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1.6亿年前的化石,揭开哺乳动物听觉器官的演化之谜


作者:新华社     来源:新华社     时间:2021-01-28 13:45

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我国古生物学家通过研究1.6亿年前的化石,揭开了哺乳动物听觉器官的演化之谜,证实了与恐龙同时代的贼兽已具备哺乳动物中耳结构。该成果于北京时间1月28日在线发表在了国际期刊《自然》上。
论文通讯作者、云南大学古生物研究院教授毕顺东介绍,包括人类在内的现生哺乳动物的中耳包含三块听小骨——镫骨、砧骨和锤骨。它们是哺乳动物骨骼系统中最小的骨头,是听觉链上的重要结构,也是哺乳动物听到声音的关键。
爬行动物的中耳虽只有一块镫骨,但它们头骨中的“方骨”和下颌中的“关节骨”形成的颌关节,具有咀嚼和听觉的双重功能。在爬行动物演化为哺乳动物的过程中,“方骨”和“关节骨”逐渐演变成了砧骨和锤骨,与镫骨一起,形成了哺乳动物“三骨鼎立”的听觉结构。但爬行动物的“方骨”和“关节骨”如何演化成听小骨,一直是生物演化研究难题。
我国古生物学家通过研究河北省出土的距今约1.6亿年的一件“双钵翔齿兽”化石,揭开了这一奥秘。
“双钵翔齿兽是一种贼兽类动物,与恐龙生活在同一时代,很像今天的松鼠,它不仅有大尾巴,还有可以滑翔的双翼。”论文第一作者、内蒙古自然博物馆馆长王军有说,这一标本的两侧非常罕见地保存了完整的听小骨和关节结构,其中,砧骨仅长约1毫米。
古生物学家在对这些细微结构研究后发现,双钵翔齿兽的听小骨已明显与下颌分离,属于典型的哺乳动物中耳。其中,砧骨、锤骨这两块听小骨,与现生鸭嘴兽类一样,是上下叠覆的关系。
“正是这种上下叠覆型的连接方式,允许砧骨、锤骨间能发生微小运动,从而为哺乳动物下颌的运动提供了空间。”毕顺东解释说,之后的漫长岁月里,这两块听小骨与下颌完全分离,并不断缩小,进入到中耳,专职听力,真正演化为哺乳动物的听小骨。
“听小骨终于从具有咀嚼和听觉双重功能,过渡到单一听觉功能。而强大的听力,也为哺乳动物躲避天敌提供了预警保护。可以说,哺乳动物中耳的演化,完全是自然选择的结果。”毕顺东说。
《自然》杂志评论该成果:“这是哺乳动物演化的经典童话。”
(原标题 1.6亿年前化石揭开哺乳动物中耳演化秘密)
(责任编辑:张晓峰、李军)

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