一億六千萬年前,化石揭開了哺乳動(dòng)物中耳進(jìn)化的秘密。
通過研究1.6億年前的化石,中國(guó)古生物學(xué)家揭開了哺乳動(dòng)物聽覺器官進(jìn)化的神秘面紗,并證實(shí)與恐龍同齡的竊賊已經(jīng)擁有哺乳動(dòng)物的中耳結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果于28日在"北京時(shí)間"國(guó)際期刊"自然"(Nature)上發(fā)表。
這篇論文的作者、云南大學(xué)古生物學(xué)研究所教授畢順東說,包括人類在內(nèi)的活哺乳動(dòng)物的中耳包括三根聽骨--樹樁、砧骨和錘骨。它們是哺乳動(dòng)物骨骼系統(tǒng)中最小的骨頭,是聽覺鏈上的重要結(jié)構(gòu),也是哺乳動(dòng)物聽到聲音的關(guān)鍵。
爬行動(dòng)物的中耳只有一只腳,而頭骨中的"方骨"和頜骨的"關(guān)節(jié)骨"具有咀嚼和聽覺的雙重功能。在爬行動(dòng)物進(jìn)化為哺乳動(dòng)物的過程中,"方形骨"和"關(guān)節(jié)骨"逐漸演變?yōu)檎韫呛凸清N,以及支架,在哺乳動(dòng)物中形成了"三骨站立"的聽覺結(jié)構(gòu)。然而,爬行動(dòng)物的"方骨"和"關(guān)節(jié)骨"是如何進(jìn)化成骨的,一直是生物進(jìn)化研究中的一個(gè)難題。
中國(guó)的古生物學(xué)家通過研究大約一億六千萬年前在河北省出土的"雙碗香牙獸"化石,揭開了這個(gè)謎。
雙浦香齒獸是一種盜賊動(dòng)物,與恐龍生活在同一個(gè)時(shí)代,就像今天的松鼠一樣。這篇論文的主要作者、內(nèi)蒙古自然博物館館長(zhǎng)王軍友說,完整的聽骨骨和關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)很少保存在標(biāo)本的兩側(cè),在標(biāo)本的兩側(cè)只有大約1毫米長(zhǎng)。
根據(jù)對(duì)這些精細(xì)結(jié)構(gòu)的研究,古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)這只雙齒獸的聽覺骨與頜骨明顯分離,屬于哺乳動(dòng)物典型的中耳。其中,砧骨、錘骨這兩塊小骨頭,就像活的鴨嘴獸一樣,是上下的關(guān)系。
正是這種重疊的連接使得砧骨和錘子之間有了小幅度的運(yùn)動(dòng),從而為哺乳動(dòng)物的下頜運(yùn)動(dòng)提供了空間。畢順東解釋說,在接下來的漫長(zhǎng)歲月里,這兩塊聽覺骨骼與下巴完全分離,收縮,進(jìn)入中耳,全時(shí)傾聽,并真正進(jìn)化為哺乳動(dòng)物的聽骨。
最后,聽覺骨從咀嚼和聽覺轉(zhuǎn)變?yōu)閱我坏穆犛X功能。強(qiáng)聽覺也為哺乳動(dòng)物提供早期預(yù)警保護(hù),以避免天敵??梢哉f,哺乳動(dòng)物中耳的進(jìn)化是自然選擇的結(jié)果。畢順東說。
自然"雜志評(píng)論了這一結(jié)果:"這是哺乳動(dòng)物進(jìn)化的經(jīng)典童話.