科技

科技

新化石提供听觉和咀嚼器官分离证据

中国科学报·2019/12/09

UNSUPPORTED RENDER NODE TYPE:jpg
李氏源掠兽生态环境和陆家屯动物群重建
12月6日,《科学》杂志在线发表了一项关于1.24亿年前基干兽类李氏源掠兽的听觉和咀嚼器官演化的研究成果。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所等研究团队发现,为适应自然选择,提高听觉和咀嚼的效率,曾经一体化的听觉和咀嚼器官两个模块逐渐分离。新发现的李氏源掠兽化石完好地展现了两个模块在基干兽类中演化分离节点的表型特征;听觉和咀嚼器官的分离,使得哺乳动物的听觉更加灵敏、咀嚼更加高效。
基于早白垩热河生物群(陆家屯层)中三维立体保存的6件标本,研究人员利用显微断层扫描和三维立体重建等方法,建立了一个对齿兽的新属种——李氏源掠兽,以纪念论文的作者之一、今年10月逝世的中国早期哺乳动物研究奠基人之一李传夔。
论文第一作者、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员毛方园介绍,李氏源掠兽同属种、同个体的齿列、颌骨、磨痕等证据均表明,该动物在咬合咀嚼过程中,下颌除了开合运动,也有横向移动和沿长轴方向的转动。下颌咀嚼时的多向运动过程,很可能是导致兽类中耳听骨与齿骨、麦氏软骨脱离的选择压力之一。
值得一提的是,李氏源掠兽的多件标本还首次展示了一个关键特征,即听骨与麦氏软骨之间无骨质链接,代表了哺乳动物演化中听觉与咀嚼模块分离的关键节点,弥合了过渡型中耳和典型哺乳动物中耳在演化过程中表型特征的空缺,在系统发育和特征演化上代表了基干兽类中更为进步的一个演化阶段。
这个分离表型的确立为发育生物学中有关哺乳动物中耳演化的模型和假说,提供了演化时间上和表型上的参考与验证。