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Transitional mammalian middle ear from a new Cretaceous Jehol eutriconodont
Meng, J., Wang, Y. & Li, C. Transitional mammalian middle ear from a new Cretaceous Jehol eutriconodont. Nature 472, 181–185 (2011).
The transference of post-dentary jaw elements to the cranium of mammals as auditory ossicles is one of the central topics in evolutionary biology of vertebrates. Homologies of these bones among jawed vertebrates have long been demonstrated by developmental studies; but fossils illuminating this critical transference are sparse and often ambiguous. Here we report the first unambiguous ectotympanic (angular), malleus (articular and prearticular) and incus (quadrate) of an Early Cretaceous eutriconodont mammal from the Jehol Biota, Liaoning, China. The ectotympanic and malleus have lost their direct contact with the dentary bone but still connect the ossified Meckel’s cartilage (OMC); we hypothesize that the OMC serves as a stabilizing mechanism bridging the dentary and the detached ossicles during mammalian evolution. This transitional mammalian middle ear narrows the morphological gap between the mandibular middle ear in basal mammaliaforms and the definitive mammalian middle ear (DMME) of extant mammals; it reveals complex changes contributing to the detachment of ear ossicles during mammalian evolution.
2011-04-13 第472卷 第7342期 181~185页
来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、美国自然历史博物馆(American Museum of Natural History)等处的研究人员通过分析出土于我国辽西的化石,发现了哺乳动物如何进化出灵敏听力,这一研究成果公布在Nature杂志上。
爬行动物的下颌由几块不同的骨头组成。然而,在哺乳动物中,它只由一块骨头组成,即承担牙齿的齿骨,因为其余的骨头大都变成了穿过中耳传输声音的小骨。这种转变是演化变化的一个典型事例,但关于这种转变过程正在进行当中的直接化石证据却一直难以找到。
在这篇文章中,研究人员从来自白垩纪的一种三锥齿动物化石上发现,这种动物下颌构成部分已开始成为中耳的小骨,但仍通过一片骨化的软骨跟下颌连在一起。这个构成部分(称作“美凯尔氏软骨”)是下颌内表面的一个重要部分,这一新发现的化石表明,它是导致哺乳动物中耳形成的演化拼图中至关重要的一块。
比起现生哺乳动物的听骨,这种动物的下颌关节骨虽然已经脱离了下颌的齿骨,但个头还有点大,不过已与听骨非常接近。同时,它还连接在骨化的麦氏软骨上,尚未完全进入头骨——这是非常难得的发现。由于软骨在化石中难以保存,动物死亡后,会随肌肉等一起腐烂消失。因此,尽管早在1870年,古生物学家就在化石上注意到了麦氏软骨生长的沟痕,却不知道那到底是肌肉、神经,还是血管留下的。而现生哺乳动物的麦氏软骨只存在于胚胎发育过程中,待下颌骨发育完成后,就自动消失了。 |
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