神奇生物改写袋鼠祖先起源史

2018年6月14日09:07:43 发表评论

神奇生物改写袋鼠祖先起源史

周氏混元兽复原图 中科院古脊椎动物与古人类研究所供图

这件混元兽标本发现于内蒙古宁城地区义县组下部地层,是距今 1.26 亿年的热河生物群中的哺乳动物。混元兽的属名,意为元气未分、混沌为一,意思是这种动物拥有胎盘类和有袋类动物祖先的混合特征。

由于新发现的这只混元兽保存完好、结构精美,研究人员利用高精度 CT 扫描技术,数字化三维重建了包埋在岩石中的化石骨骼,并且基本上复原了每块骨头的形态特征。

“我们发现,混元兽的牙齿很明显是胎盘类动物的样子,因此它应该属于胎盘类动物的祖先。”毕顺东告诉《中国科学报》记者,“臼齿的数量是胎盘类动物和有袋类动物的主要区别之一,胎盘类有 3 颗臼齿,而有袋类有 4 颗臼齿。”

在此基础上,研究团队历时 3 年,构建了一个包括 56 个早期哺乳动物分类单元和 400 多个形态学特征的大型数据矩阵,确立了可靠的早期哺乳动物谱系树。系统发育分析结果表明,热河生物群中的 4 种哺乳动物都属于真兽类,也就是胎盘类动物的祖先。

这 4 种哺乳动物中,包含了一种非常重要的动物——中国袋兽。在过去,中国袋兽被认为有 4 颗臼齿,因此学界普遍认为中国袋兽是袋鼠等有袋类动物最早的祖先。毕顺东解释说,这是由于中国袋兽的化石不是立体保存,有一颗牙齿的齿尖没有完全暴露,因此被以前的学者误认为是臼齿。

此次研究人员发现,中国袋兽与混元兽同属一支,均为早期真兽类,而并非有袋类的祖先。“有袋类起源于亚洲的结论有待进一步商榷。”毕顺东说。因此,目前已知有袋类最早的化石记录应为发现于北美 1.1 亿年前的三角齿兽。

另外,此次发现的混元兽还首次保存了中生代哺乳动物完整的舌骨器。舌骨器是哺乳动物重要的进食、咀嚼和发声的器官。由于它们不与其他任何骨头形成关节,因此很难在化石中保存下来,是哺乳动物骨骼中知之最少的骨头。

舌骨器的发现,可以应用到进食、咀嚼、发声、医学和基因等研究。“早期化石的形态解剖结构,可以使学者了解舌骨器在即时(胚胎学)和长期(演化)时间尺度下的变化。这些知识可被广泛应用到现代医学上。”毕顺东说。

据了解,现生胎盘类和有袋类占哺乳动物物种的 99%,现代人即属于胎盘类。胎盘类数目多达 5500 多种,而有袋类仅有 270 种。有关胎盘类和有袋类的分异时间是哺乳动物进化研究中的关键科学问题,极大地影响了现代地球生态系统的格局。

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