中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所副研究員王元與英國(guó)布里斯托大學(xué)博士生張瀚文、英國(guó)萊斯特大學(xué)教授Mark Purnell的研究團(tuán)隊(duì)合作，利用近年來(lái)開(kāi)發(fā)的牙齒3D微痕質(zhì)地分析技術(shù)（dental microwear texture analysis，DTMA），對(duì)華南地區(qū)更新世不同時(shí)期的化石長(zhǎng)鼻類(lèi)的食性進(jìn)行了綜合分析和初步探討，以王元為通訊作者的研究成果近期在線發(fā)表在國(guó)際期刊《國(guó)際第四紀(jì)》（Quaternary International）上。

　　象類(lèi)化石由于演化速率快、時(shí)空分布廣以及富含環(huán)境指標(biāo)等特點(diǎn)已成為晚新生代陸相古生態(tài)環(huán)境重建的重要指示性化石。自2004年以來(lái)，由中科院古脊椎所研究員金昌柱帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)在廣西崇左及周邊地區(qū)的第四紀(jì)洞穴與裂隙堆積中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了代表更新世不同時(shí)期、繼承與連續(xù)性良好的哺乳動(dòng)物群十余個(gè)。對(duì)上述哺乳動(dòng)物群中象類(lèi)化石的系統(tǒng)研究表明，我國(guó)南方第四紀(jì)長(zhǎng)鼻類(lèi)的演化、更替是有規(guī)律的：早更新世以中華乳齒象和華南劍齒象的組合為特征；早更新世末中華乳齒象和華南劍齒象可能已在華南滅絕，并被東方劍齒象取代；亞洲象屬在中更新世晚期開(kāi)始繁盛使之與東方劍齒象一道在動(dòng)物群中起主導(dǎo)作用。上述長(zhǎng)鼻類(lèi)的演化和更替推動(dòng)了華南第四紀(jì)生物地層序列的進(jìn)一步劃分：早更新世的巨猿－中華乳齒象動(dòng)物群、中更新世的大熊貓－劍齒象動(dòng)物群（狹義）以及晚更新世的亞洲象動(dòng)物群。

　　使用DMTA研究方法探討古哺乳動(dòng)物及古人類(lèi)的食性已成為近年來(lái)古生物學(xué)研究的熱門(mén)方向。相對(duì)于利用普通光學(xué)顯微鏡或掃描電子顯微鏡研究動(dòng)物牙齒化石微痕的傳統(tǒng)方法，DMTA在數(shù)據(jù)收集過(guò)程的嚴(yán)謹(jǐn)性與可重復(fù)性方面有更顯著的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)比較中華乳齒象、劍齒象與亞洲象臼齒微痕的復(fù)雜性（complexity）與各向異性（anisotropy），研究人員發(fā)現(xiàn)華南早更新世的中華乳齒象與橫跨整個(gè)更新世的劍齒象主要喜食嫩葉，這與食性較廣、既食草亦食樹(shù)葉的亞洲象形成了顯著統(tǒng)計(jì)差異。

　　中華乳齒象與劍齒象在東亞地區(qū)共存于上新世和早更新世。但在漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中，中華乳齒象保留了原始的丘脊型臼齒，而劍齒象則演化出了能更有效咀嚼植物的脊型齒。在大約100萬(wàn)年前的早更新世晚期，崇左地區(qū)發(fā)生了一次重要的生物事件，主要表現(xiàn)為熱帶森林的消失與第三紀(jì)孑遺哺乳動(dòng)物（包括中華乳齒象）的滅絕。同為嫩食動(dòng)物（browser）的劍齒象在上述環(huán)境變化背景下由于更適合咀嚼植物的牙齒而在生存競(jìng)爭(zhēng)中擠壓了中華乳齒象，導(dǎo)致后者在中國(guó)滅絕。相反，劍齒象與亞洲象的食性差異制造了生態(tài)資源分配局面，使兩者從中更新世晚期一直共存到更新世最末期。劍齒象在更新世末期與全球大量大型哺乳動(dòng)物種類(lèi)一同滅絕，而亞洲象直至今日仍在我國(guó)云南西雙版納等地區(qū)活動(dòng)。

　　該項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院現(xiàn)代古生物學(xué)與地層學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題以及英國(guó)自然環(huán)境研究委員會(huì)（NERC）項(xiàng)目的資助。

　　圖1 華南晚更新世象類(lèi)生態(tài)復(fù)原圖，亞洲象（左）的食性中草食的比例較大，劍齒象（右）主要食嫩葉（Nicola Heath繪） 

圖2 華南第四紀(jì)長(zhǎng)鼻類(lèi)的臼齒釉質(zhì)微痕的復(fù)雜性與各向異性分布圖（王元和張翰文提供）