科研进展
【中国科学报】“梦幻小兽”揭示兽类哺乳动物中耳演化之谜
发表日期：2023-11-29
梦幻小兽生态复原图。赵闯/绘
哺乳动物的中耳是渐进演化的经典案例。近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员王海冰和研究员王元青在《自然-通讯》上首次报道了早白垩世真兽类的中耳结构，并结合古生物学和发育生物学证据，讨论了兽类哺乳动物中耳的演化创新。
现生哺乳动物的中耳具有3块听小骨，分别是锤骨、砧骨、镫骨，而爬行动物仅有一块耳柱骨。早在19世纪，欧洲生物学家就观察到了现生哺乳动物中耳听小骨的多样性。不过，哺乳动物中耳早期演化一直缺乏直接的化石证据。
直到王元青团队在辽宁喀左羊角沟下距今约1.2亿年的白垩统九佛堂组地层中，发现了一件真兽类化石，经过室内精心修理，又通过高精度CT扫描、三维重建以及新的系统发育研究，团队确定该化石代表了早期真兽类新物种，并将其命名为梦幻小兽。
小兽的“梦幻”之处在于，作为最早的真兽类哺乳动物之一，它显示出了现代兽类哺乳动物中耳的典型特征，填补了兽类早期演化的空白。
通过对模式标本的高精度CT扫描，研究团队重建了梦幻小兽的头骨形态，首次报道了早白垩世真兽类的中耳骨骼形态，包括外鼓骨、锤骨、砧骨和镫骨。“梦幻小兽下颌的麦氏软骨沟已完全退化，表明中耳听小骨已完全脱离下颌，具有典型哺乳动物中耳的特征。”王海冰解释，这一结果不同于最近发表的九佛堂传夔兽，后者仍然保留了较为纤细的骨化麦氏软骨。这意味着，在兽类演化的早期阶段，即使在系统关系很近的物种中，中耳形态也存在一定程度的变异。
王海冰表示，这项研究最重要的发现之一是梦幻小兽中保存了完整的、马鞍形的锤骨-砧骨关节，与目前已知的基干类群区分明显，而与现代兽类一致。
该研究还结合最新的系统发育框架，讨论了早期哺乳动物听觉器官如麦氏软骨、中耳、内耳，以及取食器官如下颌、牙齿的演化趋势，提出兽类哺乳动物的听觉器官和取食器官趋离演化是独立发生的。
（原载于《中国科学报》 2023-11-24 第1版 要闻）
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