中新網(wǎng)北京11月23日電(記者 孫自法)在與人類(lèi)演化密切相關(guān)的夢(mèng)幻獸類(lèi)(包括真獸類(lèi)和后獸類(lèi))祖先中，有關(guān)聽(tīng)力的項(xiàng)化中耳結(jié)構(gòu)演化的直接化石證據(jù)十分有限，因而備受古生物學(xué)家們關(guān)注。石研博冠app

　　發(fā)現(xiàn)1.2億年前夢(mèng)幻小獸化石

　　中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所(古脊椎所)王海冰副研究員、究關(guān)結(jié)構(gòu)王元青研究員最近在中國(guó)熱河生物群約1.2億年前的聯(lián)人類(lèi)聽(tīng)力億早白堊世地層中發(fā)現(xiàn)一件真獸類(lèi)化石，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間室內(nèi)精心修理、年前高精度計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、中耳三維重建以及新的演化系統(tǒng)發(fā)育研究，他們確定該化石代表了早期真獸類(lèi)新物種，獲揭命名為“夢(mèng)幻小獸”。夢(mèng)幻

夢(mèng)幻小獸生態(tài)復(fù)原圖(趙闖/繪)。項(xiàng)化中國(guó)科學(xué)院古脊椎所 供圖

　　夢(mèng)幻小獸的石研“夢(mèng)幻”之處，一是究關(guān)結(jié)構(gòu)博冠app作為最早的真獸類(lèi)哺乳動(dòng)物之一，它顯示出現(xiàn)代獸類(lèi)哺乳動(dòng)物中耳的聯(lián)人類(lèi)聽(tīng)力億典型特征，填補(bǔ)了獸類(lèi)早期演化的年前空白；二是相比于發(fā)現(xiàn)外形奇特、超乎想象的新物種，這種期待已久、意料之中的化石發(fā)現(xiàn)也為研究工作增添了幾分額外的興奮與愉悅。

現(xiàn)生哺乳動(dòng)物中耳聽(tīng)小骨多樣性(Doran,　1876)。中國(guó)科學(xué)院古脊椎所 供圖

　　這項(xiàng)有關(guān)早期真獸類(lèi)聽(tīng)覺(jué)器官演化的研究成果論文，近日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》(Nature Communications)在線(xiàn)發(fā)表，其首次揭示早白堊世真獸類(lèi)的中耳結(jié)構(gòu)，并結(jié)合古生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)證據(jù)，討論獸類(lèi)哺乳動(dòng)物中耳的演化創(chuàng)新。

　　為中耳結(jié)構(gòu)演化提供重要證據(jù)

　　研究團(tuán)隊(duì)介紹說(shuō)，哺乳動(dòng)物中耳是漸進(jìn)演化的經(jīng)典案例?，F(xiàn)生哺乳動(dòng)物的中耳具有3塊聽(tīng)小骨(錘骨、砧骨、鐙骨)，而爬行動(dòng)物中僅有一塊耳柱骨。19世紀(jì)歐洲生物學(xué)家已觀察到現(xiàn)生哺乳動(dòng)物中耳聽(tīng)小骨的多樣性。同時(shí)，胚胎生物學(xué)家通過(guò)追索哺乳動(dòng)物的胚胎發(fā)育過(guò)程，發(fā)現(xiàn)聽(tīng)小骨源于形成第一鰓弓的胚胎組織，并通過(guò)系統(tǒng)比較四足動(dòng)物頭骨發(fā)育的差別，構(gòu)建有關(guān)哺乳動(dòng)物中耳聽(tīng)小骨同源性假說(shuō)的基本框架：錘骨與爬行類(lèi)的關(guān)節(jié)骨和前關(guān)節(jié)骨同源，砧骨與爬行類(lèi)頭骨上的方骨同源，鐙骨與耳柱骨同源。20世紀(jì)初，一系列保存完好的下孔類(lèi)化石的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步支持了這一假說(shuō)。

夢(mèng)幻小獸正型標(biāo)本及骨骼復(fù)原圖(骨骼復(fù)原圖：陳瑜/繪)。中國(guó)科學(xué)院古脊椎所 供圖

　　在過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間里，由于化石保存問(wèn)題，哺乳動(dòng)物中耳早期演化的討論一直缺乏直接的化石證據(jù)。研究表明，哺乳動(dòng)物中耳聽(tīng)小骨經(jīng)歷下頜中耳和過(guò)渡型中耳兩個(gè)演化階段，最終完全脫離下頜進(jìn)入中耳腔。這一演化事件在中生代哺乳動(dòng)物不同支系中多次發(fā)生。最有代表性的是20世紀(jì)70年代對(duì)摩根齒獸頭骨的系統(tǒng)研究，明確下頜中耳這一演化階段；過(guò)去20多年以中國(guó)燕遼、熱河生物群化石為代表的中生代原始類(lèi)群中，也保存有過(guò)渡型中耳。

早期哺乳動(dòng)物系統(tǒng)演化樹(shù)。中國(guó)科學(xué)院古脊椎所 供圖

　　不過(guò)，這些發(fā)現(xiàn)集中于基干類(lèi)群，主要包括柱齒獸類(lèi)、異獸類(lèi)、真三尖齒獸類(lèi)和對(duì)齒獸類(lèi)，而在與人類(lèi)演化密切相關(guān)的獸類(lèi)(包括真獸類(lèi)和后獸類(lèi))祖先中，中耳演化的直接證據(jù)十分有限。這次夢(mèng)幻小獸化石發(fā)現(xiàn)及研究，則為早期哺乳動(dòng)物中耳結(jié)構(gòu)演化提供了重要證據(jù)。

　　與現(xiàn)生獸類(lèi)“小型中耳”最接近

　　本項(xiàng)研究中，通過(guò)對(duì)模式標(biāo)本的高精度CT掃描，研究團(tuán)隊(duì)重建了夢(mèng)幻小獸頭骨形態(tài)，首次發(fā)現(xiàn)早白堊世真獸類(lèi)的中耳骨骼形態(tài)包括外鼓骨、錘骨、砧骨和鐙骨。夢(mèng)幻小獸下頜的麥?zhǔn)宪浌菧弦淹耆嘶?，表明中耳?tīng)小骨已完全脫離下頜，具有典型哺乳動(dòng)物中耳的特征。這一結(jié)果不同于最近發(fā)表研究成果的約1.2億年前“九佛堂傳夔獸”化石，后者仍然保留較為纖細(xì)的骨化麥?zhǔn)宪浌?，這表明在獸類(lèi)演化的早期階段，即使在系統(tǒng)關(guān)系很近的物種中，中耳形態(tài)也存在一定程度的變異。

夢(mèng)幻小獸頭骨和牙齒三維重建形態(tài)。中國(guó)科學(xué)院古脊椎所 供圖

　　盡管現(xiàn)代哺乳動(dòng)物中耳聽(tīng)小骨的形態(tài)多樣化程度極高，但學(xué)界在錘骨-砧骨關(guān)節(jié)方式的二分性上觀點(diǎn)較為一致，即以單孔類(lèi)為代表的疊覆式關(guān)節(jié)和以獸類(lèi)為代表的馬鞍型關(guān)節(jié)。這次研究最重要的發(fā)現(xiàn)之一，是夢(mèng)幻小獸保存完整的、馬鞍型的錘骨-砧骨關(guān)節(jié)，與目前已知的基干類(lèi)群區(qū)分明顯，而與現(xiàn)代獸類(lèi)一致。盡管夢(mèng)幻小獸的中耳聽(tīng)小骨在化石保存過(guò)程中出現(xiàn)破損和位移，但其正型標(biāo)本中保存有兩側(cè)完整的錘骨-砧骨關(guān)節(jié)，既為形態(tài)對(duì)比和解釋提供重要基礎(chǔ)，也為有關(guān)早期哺乳動(dòng)物錘骨-砧骨關(guān)節(jié)方式轉(zhuǎn)換問(wèn)題的討論提供重要參考依據(jù)及新的思考。

夢(mèng)幻小獸中耳及錘骨-砧骨關(guān)節(jié)。中國(guó)科學(xué)院古脊椎所 供圖

　　本項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)，夢(mèng)幻小獸中耳與現(xiàn)生獸類(lèi)的“小型中耳”最為接近，依據(jù)錘骨-砧骨的形態(tài)，現(xiàn)生獸類(lèi)哺乳動(dòng)物的中耳通常被分為6個(gè)功能形態(tài)型，研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合較為可靠的錘骨-砧骨關(guān)節(jié)以及“小型中耳”中較為典型的錘骨球狀突，將夢(mèng)幻小獸的中耳歸類(lèi)為“小型中耳”，具有“小型中耳”的現(xiàn)生哺乳動(dòng)物都適應(yīng)高頻聽(tīng)力，夢(mèng)幻小獸和九佛堂傳夔獸中耳、內(nèi)耳結(jié)構(gòu)表明，早期真獸類(lèi)很可能具備比其他同時(shí)期哺乳類(lèi)更加靈敏的聽(tīng)覺(jué)，尤其是高頻聽(tīng)力。

早期哺乳動(dòng)物聽(tīng)覺(jué)器官和取食器官的趨離演化。中國(guó)科學(xué)院古脊椎所 供圖

　　此外，研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合最新的系統(tǒng)發(fā)育框架，對(duì)早期哺乳動(dòng)物聽(tīng)覺(jué)器官(麥?zhǔn)宪浌?、中耳、?nèi)耳)和取食器官(下頜、牙齒)的演化趨勢(shì)進(jìn)行討論提出，獸類(lèi)哺乳動(dòng)物聽(tīng)覺(jué)器官和取食器官趨離演化是獨(dú)立發(fā)生。他們認(rèn)為，早白堊世真獸類(lèi)聽(tīng)覺(jué)器官(中耳、內(nèi)耳)的演化創(chuàng)新以及磨楔式牙齒結(jié)構(gòu)的完善，為現(xiàn)代哺乳動(dòng)物聽(tīng)力能力的提高和生態(tài)空間的拓展奠定了重要基礎(chǔ)。(完)