1.2億年前真獸類新物種化石 揭哺乳動物聽覺器演化關鍵證據

撰文:林芷瑩
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中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(中科院古脊椎所)王元青團隊,聯合北京大學口腔醫院與美國同行,最新在遼寧熱河生物群的化石研究中發現距今約1.2億年的早期真獸類新物種,命名為「九佛堂傳夔獸」。

《中新社》報道,中科院古脊椎所王海冰副研究員介紹,真獸類是哺乳動物的一個分支,包含了人類等現生所有有胎盤類哺乳動物及與牠們親緣關係最近的化石類群。

經過對化石標本的長時間精心修理、高精度計算機斷層掃描(CT)及對比研究,研究團隊發現傳夔獸中保存的骨化麥氏軟骨的形態與大致同時代的真三尖齒獸類、對齒獸類差別明顯,是中生代哺乳動物中已知最為退化的骨化麥氏軟骨。

王海冰介紹「九佛堂傳夔獸」化石發現及研究成果。(中新網)

王海冰指出,這表明傳夔獸的中耳很可能完全脫離下頜,代表哺乳動物中耳脫離下頜的關鍵節點,反映出哺乳動物的麥氏軟骨經歷逐漸退化的過程。同時,傳夔獸中保存的骨化麥氏軟骨與下頜、中耳骨骼的接觸關係,也為完善哺乳動物中耳各個演化階段的定義提供更為精確的參考標準。

此外,研究團隊通過傳夔獸化石高精度掃描分析,首次重建出早白堊世真獸類的內耳形態。傳夔獸的內耳保存相對完整,其形態同時具有原始和進步的特徵,填補了基幹獸類與晚白堊世真獸類內耳演化的空白。

其中,傳夔獸的蝸管捲曲程度接近360度,超過同時代其他類群的哺乳動物,而與大部分晚白堊世真獸類接近,意味着傳夔獸聽覺演化上已在同時代哺乳動物中聽力最強,從而更好地捕食、避險。

王海冰介紹,麥氏軟骨在脊椎動物發育過程中普遍存在,儘管在不同類群中其形態和功能有所差別,但麥氏軟骨在成年個體中的骨化現象迄今僅在化石哺乳動物中發現。

胚胎發育和化石證據表明,麥氏軟骨在哺乳動物演化過程中扮演重要角色。在中耳聽小骨與下頜骨分離演化過程中,麥氏軟骨有支撐和穩定聽小骨的作用,直至中耳完全脫離下頜、穩定在頭骨基部;麥氏軟骨與下頜、中耳骨骼的連接關係是定義哺乳動物中耳演化階段的核心要素,也是反映早期哺乳動物不同演化階段的重要信息。

目前,古生物學家已在熱河生物群部分原始哺乳動物(如真三尖齒獸類、張和獸類)中發現骨化麥氏軟骨,其與中耳聽小骨緊密連接,說明牠們的中耳處於過渡型中耳的演化階段。此次研究表明哺乳動物演化過程中,1.2億年前的傳夔獸是中耳脫離下頜的關鍵節點。

本次發現及研究成果論文,已在國際專業學術期刊《英國皇家學會哲學學報B》.(Philosophical Transactions of the Royal Society B) 發表,首次報道了早期真獸類中的骨化麥氏軟骨和內耳形態,為哺乳動物聽覺器官的演化提供重要證據。