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標題: 從中國侏羅紀神獸、仙獸再論哺乳動物起源  
 
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從中國侏羅紀神獸、仙獸再論哺乳動物起源


真賊獸復原圖(來自中國侏羅紀的神、仙二獸)

(化石網報導)據中國科學院古脊椎動物與古人類研究所:2014年9月10日,中科院古脊椎動物與古人類研究所畢順東、王元青和孟津等研究人員在英國《自然》雜誌以長文(Article)發表了“Three new Jurassic euharamiyidanspecies reinforce early divergence of mammals” 研究論文。該文報導了在中國發現的、年代為一億六千萬年前的6件相當完整的哺乳動物化石;並命名了神獸、仙獸兩個新屬的三個新種,分別是Shenshoului(陸氏神獸),Xianshoulinglong(玲瓏仙獸)和Xianshousongae(宋氏仙獸)。這些屬種,都屬於已經絕滅的“賊獸目”,一個特別的、迄今為止所知甚少的中生代哺乳動物類群。研究表明,哺乳動物起源於至少2.08億年前的三疊紀晚期。這篇文章為當期《自然》的特別介紹論文。

哺乳動物起源是進化生物學中的重要科學問題,也是學術界長期爭論的熱點。2013年8月,《自然》同期就刊登了兩篇來自中國侏羅紀的研究,分別報導了金氏樹賊獸和哺乳形巨齒獸,兩個研究都和賊獸相關。但這兩項獨立研究分別得出的結論,在哺乳動物系統發育和起源時間上分歧較大,焦點在於賊獸類群的系統分類位置。一項研究認為賊獸處於哺乳動物冠群之外,屬於哺乳形類動物,而真正的哺乳動物,以一種爆發式的形式,於中侏羅世早期(大約一億六千萬年前)演化發展出來。而另一項研究認為賊獸和多瘤齒獸形成姐妹群,都屬於哺乳動物;而哺乳動物在三疊紀晚期(兩億8百萬年前)就以爆發式演化輻射出現。這兩個研究,使有關哺乳動物起源、演化的討論變得更加熱烈。


1.6億年前的真賊獸化石

賊獸化石最早出現於晚三疊紀,在達爾文時代就有關於它們的報導。賊獸與中生代最為繁盛的多瘤齒獸牙齒類似,構造奇特,齒冠具有多個齒尖,呈兩行縱向排列,與其它早期以及現生哺乳動物牙齒結構明顯不同。但在過去的170年中,對賊獸的認識幾乎只局限於單個的牙齒,缺乏完整的標本。由於材料零散和稀少,研究人員在這一百多年中,一直弄不清賊獸到底是什麼樣子,是否真的屬於哺乳動物,甚至對那些單顆牙齒是來自左側或者是右側齒列也有混淆。而神、仙二獸的發現,讓我們終於能很清楚地了解這個古老而神秘的哺乳動物類群。有關它們的研究,是基於中科院古脊椎動物與古人類研究所、河北唐山自然博物館、北京自然博物館,遼寧濟贊堂化石博物館和武夷山博物館收藏的6件標本,它們程度不同地保存了頭骨和骨架,首次從頭骨、下頜、牙齒和頭後骨骼等方面,全面地展示了賊獸的形態學。神獸和仙獸化石都產自遼寧建昌玲瓏塔地區,產出化石的地層,時代大約為一億六千萬年前。在同一篇《自然》文章中,以六塊標本命名三個新的哺乳動物種,大概也是《自然》歷史上絕無僅有的。

新命名的神、仙獸都是小型的哺乳動物,體形從小的松鼠到家鼠,體重大約40到300克。儘管仍然有些原始的特徵,它們更多地表現出典型的哺乳動物特徵,比如典型的哺乳動物中耳結構以及齒骨-顳骨頜關節,明確分化的胸腰椎和胸骨、肋骨等,表明它們已經擁有了哺乳動物胸腔中特有的橫膈膜,可以使動物在快速運動中呼吸。它們的骨骼纖細,體現了一種靈巧動物的基本結構。最具特徵的是它們的手腳,都有短的掌骨和長的指(趾)骨,用以抓握樹枝,是典型的樹棲動物的適應特徵。長的尾巴,可以纏卷,也是樹棲哺乳動物的特點。這些特徵表明,神獸和仙獸是靈活的攀援、樹棲者,它們比現生松鼠在樹上生活的時間會更長。此外,和很多中生代哺乳動物一樣,它們腳上具有與鴨嘴獸類似的毒刺。它們的頭骨、下頜、牙齒以及咀嚼方式,表明它們食性是以昆蟲,堅果和水果等為主。

在對這些標本研究的基礎上,研究者澄清了很多有關賊獸牙齒同源性、定位、咬合關係等爭議問題,並且建立了一個新的哺乳動物支系-真賊獸(Euharamiyida),它和多瘤齒獸構成了一個姐妹群。研究者用有力的論據和簡約的系統發育關係,表明賊獸、多瘤齒獸和其它哺乳動物的形態相似性,來源於同源演化而不是平行演化,為哺乳動物早期演化,提供了一個新穎的觀點和研究窗口。此外,根據最早的哺乳動物及其近親類群的系統發育關係,時代和古地理分佈,研究者認為哺乳動物可能起源於屬於勞亞大陸的陸塊,在早-中侏羅世高度分化,並在中生代呈現全球分佈。

相關報導:我古生物學家發現6件早期哺乳動物化石

(化石網報導)據光明日報北京9月10日電(齊芳):在哺乳動物的起源研究中,一種生活在中生代的動物類群“賊獸”是關鍵的一環。但科學家們一直爭執不下的是,賊獸究竟是比哺乳動物更原始的哺乳形動物,還是最早的哺乳動物?我國科學家日前最新的發現為解開這一謎題提供了佐證。

中科院古脊椎動物與古人類研究所研究人員畢順東、王元青和孟津等人對出土於遼寧建昌玲瓏塔地區的6件化石標本進行了研究。他們認為,這6件標本均為哺乳動物,生活於一億六千萬年前,屬於賊獸目。科學家們認為,它們是從未發現過的動物,是三個新種,分屬兩個新屬。科學家將這兩個新屬命名為神獸、仙獸,三個新種命名為陸氏神獸、玲瓏仙獸和宋氏仙獸。

這讓古生物學家首次了解到賊獸目動物的整體形態和身體結構,並為賊獸就是哺乳動物提供了佐證。這一成果發表在北京時間9月11日的最新一期國際著名學術期刊《自然》上。

王元青介紹,古生物學家們在哺乳動物系統發育和起源的時間上有很大分歧,分歧的焦點就是賊獸到底是不是哺乳動物。此前有兩項獨立的研究提出了兩種不同的觀點。一種觀點認為,賊獸處於哺乳動物冠群之外,屬於哺乳形類動物,而真正的哺乳動物以一種爆發式的形式,於中侏羅世早期(大約一億六千萬年前)演化發展出來。另一項研究則認為賊獸就是哺乳動物,而哺乳動物在三疊紀晚期(兩億八百萬年前)就以爆發式演化輻射出現。但因為賊獸化石保存下來的極少,而且大多為單個的牙齒,科學家們始終無法進行深入研究。

這6件標本不同程度保存了頭骨和骨架,讓古生物學家們首次有機會全面了解賊獸的形態。王元青介紹,神獸和仙獸體形不大,類似小的松鼠或家鼠,體重大約為40克到300克。它們生活在樹上,主要以昆蟲、堅果和水果等為食。“他們具有典型的樹棲動物的特徵。”王元青說,比如它們的骨骼纖細,非常靈巧,適於在樹間攀緣;手腳都有短的掌骨和長的指(趾)骨,可以抓握樹枝;有長尾巴,可以纏卷。

儘管仍然有些原始的特徵,神獸和仙獸更多地表現出典型的哺乳動物特徵,比如典型的哺乳動物中耳結構以及齒骨—鱗骨頜關節,明確分化的胸腰椎和胸骨、肋骨等。這說明它們已經擁有了哺乳動物胸腔中特有的橫膈膜,可以讓它們在快速運動中呼吸。此外,和很多中生代哺乳動物一樣,它們腳上具有與鴨嘴獸類似的毒刺。

古生物學家們就此澄清了很多有關賊獸牙齒同源性、定位、咬合關係等爭議問題,建立了一個新的哺乳動物支系——真賊獸類,使對哺乳動物早期演化的認識得到進一步完善。此外,根據最早的哺乳動物及其近親類群的系統發育關係以及時代與古地理分佈,研究者認為哺乳動物可能起源於北半球勞亞大陸,在早—中侏羅世已經高度分化。




2014-10-9 04:41 AM#1
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