為什麼頭骨有這麼多骨頭?比你想象的要多得多

在許多種類的動物中,它們的頭骨是由幾十塊骨頭組成的。這種脫節鱷魚的頭骨有50多塊頭骨。

你的頭骨裡有幾塊骨頭?你可能會猜測動物的頭骨是由兩塊骨頭組成的:頭骨上部和下頜。但是頭骨實際上比你想象的要複雜得多,而且有更多的骨頭。

有些動物在年輕和成長的時候頭骨裡有更多的骨頭,儘管這些骨頭後來融合在一起。然而,有些動物成年後仍保留著幾十塊頭骨。

為什麼頭骨有這麼多骨頭?比你想象的要多得多

為什麼動物頭骨裡有這麼多骨頭?哪些動物的骨頭最多?

根據美國國家生物技術信息中心(NCBI)的數據,人類頭骨有22塊骨頭:8塊顱骨和14塊面骨。前額骨——一塊叫做前額的骨頭——實際上是新生兒的兩塊單獨的骨頭,隨著嬰兒的成長而融合在一起。

相比之下,鱷魚的頭骨大約有53塊骨頭。俄亥俄大學威特默實驗室的研究人員最近在推特上分享了一張鱷魚頭骨斷裂的照片,證明了這個驚人的數字。

鱷魚頭骨的50多塊骨頭,擺放得整整齊齊。在浸漬罐底部的汙泥中,它們看起來不是這樣的。使用CT數據,我們也可以用數字化的方式進行分離,但是我們也值得花時間去製作分離的“模擬”標本!

布法羅大學(University at Buffalo)的功能解剖學家傑克曾(Jack Tseng)在一封電子郵件中說,哺乳動物胎兒大約有43塊發育上不同的骨頭,“但有些骨頭隨著哺乳動物的成長而融合”,融合的骨頭的數量在哺乳動物群體中可能有所不同。

“我想說的是,你可能會發現有袋類動物的頭骨數量接近這個數字,”曾說。

俄勒岡州立大學漁業和野生動物系的魚類副教授兼館長Brian Sidlauskas說,到目前為止,數量最多的頭骨(156塊)出現在一種已經滅絕的魚類化石中。

為什麼頭骨有這麼多骨頭?比你想象的要多得多

“魚類頭部骨骼的數量各不相同,”西勞斯卡斯說:“一般來說,這個數字可能在130左右。

脊椎動物的骨骼的頭骨,他們是如何組合在一起,他們相互融合變化很大,並能反映如何使用的動物頭骨和需要多少靈活性,說拉里•威默教授解剖學和古生物學與生物醫學科學系的俄亥俄大學。

例如,魚類的頭骨高度靈活;維特默在接受《生活科學》雜誌採訪時表示,這種靈活性是可能的,因為與大多數脊椎動物相比,它們的頭骨更多,融合體更少。有些種類的魚甚至還有第二套下顎,叫做咽部下顎,它從外部下顎的內部延伸出來——就像《異形》電影中可怕的異形一樣,維特默說。

“為了保持在顱骨內的運動,我們稱之為顱骨運動,你需要一大堆骨頭,”維特默說。“你需要保持這些機械連接,使肌肉能夠相對於其他部位移動頭骨的部分。”

顱骨運動——顱骨靈活性——在一定程度上是由顱骨中的骨頭數量決定的。

除了魚類與其他動物共有的頭骨外,它們還有周骨——覆蓋鰓的四根融合的骨頭。愛爾蘭自然歷史博物館動物學館長保羅·維斯卡迪說,一些兩棲動物也保留著這些骨頭,儘管它們比魚類的骨膜要小得多,但其他所有脊椎動物都沒有這些頭骨。

魚類的頭骨本身比其他脊椎動物更多變——當你想到所有其他脊椎動物都來自於單一的魚類譜系時,這並不奇怪,所以在那個時候,頭骨的多樣性會遇到瓶頸。這意味著其他脊椎動物的頭骨形態相當保守,大多數有22塊骨頭,與陸地脊椎動物不同的是,魚類不需要承受持續不斷地牽引它們頭骨的重力,所以總體來說,魚類的骨骼比陸地動物的頭骨更輕、更靈活。

為什麼頭骨有這麼多骨頭?比你想象的要多得多

成人頭骨大約有22塊骨頭。其中一些是童年時期融合在一起的骨頭。對於鳥類來說,許多鳥類也有高度靈活的頭骨,根據維特默的說法,高度的機動性來自於失去一些恐龍祖先曾經擁有的骨頭。鳥類在孵化時往往有許多單獨的頭骨,但其中許多在成年時融合在一起。然而,它們的骨性眼環或鞏膜環中保留著十幾塊單獨的骨頭。

隨著動物數百萬年的進化,有些頭骨變大了,有些變小了,有些融合了,有些則完全消失了;不同群體中骨骼數量的變化和變化是一件令人著迷的事情,它說明了進化的豐富結構。


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