砧骨|1.6亿年前化石揭开哺乳动物中耳演化秘密

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 。
【砧骨|1.6亿年前化石揭开哺乳动物中耳演化秘密】《自然》杂志评论该成果:“这是哺乳动物演化的经典童话 。 ”

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