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我國古生物學家發現“夢幻小獸” 填補中耳演化研究空白

2023年11月24日08:01 | 來源:光明日報
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“夢幻小獸”生態復原圖 趙闖繪

物種演化蘊藏著很多謎題。中國科學院古脊椎動物與古人類研究所王海冰和王元青團隊,在熱河生物群中發現了一件屬於白堊紀的真獸類化石,並確定其為早期真獸類新物種,命名為“夢幻小獸”。通過“夢幻小獸”,古生物學家們結合古生物學和發育生物學証據,討論獸類哺乳動物中耳的演化創新。這一成果日前在線發表於國際學術期刊《自然-通訊》上。

“於我們而言,這並不是外形奇特、超乎想象的新物種,應該說是期待已久、意料之中。”王元青研究員說,“它的夢幻之處在於,作為最早的真獸類哺乳動物之一,它顯示出了現代獸類哺乳動物中耳的典型特征,填補了獸類早期演化的空白。”

據王元青介紹,這件化石發現在遼寧喀左羊角溝下白堊統九佛堂組地層中(距今約1.2億年),通過對模式標本的高精度CT掃描,研究團隊重建了“夢幻小獸”頭骨形態——首次發現了早白堊世真獸類的中耳骨骼形態,包括外鼓骨、錘骨、砧骨和鐙骨﹔其下頜的麥氏軟骨溝已完全退化,表明中耳聽小骨已完全脫離下頜,具有典型哺乳動物中耳的特征。

“由於化石保存問題,哺乳動物中耳早期演化的討論一直缺乏直接的化石証據。”王元青介紹,“夢幻小獸”的發現填補了這一空白。研究團隊對比了“夢幻小獸”與同地點發現的另一種古生物九佛堂傳夔獸,“后者保留了較為纖細的骨化麥氏軟骨,這表明在獸類演化的早期階段,即使在系統關系很近的物種中,中耳形態也存在一定程度的變異”。

同時,“夢幻小獸”中保存了完整的錘骨—砧骨關節,與目前已知的基干類群區分明顯,而與現代獸類一致。“這是最重要的發現之一。”王元青說,這一發現為有關早期哺乳動物錘骨—砧骨關節方式轉換問題的討論提供重要參考依據以及新的思考。

此外,研究發現“夢幻小獸”中耳與現生獸類的“小型中耳”最為接近。“我們沒有建立新的類型,而是將其歸為‘小型中耳’。”王元青說,具有“小型中耳”的現生哺乳動物都適應高頻聽力,“夢幻小獸”和九佛堂傳夔獸中耳、內耳結構表明早期真獸類很可能具備了比其他同時期哺乳類更加靈敏的聽覺,尤其是高頻聽力。

“經過綜合研判,我們認為獸類哺乳動物聽覺器官和取食器官趨離演化是獨立發生的。”王元青說,科研團隊通過對早白堊世真獸類的持續研究,對其聽覺器官(中耳、內耳)的演化創新以及磨楔式牙齒結構的完善提出了很多新觀點,將為現代哺乳動物聽力能力的提高和生態空間的拓展奠定重要基礎。(記者齊芳)

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(責編:李慧博、吳昊)

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