这只小兽耳朵有大“玄机”

王海兵提供的盖热河军动物阳性标本图片

热河军首生态恢复图徐勇提供

在人体内，中耳是一个没有“存在感”的小家伙，只有当它发炎时才可能引起你的注意。但这是古生物学家梦寐以求的“宝藏”。

北京时间11月28日，英国《自然》杂志在网上公布了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所助理研究员王海兵、研究员王元庆和美国自然历史博物馆研究员金梦对早期哺乳动物中耳进化的研究结果。研究人员在辽宁凌源发现了早白垩世多瘤类哺乳动物的一个新属——格斯勒·约翰逊，并提出了哺乳动物中耳进化的新模式。

该化石发现于辽宁省凌源县长子沟下白垩统九佛堂组。它和北票鲟鱼化石保存在同一块岩石板上。经过长时间细致的室内修复、数据处理和对比研究，研究小组确定这块化石代表了头足类动物的一个新物种，并将其命名为盖科热河准噶尔。这也是科学家首次报道九佛堂组的多足动物化石。

"这个标本最有趣的部分是它的头骨保留了一个非常完整的中耳结构。"王海滨说，“哺乳动物的中耳一直是研究的重点，因为哺乳动物中耳的进化被认为是生物复发规律的经典案例。”

哺乳动物的中耳经历了从下中耳、过渡中耳到典型的哺乳动物中耳的三个进化阶段。相关研究一直是早期哺乳动物进化研究的热点之一，但不同哺乳动物分支中不同中耳进化阶段出现的时间和机制一直是研究的难点。

直到这个“盖特纳英雄”的出现，科学家们才有了直接的证据。

这项工作揭示了多瘤齿哺乳动物中耳各骨块的完整形状以及它们之间的接触关系。它为讨论哺乳动物的后牙槽骨从下颌中耳到典型的哺乳动物中耳的进化提供了一个非常重要的难题。

基于这项研究，研究人员对哺乳动物上角骨的进化有了更清楚的了解。这项研究首次揭示，在早期哺乳动物中，上角骨从独立的骨转变为随着锤骨逐渐愈合的状态，成为锤骨的后外侧部分。

同时，研究人员还通过形态学证据和系统发育分析结果，提出了早期哺乳动物中耳进化的新模型。

在中生代哺乳动物中，外来物种至少在大约1.6亿年前的中/晚侏罗世进化出典型哺乳动物的中耳。与此同时，即使在白垩纪早期，所有其他已知的哺乳动物群体仍然保留着过渡性中耳。为什么外来动物能“开始理解”得很早？

“格氏热河的帅兽属于动物。在动物中，头骨和下颌关节是相对开放的模型。这种结构允许下颌骨有大范围的前后运动，从而形成独特的进食模式。”王海滨说:“外来动物具有大范围的前向和后向活动，很可能会对中耳的进化产生很强的选择压力，从而加速了外来动物中耳的进化。”

研究人员认为，在外科学中也有一个过渡中耳的进化阶段，但这一阶段在外科学中的持续时间可能比所有其他哺乳动物群体都要短，这可能是由于独特的齿状鳞颌关节及其进食方式为中耳提供了更大的选择压力，使其脱离下颌，从而使它们至少在1.6亿年前获得了典型哺乳动物中耳的形状，比所有其他哺乳动物群体都要早。

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1790