中耳|中生代哺乳动物中耳演化研究获进展( 二 )
三种热河生物群中生代化石中 , 听骨前端和腹部变化较大 , 而锤骨和砧骨关节相对保守 , 表现出听骨前、后端的异时演化发育现象 。 可能的解释是 , 在演化过程中 , 砧骨虽在不断缩小 , 但它一直位于颅基部 , 与岩骨等颅基结构的位置关系变动不大 。 而听骨与齿骨的分离 , 或者说听觉功能和咀嚼功能的分离 , 可以看成是听骨(齿骨后骨)不断缩小、向后退缩 , 离开齿骨进入颅基部的演化过程 , 因而变化较大 。 砧骨-锤骨关节相对于头骨 , 位置较为稳定 , 并起着一定的辅助颌关节的作用 , 等同于听骨与颅骨连接的锚点 , 因而演变速率较低 。 科研人员将这一比较保守的锤骨-砧骨关节称为固枢关节(braced hinge joint) , 其特点是锤骨和砧骨关节大致呈前后向、弧形的凹凸关系 , 保持似哺乳爬行动物颌关节的基本形态 , 但锤骨关节窝外缘具有窄的片状骨质衬边 。 相对于这个衬边 , 砧骨的位置偏靠内侧 。 骨质衬边从物理结构上加固了锤骨-砧骨枢纽关系 , 使锤骨外侧接收到的声波振动能有效传递给砧骨和镫骨 , 最后进入内耳 。 因为固枢关节至少存在于三尖齿兽、对齿兽和多瘤齿兽三个重要早期哺乳动物类群中 , 可认为它是哺乳动物中耳祖先表型的共有特征 , 而非前人认为的二分型关节方式 , 代表摩根兽等的原始的方骨-关节骨颌关节和兽类的马鞍型锤骨-砧骨关节(saddle-shape joint)之间的过渡类型 。 单孔类锤骨-砧骨的平贴式接触(abutting contact)是否也由类似的固枢关节独立演化而来 , 有待新的化石证据来验证 。
除完好的听骨外 , 潘氏中国中华俊兽保存了迄今最完整的中生代哺乳动物舌骨悬器 。 通过CT扫描重建的方式 , 舌骨悬器首次以三维形态呈现 。 这一舌骨悬器由单根的基舌骨 , 成对的角舌骨、茎舌骨和甲舌骨 , 组成类似现生哺乳动物的鞍状舌骨结构 。 灵活的关节模式表明多瘤齿兽此时已具有吞咽和吸吮的可能性 。
研究工作受到国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项(B类)、中科院青年创新促进会、美国自然历史博物馆Kalbfleisch博士后基金的资助 。
本文图片
图1.潘氏中华俊兽(Sinobaatar pani)正型标本(研究团队 供图)
本文图片
图2.潘氏中华俊兽听骨形态(研究团队 供图)
本文图片
图3.哺乳动物中耳演化的祖先表型与过渡型固枢关节(研究团队 供图)
- 为什么有绿色的鸟、毛毛虫,却没有一只绿色的哺乳动物呢?
- 地球哺乳动物中,人类女性为何进化出狭窄且扭曲的产道?
- 海兽们是怎样睡觉的?解密海洋哺乳动物的睡眠密码!
- 海洋第二大的哺乳动物:从发现到灭绝仅用了27年,发生了什么?
- 蝙蝠不是哺乳动物吗?却当选新西兰“年度鸟类”?这是怎么回事?
- 1500公斤!移动的绞肉机!科学家发现陆地最大顶级食肉哺乳动物
- 它是史上最大的陆地哺乳动物,体重可达24吨!能穿越青藏高原两侧
- 5600万年前的神秘高温事件,如何改变哺乳动物进化历程
- 中生代鲨齿龙恐龙,锯齿状牙齿、长达8米,曾与霸王龙分庭抗礼!
- 为什么地球上有那么多昆虫,而更具优势的哺乳动物和鸟类却很少?