包括人类在内的哺乳动物为何能听到声音？其中最为关键的中耳是如何演化而来的？这些哺乳动物演化史上的谜题，一直是科学家们孜孜不倦的追求。
找到了一只“梦幻小兽”
11月27日，记者从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获悉，该所王海冰副研究员和王元青研究员带领的团队在热河生物群中发现了一件属于白垩纪的真兽类化石，被命名为“梦幻小兽”。基于这只“梦幻小兽”的研究，他们首次揭示了早白垩世真兽类的中耳结构，并结合古生物学和发育生物学证据，讨论了兽类哺乳动物中耳的演化创新。相关研究成果在线发表于《自然·通讯》杂志。
王海冰表示，中耳一直是哺乳动物渐进演化的经典案例。在过去很长时间里由于化石保存问题，哺乳动物中耳早期演化的讨论一直缺乏直接的化石证据。“研究表明，哺乳动物中耳听小骨经历了下颌中耳和过渡型中耳两个演化阶段，最终完全脱离下颌进入中耳腔，这一演化事件在中生代哺乳动物不同支系中多次发生。然而，这些发现集中于基干类群，在与我们人类演化密切相关的兽类祖先中，中耳演化的直接证据十分有限。”
直到数年前，王元青团队在辽宁喀左羊角沟下白垩统九佛堂组地层中发现了这件距今约1.2亿年的“梦幻小兽”。在经过长时间室内精心修理，高精度CT扫描、三维重建，以及新的系统发育研究，研究团队确定该化石代表了早期真兽类新物种。
填补兽类中耳早期演化空白
王元青表示，相比于发现外形奇特、超乎想象的新物种，“梦幻小兽”是那种期待已久、意料之中的化石。“这只小兽的梦幻之处在于，作为最早的真兽类哺乳动物之一，它显示出了现代兽类哺乳动物中耳的典型特征，填补了兽类早期演化的空白。”
通过对模式标本的高精度CT扫描，研究团队重建了“梦幻小兽”头骨形态，并首次报道了早白垩世真兽类的中耳骨骼形态，包括外鼓骨、锤骨、砧骨和镫骨。王海冰表示，“梦幻小兽”下颌的麦氏软骨沟已完全退化，表明中耳听小骨已完全脱离下颌，具有典型哺乳动物中耳的特征。“结果不同于最近发表的九佛堂传夔兽，后者仍然保留了较为纤细的骨化麦氏软骨。这表明在兽类演化的早期阶段，即使在系统关系很近的物种中，中耳形态也存在一定程度的变异。”
该项研究最重要的发现之一是“梦幻小兽”中保存了完整的、马鞍型的锤骨—砧骨关节，与目前已知的基干类群区分明显，而与现代兽类一致。“这一发现为有关早期哺乳动物锤骨—砧骨关节方式转换问题的讨论，提供了重要参考依据以及新的思考。”王海冰说。
此外，团队讨论了早期哺乳动物听觉器官和取食器官的演化趋势，并提出兽类哺乳动物听觉器官和取食器官趋离演化是独立发生的。“早白垩世真兽类听觉器官的演化创新，以及磨楔式牙齿结构的完善，为现代哺乳动物听力能力的提高和生态空间的拓展奠定了重要基础。”王海冰表示。
鄂公网安备: