這只小獸耳朵有大“玄機”—圖文

2019-11-28  來源:  作者:資陽新聞中心

 

 

蓋氏熱河俊獸正型標本 王海冰供圖

熱河俊獸生態復原圖 許勇供圖

 

在人體中,中耳是個沒什么“存在感”的小家伙,也許只有發炎了才會引起你的注意。但它卻是古生物學家夢寐以求的“寶貝”。

北京時間11月28日,英國《自然》(Nature)雜志在線發表了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所助理研究員王海冰、研究員王元青,以及美國自然歷史博物館研究員孟津的一項有關早期哺乳動物中耳演化的研究成果。研究人員通過研究發現于遼寧凌源的早白堊世多瘤齒獸類新屬種——蓋氏熱河俊獸,提出了一種新的哺乳動物中耳演化模式。

這件化石發現于遼寧凌源敞子溝下白堊統九佛堂組,它與一件北票鱘化石保存在同一個巖板上。經過長時間室內精心修理,數據處理和對比研究,研究團隊確定該化石代表了多瘤齒獸類始俊獸科的新物種,將其命名為蓋氏熱河俊獸,這也是科學家首次報道產自九佛堂組的多瘤齒獸類化石。

“這件標本最有意思的部分就是它的頭骨保存了非常完整的中耳結構。”王海冰說,“哺乳動物的中耳一直是研究的熱點,這是因為哺乳動物中耳演化被認為是生物重演律的經典案例。”

哺乳動物中耳經歷了從下頜中耳,過渡型中耳,到典型哺乳動物中耳的三個演化階段。相關研究一直是早期哺乳動物演化研究的熱點之一,但不同中耳演化階段在各哺乳動物支系中發生的時間和機制卻始終是研究的難點。

直到這位“蓋氏英雄”的出現,科學家才有了直接的證據。

這項工作揭示了多瘤齒獸類中耳各個骨塊的完整形態,以及相互間的接觸關系,對探討哺乳動物的齒骨后骨從下頜中耳到典型哺乳動物中耳這一演化事件補充了極具分量的拼圖。

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基于這項研究,研究人員對于上隅骨在哺乳動物中的演化有了更清晰的認識。此次研究首次揭示了上隅骨在早期哺乳動物中,從一塊獨立的骨骼,變為逐漸與錘骨體愈合的狀態,成為錘骨的后外側部分。

與此同時,科研人員還通過形態學證據和系統發育分析結果,提出了早期哺乳動物中耳演化的一個新模式。

在中生代哺乳動物中,異獸類至少在大約1.6億年前的中/晚侏羅世就已經演化出典型哺乳動物中耳;而在同一時期,甚至更晚的早白堊世,其他已知的所有哺乳動物類群都還保留了過渡型中耳。異獸類為何能夠早早“開竅”呢?

“蓋氏熱河俊獸屬于異獸類。在異獸類中,頭骨和下頜關節是比較開放的模式,這種結構允許其下頜有較大的前后向的活動幅度,致使其取食方式也非常獨特。”王海冰說,“異獸類這種前后向活動幅度較大的取食方式,很有可能對中耳演化提供了非常強大的選擇壓,導致異獸類中耳演化被加速了。”

科研人員認為,異獸類也存在一個過渡型中耳的演化階段,但此階段在異獸類中持續的時間很可能比其他所有哺乳動物類群短,這很可能是因為異獸類獨特的齒骨-鱗骨頜關節及其取食方式對中耳脫離下頜提供了更為顯著的選擇壓力,讓它們在至少1.6億年前就獲得了典型哺乳動物中耳的形態,早于其他所有的哺乳動物類群。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1792-0

 

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