自然科普:1.6億年前化石揭開哺乳動物中耳演化秘密
來源:新華網
發布時間:2021-01-28
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  新華社昆明1月28日電(記者嶽冉冉)我國古生物學家通過研究1.6億(yi) 年前的化石,揭開了哺乳動物聽覺器官的演化之謎,證實了與(yu) 恐龍同時代的賊獸(shou) 已具備哺乳動物中耳結構。該成果於(yu) 北京時間28日在線發表在了國際期刊《自然》上。

  論文通訊作者、雲(yun) 南大學古生物研究院教授畢順東(dong) 介紹,包括人類在內(nei) 的現生哺乳動物的中耳包含三塊聽小骨——鐙骨、砧骨和錘骨。它們(men) 是哺乳動物骨骼係統中最小的骨頭,是聽覺鏈上的重要結構,也是哺乳動物聽到聲音的關(guan) 鍵。

  爬行動物的中耳雖隻有一塊鐙骨,但它們(men) 頭骨中的“方骨”和下頜中的“關(guan) 節骨”形成的頜關(guan) 節,具有咀嚼和聽覺的雙重功能。在爬行動物演化為(wei) 哺乳動物的過程中,“方骨”和“關(guan) 節骨”逐漸演變成了砧骨和錘骨,與(yu) 鐙骨一起,形成了哺乳動物“三骨鼎立”的聽覺結構。但爬行動物的“方骨”和“關(guan) 節骨”如何演化成聽小骨,一直是生物演化研究難題。

  我國古生物學家通過研究河北省出土的距今約1.6億(yi) 年的一件“雙缽翔齒獸(shou) ”化石,揭開了這一奧秘。

  “雙缽翔齒獸(shou) 是一種賊獸(shou) 類動物,與(yu) 恐龍生活在同一時代,很像今天的鬆鼠,它不僅(jin) 有大尾巴,還有可以滑翔的雙翼。”論文第一作者、內(nei) 蒙古自然博物館館長王軍(jun) 有說,這一標本的兩(liang) 側(ce) 非常罕見地保存了完整的聽小骨和關(guan) 節結構,其中,砧骨僅(jin) 長約1毫米。

  古生物學家在對這些細微結構研究後發現,雙缽翔齒獸(shou) 的聽小骨已明顯與(yu) 下頜分離,屬於(yu) 典型的哺乳動物中耳。其中,砧骨、錘骨這兩(liang) 塊聽小骨,與(yu) 現生鴨嘴獸(shou) 類一樣,是上下疊覆的關(guan) 係。

  “正是這種上下疊覆型的連接方式,允許砧骨、錘骨間能發生微小運動,從(cong) 而為(wei) 哺乳動物下頜的運動提供了空間。”畢順東(dong) 解釋說,之後的漫長歲月裏,這兩(liang) 塊聽小骨與(yu) 下頜完全分離,並不斷縮小,進入到中耳,專(zhuan) 職聽力,真正演化為(wei) 哺乳動物的聽小骨。

  “聽小骨終於(yu) 從(cong) 具有咀嚼和聽覺雙重功能,過渡到單一聽覺功能。而強大的聽力,也為(wei) 哺乳動物躲避天敵提供了預警保護。可以說,哺乳動物中耳的演化,完全是自然選擇的結果。”畢順東(dong) 說。

  《自然》雜誌評論該成果:“這是哺乳動物演化的經典童話。”


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