作者:李晓明 来源:科学时报 发布时间:2009-10-11 23:52:09
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辽宁发现新的中生代哺乳动物化石
为早期哺乳动物的中耳演化研究提供了重要线索
 
我国辽宁发现一种新的哺乳动物化石,为早期哺乳动物的中耳演化研究提供了重要线索,揭示了哺乳动物耳区演化在恐龙主宰世界的中生代时期是如何发生的。《科学》于10月8日报道了中国地质科学院地质研究所研究员季强等科学家的这一发现。该化石产出于北票市陆家屯早白垩世义县组,距今约1.23亿年。
 
对哺乳动物来说,听觉是一个重要的演化适应,对生存至关重要。通过中耳的一个微小但复杂的结构,哺乳动物获得了比其他脊椎动物对更大范围声音更为敏锐的听力。这种敏锐的听力在恐龙主宰的中生代对哺乳动物夜间活动的发展和生存非常关键。
 
新发现的化石被命名为Maotherium asiaticus sp. Nov.(亚洲毛兽),化石保存得非常完整。该哺乳动物的牙齿具有对称排列的齿尖(被称为对称齿兽),主要以昆虫和蠕虫为食。新发现的亚洲毛兽(新种)是一种陆生哺乳动物,体长约15厘米,体重约70~80克。中美科学家研究认为,毛兽与有袋类和有胎盘类哺乳动物的亲缘关系比其与单孔类的关系更紧密。
 
最重要的科学意义在于该哺乳动物的耳区。根据中美科学家的研究,毛兽的中耳骨骼在一定程度上与现生的哺乳动物相似,但与现生成年哺乳动物不同,其中耳与下颌形成了特殊连接。这种连接也称为骨化的麦氏软骨,与现生哺乳动物胚胎发育的情况,以及与前哺乳动物祖先的原始中耳相似。新化石为哺乳动物耳区结构的演化研究提供了珍贵的信息。
 
哺乳动物的听觉适应是由中耳的3块小骨(即锤骨、砧骨和镫骨)加上耳膜的骨环联合组成的。中耳的这些骨骼由它们的远亲爬行动物的下颌关节骨骼演化而来。古生物学家一直在研究这些早期类型的下颌骨骼如何与下颌分离,再逐渐演化成现代哺乳动物中耳的演化路径。亚洲毛兽化石标本呈精美的三维立体保存,使得古生物学者对其中耳与下颌的连接的复原成为可能。
 
新发现的哺乳动物亚洲毛兽代表了现代哺乳动物如何获得中耳结构的一个过渡情况,也可解释为与其祖先情况逆向的“再次出现”。
 
现代发育生物学研究表明,发育基因和它们的基因链可能引发不寻常的中耳结构,如现代的老鼠“再次出现”麦氏软骨。白垩纪的化石哺乳动物毛兽的中耳形态与具有突变基因的老鼠的突变的中耳形态非常相似。中美科学家研究认为,这种特殊的中耳结构,如骨化的麦氏软骨,实际上是中生代哺乳动物演化中发育基因突变的一个证明。
 
近几年,中国发现的众多的保存精美的中生代哺乳动物化石提供了可靠的证据,使发育生物学家和古生物学家能够合理解释发育机制是如何对最早期哺乳动物的形态演化产生影响的。
 
该项研究得到了科技部(“973”项目)、国土资源部、中国地质调查局、美国自然基金会和河南省国土资源厅的资助,中美研究人员有中国地质科学院地质研究所研究员季强、美国卡耐基自然历史博物馆Luo Zhexi博士、河南省地质博物馆高级工程师张兴辽、中国地质科学院地质研究所袁崇喜博士和河南省地质博物馆高级工程师徐莉。(李晓明)
 
《科学时报》 (2009-10-12 A1 要闻)
 
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