化石往事:燕辽生物群陆续发现贼兽目下各种早期哺乳动物化石

时尚   2024-09-28 09:00   北京  

侏罗纪除了恐龙,还有贼兽目中的“神兽”和“仙兽”!只是它们的身型似乎与威猛名字不太相称,只有今天的耗子和松鼠般大小,长着细长的手指、长长的尾巴。

2014年5月10日毕顺东、王元青和孟津等研究人员通过对在我国发现的、年代为一亿六千万年前的6件相当完整的哺乳动物化石进行研究,提出哺乳动物起源于至少2.08亿年前的三叠纪晚期,并首次命名了神兽、仙兽两个新属以及陆氏神兽、玲珑仙兽和宋氏仙兽三个新种。这一成果发表在国外《自然》杂志上。这是基于中科院古脊椎动物与古人类研究所、河北唐山自然博物馆、北京自然博物馆,辽宁济赞堂化石博物馆和武夷山博物馆收藏的6件标本,它们程度不同地保存了头骨和骨架,首次从头骨、下颌、牙齿和头后骨骼等方面,全面地展示了贼兽的形态学。神兽和仙兽化石都产自辽宁建昌玲珑塔地区,产出化石的地层,时代大约为一亿六千万年前。在同一篇《自然》文章中,以六块标本命名三个新的哺乳动物种,是《自然》历史上绝无仅有的。

贼兽复原图

科家们研究的这6件化石都属于已经绝灭的“贼兽目”,这是一个迄今为止所知甚少的中生代哺乳动物类群。达尔文时代就有关于贼兽化石的报道,但在过去的100多年中,对贼兽的认识几乎只局限于单个的牙齿,缺乏完整的标本。这6块化石都来自程度不同地保存了头骨和骨架,首次从头骨、下颌、牙齿和头后骨骼等方面,全面地展示了贼兽的形态学,让我们终于能很清楚地了解这个古老而神秘的哺乳动物类群。贼兽化石最早出现于晚三叠纪,与中生代最为繁盛的多瘤齿兽牙齿类似,构造奇特,齿冠具有多个齿尖,呈两行纵向排列,与其它早期以及现生哺乳动物牙齿结构明显不同。

贼兽化石标本

被命名的神兽、仙兽都是小型的哺乳动物,体形像小的松鼠到家鼠,体重大约40克到300克。尽管仍然有些原始的特征,但它们已更多地表现出典型的哺乳动物特征,比如典型的哺乳动物中耳结构,明确分化的身材腰椎和身材骨、肋骨等。和很多中生代哺乳动物一样,它们脚上具有与鸭嘴兽类似的毒刺。它们的头骨、下颌、牙齿以及咀嚼方式,表明它们的食性是以昆虫、坚果和水果等为主。通过对这些标本的研究,科学家澄清了很多有关贼兽的争议问题,并且建立了一个新的哺乳动物支系——“真贼兽”。此外,根据最早的哺乳动物及其近亲类群的系统时尚关系、时代和古地理分布,研究者认为哺乳动物可能起源于属于劳亚大陆的陆块,在早-中侏罗世高度分化,并在中生代呈现全球分布。

无独有偶,2013年5月,《自然》同期刊登了两篇来自中国侏罗纪的研究,分别报道了金氏树贼兽和哺乳形巨齿兽,两个研究都和贼兽相关。但这两项独立研究分别得出的结论,在哺乳动物系统时尚和起源时间上分歧较大,焦点在于贼兽类群的系统分类位置。一项研究认为贼兽处于哺乳动物冠群之外,属于哺乳形类动物,而真正的哺乳动物,以一种爆发式的形式,于中侏罗世早期(大约一亿六千万年前)演化发展出来。而另一项研究认为贼兽和多瘤齿兽形成姐妹群,都属于哺乳动物;而哺乳动物在三叠纪晚期(两亿8百万年前)就以爆发式演化辐射出现。这两个研究,使有关哺乳动物起源、演化的讨论变得更加热烈。

一直到2022年5月28日,《自然》在线发表了一项哺乳动物听觉和中耳演化机制的研究成果,把对于贼兽的研究引向深入。这项研究基于对哺乳动物中耳听小骨连接关系的新发现,提出了发现标本叠覆型砧骨—锤骨关节是中耳听小骨与下颌脱离的关键一步,宣称该研究解决了哺乳动物中耳和听觉演化研究中存在已久的难题。

毫无疑问此次研究的标本也是来自河北省青龙县距今约1.6亿年的中晚侏罗世的燕辽生物群,标本是归属于双钵翔齿兽,具有滑翔的翼膜,它也是贼兽的一种。标本的两侧非常罕见地原位保存了完整的听小骨和关节结构,其中砧骨仅长约1毫米。通过对听骨细微形态和关节结构的研究发现,贼兽类的听小骨明显已与下颌分离,没有麦氏软骨相连,属于典型的哺乳动物中耳。两块听小骨,砧骨、锤骨与现生鸭嘴兽类一样,为上下叠覆关系。正是这种叠覆型的连接方式,允许砧骨、锤骨之间发生微小运动,从而为下颌相对于头骨的运动提供了空间,才最终促成了听小骨与下颌的完全分离。

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