奇兽出辽西

时间:2022-09-01 07:50:36

大约在侏罗纪-白垩纪之交,东亚地区出现了一个奇特的动物地理区系,该地区以盛产昆虫、鱼类、爬行类、鸟类、哺乳类以及植物花草等陆相生物群为特征,其分布范围包括中国北部、蒙古、西伯利亚外贝加尔地区以及朝鲜和日本的一部分,它就是近年来在古生物学界最引人关注的“热河生物群”。在热河生物群中发现的长有羽毛的恐龙吸引了无数国内外研究同行和公众的目光,以至于美国得克萨斯大学古生物教授罗埃抱怨道,这些年来中生代哺乳动物的研究都在其“阴影”笼罩之下。

哺乳动物的演化历史有三分之二是在中生代期间,但是大部分中生代哺乳动物以其娇小的形态和脆弱的骨骼在地层中不容易形成化石,以往的发现大都是一些牙齿和支离破碎的骨骼,而且往往是古生物学家在发掘恐龙化石时的“副产品”,所以人们对其早期演化历史的了解非常有限。然而,近20多年来这一领域有着飞速的发展,其间发现的中生代哺乳动物化石比前200余年还要多,在众多发现中,最令人叹为观止的莫过于在我国辽宁西部早白垩世地层中发现的保存精美的材料了,它们不仅保存了近乎完整的骨架,还保存了皮毛等软组织痕迹,这些罕见的化石为我们了解早期哺乳动物的演化提供了难能可贵的机遇。

1994年,辽宁锦州奇石玩家张和将其收藏的发现于辽宁北票尖山沟的一具保存完整的兽类化石捐赠给了中科院古脊椎动物与古人类研究所,经过数年的研究,胡耀明等人于1997年报道了这一以捐献者名字命名的新属种――五尖张和兽 (Zhangheotherium quinquecuspidens)。它的上下颌各有3颗门齿,1颗犬齿和2颗臼齿,上臼齿有5颗,下臼齿有6颗;从牙齿结构来看,张和兽主要以昆虫为食;张和兽的前肢中,肱骨关节面,肱骨和尺骨关节等特点都表明它既不同于典型的外展趴卧型动物――如四肢外展的爬行动物,原始的单孔类哺乳动物,也不同于典型的内收型动物――如大多数现生哺乳动物,而是处于半外展半趴卧的过渡类型,它的中耳有蹬骨,砧骨,锤骨三块听小骨,内耳结构指示了其耳蜗管是直的或是仅有微弱的弯曲,这表明张和兽的听力仍然处于初级水平,对高频音的反应灵敏度较低。

1999年,季强等人报道了发现于辽宁四合屯的一枚如鼠大小的三尖齿兽类化石――金氏热河

兽(Jeholodens jenkinsi),热河兽有很进步的肩胛骨和锁骨,这些骨骼可伸缩的关节表明,热河兽的前肢可以像现在的真兽类哺乳动物那样行走,但是它的腰带却很原始,后肢的很多特征比单孔类哺乳动物还要原始,而是与爬行动物较为接近,这一发现表明哺乳动物的不同部分和结构特征在演化过程中是以不同的进化速率演变的,这种进步与原始特征在同一生物体内同时存在的现象称为“马赛克式进化”。无独有偶,2006年由中科院南京地质古生物研究所李罡博士和美国卡耐基自然历史博物馆罗哲西博士报道的西氏尖吻兽(Akidolestes cifellii)也表现出这种马赛克式进化,尖吻兽的肩带和前肢类似于张和兽,但是它的后肢骨骼却表现出了卵生单孔类的特征。尖吻兽和张和兽一样,同属于对齿兽类,以往在亚欧大陆发现的对齿兽类属于原始类型,北美一带发现的大多是进步类型,而尖吻兽的形态是处于两者之间的,这些证据表明在早白垩世时一些哺乳动物从亚洲迁徙到了北美,并成为了组成北美晚白垩世主要哺乳动物成员的祖先。

中生代哺乳动物通常被认为是夜间行动,大小如鼠,处于生态系统边缘的类群。然而发现于辽宁北票陆家屯的强壮爬兽

(Repenomamus robustus)和巨爬兽(Repenomamus giganticus)却大大改变了先前这种认识,强壮爬兽体长约60厘米,体重估计为4至6千克;而巨爬兽则如其名字一样,体长愈1米,体重估计为12至14千克,是迄今为止发现的中生代最大的哺乳动物。胡耀明等人在一具强壮爬兽的上腹部还发现了一鹦鹉嘴龙的幼年个体。人们以往通常认为,在白垩纪末期前,哺乳动物是生活在恐龙等体形庞大的爬行动物的阴影之下的,较弱的食物资源获取能力阻碍了它们朝着大型化方向发展,而爬兽的发现则引发了我们反向的思考:那时的哺乳动物是怎么影响恐龙演化的?和爬兽同一地点发现的恐龙化石大多体形娇小,大部分头骨长不逾10厘米,这些“迷你型”的恐龙会不会在受到诸如爬兽等当时较大的哺乳动物的压力下,一支为了逃避掠杀,演化成了鸟类飞翔天空;另一支则朝着大型化方向发展来抗衡凶残的哺乳动物?

发现于辽西凌源义县组的攀援始祖兽(Eomaia scansoria)和沙氏中国袋兽(Sinodelphys szalayi)是分别为最早的真兽类和后兽类的化石记录。始祖兽的肩带、肢骨和四足显示出了许多适应于攀援和树栖的特征,而先前发现的白垩纪真兽类哺乳动物大都适应奔跑和地栖。始祖兽所处的时代和先前分子生物学估测的真兽类哺乳动物超目级支系的分异年代是接近的,两者基本可以相互验证。从牙齿和肢骨形态来看,中国袋兽和始祖兽一样,也是以昆虫为食,善于攀援和树栖。这两者的发现共同证明:真兽类-后兽类哺乳动物不仅最早起源于北半球,而且中国北方很有可能是它们的起源中心。

热河生物群发现的哺乳动物化石填补了哺乳动物演化史上众多缺失的环节,其多姿多彩的结构特征也表明了它们占据了当时生态系统不同的位置,人们原先长期一直认为哺乳动物是到新生代中晚期才开始特化的,现在看来这一分化很有可能始于晚侏罗世至早白垩世之间。相信在未来几年中,在古生物学家前赴后继的努力下,辽西这座中生代的庞贝城将会有更多精彩的发现。

F相关链接:

现生哺乳动物的分类

现生哺乳动物可分为原兽类、后兽类和真兽类。原兽类因为其排泄和生殖通道合为一腔,所以又称为单孔类,单孔类是现生哺乳动物中最原始的类群,有着众多接近爬行类而不同于高等哺乳类的特征,现生单孔类比许多已绝灭的哺乳动物都要原始,现仅存在于澳大利亚和新几内亚,其代表有鸭嘴兽和针鼹;后兽类由于其胎生的幼仔先天发育不良,需要继续在雌性腹部的育儿袋中继续发育一段时间,所以又称为有袋类,有袋类现主要分布在澳洲和南美洲,大家熟悉的袋鼠和考拉就属于此类;现生真兽类具有真正的胎盘,胎儿在母体内发育完善后再产出,所以又称为胎盘类,常见的哺乳动物包括我们人类在内都属于胎盘类。有袋类和胎盘类又统称为兽类。

上一篇:“线粒体突变致病”等 下一篇:人类祖先为什么直立?