红星新闻记者从自贡恐龙博物馆获悉,9月24日,国际顶级学术期刊《Nature》在线发表论文《Convergent evolution of diverse jaw-joints in mammaliamorphs》(《哺乳形动物多样颌关节的趋同演化》),该论文是由自贡恐龙博物馆江山、叶勇、刘宇、沈昕所组成的研究团队,联合中国科学院古脊椎动物与古人类研究所毛方园团队等研究人员,运用高分辨率计算机断层扫描技术,对两件化石标本开展的重新研究。
据悉,该项研究由自贡恐龙博物馆、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、禄丰自然资源局、楚雄彝族自治州古生物化石研究中心、重庆古生物研究院及美国自然历史博物馆等单位合作完成。这也是自贡恐龙博物馆科研成果首次在《Nature》发表。  川南多齿兽复原图。赵闯/绘 ©PNSO 据介绍,论文中的一件研究标本为自贡恐龙博物馆馆藏化石标本“川南多齿兽”(中侏罗世三列齿兽类),该标本发现于四川自贡大山铺恐龙化石群遗址,是一种中等大小的似哺乳爬行动物。本次研究过程中,研究团队对该标本进行扫描、三维重建及形态分析后,揭示了其具有形态特异的齿骨髁-颧骨窝次生颌关节。 作为脊椎动物演化中的一次重要创新,哺乳动物的颅-颌次生关节(由齿骨髁与鳞骨关节窝构成),被广泛视为鉴定哺乳动物的关键特征。  自贡恐龙博物馆馆藏化石标本-川南多齿兽。自贡恐龙博物馆供图 研究结果显示,不同于哺乳动物典型的颅-颌次生颌关节,川南多齿兽是由下颌齿骨后部向上延伸形成的齿骨髁,与头骨侧面的颧骨的臼窝嵌合构成,这种齿-颧关节在四足动物中是首次发现,突破了以往对次生关节形态的认知框架。 研究人员推测,多齿兽所特有的齿骨-颧骨关节代表了一种演化新颖性,与其特化的头骨形态(如鼻骨和间颌骨加厚粗隆,在头骨顶部前端形成了一个平台状突起,附着角质角,用于挖掘),和加长的齿列共同构成一个适应系统,反映了其植食性与穴居生态。  川南多齿兽头骨重建。自贡恐龙博物馆供图 基于已有的研究成果,研究团队首次系统提出原始颌关节与次生关节演化的四阶段序列——1、关节骨-方骨原始颌关节(“爬行动物”);2、原始颌关节为主,次生接触点起辅助作用(进步犬齿兽类);3、次生颌关节成为主要承压结构,原始颌关节为辅并传导声音震动(哺乳形动物);4、完全的齿骨-鳞骨颌关节,原始颌关节成为中耳听骨关节(哺乳型动物)。其中,川南多齿兽演化出的齿骨髁-颧骨窝次生颌关节为第三阶段提供了非病理性的关键性实证。 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员、论文共同第一作者毛方园表示,本研究不仅扩展了对哺乳动物关键特征演化序列的认识,更帮助构建了首个原始与次生颌关节系统演化框架。这些发现凸显出演化驱动机制的复杂性:除体型变化之外,咬合生物力学重构、生态行为适应与表型可塑性共同塑造了颌关节的演化路径,为理解脊椎动物形态-功能演化机制提供了宝贵案例。 自贡恐龙博物馆研究部主任、论文共同第一作者江山表示,川南多齿兽是博物馆的一件“老标本”,1984年由何信禄和蔡开基两位老前辈研究命名,他们曾提及该标本具有“关节突”并可能缺失部分齿骨后骨。此次,研究团队结合前沿的研究手段与方法进行再研究,发现该标本具有齿骨髁-颧骨窝次生颌关节,这为哺乳形动物多样颌关节的趋同演化研究提供了关键证据,并进一步丰富了大山铺恐龙动物群的形态多样性。 红星新闻记者 袁伟 编辑 潘莉 审核 王光东
|