袋鼠骨的形态计量分类揭示了更新世晚期澳大利亚西北部的古生态变化

考古沉积物中野生动物遗骸的分类鉴定对我们理解古生态学和过去的粮食经济至关重要。后颅骨(包括骨骼但不包括头骨)在古动物学组合中占很大比例，对于解释人类与动物的相互作用特别有用，因为它们提供了关于尸体加工和身体部分利用的信息。具有丰富分类学信息的精细颅部元素往往支离破碎，牙齿形态可能因磨损而变得模糊。研究人员经常依靠后颅来了解分类多样性和人类生存行为。然而，在生物多样性高的地区，如大洋洲、东南亚、南美洲和新热带地区，由于有大量密切相关和形态相似的物种，通过后颅骨来区分动物是具有挑战性的。

骨形态的量化是生物多样性沉积物中分类单元分化的有效解决方案。形态测量方法通常用于生物学中描述进化，表型和功能适应性状^{1，2，3.，4}．考古学家很早就认识到定量方法在识别和探索考古动物骨骼，特别是头骨和牙齿形状变化方面的效用^5，6．然而，这些方法主要集中在区分形态相似的驯化动物，如绵羊和山羊^7，8，9，了解驯化过程的形态学含义^10，11，12并描述了由经济和文化驱动的家养动物体型和骨骼形状的变化^13，14，15．相比之下，生物多样性沉积物中野生物种的区分仍然主要依赖定性诊断标准和物理参考集合。定量方法将促进第四纪古动物研究，特别是在有机保存不良不允许应用蛋白质组学或分子方法进行鉴定的情况下^16，17，18．

可达性是采用形态计量学进行古动物学研究的另一个主要障碍。几何形态计量学是区分近缘物种的一种更有力的方法，但比传统的形态计量学更复杂和专门，传统的形态计量学更易于使用^7，12．功能形态测量表明，近缘野生类群的后颅骨形态在生物力学适应上存在显著差异^{19，20.，21}．在澳大利亚，使用线性测量对有袋类动物颅后症进行功能分析非常成功^22，23，24这表明，传统的形态测量方法也可以产生一种可获得的、有效的方法来对考古沉积物中的有袋类后颅动物进行分类。

大袋鼠科(Macropodoidea)的袋鼠是澳大利亚最多样化的有袋类动物之一，由于其生态和行为的多样性，对古动物学家来说是一个特别重要的群体。然而，由于分类单元之间的形态相似性，研究人员往往不愿意在科级以外的范围内鉴定大足动物的后颅骨²⁵．大洋洲现存的大型足类动物超过40种，体重从1公斤以下到90公斤以上不等，至少有8种最近灭绝，一些物种仅在古生物学上已知²⁶．这些食草动物在区域生态、土著食物经济和信仰体系中发挥了重要作用。它们占据了大洋洲的每一个生物区域，它们的社会行为、觅食和躲避捕食者的策略各不相同。了解大型足类动物的多样性将为了解当地栖息地结构、古环境变化以及人类过去的狩猎和资源管理策略提供信息。

目前对大型足类动物遗骸的古动物学解释是处理物种多样性辐射的更广泛挑战的症状。大足类动物的后颅遗骨一般分为小、中、大三大类^27，28，29．尺寸显然是分类单元之间的一个重要区分特征，但没有额外分类学信息的大尺寸分类在回答古生物或人类学研究问题方面的作用有限。标本大小的量化可以为区分包括大型动物在内的不同野生物种提供更精确的方法，但需要明确和可复制的协议以及综合度量参考数据的整理。

在这里，我们应用了一种易于复制的方法和R代码，用于低成本的线性测量，定量比较大足类动物(脚和脚踝)的骨骼。我们量化大足类动物骨骼的大小和形状，以探索大足类物种之间的差异，并应用判别分析对未知标本进行分类。之所以选择跗骨和第四跖骨，是因为每个个体只有两块骨头(左一块和右一块)，使它们成为提供最小个体数量(MNI)的无偏量化和检查分类丰度的良好候选⁸．哺乳动物的脚和脚踝包含了许多运动信息，一系列以进化为重点的研究已经成功地确定了一些大型足类类群之间的功能适应性变异，使它们成为形态计量分类的理想候选^{22，23，30.，31，32}．Pes骨骼也由致密的骨骼组成，在古动物沉积物中一直被发现状态良好。

我们通过对西澳大利亚州一个重要考古遗址的未知标本进行分类，证明了我们方法的有用性。巴罗岛的Boodie洞穴包含了澳大利亚干旱的更新世海岸线上人类居住的已知最古老证据³³．该遗址位于皮尔巴拉海岸60公里处，位于西北大陆架边缘，在距今51000年至7000年(cal BP)校准之前就有人居住。该岛以前被大陆架的沙质平原所包围，在全新世中期被上升的海平面所隔离。今天，该岛位于南纬20度，属于干旱的亚热带气候，位于南部的温带天气系统和北部的热带天气系统之间的过渡地带，每年从温带冬季降雨和热带夏季季风中获得不稳定的降雨³⁴．

考古证据支持皮尔巴拉地区沙漠和海洋之间深厚而持续的文化联系^33，35．动物遗迹的区域模式表明，在更新世晚期，随着海平面上升和海岸线靠近，这条海岸线上有广泛的饮食，并向海洋资源转移^28，33，36．陆地动物，特别是大型动物，继续在这些土著海洋沙漠经济中发挥重要作用。区域洞穴沉积物和历史记载提供的证据表明，直到19世纪晚期，皮尔巴拉生物区的哺乳动物动物群比今天看到的要多样化得多^37，38．因此，了解晚第四纪洞穴沉积物中的分类多样性，为生态变化提供了一个重要的独立证据，并使我们能够更细致地了解过去5万年来澳大利亚西北部土著人对气候和环境变化的适应。

来自澳大利亚博物馆(AM)、澳大利亚国家野生动物收藏(ANWC)、北领地博物馆和美术馆(MAGNT)、昆士兰博物馆(QM)、南澳大利亚博物馆(SAM)、西澳大利亚博物馆(WAM)和昆士兰大学(UQ)动物考古学实验室的现代标本被用作训练数据集。训练数据集由8属17种共506个骨骼元素组成(补充表)S1)．目前居住在皮尔巴拉和邻近生物区域的大型足类动物被包括在内，以解释随着时间的推移潜在的生物地理变化。带笼头的钉尾小袋鼠(Onychogalea fraenata)，这种在澳大利亚西北部并不存在的小袋鼠被纳入样本，以增加我们的样本量，并作为小型、已灭绝的新月钉尾小袋鼠(Onychogalea lunata)．稀有或灭绝物种的标本不能包括在这项研究中，因为它们的颅后遗骸很少被博物馆收藏。

雄性和雌性以及幼体和亚成体都被包括在训练数据集中，以最好地反映真实世界的古动物学组合组成。对现代标本进行了年龄估计，因为没有每个标本的死亡年龄数据。年龄是通过臼齿萌出期而不是骨骺融合期来估计的，由于许多大足类的生长模式不确定，骨骺融合期仍然知之甚少³⁹．当永久性第三前磨牙和所有四颗磨牙都存在时，Bettong标本被归类为成年^40，41，42．其他四颗臼齿全部爆发的大型足类动物则被归为成虫⁴³作为亚成人，如果第二磨牙完全爆发，第三前磨牙和第三磨牙至少部分爆发^{44，45，46，47，48}．其他所有人都被归为青少年。

将来自Boodie Cave组合的13个大足类黄芪、7个跟骨和6个第四跖骨与训练数据集进行了比较。这包括来自地层单位(SU) 1到7的标本，从大约50,000 cal BP (SU7)到今天(SU1)(补充表)S2，补充图。S10)．

传统的形态测量方法

在黄芪上总共进行了12次测量(补充图。S11和表S3)， 24在跟骨(补充图。S12和表S4)和第4跖骨上的7个(补充图。向和表S5)．解剖特征的命名法遵循Szalay³²，包括术语“黄芪”的跗骨，也经常被称为“距骨”。每次测量由同一操作员(EM)使用数字卡尺进行三次非连续测量，所有进一步分析均使用三次测量的平均值。在较小的骨骼上，重复测量之间的标准偏差比例较高。这是意料之中的，因为非常小的骨头很难测量。尽管如此，所有重复测量之间的组内相关性都非常高(≥0.9)，表明术中测量误差不太可能影响进一步的分析(见补充表)S6）⁴⁹．

对黄芪和跟骨进行了测量冗余的逐步检验，以降低数据的维数，并满足判别分析的组内样本量标准。这旨在确定可以删除的测量，而不影响骨骼元素形状的排序。在所有测量之间都发现了高度的冗余，因此在我们的考古标本上很少保存的测量，例如那些包含骨骺的测量，被排除在进一步的分析之外。在所有后续分析中，对黄芪和跖骨总共进行了7次测量，对跟骨进行了9次测量(见补充表)S3，S4而且S5在线)。

量化并描述骨的大小和形状变化

几何平均值被用作骨骼大小的代表，而不是可能受异速生长影响的单个测量或比例⁵⁰．通过按物种绘制元素尺寸，可以直观地将大型足类物种划分为大小组。所有后续的分析都是在相关的大小组内进行的，仅比较那些在大小上重叠且难以从视觉上区分的类群。由于年龄和性别的二态性会增加种内的大小变异，导致两个大小类群之间的重叠，任何重叠的类群都被包括在两个大小类群中。

我们使用主成分分析(PCA)对无尺寸形状变量研究了相似大小分类群之间骨形状的比例变化。形状变量使用对数-形状比方法(log10(测量/几何平均值))进行转换，以去除尺寸但保留异速生长⁵¹．如果分类单元在主成分分析的主要变异上有明显的差异，我们可以通过检测每个主成分(PC)的负荷来了解种间和种内形态变异最大的区域。在Claude之后进行多变量方差分析⁵⁰在有这些信息的地方，测试元素形状与尺寸(指示异速生长或与尺寸不成比例的变化)、年龄和性别的方差。

根据训练数据评估考古标本的大小，并将每个标本分配到一个大小组。将考古标本的无尺寸形状与训练数据集在pca的主要变化上进行了比较。

判别分析

我们将多元线性判别分析(LDA)应用于我们的训练数据集，以测试我们的测量是否能够准确预测未知标本的属，从而为古动物骨骼的分类分类提供一种定量方法。由于物种水平上的样本量较小，未对物种进行分类。由于标本尺寸提供了鉴别信息，特别是对于中型和大型大型足类动物，我们在每个尺寸类别中对骨骼形式(大小+形状)进行了交叉验证的LDA。为了减少过拟合的可能性，使用1000次迭代交叉验证的留一(jacknife)方法评估判别函数。然后计算样本被正确重新分类到正确分类组的概率(命中率)。

考虑到训练数据集中相对较小且不均匀的组内样本量和异方差，使用三个标准评估每个命中率的准确性:最大机会准则(Cmax)，比例机会准则(Cpro)和Press Q检验^52，53，54．按照Hair等人的方法，每种命中率的阈值设置为Cmax和Cpro的1.25倍。⁵⁵．

古动物标本的分类学分类

利用训练数据集开发的判别函数将考古标本分类为属。将考古标本作为未知数引入判别分析，并计算每个标本的后验概率。鉴于Boodie洞穴的古动物沉积物的古老性，一些未知的、灭绝的分类群可能存在，这些分类群不包括在我们的训练样本中。我们期望未知属的标本落在我们的LDA样地的分类单元分布之外。标本大小和无尺寸形状应作为未知类群存在的支持证据进行独立评估。

所有分析都在R (v.4.1.0)中使用包MASS进行⁵⁶、汽车⁵⁷, Hmisc⁵⁸,素食⁵⁹, rstatix⁶⁰, MVN⁶¹和心理⁶²．

量化骨骼大小

使用每个骨骼测量的几何平均值，我们可以根据经验将现代训练数据集分为常用的小型、中型和大型体型类别。体型较大的族群包括红袋鼠(Osphranter鲁弗斯)、西部灰袋鼠(捕食fuliginosus)、普通小袋鼠(Osphranter南方)、反地平袋鼠(Osphranter antilopinus)、黑袋鼠(Osphranter bernardus)和敏捷的沙袋鼠(Notamacropus agilis)(图。1)．中等组包括眼镜小袋鼠(Lagorchestes conspicillatus)、三只小袋鼠(Petrogale外侧，Petrogale brachyotis而且Petrogale rothschildi)、北钉尾沙袋鼠(Onychogalea unguifera)和带笼头的甲尾小袋鼠(Onychogalea fraenata)．小组活动包括挖洞(Bettongia lesueur)和梳尾(Bettongia penicillata)火绳钳、带状沙袋鼠(Lagostrophus fasciatus)、红褐色小袋鼠(Lagorchestes hirsutus)和纳巴勒克语(Bininj Kunwok方言)(Petrogale concinna)．北方甲尾沙袋鼠的足骨与中、大型群重叠，眼镜兔沙袋鼠的黄芪与中小型群重叠。

Boodie洞穴的大多数标本属于现代物种的中小型类群，尽管有4个标本(BC044、BC211、BC224和BC331)比任何现代标本都要小(图2)。1)．在许多情况下，只需通过量化和比较骨骼大小，考古标本的分类就可以缩小到三到四个物种。尺寸在中、大型类中具有更强的辨别能力，在这些类中，物种的尺寸从最小到最大几乎是连续的。1)．体型比较在体型较小的类别中不太有用，因为小型大型足类物种的体型范围最有限，重叠程度最高。

大足类物种之间的形状变化

下面描述了无尺寸形状变量的主成分分析，重点是前两个主成分(PC1和2)，它们共同反映了尺寸重叠时大足类之间pes骨形状的主要变化。PCA对组成员不可知⁶³因此不适合在统计上区分兴趣群体。然而，前几个pc是独立于其他pc的最大变异量的总结，使得PC1/PC2图适合于近似视觉检查也会揭示的变异。下面总结了研究结果;在补充资料中详细描述了每个大小组中不同大足类物种的足部骨骼之间的具体形态差异(参见在线补充说明)。

大型macropods

当等距尺寸被移除时，大型巨足动物的黄芪和第四跖骨的形状在PCA的主要变化中基本上重叠(图2)。1)．相比之下，大型物种的跟骨形状似乎更加明显。在主要变异中可以观察到未成熟和成年大型足类动物之间形状变化的一致趋势，当测试时，所有三种足类动物骨骼的形状确实随年龄发生显著变化(p < 0.001)(补充表)S7)．对PC负载的检查显示，未成熟的大型大型足类动物往往具有距颈较长的黄芪，跟骨具有较深的跟长形步，第四跖骨背腹侧较细。然而，由于这些特征也有助于种间形状的变化，这有效地增加了物种间pes骨形状的重叠。在来自大陆的普通袋鼠和居住在巴罗岛的侏儒亚种之间，观察到第四跖骨形状的显著差异(F = 7.255, p = 0.003)，极有可能是异向生长S7)．大型大型足类动物表现出高度的性别二态性，显性雄性比雌性大得多。尽管如此，在样本量允许测试的任何物种中，性别对种内骨形状没有显著影响(补充表S7)．分类单元之间的形状重叠和种内变异表明，大型巨足动物的黄芪和第四跖骨将特别难以从视觉上识别，在假设形态学差异可用于分类学诊断时应谨慎使用。

媒介macropods

Rock-wallabies(属Petrogale)在外形上与眼镜兔小袋鼠和钉尾小袋鼠(属)有很大的不同Onychogalea)横跨所有三个足骨(图。1)．在我们的训练数据集中，三种岩小袋鼠之间的踝骨形状可能存在一些差异，但需要更大的样本才能更好地了解岩小袋鼠物种之间的形状变化。眼镜兔小袋鼠和钉尾小袋鼠的黄芪和跟骨(属Onychogalea)在形状上非常相似，但沿PC1的第四跖骨形状有明显差异。令人惊讶的是，北方甲尾沙袋鼠和缰甲尾沙袋鼠的跖骨形状并不重叠，而是沿着PC1明显分开。

中等大小物种之间的骨形状变化主要发生在PC1上，而PC2包含了该大小类的种内形状变化(图2)。1)．因此，种内形状变异对中型大足类的视觉分化的影响可能小于大型大足类。未成熟的中型大型足动物的PC2评分为负，尽管在中型大型足动物中，只有跟骨形状随年龄变化显著(F = 3.609, p = 0.006)。然而，在眼镜兔小袋鼠的跟骨观察到微弱的异速生长信号(F = 8.321, p = 0.01)(补充表S8)．眼镜兔-沙袋鼠在体型上没有性别差异，但可能与近亲红褐色兔-沙袋鼠相似，受到区域大小变化的影响⁶⁴．需要更大的样本量来测试这个物种的异速生长的原因。值得注意的是，眼镜兔小袋鼠足部骨骼的视觉形状差异可能与种内大小变化有关，而不是诊断性的，应谨慎对待。

来自Boodie洞穴的中型标本在形状上与眼镜兔小袋鼠和钉尾小袋鼠(属)相似Onychogalea)在pca的主要变化中(图;1)．

小macropods

带眼镜和红褐色的野兔小袋鼠(属Lagorchestes)似乎有明显形状的pes骨头从bettongs(属Bettongia)并沿PC1明显分离(图;1)．穴居和刷尾bettong的所有三种骨骼在视觉上可能难以区分，因为它们几乎完全重叠在pca的主要变异上。眼镜兔和红毛兔的黄芪也非常相似，在主要变异上有很大的重叠。带状野兔小袋鼠(属Lagostrophus)跟骨在形状上与红褐色的野兔-沙袋鼠相似，但它们的第四跖骨更类似于火钳。黄芪状带状野兔小袋鼠似乎含有bettong和混合物Lagorchestes属形特征。

种内形状变异沿PC2再次被大量观察到，每个物种的幼标本倾向于沿这一特征向量得分为负。尽管有这种趋势，但在小型大型足类动物中，只有第四跖骨形状随年龄有显著变化(F = 3.896, p = 0.007)(补充表S9)．小型大型动物没有表现出明显的性别二态性，性别对种内骨形状没有显著影响。黄芪(F = 21.982, p = < 0.001)和跟骨(F = 5.58, p = 0.009)的形状在大陆和岛屿生活的红褐色野兔-小袋鼠之间被观察到显著差异，尽管有趣的是，它们似乎没有异速生长(补充表S9)．红褐色野兔-小袋鼠踝骨形态的种内变异可能会误导和混淆试图从视觉上区分该分类单元与其他属。

来自Boodie Cave的两种小黄芪与两种野兔沙袋鼠属的形状相似(Lagorchestes而且Lagostrophus)和第三个位于红褐色野兔-小袋鼠形态空间内的地块。剩下的小标本紧密地聚集在bettong形态空间。来自Boodie Cave的两个黄芪和两个跟骨靠近bettong形态空间，但与现代标本不重叠(图。1)．

判别分析

每个LDA的主要变异图说明了每个大小类属之间的清晰分离(图2)。2)．尽管在pca中观察到在形状上有大量的重叠，但在鉴别分析中包含的尺寸允许大型巨足类骨骼被清楚地区分为属。由于两个物种之间的大小差异，北方和缰甲尾沙袋鼠的鉴别分数也很好地区分了每个pes骨(图2)。2)．LD负荷的检查表明，不同属之间的足骨形态的变化是由线性测量的复杂组合驱动的，这表明形态测量分类的多元方法可能比单独的测量或比率更可靠(补充图)。S14系列)．

对于所有大小类别的所有骨骼，除了大小第四跖骨外，未知标本被判别函数正确重新分类的概率(命中率)≥0.91)．除大型大型足动物跖骨外，所有的命中率都超过了我们测试标准的阈值(表2)1)．

古动物标本的分类学分类

利用训练数据集建立的判别函数对Boodie洞标本进行了属类分类。除了一个标本(BC337)外，所有标本都可以确定地归为一个属。由于样本量小，我们没有尝试将标本分类为物种，但是对鉴别分数和标本大小的检查提供了一些标本的物种级别识别的良好指示。

在该属中，共有10块小袋鼠骨被归类为野兔-沙袋鼠Lagorchestes(表2)．而Lagorchestes在全新世早期至中期，该属的标本在Boodie Cave的整个地层序列中都有发现。2a).与训练数据集的标本尺寸比较，洞穴中既有较大的眼镜兔小袋鼠，也有较小的红褐色兔小袋鼠。这两个物种今天仍然生活在巴罗岛，栖息在沙丘和棘叶(Triodia)草原⁶⁵．

共有11块pes骨被归类为bettong，也在整个地层序列中发现，通常与Lagorchestes标本(表2,无花果。2a). Boodie洞穴里的bettong脚和踝骨可能属于穴居bettong，这是一种干旱地区的专家，目前已知居住在巴罗岛。然而，在PCA和LDA中，两个黄芪(BC004和BC170)和两个跟骨(BC041和BC331)都落在bettong形态空间之外，并且小于我们训练数据集中的现代bettong(图2)。1而且2)．形状和大小的差异表明这四个标本可能既不属于穴居bettong也不属于刷尾bettong，而是可能代表一个未知的bettong分类单元。

四具化石被分为两个分类群，这两个分类群今天在皮尔巴拉地区已经不存在了。两种黄芪(BC044和BC212)被分类为带状野兔-沙袋鼠(属)Lagostrophus)，黄芪(BC048)和跟骨(BC046)属于钉尾小袋鼠(属)Onychogalea)(表2)．对比标本的大小表明，BC046和BC048可能属于北方钉尾小袋鼠，因为它们比现已灭绝的新月钉尾小袋鼠大得多，后者的大小更接近眼镜兔小袋鼠(图2)。1)．钉尾(Onychogalea)及带状沙袋鼠(Lagostrophus)踝骨是在地层第5单元(SU5)的上层发现的，该单元可追溯至更新世晚期和全新世早期。2一个)。

在大洋洲，最近人类的影响从根本上改变了许多本地物种的分布，并导致至少34种哺乳动物灭绝²⁶．因此，古动物组合为了解远古和近代土著经济的环境和生态背景提供了一个重要的窗口。在许多地区，哺乳动物遗骸的形态学鉴定仍然是必要的，因为环境条件会迅速降解分子和蛋白质组学鉴定所需的DNA或胶原蛋白⁶⁹．在这里，我们证明了传统的形态测量方法可以高度准确地将三种大型足类动物的骨骼分类为属。与蛋白质组学或DNA分析相比，形态测量学也是非破坏性和廉价的。

我们发现，在所有大小组的大足类属之间，pes骨形态的变化是由线性测量的复杂组合驱动的。因此，多元分类方法在区分类群方面可能比单独的测量或比率更稳健。去除等距尺寸后的形状排序表明，中小型大型足类动物的足部骨骼在种间的差异比大型大型足类动物的足部骨骼差异更大，并可能在这些大小组中直观地区分属。大型大型足类动物的足部骨骼表现出大量的种内和个体发育的形状变化，这意味着个体标本之间可观察到的形状差异可能不能用于分类诊断，应谨慎对待。在样本量允许测试的情况下，性别二态性对pes骨形状没有显著影响，因此不太可能在属水平上对遗骸分类引入错误。尽管物种之间的大小有一定程度的重叠，但大小的定量比较对于缩小单个考古标本的潜在分类范围是有用的。我们建议使用几何平均值作为样本尺寸的代表，而不是使用单个测量值作为整体尺寸预测指标，因为这减少了种内尺寸变化(和潜在的异速生长效应)对单个测量值的潜在混淆效应。

我们对黄芪和跟骨测量方案的高度冗余表明，使用替代测量组合可能对更零碎的大足类元素进行分类鉴定。未来的研究应探讨对数据缺失的碎片遗骸进行分类的潜力，因为这将大大提高该方法对往往高度碎片化的考古组合的适用性。增加组内样本量并扩大训练数据集以包括所有澳大利亚大型足类动物物种也将提高我们模型的准确性和泛化性⁵²．然而，值得注意的是，由于博物馆收藏的数量有限，很难获得一些物种的全面颅后数据集。

我们的研究已经确定了至少两种大型足类动物的颅后遗迹，带状野兔小袋鼠和北方钉尾小袋鼠，它们在皮尔巴拉生物区已不复存在。两种被归类为带状野兔沙袋鼠的黄芪为该物种在北纬24度以北的分布提供了第一个亚化石证据。这两个标本，其中一个显示了轻度局部燃烧的证据，是从更新世晚期(约13-10 ka BP)的密集占领沉积物中鉴定出来的。今天，条纹兔袋鼠只在鲨鱼湾的岛屿上被发现，它的历史分布被认为仅限于澳大利亚南部的干燥温带地区(图2)。3.)．这个物种依赖于厚灌木(通常金合欢)白天避雨，晚上出来觅食灌木⁷⁰．Shortridge报告说，从19世纪晚期开始，在北部的黑德兰港和东部的Gascoyne和Murchison生物区，人们就曾看到过这种带状野兔袋鼠。3.）³⁸．然而，由于缺乏标本和与其他野兔-沙袋鼠混淆的可能性，这些报告在文献中被忽视了⁶⁶．我们的发现支持了在Shortridge报道的历史目击报告，并表明带状野兔小袋鼠可能至少从更新世晚期到近代居住在皮尔巴拉。

在全新世早期(约10 ka BP)的沉积物中发现了两具属于北方钉尾小袋鼠的踝骨。该物种的遗骸此前曾在邻近蒙特贝罗群岛的Boodie洞穴和Noala和Hayne洞穴的全新世沉积物中被报告过^28，33．今天，北方钉尾小袋鼠只在500mm等雨量线以北的热带林地中被发现。3.)．这一物种也在白天使用厚厚的灌木丛作为避难所，晚上出现以forbs，水果和草为食⁶⁸．迄今为止，在皮尔巴拉地区发现这一物种的证据仅限于全新世沉积物。

虽然带状野兔小袋鼠和北方钉尾小袋鼠今天被限制在Boodie洞穴的南部和北部，但这两个物种可能一直占据着干旱的亚热带地区，并且具有比目前观察到的更广泛的生态耐受性。或者，它们在更新世晚期和全新世早期出现在Boodie洞穴可能代表了大足类动物多样性的增加，以应对末次大冰期(LGM)后环境条件的改善。区域古气候记录表明，南季风在14000大卡BP左右回到皮尔巴拉地区，在LGM极度干旱之后，带来了一段温暖湿润的时期⁷¹．来自Boodie洞穴的同位素和微形态证据支持了更新世晚期和全新世早期的湿润局部条件的区域模式，而不是今天所看到的^72，73．Boodie洞穴炉膛燃料的人类学检查也表明局部的增加金合欢与这些温暖和潮湿的条件有关的主要植被覆盖³³．古生物学研究表明，直到最近，澳大利亚西北部的陆地动物群更加多样化^37，74，75．然而，在更新世晚期之前，还没有关于带兔小袋鼠或北钉尾小袋鼠的证据报道。此时增加的湿度和植被覆盖可能为这两种大型足类动物提供了所需的遮蔽物和草本饲料，而这些在较早的干旱时期可能是无法获得的。其他的古动物学组合可以进一步了解皮尔巴拉地区这两个物种的古老性和寿命。这两个物种在皮尔巴拉海岸同时出现，现在在地理上是不同的，这表明了这个生物区域在温带和热带气候系统交界处的独特位置。

在Boodie洞穴的挖掘单位中，发现了四块形状异常的小bettong踝骨，时间可追溯到LGM之后、更新世晚期和全新世早期和非常晚期(图2)。2a).在Noala和Haynes洞穴的全新世沉积物中已经报道了两种不同形式的bettong，一种小形式和一种大形式²⁸．当时，这些形态型被解释为穴居bettong的两个共存亚种，但有人指出，需要进一步的分类学解决这个物种。随后的研究发现Bettongia anhydra这是一个新的干旱区bettong物种，以前被误认为是穴居bettong或刷尾bettong的亚种⁶⁷．这种最近灭绝的物种与穴居bettong密切相关，人们对其以前的分布知之甚少(图2)。3.)，尽管他们适应沙漠的头部特征表明，这个物种可能曾经广泛分布在整个干旱地区。作为b . anhydra比穴居bettong更小，Boodie Cave中发现的四只小而形状异常的bettong踝骨可能属于这一物种。

我们提出了一种定量方法，可以对有袋类动物的后颅骨进行强有力的分类，这将增加可以从澳大利亚考古动物群中使用的骨骼元素套件。了解骨骼部分的表征在解释过去的觅食行为中起着重要作用。因此，如果我们希望超越物种存在和不存在的“洗衣单”，并研究有关饮食广度和人类流动性的更广泛的人类学问题，就必须提高我们在更高的分类学水平上识别后颅畸形的能力⁷⁶．Boodie洞穴中带状野兔小袋鼠和北部钉尾小袋鼠的存在为皮尔巴拉干旱海岸在更新世晚期古环境和生态变化的区域格局提供了独立的支持。尽管我们的考古样本规模较小，但Boodie洞穴中巨足动物足部和踝骨的分布支持了更广泛的区域模式，即皮尔巴拉海岸线沿线土著社区的饮食多样性和职业强度不断增加，流动性不断减少^28，35，36．

我们的方法对具有广泛适应辐射的地区具有全球意义。在大洋洲、南美洲、东南亚和新热带地区，区分密切相关类群的颅后遗迹的能力将对古动物学研究产生变革性的影响。密切相关类群之间的颅后形态相似性意味着在缺乏颅标本的情况下检查分类多样性是非常具有挑战性的。形态测量学越来越多地用于第四纪研究，以区分形态相似的野生动物(如美洲鸵)的后颅标本¹⁸,金丝燕¹⁷、鱼^16，77，和狐狸⁷⁸．然而，这些方法在大型和多样化动物群中的潜在应用尚未完全实现。

用于鉴定古动物标本的形态测量方法是经验性的，可在操作员之间复制，并可应用于不同的动物群，以回答考古学和古生物学研究问题。这些方法可用于识别标本，包括潜在的新分类单元或已灭绝的分类单元，即使在没有物理参考标本的情况下。对骨测量数据的开放和协作访问增强了分类分类判别模型的能力。这在物种灭绝率高的地区尤其重要，在这些地区，研究人员对广泛参考资料的获取可能有限或不平等。