為了適應(yīng)穴居和挖掘,哺乳動(dòng)物們進(jìn)行了哪些演化“操作”?
來自中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所等單位的研究人員,報(bào)道了1.2億年前的早白堊熱河生物群的兩個(gè)哺乳形動(dòng)物新屬新種,分別是產(chǎn)自九佛堂組的三列齒獸中國掘獸和義縣組的真三尖齒獸陳氏掘齒獸。為了適應(yīng)穴居和挖掘需要,這兩個(gè)新種屬演化出了相近的挖掘和適應(yīng)穴居的功能。這是熱河生物群中首次發(fā)現(xiàn)前爪挖掘型穴居哺乳動(dòng)物。相關(guān)研究成果4月7日在線發(fā)表于《自然》雜志。
三列齒獸中國掘獸和真三尖齒獸陳氏掘齒獸正型標(biāo)本的骨架都保存基本完好。其中,中國掘獸的正型標(biāo)本保存有已報(bào)道三列齒獸中最完整的頭后骨骼,也是熱河生物群里首次發(fā)現(xiàn)的基干哺乳形動(dòng)物化石,代表了非哺乳下孔類迄今為止已知最晚的孑遺物種。
兩種動(dòng)物都具有明顯的、適應(yīng)掘土穴居生活的肢骨特化。和地面行走奔跑、樹上攀援、水中游泳的種類相比,其肢骨變得短粗,前肢尤甚,后肢較弱。肱骨強(qiáng)壯,其遠(yuǎn)端極寬,達(dá)到肱骨長度的60%—70%。強(qiáng)壯的內(nèi)外髁突為腕部和指屈肌和伸肌的附著點(diǎn),可以產(chǎn)生強(qiáng)大的內(nèi)、外的力量,用于挖掘。
作為挖掘工具,兩種動(dòng)物的手掌寬闊,爪長而結(jié)實(shí),第一指骨明顯長于其它指骨,而其它的指骨和掌骨都變短、變粗。軀干長而靈活,脖子短粗有力,尾巴小減小阻力,這些都是挖掘型穴居動(dòng)物肢骨常見的適應(yīng)變化。
“特別的是,在中國掘獸后掌中,第一掌骨和指骨完全退化丟失。陳氏掘齒獸的頭骨也體現(xiàn)了一些相關(guān)的適應(yīng)變化,頭的輪廓呈三角形,吻部尖,鼻骨變厚,眼眶較小,枕部增大用于附著頸、肩部肌肉,以輔助掘地。”中科院古脊椎所副研究員毛方園說。
基于簡約法和似然法,這項(xiàng)研究進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育分析,從以哺乳型動(dòng)物為主體,擴(kuò)大到了哺乳形動(dòng)物。毛方園表示,從該系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系看,穴居和挖掘適應(yīng)在不同的哺乳形動(dòng)物中多次獨(dú)立演化。由于適應(yīng)類似的生態(tài)環(huán)境,以及有相似的生物力學(xué)需要,親緣關(guān)系很遠(yuǎn)的物種也會(huì)趨同演化,形成類似的骨骼表型特征。但即便均為適應(yīng)挖掘而演化出的同樣強(qiáng)壯的手掌,也具有一些差異,中國掘獸的手腕部比較長,腕骨關(guān)節(jié)面不明顯。而掘尖齒獸的腕骨跟現(xiàn)生哺乳動(dòng)物的類似,緊湊而有明確的關(guān)節(jié)面。
為了適應(yīng)穴居和挖掘需要,哺乳形動(dòng)物的骨骼表現(xiàn)除了肢骨的特化,還伴隨有椎體的形變和量變。根據(jù)現(xiàn)生哺乳動(dòng)物基因調(diào)控中軸骨數(shù)目和體節(jié)分區(qū)形態(tài)機(jī)制,結(jié)合化石記錄,研究人員提出哺乳動(dòng)物化石軀干的多樣性表型變化范圍和現(xiàn)生哺乳動(dòng)物的類似,體現(xiàn)了具有一定可塑性的發(fā)育機(jī)制,這種機(jī)制在中生代哺乳形動(dòng)物中已經(jīng)形成,并保持到現(xiàn)生種類中。
研究人員推斷,為適應(yīng)自然選擇,一個(gè)物種產(chǎn)生的生態(tài)習(xí)性,如運(yùn)動(dòng)的快慢、背部穩(wěn)定性、步態(tài)對(duì)稱性以及新陳代謝效率等,會(huì)影響胚胎發(fā)育機(jī)制,在不同種類中形成多樣的脊椎數(shù)量和形態(tài)的變化,從而使其軀干具有多種變化以適應(yīng)不同環(huán)境。在化石和現(xiàn)存的哺乳動(dòng)物形態(tài)中觀察到的多種模式表明,發(fā)育和選擇壓力可能對(duì)特定物種的作用方式是不同的。但發(fā)育機(jī)制的可塑性和多樣的選擇壓力,對(duì)哺乳形類動(dòng)物中軸骨形態(tài)多樣性演化起了關(guān)鍵作用。記者陸成寬
關(guān)鍵詞: 熱河生物群 哺乳動(dòng)物
凡本網(wǎng)注明“XXX(非中國微山網(wǎng))提供”的作品,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
大眾網(wǎng)·海報(bào)新聞?dòng)浾邚埛€(wěn)呂樂田陽孫震泰安報(bào)道時(shí)值深秋,泰安市邱家店鎮(zhèn)姚家坡村迎來了一年中最忙碌的時(shí)節(jié)——作為全國最大的“秋褲村”,每
2022-10-29 18:34
在中國,每12秒有1人發(fā)生卒中,每21秒有1人死于卒中,腦血管病已成為中國居民第一位的死亡原因,早期預(yù)防顯得尤為重要。每年10月29日是“世界
2022-10-29 18:39
10月28日上午,全國首個(gè)航運(yùn)企業(yè)集成化審批服務(wù)平臺(tái)在青島自貿(mào)片區(qū)啟動(dòng)。該平臺(tái)運(yùn)用數(shù)據(jù)中臺(tái)、AI人工智能、電子簽名等技術(shù),將涉及水路運(yùn)輸、
2022-10-29 18:37
海報(bào)評(píng)論員朱延魯10月28日,山東公布了2022年前三季度全省經(jīng)濟(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)。根據(jù)地區(qū)生產(chǎn)總值統(tǒng)一核算結(jié)果,前三季度,全省生產(chǎn)總值為64409億元,
2022-10-29 18:31
作為正規(guī)醫(yī)院,南昌豐益肛腸醫(yī)院在改善就醫(yī)環(huán)境、降低就醫(yī)費(fèi)用、優(yōu)化就醫(yī)流程方面下功夫;實(shí)行的無假日醫(yī)院制度,為上班族看病提供便利;通過
2022-10-29 17:53
10月28日,山東發(fā)布了前三季度的全省經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況。前三季度全省生產(chǎn)總值64409億元,同比增長4 0%。跑贏3 0%的全國大盤,經(jīng)濟(jì)大省山東交出了一
2022-10-29 15:41
大眾網(wǎng)·海報(bào)新聞?dòng)浾呓鈴?qiáng)民通訊員姜雁群濟(jì)南報(bào)道10月28日,濟(jì)南軌道交通3號(hào)線二期設(shè)備工程開工活動(dòng)在稻香站舉行,標(biāo)志著濟(jì)南軌道交通3號(hào)線二
2022-10-29 15:32
大眾網(wǎng)·海報(bào)新聞?dòng)浾吡忽?jì)南報(bào)道11月9日至10日,2022全國中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型大會(huì)將于山東國際會(huì)展中心舉行。本次大會(huì)主題為“創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展數(shù)
2022-10-29 15:36
大眾網(wǎng)·海報(bào)新聞?dòng)浾邔O杰濟(jì)南報(bào)道10月28日,由中國聯(lián)合國協(xié)會(huì)主辦、外交部國際司支持、山東大學(xué)承辦的第十八屆中國模擬聯(lián)合國大會(huì)開幕。此次
2022-10-29 15:42
測(cè)評(píng)每天護(hù)膚一小步變美就更進(jìn)一步啦,因?yàn)閷?duì)于好肌膚,我們不管是化妝還是素顏都會(huì)顯得好看,今天想和大家分享一下本人親自測(cè)評(píng)護(hù)膚品--鄭
2022-10-29 14:12