应归功于它们的拇指（或第一指，D1）甲，这种适应性特征令其双手能灵巧地碎裂种子和坚果。四足动物（具有四个肢体的脊椎动物）的手是与环境互动的重要结构，其指在形态功能上都会在演化上显出极大的多样性。其中，第一指（D1）尤其耐人寻味：它是发育过程中最后出现的，也是演化过程中最先缩减或消失的；在某些谱系（如灵长类）中，D1 使抓握或攀爬等灵巧动作成为可能。然而，人们对指/趾甲的研究却很少。在啮齿动物（这是种类最繁多的哺乳动物群体）中，D1 可能会长有指甲、爪子，或者根本没有指爪，但人们对这种变异的演化模式和功能意义仍知之甚少。

Rafaela Missagia 和同事在此利用先进的系统发育比较法系统地研究了啮齿动物中 D1 指甲类型的多样性、演化史和行为相关性。Missagia 等人发现，指甲（而非爪子）既是最常见的，也可能是其祖征。化石证据表明，啮齿动物至少从渐新世开始就拥有指甲样 D1s，这使得这一特征成为该群体的长期标志，也是哺乳动物相关目中的独有性状。据作者披露，D1 指甲可能与啮齿动物独特的啃咬门齿共同演化，从而支持对坚果等坚硬食物的灵巧处置；这可能是该群体早期分化过程中的一个关键性生态优势。长有 D1 爪子和没有 D1 指甲的啮齿动物出现于较后的特化谱系，其功能可能是为了支持特化行为；爪子出现于地下或穴居谱系，而失去指甲的谱系则更为依赖口部进食而非使用手部进食。