
一個。中耳通過下颌後面的骨頭連接配接到下颌;b.中耳通過乳狀軟骨連接配接到下颌;和c.中耳與下颌分離。(畢順東為圖檔)為照片
北京1月28日電(記者孫子發)聽證會是如何形成的?中耳進化對聽覺有什麼意義?對包括人類在内的哺乳動物聽覺的形成和進化機制的研究一直是人們關注的焦點。
基于1.6億年前鹽遼生物群中雙齒動物化石标本的進一步研究,并結合生物體發育的證據,内蒙古自然博物館和雲南大學的研究人員基于哺乳動物中耳聽覺骨之間聯系的新發現, 提出重疊骨錘骨關節是中耳聽覺骨與下颌分離的關鍵步驟,解決了哺乳動物中耳和聽覺進化研究中長期存在的問題。
哺乳動物骨錘關節進化圖。(畢順東為圖檔)為照片
這篇重要的哺乳動物進化結果論文,中原標準時間28日由國際知名學術期刊《自然》用"鴨嘴獸型中耳揭示哺乳動物聽覺和中耳進化機制"線上發表。
哺乳動物"三骨站立"的聽覺結構是如何形成的
該論文的作者,雲南大學的畢順東教授在接受網際網路采訪時表示,中耳包含三個小的聽骨 - 胫骨,胫骨和錘骨,是包括人類在内的現存哺乳動物骨骼系統中最小的骨骼,形成一條聽覺鍊,将聲波傳輸并增強聲波從鼓膜到内耳的頻率。相比之下,爬行動物的中耳隻有一個胫骨,而下颌和頭骨中的尖牙形成連接配接下颌和頭骨的下颌關節,具有咀嚼和聽覺功能。随着爬行動物進化成哺乳動物,方骨和關節骨進化成胫骨和錘骨,形成了哺乳動物現在"三骨"的敏銳聽覺結構。但是,爬行動物的方骨和關節骨如何從下颌分離出來,進化成精緻而複雜的哺乳動物聽覺骨,在過去兩百年裡一直被認為是生物進化研究的核心問題。
湘齒獸的頭骨和中耳。(畢順東為圖檔)為照片
傳統的中耳進化模型表明,哺乳動物祖先的下颚通過猕猴軟骨和關節骨連接配接到頭骨,哺乳動物進化過程中大腦的擴大導緻中耳位置的向後移動,最終脫離下颌。最近的研究提出了"運動功能驅動理論",認為咀嚼時下颌向後移動的行為是導緻中耳逐漸脫離下颌并最終進入顱骨的主要原因。然而,通過猕猴和關節骨連接配接到頭骨的下颚不會向後移動,而鴨嘴獸等基礎哺乳動物在咀嚼時不會向後移動,這與理論相沖突是由運動功能驅動的。
骨錘骨疊加關系解決了颌骨運動機制問題
畢順東指出,該團隊的最新研究發現了骨錘骨堆疊關系的理論,進而解決了下颌運動機制的問題。标本來自河北省青龍縣,大約1.6億年前,侏羅紀中後期的燕寮生物群,屬于雙象齒獸,具有滑翔的翅膜,是一種盜賊獸。标本的兩側在原位非常罕見,以保持完整的聽骨和關節結構,其中龍骨隻有約1毫米長。通過對聽覺骨的精細形态和關節結構的研究,發現獸的聽骨明顯與下颌分離,沒有連接配接猕猴軟骨,屬于典型哺乳動物的中耳。兩個聽骨,顴骨,錘骨和活的鴨嘴獸,相同,為上下重疊關系。正是這種重疊的連接配接允許顴骨和錘骨之間的小運動,進而為下颌相對于顱骨的運動提供空間,最終導緻聽覺骨與下颌完全分離。
湘齒獸複骅的地圖。(畢順東為圖檔)為照片
研究小組認為,這種連接配接聽覺的方式小骨上上下,最早出現在早期成員的中觀世代哺乳動物的各個分支中,在新興的鴨嘴獸(單孔)、胎盤和袋狀個體發育的早期階段,是中耳聽覺小骨骼從咀嚼和聽覺的雙重功能到單一聽覺功能的關鍵環節。這種重疊類型的連接配接,在白垩紀真正的三尖齒獸中,多牙獸和齒獸在一組内進一步,骨骼相對于錘骨的位置形成部分重疊。在随後的漫長歲月裡,兩塊小骨頭與下颚完全分離,它們繼續縮進中耳和全日制聽覺,成為真正的哺乳動物,聽着小骨頭聽。是以,決定中耳進化的是自然選擇,而不是咀嚼下颌。
Bi Said最新的研究結合了個體發育的化石和活體證據,使學術界對哺乳動物獨特聽覺器官的進化有了更清晰的認識。"哺乳動物中耳的進化包含複雜的詳細過程,是現有結構(骨骼,錘骨)膨脹适應和再作用的最佳例子。(完整)
來源:中國新聞網