史前脊椎动物“青春期”被识别

　　日前，记者从合肥工业大学获悉，中国、德国和日本的科学家通过团队合作在《当代生物学》杂志上发表文章，首次识别出史前脊椎动物的青春期发育，以开创性研究改变了特定物种青春期识别困难的现状。

　　包括鹿角、孔雀羽毛以及雄狮的鬃毛在内，长期以来，这些被视为同一物种中不同性别间的显著身体差异被称为“两性异形”或者是“第二性征”。这些引人注目的差异通常在个体成年后才出现，它们为我们理解动物的生长和繁殖提供了重要的信息。

　　在现生动物中，两性异形通常在青春期伊始发育，其形成代表了性发育的完成。最通俗的例子是人类男性，胡须的生长与青春期的开始相对应。然而，在一些物种尤其是爬行动物中，两性异形仅体现在成年后个体的体型差异上，这使得青春期的识别十分困难。

　　在过去的数个世纪里，虽然古生物学家们在一些化石中也发现了两性异形的痕迹，但由于化石的保存限制以及化石标本的稀缺性，研究已灭绝动物的性发育及其对第二性征形成的影响更是困难重重。而此次包括合肥工业大学科研学者在内的中国、德国和日本科学家团队合作，首次识别出史前脊椎动物的青春期发育，以开创性的研究改变了这一现状。

　　贵州龙是一种发现于中国西南部三叠系（约2.4亿年前）沉积物中的小型海生爬行动物。贵州龙化石具有数量丰沛和两性异形显著这两大特征。成年的雄性贵州龙具有强壮的肱骨和更大的体型。通过观察肱骨截面，研究人员发现不同性别的个体在发育过程中骨骼的生长发生了明显变化。

　　“尽管贵州龙的骨组织保存情况不是很好，但我们幸运地在样品中发现了组织学和外部形态之间的关联，这使得我们能够观察到性发育的过程。”该项研究的通讯作者、合肥工业大学教授刘俊如此回答。

　　论文第一作者博士生李强表示，研究学者起先并没有预料到能够获取贵州龙青春期的信息，但随后他们在更多的标本中注意到这些特征。通过对贵州龙骨密度和生长速率的分析，研究学者们得出了贵州龙在青春期发生高速生长的结论。动物的两性异形通常为生存或繁殖提供某种优势。青春期结束后，骨密度的增加表明生长放缓，能量分配转向其他方面，比如繁殖。

　　另一方面，肱骨中轴的形状变化对应着肌肉附着面积的增加，这表明雄性个体的前肢更为强壮。“雄性贵州龙可能面临更高的捕食压力和更频繁的争斗，因此在青春期它们的前肢承受更强的外力刺激。”来自日本东京城市大学的研究学者表示。外部刺激假说为雄性个体强壮的前肢提供了一个合理的发育解释。较强的前肢对于雄性个体的繁殖行为也可能具有优势。强壮的前肢有助于在交配过程中保持交配姿势，类似于两栖动物中的抱合交配。

　　在现生动物中，人们同样可以找到由性激素调控的骨骼生长和因此导致的两性异形的例子。“就像现生生物的性发育受到性激素调控一样，内源性激素的调控在灭绝动物肱骨发育中扮演同样的角色也是可能的。”刘俊表示，“青春期的内源性激素调控和外部压力刺激之间的相互作用共同促成了雄性贵州龙的肱骨形态转变。”（记者 陈婉婉）