《Nature》刊發臨沂大學鄭曉廷教授古生物研究新成果“混元獸”

6月14日,國際著名學術期刊《Nature》在線發表了臨沂大學生命科學學院(地質與古生物研究所)鄭曉廷教授、王孝理教授與美國印第安納大學、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所等單位合作研究的最新成果《An Early CretaceousEutherian and the Placental–Marsupial Dichotomy》。

《Nature》刊發臨沂大學鄭曉廷教授古生物研究新成果“混元獸”

周氏混元獸(Ambolestes zhoui, STM33-5)復原圖

論文以研究長文(Article)的形式,報道了一件迄今為止保存最為完整的早白堊世哺乳動物化石,命名為混元獸。混元獸是真獸類(胎盤類及其祖先)的早期類型,同時發育有真獸類和後獸類(有袋類及其祖先)的混合特徵。研究發現,以前報道的中國袋獸與混元獸同屬一支,均為早期真獸類,而並非有袋類的祖先。這一重要發現揭示了哺乳動物進化過程的複雜性,改變了人們對於哺乳動物不同類群分化的演化歷史認識,使得人們對哺乳動物的演化歷史的認識也越來越清楚。

混元獸標本保存在山東省天宇自然博物館,來自內蒙古寧城地區義縣組下部地層,距今1.26億年的熱河生物群,是迄今為止發現的同時代保存最完整的古生物化石,發現了最早期的舌骨結構和耳鼓膜環,從中發現追尋其生活習性、生存環境和生態型,是一件具有重要意義的古生物化石標本。

研究人員利用高精度CT掃描技術,數字化三維重建了包埋在岩石中的化石骨骼,基本上覆原了每塊骨頭的形態特徵。在此基礎上,研究團隊歷時3年,構建了一個包括有56個早期哺乳動物分類單元和400多個形態學特徵的大型數據矩陣,確立了可靠的早期哺乳動物譜系樹。系統發育分析結果表明,熱河生物群中的4種哺乳動物都屬於真獸類,包括之前被歸入後獸類的中國袋獸。這一研究結果科學意義重大。中國袋獸屬於真獸類的新結論,表明亞洲可能不是有袋類的起源中心,目前已知有袋類最早的化石記錄為發現於北美1.1億年前的三角齒獸。

《Nature》刊發臨沂大學鄭曉廷教授古生物研究新成果“混元獸”

圖1周氏混元獸(Ambolestes zhoui, STM33-5)標本

另外,混元獸還首次保存了中生代哺乳動物完整的舌骨器。舌骨器懸掛在頭骨與喉結之間,是為舌頭和頸部某些肌肉提供附著處的一系列纖細的骨頭,是哺乳動物重要的進食、咀嚼和發聲的器官。由於它們不與其他任何骨頭形成關節,因此在化石中很難被保存,是哺乳動物骨骼中知之最少的骨頭。人類的舌骨是由一個U型的單塊骨頭構成,而混元獸的舌骨由7塊骨頭組成、其結構更為精巧。正如審稿人指出:“These things would be widely used by others in the field”。這一發現會為生物學與醫學諸多領域的研究帶來新的啟示。

混元獸的屬名,意為元氣未分,混沌為一,元氣之始也,指生物擁有真獸類和後獸類混合特徵的特別屬性。種名周氏,獻給周忠和博士,感謝他開啟和推動了熱河生物群的深入研究,並引導和幫助其他年輕團隊對熱河生物群開展研究。

該項研究得到了國家自然科學基金委基礎科學中心項目“克拉通破壞與陸地生物演化”、國家自然科學基金面上項目等資助。


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