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关于脊椎动物摄食演化的定量研究，长期以来主要聚焦于下颌，并将下颌的形态功能变化视为整体摄食模式发生广泛转变的指示。在四足动物起源等重大生态形态学转变的背景下，“快速颌”水生吸食者与“强力颌”陆生咬食者之间存在权衡的范式尤为突出。然而，这一观点所依据的假设——即下颌能够可靠地代表整体摄食机制——尚未得到严格验证。在本研究中，我们通过考察广泛数据集中的现生和已灭绝脊椎动物下颌，从形态（几何形态测量学）和功能（常用功能指标）两个方面检验了这一普遍认知。我们发现，现生类群在应对不同环境中的摄食挑战时，表现出具有系统发育结构的形态功能解决方案；而这些方案不同于已灭绝类群所呈现的趋势。这一结果凸显出，在利用下颌重建深时摄食模式时必须保持谨慎。通过首次大规模验证脊椎动物不同摄食机制之间功能性状的差异，本研究为解析脊椎动物摄食的宏观演化趋势提供了所需的定量背景，从而有助于更深入地理解四足动物由水生向陆生转变等演化事件。
各循其则：下颌形态与功能的演化支特异性趋势挑战早期四足动物演化的现有范式 | bioRxiv
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各循其则：下颌形态与功能的演化支特异性趋势挑战早期四足动物演化的现有范式
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Strong
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Gillet
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Brocklehurst
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Stephanie E
Pierce
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https://doi.org/10.64898/2026.10.15.759488
Catherine RC Strong
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关于脊椎动物摄食演化的定量研究主要聚焦于下颌，将下颌的形态功能变化作为整体摄食方式发生更广泛转变的指标。在四足动物起源等重大生态形态转变的背景下，“快速颌”水生……之间存在权衡的范式
吸食式摄食者与“强颌型”陆生咬食者之间的区分尤为突出。然而，这一观点所依据的假设——即下颌可作为整体摄食机制的可靠替代指标——尚未得到严格验证。在此，我们通过对涵盖现生和灭绝脊椎动物下颌的广泛数据集进行研究，分别考察其形态（通过几何形态测量学）与功能（通过常用的功能性指标），以检验这一广泛存在的认识。我们发现，现生类群表现出与系统发育结构相关的形态—功能适应方案，以应对不同环境中的摄食挑战；而这些方案不同于灭绝类群所呈现的趋势。因此，当利用下颌对深时尺度上的摄食模式进行重建时，需要保持谨慎。通过首次在大尺度上验证脊椎动物不同摄食机制之间的功能性状差异，本研究为解析脊椎动物摄食的宏观演化趋势提供了所需的定量背景，并有助于更好地认识四足动物从水生环境向陆生环境转变等事件。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
资助信息声明
加拿大自然科学与工程研究委员会，
博士研究生奖学金
美国解剖学协会，
博士前奖学金
哈佛大学，
Robert A. Chapman 纪念奖学金
美国国家科学基金会，
EAR-2219069
美国国家科学基金会，
DEB-1754459
玛丽·斯克沃多夫斯卡-居里行动计划，
101023931
版权
版权所有者为该预印本的作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
所有权利娱乐主管
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发布于2026年10月16日。
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遵循各自的规则：下颌形态与功能的演化趋势因演化支而异，挑战早期四足动物演化的现有范式
Catherine RC
Strong
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Amandine
Gillet
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Robert J
Brocklehurst
,
Stephanie E
Pierce
bioRxiv
2026.10.15.759488;
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https://doi.org/10.64898/2026.10.15.759488
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Catherine RC
Strong
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Amandine
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Robert J
Brocklehurst
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2026.10.15.759488;
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https://doi.org/10.64898/2026.10.15.759488
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关键词：早期四足动物 · 下颌形态 · 摄食功能 · 几何形态测量学 · 系统发育 · 宏观演化
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.15.759488v1?rss=1