來自中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所、美國自然歷史博物館(American Museum of Natural History)等處的研究人員通過分析出土于我國遼西的化石,,發(fā)現(xiàn)了哺乳動物如何進化出靈敏聽力,,這一研究成果公布在Nature雜志上。
文章的第一作者和通訊作者是中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所客座研究員孟津,,其他研究人員包括王元青和李傳夔,。這一研究組曾在Nature雜志上發(fā)表過多項成果,比如06年他們在中國內(nèi)蒙古寧城地區(qū)中生代地層中發(fā)現(xiàn)了一個中生代哺乳動物化石,,這是當(dāng)時已知的最早會飛的哺乳動物的化石,,相比較于之前記錄的大約5100萬年前的蝙蝠化石,能在空中飛行的哺乳動物的歷史提前了至少7千萬年,。
爬行動物的下頜由幾塊不同的骨頭組成,。然而,在哺乳動物中,,它只由一塊骨頭組成,,即承擔(dān)牙齒的齒骨,因為其余的骨頭大都變成了穿過中耳傳輸聲音的小骨,。這種轉(zhuǎn)變是演化變化的一個典型事例,,但關(guān)于這種轉(zhuǎn)變過程正在進行當(dāng)中的直接化石證據(jù)卻一直難以找到。
在這篇文章中,,研究人員從來自白堊紀(jì)的一種三錐齒動物化石上發(fā)現(xiàn),,這種動物下頜構(gòu)成部分已開始成為中耳的小骨,但仍通過一片骨化的軟骨跟下頜連在一起。這個構(gòu)成部分(稱作“美凱爾氏軟骨”)是下頜內(nèi)表面的一個重要部分,,這一新發(fā)現(xiàn)的化石表明,,它是導(dǎo)致哺乳動物中耳形成的演化拼圖中至關(guān)重要的一塊。
據(jù)《文匯報》報道,,比起現(xiàn)生哺乳動物的聽骨,,這種動物的下頜關(guān)節(jié)骨雖然已經(jīng)脫離了下頜的齒骨,但個頭還有點大,,不過已與聽骨非常接近,。同時,它還連接在骨化的麥?zhǔn)宪浌巧?,尚未完全進入頭骨——這是非常難得的發(fā)現(xiàn),。由于軟骨在化石中難以保存,動物死亡后,,會隨肌肉等一起腐爛消失,。因此,盡管早在1870年,,古生物學(xué)家就在化石上注意到了麥?zhǔn)宪浌巧L的溝痕,,卻不知道那到底是肌肉、神經(jīng),,還是血管留下的,。而現(xiàn)生哺乳動物的麥?zhǔn)宪浌侵淮嬖谟谂咛グl(fā)育過程中,待下頜骨發(fā)育完成后,,就自動消失了,。(生物谷 Bioon.com)
doi:10.1038/nature09921
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Transitional mammalian middle ear from a new Cretaceous Jehol eutriconodont
Jin Meng; Yuanqing Wang; Chuankui Li
The transference of post-dentary jaw elements to the cranium of mammals as auditory ossicles is one of the central topics in evolutionary biology of vertebrates. Homologies of these bones among jawed vertebrates have long been demonstrated by developmental studies; but fossils illuminating this critical transference are sparse and often ambiguous. Here we report the first unambiguous ectotympanic (angular), malleus (articular and prearticular) and incus (quadrate) of an Early Cretaceous eutriconodont mammal from the Jehol Biota, Liaoning, China. The ectotympanic and malleus have lost their direct contact with the dentary bone but still connect the ossified Meckel’s cartilage (OMC); we hypothesize that the OMC serves as a stabilizing mechanism bridging the dentary and the detached ossicles during mammalian evolution. This transitional mammalian middle ear narrows the morphological gap between the mandibular middle ear in basal mammaliaforms and the definitive mammalian middle ear (DMME) of extant mammals; it reveals complex changes contributing to the detachment of ear ossicles during mammalian evolution.