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辽宁首次发现侏罗纪多瘤齿兽类哺乳动物

科普小知识2021-10-20 07:45:08
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它的夜间活动,生活在气候温和的湖边,与长羽毛的恐龙、达尔文翼龙、大量节肢动物和其他哺乳动物生活在一起

辽宁首次发现侏罗纪多瘤齿兽类哺乳动物

欧亚皱褶齿兽赵闯生态恢复图/绘图

中国地质科学院地质研究所、北京自然历史博物馆、美国卡耐基自然历史博物馆和芝加哥大学的国际合作团队于2013年8月16日在国际知名学术期刊《科学》上报道了中国辽宁建昌一具1.6亿年前的多齿哺乳动物化石,其齿列和骨骼完整。这一发现对研究多齿龙的早期进化、食物分化和运动适应的起源具有重要的科学意义。

多齿动物是灭绝的哺乳动物的一个重要群体。他们生活在恐龙统治的中生代,在6500万年前恐龙灭绝后幸存下来。多齿动物通常被称为“中生代啮齿动物”多年来,我对它的牙齿只有一点肤浅的了解:它的牙齿有一些类似啮齿动物的特征。与现存哺乳动物牙齿结构最相似的是杂食性的小“麝鼠”、“草原袋鼠”和“山地负鼠”。一般来说,多瘤齿兽的牙齿分为三个功能单元:门牙具有抓握和刺伤的功能,个别种类的门牙具有啃咬和咬咬的功能;中间单元具有固定和切割食物的功能,而后臼齿形成研磨结构。

它的特征是在多齿动物的后牙上形成许多小肿瘤(小突起或小尖端),适合咀嚼植物。它们的门齿和臼齿与啮齿动物相似,但它们的进化时间比新生代啮齿动物要早得多。一般来说,多齿类是杂食动物,可以吃任何东西,主要是由于它们多样化的进食习惯和运动适应性。多齿类成为中生代最丰富的哺乳动物,在侏罗纪和白垩纪几乎占所有哺乳动物种类的一半。它们的血统是哺乳动物历史上最长寿的,出现在1.7亿年前,大约在3500万年前灭绝。

中生代,尤其是侏罗纪,化石材料很少,这些已知多齿动物的骨骼结构和比例对研究它们高度分化的生活习性和运动方式帮助不大。不可能知道它们是否有跳跃、挖掘、水生栖息地或飞行等运动模式。根据现存哺乳动物的标准,推测任何已知的多形动物都不是大型哺乳动物,其大小介于老鼠和兔子之间。

侏罗纪-白垩纪期间,欧亚大陆的本地生物群都含有一种或多种多齿类动物,而南半球几乎没有多齿类动物。特别是在白垩纪晚期,多齿动物占当地生物群中哺乳动物总数的一半以上。它们的多样性显然是白垩纪中期被子植物大量扩散和分化的产物。同样,这一时期陆生植物的发展对陆生无脊椎动物产生了巨大的影响,这可能有助于哺乳动物的快速辐射。白垩纪末期,龙的血统开始消失和灭绝。古新世早期,一些残存的属和种再次发育,化石记录表明,多齿类的分化在这一时期达到高峰。古新世晚期,灵长类动物和小型踝节动物的生存竞争加剧,啮齿类动物占据了主导地位。欧亚大陆的大多数中晚始新世动物群不包含多齿动物,但它们至少在始新世末期之前一直存在于北美一些极其有限的地区。

多齿类动物的祖先仍然是一个未解之谜,因为多齿类动物有许多独特和高度特化的牙齿和头骨特征,古生物学家长期以来一直对它们的进化起源感到困惑。已知的化石材料表明,常见的渐进性颅骨特征将Exothera亚类的多瘤类哺乳动物与原始哺乳动物联系起来。这些亚类还包括中生代“原哺乳动物”哺乳动物。然而,牙齿的分化可以很容易地将齿颚亚纲与原始哺乳动物区分开来。仅知道孤立牙齿并在欧洲晚三叠世国会大厦-里亚兹时期被发现的哈拉米依德人可能是多齿动物的祖先,但迄今科学界尚未达成共识。

这种新发现的多瘤哺乳动物是在大约1.6亿年前在中国辽宁省建昌市玲珑塔达西沟晚侏罗世条鸡山组中发现的。化石标本以带有毛发痕迹的分裂阳性和二级霉菌的形式保存。由于牙齿有明显的皱纹结构,如许多小脊、沟、沟等,与它们关系最密切的哺乳动物来自西欧侏罗纪地层,新发现的哺乳动物被命名为欧亚皱纹齿(新属、新种)(欧洲皱纹齿)。

牙齿结构显示,欧亚皱纹齿鲨是一种杂食动物,以树叶、种子、蕨类植物、裸子植物、蠕虫和昆虫为食。踝关节惊人的灵活性表明,欧亚皱纹齿鲨是一种敏捷的哺乳动物,能跑得很快。同样重要的是,欧亚皱纹齿鲨是已知最早的多瘤齿鲨化石,完整保存了头骨、后头盖骨和齿列。通过研究它,古生物学家可以追溯动物运动的许多适应性方式的起源(包括爬树、在陆地上奔跑和挖洞)。新发现的欧亚褶皱齿为晚侏罗世欧洲和亚洲哺乳动物的高度相似性提供了最新证据。

欧亚皱纹齿兽是一种夜间活动的哺乳动物,生活在温和的湖边。它与长有羽毛的恐龙、翼龙、达尔文翼龙、大量节肢动物和其他几种哺乳动物生活在一起。根据与现存哺乳动物的比较,并基于手的比例和欧亚皱褶齿鲨的末端指节的形状,研究人员得出结论,欧亚皱褶齿鲨很可能是陆生哺乳动物,或者更可能是陆生而不是攀缘。这些关于指节和掌骨比例的最新研究表明,不同的运动模式可以区分啮齿动物、有双门牙的有袋动物,或者大规模进行性胎盘和有袋动物的不同生活习惯。

此外,研究人员使用了两种方法:根据头骨长度计算体重的方法和根据下颌长度计算体重的方法,并计算出欧亚皱纹齿兽的体重分别为78.95克和67.95克。

这两种计算的结果可能与它的实际体重有些不同,因为有多颗肿瘤牙齿的哺乳动物的下颌骨比其他哺乳动物的要短得多。因此,相对于其他哺乳动物,根据下颌长度计算的多瘤动物的体重可能低于实际体重,但这可能提供其体重的下限。

本次研究由中国地质科学院地质研究所研究员、北京自然历史博物馆研究员袁崇熙、匹兹堡卡内基自然历史博物馆研究员艾伦·塔布鲁姆、芝加哥大学教授罗哲希共同完成。该研究由国家科技部、国土资源部、中国地质调查局、北京市科委、美国自然科学基金会和芝加哥大学资助。2010年,中国地质科学院地质研究所的研究员季强发现了阳性标本,目前保存在北京自然历史博物馆。