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我国发现中耳保存完好的真贼兽滑翔哺乳动物 |
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将改变哺乳动物中耳演化认识 |
复原图。资料图片
阿霍氏树贼兽化石标本。
阿霍氏树贼兽化石标本。
渤海大学、海南热带海洋学院韩刚教授介绍阿霍氏树贼兽化石研究情况。本报记者 刘勇摄/光明图片
两只生活在晚侏罗纪早期，距今大约1.64亿年到1.59亿年的真贼兽滑翔哺乳动物将改变人们对哺乳动物中耳的演化认识——由于保存得非常完好，发现它们具有五块听小骨的中耳结构，成为目前哺乳动物中的最早记录，也成为中生代哺乳动物最完整的记录。人类有三块听小骨，是身体里最小的骨骼，而通过对这两个标本的研究，我国明升体育app家发现它们的中耳听小骨与现在已知的哺乳动物中耳类型差别很大，说明哺乳类动物听小骨独立进化了多次。
14日中午，记者在渤海大学召开的手机版发布会上获悉，由渤海大学、海南热带海洋学院韩刚教授带领课题组完成的论文“具有五块听小骨的侏罗纪真贼兽滑翔哺乳动物”，由《自然》杂志在14日零点网上发出。此研究成果将拓展哺乳动物中耳演化研究新领域。
难觅踪迹的神秘夜行哺乳动物
贼兽是一个绝灭哺乳动物类群，生活在晚三叠纪到晚侏罗纪。虽然在北方大陆都有化石记录，但它却是哺乳动物当中的一个神秘分子。贼兽是哺乳动物最早的类群，早在1847年，它的化石标本就在欧洲发现。从那以后，尽管有不断的报道，但几乎所有的标本都只有单个的牙齿。直到1997年，在格陵兰的晚三叠纪地层中，才发现了保存比较好的齿列、下颌和一些肢骨标本。由于贼兽的牙齿形态非常特别，尽管大多数人认为它们是哺乳动物，但它们比较确定的分类地位一直都不清楚。2013年，燕辽生物群的树贼兽报道在《自然》杂志发表，才揭开燕辽生物群中贼兽这个绝灭哺乳动物类群的重要形态学特征。它们适应树栖、具有滑翔行动能力骨骼形态和皮翼，也让人们见识到在侏罗纪就开始的哺乳动物的演化。
此次研究的标本阿霍氏树贼兽，以哺乳动物中耳研究著名学者阿林和霍普森的姓命名，是贼兽的一个新种。韩刚告诉记者，这个新种的模式标本产于河北省青龙县干沟镇南石门村地点，时代是晚侏罗纪早期，属于燕辽生物群。标本展示了这类哺乳动物中耳的形态结构，并保存了迄今为止最好的皮翼和毛发印痕。虽然保存的化石标本，不是这个动物滑翔中皮翼完全展开的状态，但也非常清楚地展现了皮翼展开的基本形态。它们前后肢各段骨头都有伸长的趋势，肢体的骨骼纤细，前后肢之间的主翼膜、颈部和前肢以及尾部和后肢间的翼、皮翼上有规律排列的毛发，与现生的有袋类、啮齿动物中的滑翔物种非常接近。这些皮翼和毛发，受到复杂肌肉的控制，让空中滑翔和树上活动轻松自由。
五块微小听小骨留下进化之谜
人类所有骨骼中，形成最早的是三块听小骨，它们在人类骨骼中最小。此次发现阿霍氏树贼兽标本所保存的中耳结构异常珍贵，标本的中耳一共有五块骨头，而这些微小的骨骼，基本上保存在它们原始的位置。
“目前，这样的完好保存可能绝无仅有”，韩刚说，研究从2014年年初开始，当时研究皮翼比较好的第一块标本，但很遗憾头骨破坏，虽经过修理也无法复原。经过一年多不停地寻找，终于在2015年10月发现了第二块保存完整的标本。韩刚和中科院古脊椎动物与古人类研究所毛方圆博士、毕顺东博士、王原青博士，美国自然历史博物馆孟津教授组成的课题组深入研究发现，标本中耳的结构不仅是哺乳动物中最早的记录，也是中生代哺乳动物中最为完整的记录。
哺乳动物的中耳由镫骨、砧骨和锤骨构成，相比爬行动物只有一块骨头的中耳更加复杂。因此，哺乳动物中耳的演化，一直是脊椎动物演化中的一个经典课题。1837年开始，人们就认识到这些哺乳动物听小骨，由爬行动物与颌关节有关的几块骨头演化而来。研究发现，在阿霍氏树贼兽的中耳中，除了在爬行动物头骨中可找到同源的上镫骨、砧骨、锤骨和外鼓骨外，还多了一块骨头，被鉴定为上隅骨。“目前，没有研究能够回答，似哺乳爬行动物下颌中的上隅骨的归宿。”韩刚说。
将改变哺乳类中耳演化认识
“上隅骨的存在，说明在哺乳动物耳区的演化过程中，上隅骨曾经在贼兽这一个类群中进入到耳区，成为听觉器官的一部分”，韩刚说，在别的哺乳动物中，尤其在早期类群中，上隅骨也可能存在于它们的中耳，但在后来的演化过程中，则和别的骨头愈合甚至丢失。这个新的发现，对古生物学家有启发性的意义，在探索哺乳动物中耳演化的过程中，将积极推动上隅骨的归宿研究。
此外，它也会对发育生物学家提供信息。韩刚告诉记者，阿霍氏树贼兽中耳的镫骨、砧骨、锤骨和外鼓骨，和现在已知的哺乳动物中耳中的相应骨头在形态上都有很大的差别，代表了一个全新的哺乳动物中耳类型，这个类型的产生，可能和贼兽特殊的下颌关节的形成与牙齿的咀嚼运动模式有关。阿霍氏树贼兽中耳的发现，将会改变人们现有对哺乳动物中耳演化的认识。阿霍氏树贼兽听小骨和现生哺乳动物兽类，单孔类的中耳，从系统发育的角度看，应该是各自独立演化获得的，说明中耳听小骨这样精细而且具有重要感知能力的结构，在哺乳动物中独立演化了多次。
（本报锦州11月14日电 本报记者 刘勇 毕玉才）
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