早白堊世多瘤齒獸類新屬種——蓋氏熱河俊獸化石揭示哺乳動(dòng)物中耳演化新模式

2025-11-24 19:35:23 分類：時(shí)尚 閱讀(4)

熱河俊獸生態(tài)復(fù)原圖 （許勇 供圖）

熱河俊獸正型標(biāo)本（右下角）與一件北票鱘標(biāo)本保存于同一個(gè)巖板 （王海冰 供圖）

蓋氏熱河俊獸正型標(biāo)本 （王海冰 供圖）

熱河俊獸的左側(cè)中耳形態(tài) （王海冰 供圖）
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所：2019年11月27日英國Nature雜志在線發(fā)表了中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所王海冰、王元青，堊世美國自然歷史博物館孟津有關(guān)早期哺乳動(dòng)物中耳演化的多瘤動(dòng)物天津外圍價(jià)格查詢（微信189-4469-7302）天津外圍女價(jià)格多少研究成果：通過報(bào)道發(fā)現(xiàn)于遼寧凌源的早白堊世多瘤齒獸類新屬種——蓋氏熱河俊獸（Jeholbaatar Kielanae），提出一種新的齒獸哺乳動(dòng)物中耳演化模式。 
最新研究發(fā)表的類新哺乳動(dòng)物化石發(fā)現(xiàn)于遼寧凌源敞子溝下白堊統(tǒng)九佛堂組，該化石與一件北票鱘化石保存在同一個(gè)巖板上。屬種式經(jīng)過長時(shí)間室內(nèi)精心修理，蓋氏數(shù)據(jù)處理和對(duì)比研究，熱河研究團(tuán)隊(duì)確定該化石代表了多瘤齒獸類始俊獸科的俊獸揭示新物種，將其命名為蓋氏熱河俊獸，化石屬名取自熱河生物群（Jehol Biota），哺乳這是演化首次報(bào)道產(chǎn)自九佛堂組的多瘤齒獸類化石，種本名獻(xiàn)給波蘭古生物學(xué)家索菲婭·蓋蘭－婭瓦洛夫斯卡Zofia Kielan-Jaworowska。新模
在脊椎動(dòng)物演化歷史中，早白中耳哺乳動(dòng)物中耳演化通常被認(rèn)為是堊世生物重演律的經(jīng)典案例：哺乳動(dòng)物中耳經(jīng)歷了從下頜中耳（Mandibular Mammalian Middle Ear），過渡型中耳（Transitional Mammalian Middle Ear），到典型哺乳動(dòng)物中耳（Definitive Mammalian Middle Ear）的三個(gè)演化階段。這使得相關(guān)研究成為早期哺乳動(dòng)物演化研究的熱點(diǎn)之一，但不同中耳演化階段在各哺乳動(dòng)物支系中發(fā)生的時(shí)間和機(jī)制一直是研究的難點(diǎn)。 
蓋氏熱河俊獸的正型標(biāo)本中保存了完整的中耳結(jié)構(gòu)，為研究早期哺乳動(dòng)物耳區(qū)演化提供了直接證據(jù)。這項(xiàng)研究工作揭示了多瘤齒獸類中耳各個(gè)骨塊的完整形態(tài)，以及相互間的接觸關(guān)系，對(duì)探討哺乳動(dòng)物的天津外圍價(jià)格查詢（微信189-4469-7302）天津外圍女價(jià)格多少齒骨后骨從下頜中耳到典型哺乳動(dòng)物中耳這一演化事件補(bǔ)充了極具分量的拼圖。基于這項(xiàng)研究，研究人員對(duì)于上隅骨（Surangular）在哺乳動(dòng)物中的演化有了更清晰的認(rèn)識(shí)。此次研究首次揭示了上隅骨在早期哺乳動(dòng)物中，從一塊獨(dú)立的骨骼，變?yōu)橹饾u與錘骨體愈合的狀態(tài)，成為錘骨的后外側(cè)部分。新標(biāo)本中的錘骨、砧骨的形態(tài)完整，基本保留了原始關(guān)節(jié)狀態(tài)，二者呈疊覆型（背-腹型）的接觸關(guān)系。研究人員進(jìn)一步提出，在哺乳動(dòng)物中耳演化過程中，盡管中耳骨骼的形態(tài)變化很大，但錘骨-砧骨的關(guān)節(jié)方式呈現(xiàn)兩種模式：疊覆型關(guān)節(jié)和鞍型關(guān)節(jié)。
此項(xiàng)研究另一個(gè)重要突破在于研究人員基于形態(tài)學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果，提出了早期哺乳動(dòng)物中耳演化的一個(gè)新模式。關(guān)于下頜中耳到典型哺乳動(dòng)物中耳的演化機(jī)制，“腦顱膨脹”和“負(fù)向異速生長”是兩種比較常見的假說。“腦顱膨脹”假說認(rèn)為哺乳動(dòng)物生長過程中腦顱的增大導(dǎo)致中耳位置后移，最終脫離下頜。 “負(fù)向異速生長”假說強(qiáng)調(diào)在胚胎發(fā)育早期中耳骨骼形態(tài)相對(duì)于下頜較大，中耳骨化的時(shí)間更早；因此在胚胎發(fā)育后期，隨著頭骨、下頜的增大，中耳骨骼最終脫離下頜。隨著化石研究（真三尖齒獸類）和現(xiàn)生動(dòng)物胚胎發(fā)育學(xué)（單孔類和有袋類）的進(jìn)展，這兩種假說獲得的支持在不斷減弱。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為骨化的麥?zhǔn)宪浌堑拇嬖诩褒X骨后骨最終的脫離可能與下頜的功能相關(guān)。
在最新發(fā)表的論文中，基于系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果，研究人員對(duì)哺乳動(dòng)物中耳演化在異獸類（多瘤齒獸+賊獸類）的演化機(jī)制提出新的假說。在中生代哺乳動(dòng)物中，異獸類至少在中/晚侏羅世（大約1.6億年前）就已經(jīng)演化出典型哺乳動(dòng)物中耳；而在同一時(shí)期，甚至更晚的早白堊世，其他已知的所有哺乳動(dòng)物類群都還保留了過渡型中耳。同時(shí)，異獸類的齒骨-鱗骨頜關(guān)節(jié)方式獨(dú)特，關(guān)節(jié)較為開放，能夠支持下頜大幅度前后向的活動(dòng)，與獸類中鉸鏈?zhǔn)降凝X骨-鱗骨頜關(guān)節(jié)在形態(tài)和功能上區(qū)分明顯。結(jié)合目前已知的異獸類中耳形態(tài)及齒骨-鱗骨頜關(guān)節(jié)的分化時(shí)間，研究人員提出，在哺乳動(dòng)物中耳演化中，錘骨-砧骨的關(guān)節(jié)（原始頜關(guān)節(jié)）與齒骨-鱗骨頜關(guān)節(jié)（次生頜關(guān)節(jié)）是協(xié)同演化的，疊覆型的原始頜關(guān)節(jié)能夠減少中耳骨骼在空間上的限制。科研人員提出異獸類也存在一個(gè)過渡型中耳的演化階段，但此階段在異獸類中持續(xù)的時(shí)間很可能比其他所有哺乳動(dòng)物類群短，其演化機(jī)制很可能是因?yàn)楫惈F類獨(dú)特的齒骨-鱗骨頜關(guān)節(jié)及其取食方式對(duì)中耳脫離下頜提供了比其他類群更為顯著的選擇壓力，因此加速了中耳的演化，致使異獸在至少1.6億年前（早于其他所有哺乳動(dòng)物類群）就演化出典型哺乳動(dòng)物中耳。
本項(xiàng)研究的化石三維掃描在中國科學(xué)院脊椎動(dòng)物演化與人類起源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室高精度CT掃描中心完成，采用 “板狀化石CT”（160-Micro-Computed Laminography）對(duì)化石進(jìn)行高精度掃描。
該研究得到了中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類），國家自然科學(xué)基金委員會(huì)基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目（克拉通破壞與陸地生物演化），國家自然科學(xué)青年基金，及現(xiàn)代古生物學(xué)與地層學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金的支持。
文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-019-1792-0
相關(guān)報(bào)道：為了更好地吃，結(jié)果聽力變靈敏了？我國古生物學(xué)家揭示中耳演化新模式
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)文匯網(wǎng)（許琦敏）：為了更好地吃，結(jié)果聽力也變靈敏了？這聽起來似乎有些天方夜譚，但卻在進(jìn)化史上真實(shí)發(fā)生過。我國古生物學(xué)家從一只1.2億年前的小獸——蓋氏熱河俊獸的頭顱化石上，發(fā)現(xiàn)了這段淹沒在進(jìn)化長河中的趣事。今天凌晨，英國《自然》雜志在線發(fā)表了這一論文。
當(dāng)你獨(dú)自在安靜環(huán)境中咀嚼食物時(shí)，耳中會(huì)聽到牙齒切割、研磨食物的聲響。這是因?yàn)椋卦陬^顱內(nèi)的中耳離負(fù)責(zé)嘴巴開合的下頜骨比較貼近的緣故，不過，這已經(jīng)是中耳里的聽骨花了億萬年工夫“逃離”下頜骨所能達(dá)到的效果。如果負(fù)責(zé)聽力的骨塊直接與下頜骨相連，那種狀況也許是今天的動(dòng)物們難以想象的。
那么，中耳什么時(shí)候“逃離”下頜骨的？在我國遼寧凌源敞子溝下白堊統(tǒng)九佛堂組的地層里，一只身長只有15厘米、體重約50克的小獸揭示，早在1.6億年前，它的異獸類同族就完成了這步進(jìn)化。
這只小獸目前被它的發(fā)現(xiàn)者中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所助理研究員王海冰、研究員王元青以及美國自然歷史博物館教授孟津命名為“蓋氏熱河俊獸”。
在我國遼河以西地區(qū)，地下埋藏著一個(gè)完整的白堊紀(jì)世界。可能在億年之前所發(fā)生的極端災(zāi)害事件，使得大量動(dòng)植物在瞬間被埋藏至地下。因此，大量原本難以保存的組織和骨骼結(jié)構(gòu)，在這里得以重見天日，比如恐龍蛋、胚胎化石，以及皮膚、羽毛的化石印記等等。
這只熱河俊獸的化石就保存下了完好的中耳結(jié)構(gòu)。“我們發(fā)現(xiàn)，它的下頜骨很特別，好像抽屜一樣，靠前后向活動(dòng)來咀嚼食物。”研究人員介紹，一般動(dòng)物的下頜與頭骨之間的關(guān)節(jié)都采用鉸鏈?zhǔn)剑孟耖T窗一樣開合，“而抽屜式的活動(dòng)范圍特別大，原先通過軟骨組織與下頜骨相連的中耳就會(huì)受到特別多的牽扯，因此也比同時(shí)代動(dòng)物早一步完成了‘逃離’下頜骨的進(jìn)化過程”。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，原本與下頜骨連接的一塊獨(dú)立骨骼——上隅骨，在這只俊獸身上，已與聽骨中的錘骨體在融合。
為了吃得更酣暢淋漓，使得聽力器官分離獨(dú)立，進(jìn)化的“無形之手”真令人嘆絕！但令人感嘆的是，熱河俊獸所屬的多瘤齒獸類在進(jìn)化過程中，躲過了白堊紀(jì)末期的生物大絕滅事件，卻在始新世晚期敗給了生態(tài)中的競爭對(duì)手——擁有胎盤的嚙齒類動(dòng)物，慘遭大自然淘汰。
《自然》雜志審稿人認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)為早期哺乳動(dòng)物中耳演化提供重要線索，論文中提出的假說很好地闡釋了哺乳動(dòng)物中耳的演化歷史。
相關(guān)報(bào)道：吃讓哺乳動(dòng)物聽覺更好？中國科學(xué)家：獨(dú)特進(jìn)食方式促中耳演化
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)澎拜新聞：中國科學(xué)家提出，“吃”促進(jìn)了中耳的演化，讓哺乳動(dòng)物有了更好的聽覺。
異獸類是生活在恐龍時(shí)代的小型哺乳類，它們率先演化出了類似現(xiàn)代哺乳動(dòng)物的中耳。而更早期的哺乳動(dòng)物或其祖先，耳區(qū)骨骼仍與下頜連在一起。
提供了更好聽覺的中耳是怎么演化出來的？
像要從巖板上掙脫下來的這個(gè)化石，給了中國科學(xué)家靈感，他們提出了遠(yuǎn)古時(shí)代哺乳動(dòng)物演化出中耳的新模式和證據(jù)：獨(dú)特的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，以及進(jìn)食時(shí)下頜前后向的大幅度運(yùn)動(dòng)，促使了中耳骨骼從其下頜脫落，演化成典型哺乳動(dòng)物中耳。相關(guān)論文11月28日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）上。
在論文中，中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所王海冰、王元青，美國自然歷史博物館孟津報(bào)道了早白堊世多瘤齒獸類的新屬種——蓋氏熱河俊獸。
化石發(fā)現(xiàn)于凌源敞子溝下白堊統(tǒng)九佛堂組。這是首次報(bào)道的產(chǎn)自九佛堂組的多瘤齒獸類化石。該化石與一個(gè)北票鱘化石保存在同一個(gè)巖板上。
在脊椎動(dòng)物演化歷史中，哺乳動(dòng)物中耳演化通常被認(rèn)為是生物重演律的經(jīng)典案例，從下頜中耳、過渡型中耳，演化到典型的哺乳動(dòng)物中耳，相關(guān)研究一直是早期哺乳動(dòng)物演化研究的熱點(diǎn)之一，但不同中耳演化階段在各哺乳動(dòng)物支系中發(fā)生的時(shí)間和機(jī)制一直是研究的難點(diǎn)。
最新發(fā)現(xiàn)的蓋氏熱河俊獸的化石中保存了完整的中耳結(jié)構(gòu)，為研究早期哺乳動(dòng)物耳區(qū)演化提供了直接證據(jù)，對(duì)探討哺乳動(dòng)物的齒骨后骨從下頜中耳到典型哺乳動(dòng)物中耳這一演化事件補(bǔ)充了極具分量的拼圖。
該研究的另一個(gè)重要突破在于研究人員基于形態(tài)學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果，提出了早期哺乳動(dòng)物中耳演化的一個(gè)新模式。
根據(jù)前述最新發(fā)現(xiàn)的化石，中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所的科研人員提出，很可能是因?yàn)楫惈F類獨(dú)特的齒骨-鱗骨頜關(guān)節(jié)及其取食方式，對(duì)中耳脫離下頜提供了更顯著的選擇壓力，因此加速了中耳的演化，致使異獸早于其他所有哺乳動(dòng)物類群，演化出典型哺乳動(dòng)物中耳。
相關(guān)報(bào)道：中科院團(tuán)隊(duì)研究提出一種哺乳動(dòng)物中耳演化新模式
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中新網(wǎng)北京11月28日電（孫自法）：中耳對(duì)哺乳動(dòng)物聽力至關(guān)重要，哺乳動(dòng)物如何從下頜中耳演化到典型哺乳動(dòng)物中耳的相關(guān)研究，是早期哺乳動(dòng)物演化研究的熱點(diǎn)之一。
中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所(中科院古脊椎所)研究團(tuán)隊(duì)最新通過對(duì)距今約1.2億年的早白堊世多瘤齒獸類新屬種——蓋氏熱河俊獸化石的深入研究，提出一種新的哺乳動(dòng)物動(dòng)物中耳演化模式：該類哺乳動(dòng)物獨(dú)特的頜關(guān)節(jié)及其取食方式，對(duì)中耳脫離下頜提供了比其他類群更為顯著的選擇壓力，因此加速了中耳的演化，通俗而言可謂“吃促進(jìn)了聽力”。
中科院古脊椎所王海冰、王元青和美國自然歷史博物館孟津共同完成的這項(xiàng)有關(guān)早期哺乳動(dòng)物中耳演化的重要研究成果，北京時(shí)間28日凌晨獲國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表。
成果論文第一作者王海冰助理研究員介紹說，在脊椎動(dòng)物演化歷史中，哺乳動(dòng)物中耳經(jīng)歷下頜中耳、過渡型中耳、典型哺乳動(dòng)物中耳3個(gè)演化階段，不同中耳演化階段在各哺乳動(dòng)物支系中發(fā)生的時(shí)間和機(jī)制一直是研究的難點(diǎn)。關(guān)于下頜中耳到典型哺乳動(dòng)物中耳的演化機(jī)制，“腦顱膨脹”和“負(fù)向異速生長”是兩種比較常見的假說。不過，隨著化石研究和現(xiàn)生動(dòng)物胚胎發(fā)育學(xué)的進(jìn)展，這兩種假說獲得的支持在不斷減弱。
中科院研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過長時(shí)間室內(nèi)精心修理、數(shù)據(jù)處理和對(duì)比研究，確定發(fā)現(xiàn)于遼寧凌源的蓋氏熱河俊獸化石代表了異獸類(多瘤齒獸類+賊獸類)中多瘤齒獸類始俊獸科的新物種，其正型標(biāo)本保存有完整的中耳結(jié)構(gòu)，為研究早期哺乳動(dòng)物耳區(qū)演化提供了直接證據(jù)。
王海冰稱，基于蓋氏熱河俊獸化石開展的形態(tài)學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育分析研究結(jié)果，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)哺乳動(dòng)物中耳演化在異獸類的演化機(jī)制提出新的假說——在中生代哺乳動(dòng)物中，異獸類至少在中/晚侏羅世(約1.6億年前)就已經(jīng)演化出典型哺乳動(dòng)物中耳，而同一時(shí)期甚至更晚的早白堊世，其他已知的所有哺乳動(dòng)物類群都還保留了過渡型中耳。
他指出，異獸類的齒骨-鱗骨頜關(guān)節(jié)方式獨(dú)特，關(guān)節(jié)較為開放，能夠支持下頜大幅度前后向活動(dòng)，其演化機(jī)制很可能是因?yàn)楫惈F類獨(dú)特的頜關(guān)節(jié)及其取食方式對(duì)中耳脫離下頜提供了比其他類群更為顯著的選擇壓力，中耳演化由此加速，這也可以說是“吃促進(jìn)了聽力”，使異獸類在至少1.6億年前就早于其他所有哺乳動(dòng)物類群演化出典型哺乳動(dòng)物中耳。