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耳的进化:曾经是用来呼吸的(组图)

2007-10-03 11:05:32| 点击:0| 评论:0| 好评:0| 坏评:0|第3页/共4页 << 上一页|下一页 >>

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侠客:tonytech3@yahoo.cn

  日常生活中的哺乳动物和爬行动物差别甚远,你不用接受任何专业训练也可以轻松鉴定此两类动物。比如:一般而言哺乳动物都毛绒绒的,有温暖的体温,体表覆盖各种绒毛,胎生——暂时不算鸭嘴兽——哺乳等等。但不幸的是,所有这些一目了然的区别,在动物成为化石以后就消失不见了。“对科学家而言,在从化石追踪哺乳类动物的起源一直是一项挑战。”所以对于古生物学家来说,如何区分这两类动物还得寻找其他标准,尤其是那些起源初期的激动人心的过渡动物。到底哪一类标志直接关乎到哺乳动物的起源时间?聪明的读者已经猜到了答案。如你所料,中耳的这三块不起眼的小骨头就是鉴定哺乳动物的重要标准。

  1985年,正在中国科学院古脊椎所攻读古生物学研究生的吴肖春,在云南禄丰盆地发现一块微小的化石(后来被命名为吴氏巨颅兽)。由于化石很小修复十分困难,直到1992年,经过中美两国科学家联合努力,又经过约十年的艰辛工作,才将各项研究完成,成果最终发表在2001年5月25日的《科学》杂志上。这一发现将中耳拥有三块骨头的早期哺乳动物从1亿5千万年前的侏罗纪晚期向前推进了4500万年,即1亿9千万年前的侏罗纪早期,立刻引起广泛关注。

  据推测,吴氏巨颅兽体长约3厘米,重量仅4克左右,想象一下同时代的巨兽恐龙面对它的情景,相当于我们面对一只小蚂蚁。但是这个“小精灵”却具有哺乳类的重要特征,诸如非常大的脑和演化程度相当高的耳朵结构,它头颅的解剖特征暗示其中耳骨已与下颚分离,这是爬行类演化为哺乳类过渡期的重要一步。巨颅兽在哺乳动物进化树上占据了一个非常有趣、非常关键的位置。现代哺乳动物分为三大类:单孔动物(如鸭嘴兽)、有袋动物(如袋鼠)和有胎盘动物(如人类)。吴氏巨颅兽则不属于这三大类,它很可能是现代哺乳动物的姐妹群,作为现代哺乳动物确认无误的最近的亲戚,巨颅兽为科学家了解哺乳动物的初期阶段进化过程提供了独特的信息。

复杂的中耳演化

  长久以来,对于哺乳动物中耳演化过程中,“锤骨”和“砧骨”与齿骨分离,成为只负责听觉的结构,一直是个未解的问题。近年来,国外科学家依据胚胎发育的研究提出一种假说,认为头骨的持续变大与听小骨缩小的现象,是促使听小骨脱离齿骨的根本原因。从胚胎发育上看,听小骨在发育早期很快就达到了成年个体的大小(一颗米粒般的大小),但任何一位父母都可以告诉你,婴儿的头颅即便出生后也在继续增大。由于听小骨必须与椭圆窗(内耳的门户)相联系,因此逐渐增大的头骨便将听小骨从齿骨上强行拉走。现存哺乳动物个体的中耳发育确实如此,但这并不表示哺乳动物起源过程中,中耳便是如此诞生的,还需要过硬的化石证据才能让大多数同行接受。我国科学家依据在辽西发现的爬兽化石,提出了中耳起源的不同假说。依据标本上所发现的骨化麦氏软骨,可以判断爬兽拥有真正的哺乳动物的中耳。但是爬兽的脑腔狭窄,颌关节与耳区的关系紧密。显然“强行拉走”无法对该标本中耳的形成进行合理解释。我国古生物学家认为,哺乳动物中耳的起源,应该与听觉器官和咀嚼器官的不断优化改善有关。

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