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科研进展

热河生物群对齿兽新标本为兽类起源提供新证据

发表日期:2022-04-06来源:放大 缩小

  《波兰古生物学学报》(Acta Palaeontologica Polonica)近日在线发表了中国科学院威尼斯正规官网-威尼斯官方网站-首页毛方园研究员和美国纽约自然历史博物馆孟津研究员等的学术论文,报道了产于辽宁省大平房九佛堂组的对齿兽类乳齿兽新标本,深入对比研究了鼹兽和张和兽的颌骨和牙齿结构,为认识兽类的起源演化过程提供了新的证据。

  现生哺乳动物有近六千五百种,除了澳洲单孔类五个种外,其它都归属于兽亚纲。兽类的一个特征,是具有磨楔式臼齿结构或其衍生的臼齿类型。可以说兽类的演化辐射,和磨楔式臼齿的形成有很高的相关性。在哺乳动物的演化中,臼齿从三个主齿尖前后一线排列的三尖齿类型,演变成三齿尖呈三角形排列,再变化到磨楔式臼齿结构。这个演化过程中,齿尖呈三角形排列臼齿的中生代哺乳动物,大体上都被归入非单系类群的“对齿兽”目(Symmetrodonta),这个类群构成兽类演化过程中的一个重要环节。这个大类的两个主要类群,一属于相对原始的张和兽科(Zhangheotheriidae),二是鼹兽科(Spalacotheriidae)。两者的化石标本,都常见于热河生物群。

  鼹兽是体型极小如鼩鼱的哺乳动物,已知的化石都比较破碎,多以单个牙齿保存。论文涉及的乳齿兽标本,是鼹兽科中已知唯一保存了骨架和完整齿列的属种,在完整齿列,下颌,头骨等结构上,为这个类群的形态学提供了非常丰富的信息;和张和兽类中已知最好的代表源掠兽(Origolestes)对比,深入揭示了两个类群的异同。源掠兽相对比较原始,牙尖独立,齿骨带麦氏软骨沟,具有骨化的麦氏软骨。乳齿兽牙齿上已脊型化,成年个体没有骨化麦氏软骨,说明它的中耳已经和齿骨完全分离,代表了哺乳动物中耳演化中又一次的独立演化事件。两者相对完整的形态学内容,使它们在今后的哺乳动物高分类系统发育研究中,成为各自类群的代表,对了解磨楔兽类乃至兽类的系统发育关系和演化极为重要。两者体现出来的差异,体现了它们在演化过程中的分离时间很早。鼹兽类已经特化,而张和兽类可能更靠近兽类演化的主干类群。它们下颌和牙齿的差别,也从功能形态反映了取食、咀嚼的差别,对不同生态环境的演化适应。

  本文受邀为Richard L. Cifelli纪念文集而作,褒其对中生代哺乳动物研究的贡献。纪念文集参与者包括来自世界各地中生代哺乳动物研究的主要研究团队。Richard L. Cifelli博士是美国著名的古哺乳动物学家,曾就职于美国俄克拉荷马大学动物系,担任俄克拉何马州自然历史博物馆(现更名为Sam Noble博物馆)古脊椎部门负责人,担任古生物方向众多主流期刊编辑,主要的研究方向为南美有蹄动物,美国西部众多白垩纪哺乳动物标本的采集都得益于他的野外工作。

  本研究得到了国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会基金和美国自然历史博物馆Kalbfleisch博士后基金项目资助。

论文链接: https://app.pan.pl/article/item/app009182021.html

乳齿兽新标本(毛方园供图)

张和兽类和鼹兽类颊齿对比(毛方园供图)

附件:

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