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从中国侏罗纪神、仙二兽再论哺乳动物起源
2014-09-11 | 编辑: | 【

    2014910,中科院古脊椎动物与古人类研究所毕顺东、王元青和孟津等研究人员在英国《自然》杂志以长文(Article)发表了“Three new Jurassic euharamiyidanspecies reinforce early divergence of mammals” 研论文。文报道了在中国发现的、年代为一亿六千万年前的6件相当完整的哺乳动物化石;并命名了神兽、仙兽两个新属的三个新种,分别是Shenshoului(陆氏神兽),Xianshoulinglong(玲珑仙兽)Xianshousongae(宋氏仙兽)。这些属种,都属于已经绝灭的“贼兽目”,一个特的、迄今为止所知甚少的中生代哺乳群。研究表明,哺乳动物起源于至少2.08亿年前的三叠纪晚期。这篇文章当期《自然》的特绍论文。  

    哺乳动物起源是进化生物学中的重要科学问题,也是学术界长期争论的热点。20138月,《自然》同期就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,在哺乳动物系统发育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。 

    贼兽化石最早出现于晚三叠纪,在达尔文时代就有关于它们的报道。贼兽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。但在过去的170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。由于材料零散和稀少,研究人员在这一百多年中,一直弄不清贼兽到底是什么样子,是否真的属于哺乳动物,甚至对那些单颗牙齿是来自左侧或者是右侧齿列也有混淆。而神、仙二兽的发现,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。有关它们的研究,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,大概也是《自然》历史上绝无仅有的。

    新命名的神、仙兽都是小型的哺乳动物,体形从小的松鼠到家鼠,体重大约40300克。尽管仍然有些原始的特征,它们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以及齿骨-颞骨颌关节,明确分化的胸腰椎和胸骨、肋骨等,表明它们已经拥有了哺乳动物胸腔中特有的橫膈膜,可以使动物在快速运动中呼吸。它们的骨骼纤细,体现了一种灵巧动物的基本结构。最具特征的是它们的手脚,都有短的掌骨和长的指(趾)骨,用以抓握树枝,是典型的树栖动物的适应特征。长的尾巴,可以缠卷,也是树栖哺乳动物的特点。这些特征表明,神兽和仙兽是灵活的攀援、树栖者,它们比现生松鼠在树上生活的时间会更长。此外,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,表明它们食性是以昆虫,坚果和水果等为主。 

    在对这些标本研究的基础上,研究者澄清了很多有关贼兽牙齿同源性、定位、咬合关系等争议问题,并且建立了一个新的哺乳动物支系-真贼兽(Euharamiyida),它和多瘤齿兽构成了一个姐妹群。研究者用有力的论据和简约的系统发育关系,表明贼兽、多瘤齿兽和其它哺乳动物的形态相似性,来源于同源演化而不是平行演化,为哺乳动物早期演化,提供了一个新颖的观点和研究窗口。此外,根据最早的哺乳动物及其近亲类群的系统发育关系,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。 

 

1.6亿年前的真贼兽化石    

  

真贼兽复原图(来自中国侏罗纪的神、仙二兽)

 

真贼兽(神、仙兽)的骨骼和局部特征素描

 
附件
◎ 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所
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