科學(xué)家發(fā)現(xiàn)已知聽力最好的早期哺乳動(dòng)物化石

文郝洋 圖董欣

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)已知聽力最好的早期哺乳動(dòng)物化石

文郝洋 圖董欣

模式標(biāo)本

復(fù)原圖

兩只生活在晚侏羅紀(jì)早期，距今大約1.64億年到1.59億年的真賊獸滑翔哺乳動(dòng)物將改變?nèi)藗儗Σ溉閯?dòng)物中耳的演化認(rèn)識(shí)，由于保存得非常完好，發(fā)現(xiàn)它們具有五塊聽小骨的中耳結(jié)構(gòu)，成為目前哺乳動(dòng)物中的最早記錄，也成為中生代哺乳動(dòng)物最完整的記錄。

11月14日，在遼寧省錦州市渤海大學(xué)召開的“具有五塊聽小骨的侏羅紀(jì)真賊獸滑翔哺乳動(dòng)物”成果發(fā)布會(huì)上，由渤海大學(xué)、海南熱帶海洋學(xué)院教授韓剛帶領(lǐng)的科研課題組展示的這兩塊化石標(biāo)本，完整展現(xiàn)了古老滑翔哺乳動(dòng)物毛發(fā)和皮翼細(xì)節(jié)，并首次將這類哺乳動(dòng)物的完整中耳結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)于世人面前，更進(jìn)一步顯化了哺乳動(dòng)物聽覺進(jìn)化的細(xì)節(jié)，該科研成果于當(dāng)日在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》上在線發(fā)表。

賊獸是一個(gè)絕滅哺乳動(dòng)物類群，生活在晚三疊紀(jì)到晚侏羅紀(jì)，是哺乳動(dòng)物最早的類群。早在1847年，它的化石標(biāo)本就在歐洲發(fā)現(xiàn)。從那以后，盡管有不斷的報(bào)道，但幾乎所有的標(biāo)本都只有單個(gè)的牙齒。直到1997年，在格陵蘭的晚三疊紀(jì)地層中，才發(fā)現(xiàn)了保存比較好的齒列、下頜和一些肢骨標(biāo)本。由于賊獸的牙齒形態(tài)非常特別，盡管大多數(shù)人認(rèn)為它們是哺乳動(dòng)物，但它們比較確切的分類地位一直都不清楚。2013年，燕遼生物群的樹賊獸報(bào)道在《自然》雜志發(fā)表，才揭開燕遼生物群中賊獸這個(gè)絕滅哺乳動(dòng)物類群的重要形態(tài)學(xué)特征，讓人們認(rèn)識(shí)到在侏羅紀(jì)就開始的哺乳動(dòng)物的演化。

渤海大學(xué)、海南熱帶海洋學(xué)院韓剛教授在發(fā)布會(huì)上介紹研究成果

從科學(xué)家對標(biāo)本繪制的復(fù)原圖上可以看到，阿霍氏樹賊獸長相如松鼠，前肢長有皮翼，全身覆著光滑的皮毛。韓剛介紹說：“該標(biāo)本化石發(fā)現(xiàn)于河北省青龍縣干溝鎮(zhèn)南石門村，標(biāo)本以哺乳動(dòng)物中耳研究著名學(xué)者阿林和霍普森的姓命名，是賊獸的一個(gè)新種?！备蹦?biāo)本保存了迄今為止最好的皮翼和毛發(fā)印痕，提供了賊獸滑翔皮翼的細(xì)節(jié)，也非常清楚地展現(xiàn)了這類滑翔哺乳動(dòng)物皮翼展開的基本形態(tài)。標(biāo)本上還清晰可見它的手掌、腳掌都有伸長的指（趾）頭，體現(xiàn)了除了滑翔，還能更輕松地抓握、攀緣的骨骼特征，是在侏羅紀(jì)森林環(huán)境中多樣性比較高的樹棲類群。“前后肢之間的主翼膜多清晰，皮翼上還有規(guī)律排列的毛發(fā)。”韓剛說，這些都能看出這個(gè)“滑翔高手”在空中和樹上可以做各種動(dòng)作。

“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(dāng)時(shí)研究皮翼比較好的第一塊標(biāo)本，但很遺憾頭骨破壞，雖經(jīng)過修理也無法復(fù)原。經(jīng)過一年多不停地尋找，終于在2015年10月發(fā)現(xiàn)了第二塊保存完整的標(biāo)本。韓剛和中科院古脊椎動(dòng)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(fā)現(xiàn)，標(biāo)本中耳的結(jié)構(gòu)不僅是哺乳動(dòng)物中最早的記錄，也是中生代哺乳動(dòng)物中最為完整的記錄。

哺乳動(dòng)物的中耳由鐙骨、砧骨和錘骨構(gòu)成，相比爬行動(dòng)物只有一塊骨頭的中耳更加復(fù)雜。阿霍氏樹賊獸的中耳中，除了在爬行動(dòng)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，被鑒定為上隅骨?！吧嫌绻堑拇嬖?，說明在哺乳動(dòng)物耳區(qū)的演化過程中，上隅骨曾經(jīng)在賊獸類群中進(jìn)入到耳區(qū)，成為聽覺器官的一部分”，韓剛說，“在別的哺乳動(dòng)物中，尤其在早期類群中，上隅骨也可能存在于它們的中耳，但在后來的演化過程中，則和別的骨頭愈合甚至丟失?！边@個(gè)新的發(fā)現(xiàn)，對古生物學(xué)家有啟發(fā)性的意義，在探索哺乳動(dòng)物中耳演化的過程中，將積極推動(dòng)上隅骨的歸宿研究。從系統(tǒng)發(fā)育的角度看，阿霍氏樹賊獸聽小骨和現(xiàn)生哺乳動(dòng)物獸類，單孔類的中耳，應(yīng)該是各自獨(dú)立演化獲得的，說明中耳聽小骨這樣精細(xì)而且具有重要感知能力的結(jié)構(gòu)，在哺乳動(dòng)物中獨(dú)立演化了多次。