...中耳保存完好的真賊獸滑翔哺乳動物 將改變哺乳動物中耳演化認識
2020-11-25 光明網新聞中心光明日報錦州11月14日電 光明日報記者 劉勇 畢玉才
兩隻生活在晚侏羅紀早期，距今大約1.64億年到1.59億年的真賊獸滑翔哺乳動物將改變人們對哺乳動物中耳的演化認識——由於保存得非常完好，發現它們具有五塊聽小骨的中耳結構，成為目前哺乳動物中的最早記錄，也成為中生代哺乳動物最完整的記錄。人類有三塊聽小骨，是身體裡最小的骨骼，而通過對這兩個標本的研究，我國科學家發現它們的中耳聽小骨與現在已知的哺乳動物中耳類型差別很大，說明哺乳類動物聽小骨獨立進化了多次。
14日中午，記者在渤海大學召開的新聞發布會上獲悉，由渤海大學、海南熱帶海洋學院韓剛教授帶領課題組完成的論文「具有五塊聽小骨的侏羅紀真賊獸滑翔哺乳動物」，由《自然》雜誌在14日零點網上發出。此研究成果將拓展哺乳動物中耳演化研究新領域。
難覓蹤跡的神秘夜行哺乳動物
賊獸是一個絕滅哺乳動物類群，生活在晚三疊紀到晚侏羅紀。雖然在北方大陸都有化石記錄，但它卻是哺乳動物當中的一個神秘分子。賊獸是哺乳動物最早的類群，早在1847年，它的化石標本就在歐洲發現。從那以後，儘管有不斷的報導，但幾乎所有的標本都只有單個的牙齒。直到1997年，在格陵蘭的晚三疊紀地層中，才發現了保存比較好的齒列、下頜和一些肢骨標本。由於賊獸的牙齒形態非常特別，儘管大多數人認為它們是哺乳動物，但它們比較確定的分類地位一直都不清楚。2013年，燕遼生物群的樹賊獸報導在《自然》雜誌發表，才揭開燕遼生物群中賊獸這個絕滅哺乳動物類群的重要形態學特徵。它們適應樹棲、具有滑翔行動能力骨骼形態和皮翼，也讓人們見識到在侏羅紀就開始的哺乳動物的演化。
復原圖。資料圖片
此次研究的標本阿霍氏樹賊獸，以哺乳動物中耳研究著名學者阿林和霍普森的姓命名，是賊獸的一個新種。韓剛告訴記者，這個新種的模式標本產於河北省青龍縣乾溝鎮南石門村地點，時代是晚侏羅紀早期，屬於燕遼生物群。標本展示了這類哺乳動物中耳的形態結構，並保存了迄今為止最好的皮翼和毛髮印痕。雖然保存的化石標本，不是這個動物滑翔中皮翼完全展開的狀態，但也非常清楚地展現了皮翼展開的基本形態。它們前後肢各段骨頭都有伸長的趨勢，肢體的骨骼纖細，前後肢之間的主翼膜、頸部和前肢以及尾部和後肢間的翼、皮翼上有規律排列的毛髮，與現生的有袋類、齧齒動物中的滑翔物種非常接近。這些皮翼和毛髮，受到複雜肌肉的控制，讓空中滑翔和樹上活動輕鬆自由。
五塊微小聽小骨留下進化之謎
人類所有骨骼中，形成最早的是三塊聽小骨，它們在人類骨骼中最小。此次發現阿霍氏樹賊獸標本所保存的中耳結構異常珍貴，標本的中耳一共有五塊骨頭，而這些微小的骨骼，基本上保存在它們原始的位置。
「目前，這樣的完好保存可能絕無僅有」，韓剛說，研究從2014年年初開始，當時研究皮翼比較好的第一塊標本，但很遺憾頭骨破壞，雖經過修理也無法復原。經過一年多不停地尋找，終於在2015年10月發現了第二塊保存完整的標本。韓剛和中科院古脊椎動物與古人類研究所毛方圓博士、畢順東博士、王原青博士，美國自然歷史博物館孟津教授組成的課題組深入研究發現，標本中耳的結構不僅是哺乳動物中最早的記錄，也是中生代哺乳動物中最為完整的記錄。
阿霍氏樹賊獸化石標本。
哺乳動物的中耳由鐙骨、砧骨和錘骨構成，相比爬行動物只有一塊骨頭的中耳更加複雜。因此，哺乳動物中耳的演化，一直是脊椎動物演化中的一個經典課題。1837年開始，人們就認識到這些哺乳動物聽小骨，由爬行動物與頜關節有關的幾塊骨頭演化而來。研究發現，在阿霍氏樹賊獸的中耳中，除了在爬行動物頭骨中可找到同源的上鐙骨、砧骨、錘骨和外鼓骨外，還多了一塊骨頭，被鑑定為上隅骨。「目前，沒有研究能夠回答，似哺乳爬行動物下頜中的上隅骨的歸宿。」韓剛說。
阿霍氏樹賊獸化石標本。
「上隅骨的存在，說明在哺乳動物耳區的演化過程中，上隅骨曾經在賊獸這一個類群中進入到耳區，成為聽覺器官的一部分」，韓剛說，在別的哺乳動物中，尤其在早期類群中，上隅骨也可能存在於它們的中耳，但在後來的演化過程中，則和別的骨頭癒合甚至丟失。這個新的發現，對古生物學家有啟發性的意義，在探索哺乳動物中耳演化的過程中，將積極推動上隅骨的歸宿研究。
渤海大學、海南熱帶海洋學院韓剛教授介紹阿霍氏樹賊獸化石研究情況。光明日報記者 劉勇攝/光明圖片
將改變哺乳類中耳演化認識
此外，它也會對發育生物學家提供信息。韓剛告訴記者，阿霍氏樹賊獸中耳的鐙骨、砧骨、錘骨和外鼓骨，和現在已知的哺乳動物中耳中的相應骨頭在形態上都有很大的差別，代表了一個全新的哺乳動物中耳類型，這個類型的產生，可能和賊獸特殊的下頜關節的形成與牙齒的咀嚼運動模式有關。阿霍氏樹賊獸中耳的發現，將會改變人們現有對哺乳動物中耳演化的認識。阿霍氏樹賊獸聽小骨和現生哺乳動物獸類，單孔類的中耳，從系統發育的角度看，應該是各自獨立演化獲得的，說明中耳聽小骨這樣精細而且具有重要感知能力的結構，在哺乳動物中獨立演化了多次。
《光明日報》（ 2017年11月15日 15版）
[責任編輯:李伯璽]
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