泥河湾发现的板齿犀肢骨化石(英文)

摘要

板齿犀属(Elasmotherium)由Fischer(1808)根据在西伯利亚发现的材料建立,模式种为西伯利亚板齿犀(E.sibiricum)。板齿犀是一种很特别的犀牛,以其巨大的体型和强壮的额角为特征。目前板齿犀有两个有效种,即E.sibiricum和高加索板齿犀(E.caucasicum)。板齿犀的地理分布范围包括俄罗斯、阿塞拜疆、乌兹别克斯坦、蒙古和中国,时代为更新世。在中国,德日进等曾报道了在泥河湾发现的板齿犀的一块牙齿碎片和几件肢骨,但未进行详细的描述和深入的讨论(TeilharddeChardinandPiveteau,1930)。后来周明镇(1958)又根据山西的零星材料建立了板齿犀的两个新种。不过,中国的这些板齿犀材料最近都被Antoine(2002,2003)归入到E.caucasicum中。在俄罗斯的西伯利亚南部曾发现过相当丰富的E.sibiricum的化石材料,其中包括不少完整的头骨(Fischer,1808,1809)。另一方面,最早发现于亚速海南岸地区的E.caucasicum材料不多,主要是一些孤立的牙齿和齿列,肢骨特别少(Borissiak,1914)。在天津自然博物馆收藏的泥河湾化石标本中有一些桑志华采集的板齿犀的肢骨材料,以远端肢骨为主。此前在中国的板齿犀类方面只有对通古尔的西班牙犀(Hispanotherium)部分肢骨的研究发表(Cerdeo,1996)。本文描述和讨论了泥河湾的板齿犀肢骨材料,包括1件桡尺骨(THP20355)、3件腕舟骨(THP20325,20326,20336)、2件月骨(THP20328,20337)、1件三角骨(THP20338)、2件小多角骨(THP20330,20341)、4件钩骨(THP20333,20327,20329,20339)、3件第三掌骨(THP20342,20343,20332)、2件第四掌骨(THP20318,20319)、3件距骨(THP20303,20308,20310)、1件跟骨(THP20311)、2件跗舟骨(THP20305,20322)、2件骰骨(THP20304,20306)、2件第二骨(THP20316,20317)。早更新世早期的泥河湾动物群中已知包括云簇犀(Dicerorhinusyunchuensis)、泥河湾披毛犀(Coelodontanihowanensis)和E.caucasicum三种犀牛,但前两种犀牛的体型远小于板齿犀,所以仅从肢骨的尺寸上就可以很好地区别它们。泥河湾的这批材料增加了我们对E.caucasicum的了解,它与E.sibiricum在肢骨方面有很多相似性状,如桡骨上容纳腕伸肌的沟宽深,第三掌骨前视可见对头状骨关节面,第四掌骨的近端关节面呈三角形,第五掌骨退化,掌骨上附着腕伸肌的止端显著,距骨对腓骨的关节面倾斜、距骨颈低到中等、滑车与远端关节面的夹角轻度倾斜、对蜗突关节面具长大的舌状延伸、对载距突关节面与对跟骨的外下关节面分离,跟骨对胫骨关节面存在、跟结节粗大、附着腓长肌的止端平滑,肢骨细长,掌骨和骨的中央直嵴低平、骨干上附着骨间肌的止端长但无远端后侧结节。另一方面,这两种板齿犀也存在一些差别,如E.caucasicum的尺骨远端没有对桡骨的第二关节面,而E.sibiricum有;E.caucasicum的钩骨未显示有第五掌骨与其关节,而E.sibiricum钩骨上对第五掌骨的关节面还与对三角骨的关节面联合;E.caucasicum距骨上对腓骨的关节面凹陷,而E.sibiricum平坦。对比已知的少量E.caucasicum肢骨,泥河湾标本在性状和尺寸上与其完全一致,进一步证明将这些标本归入E.caucasicum是可信的。从泥河湾材料我们还了解到板齿犀属的一些未知性状,如骰骨近端呈三角形、跗舟骨顶视呈矩形、距骨的宽/高比达1.21、厚/高比达0.74、对骰骨关节面具后侧突起等。此前的支序分析表明Elasmotherium是板齿犀类中最进步的一个属,泥河湾标本所显示的大多数性状确实是进步的,但仍然有一些原始性状。在板齿犀的两个种中,E.caucasicum可能比E.sibiricum更进步,不过这两个种实际上相当接近。板齿犀类不是一个丰富的犀科类群,然而特别的是在中国有较多的发现,包括几个大型的属,如Elasmotherium、中华板齿犀(Sinotherium)、副板齿犀(Parelasmotherium)、宁夏犀(Ningxiatherium)和伊朗犀(Iranotherium),但都很少有肢骨化石发现。将泥河湾的材料与已知的少量Parelasmotherium和Iranotherium的肢骨相比,显示后两个属不比Elasmotherium进步,这与对它们系统关系的分析结果吻合。E.caucasicum细长的远端肢骨与其高冠和釉质褶皱丰富的颊齿相一致,指示它是干旷草原的硬草取食者。