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颅骨缝（即连接颅骨各骨、作为生长部位并吸收生物力学应力的关节）的形态具有高度变异性，在哺乳动物中尤为如此。由于发育、功能和生态因素而受到不同应变模式的影响，可能导致个体和分类群层面的颅缝复杂度差异。尽管饮食、肌肉质量、静态负荷及某些行为（如头撞）与颅缝形态之间的关系已得到充分研究，但掘穴性的影响，尤其是挖掘基质时颅齿装置的运用，仍鲜为人知。本研究汇总了107种啮齿动物的数据，采用序数等级方案评估不同挖掘方式的重要性；以曲折度指数、功率谱密度和谱熵（后一指标为一种新颖的颅缝复杂度度量）测定前颌额缝和鼻额缝的复杂度；并运用贝叶斯多层模型考察亚目及以上分类层级中掘穴性与颅缝表型之间的关系，同时预测11种隐存现生物种所采用的挖掘方式。大多数掘穴性啮齿动物会采用多种挖掘方式，且各方式的重要性往往有所不同。在多个亚目中，凿齿挖掘的重要性与鼻额缝复杂度降低相关，而抓挖的重要性则与前颌额缝复杂度升高相关。颅缝复杂度对抬头挖掘重要性的反映能力较弱。研究表明，掘穴功能是一种复杂的多变量性状，并揭示了哺乳动物中物种最丰富的目——啮齿目——颅缝功能形态学的新见解。
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摘要
颅缝的形态高度多样，尤其是在哺乳动物中。颅缝是连接颅骨各骨的关节，也是生长部位，并能吸收生物力学应力。由于发育、功能和生态因素导致个体承受不同的应变模式，颅缝复杂度在个体和分类阶元层级上均可能出现差异。尽管饮食、肌肉质量、静态载荷以及某些行为（如顶头）与颅缝形态之间的关系已得到充分研究，但穴居性——尤其是挖掘基质时使用颅齿装置的影响——仍在很大程度上未知。我们采用序数排序方案，对107种啮齿动物的掘土方式重要性进行排序；通过曲折度指数、功率谱密度和谱熵（后者是一种新颖的颅缝复杂度指标）测量前颌额骨缝和鼻额骨缝的复杂度；并利用贝叶斯多层模型，考察亚目及更高分类阶元层级上的穴居性与颅缝表型之间的关系，同时预测11种隐存现生物种的掘土方式。大多数穴居性啮齿动物会采用多种掘土方式，而且这些方式的重要性往往各不相同。在多个亚目中，凿齿掘土的重要性与鼻额骨缝复杂度降低相关，而抓挠式掘土的重要性则与前颌额骨缝复杂度升高相关。颅缝复杂度难以反映抬头式掘土的重要性。我们的研究表明，穴居功能是一种复杂的多变量性状，并揭示了哺乳动物中物种多样性最高的目——啮齿目——颅缝功能形态的新见解。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
脚注
https://figshare.com/s/3024cd5a6f9d1c7ea387
已声明的资助方信息
芝加哥大学 Hinds 基金
美国地质学会，
版权
本预印本的版权所有者为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本预印本根据
CC-BY-NC 4.0 国际许可协议
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发布于 2026 年 9 月 17 日。
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啮齿动物颅面缝合复杂性及挖掘方式的重要性
Sarah Saxton
Strassberg
，
Kenneth D.
Angielczyk
bioRxiv
2026.09.11.750232；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.11.750232
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啮齿动物颅面缝合复杂性及挖掘方式的重要性
Sarah Saxton
Strassberg
，
Kenneth D.
Angielczyk
bioRxiv
2026.09.11.750232；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.11.750232
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关键词：啮齿动物 · 颅缝复杂度 · 挖掘方式 · 功能形态学 · 谱熵 · 贝叶斯多层模型
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.11.750232v1?rss=1