1.6亿年前会飞的鼹鼠?科学家发现最原始滑翔哺乳动物

  

  提到会飞的哺乳动物,你第一时间想到的是什么?是真正会飞的蝙蝠,还是只会滑翔的飞鼯?

  最近,中美科学家可能发现了他们的“老前辈”——生活在1.6亿年前的两种滑翔哺乳动物。

  8月9日,国际知名科学期刊《自然》刊登《侏罗纪新的滑翔哺乳动物》和《侏罗纪生态系统中哺乳动物中耳和捕食适应进化的新证据》两篇连载文章,介绍了两种世界最原始的、具有皮翼的滑翔哺乳型动物化石研究成果。这两篇论文出自北京自然博物馆、美国芝加哥大学和河北地质大学组成的国际合作团队。

  中方团队负责人、北京自然博物馆馆长孟庆金研究员告诉知道君,这两篇论文对侏罗纪哺乳动物演化具有重要科学意义。

  这是两种什么样的动物?

  这两种动物是在辽宁省建昌县和河北省青龙县距今约1.6亿年的晚侏罗世地层中发现的,是现代哺乳动物的祖先类群,均为哺乳动物演化树的早期分化绝灭支系——贼兽类的新属种。

  其中一种被命名为似叉骨祖翼兽(Maiopatagium furculiferum),体重大约120克-170克,在中生代哺乳动物中属中等体型。拉丁语“Maio-”为“母亲”之意;“-patagium”为“翼膜”之意,所以属名为“祖翼兽”。因其锁骨与间锁骨已经愈合,形成“Y”的形状,与飞行的鸟的叉骨的形状相似趋同,因此种名被命名为似叉骨。

  

  似叉骨祖翼兽还原图。

  另一种被命名为双钵翔齿兽(Vilevolodon diplomylos),体重大约35克-55克,是典型的中生代小哺乳动物。拉丁语“Vilevol-”,意思是“飞翔”;“-odon”意思是“齿”,所以属名为“翔齿兽”。拉丁语“Diplo-”意思是“双”,“-mylos”的意思是“研磨、研钵”,所以种名为“双钵”。

  

  双钵翔齿兽还原图

  怎样判断他们是滑翔动物?

  祖翼兽和翔齿兽化石标本都非常精美地保存了皮膜和毛发的结构,这些皮翼连接在颈部、前后肢和尾椎之间,形成前皮翼(膜)、侧皮翼(膜)和尾皮翼(膜),与如今还存活的哺乳动物滑翔皮翼(膜)相似。

  

  似叉骨祖翼兽化石。

  

  双钵翔齿兽化石。

  两种化石的另一个显著骨骼特征是其锁骨与间锁骨已经愈合,形成“Y”的形状,与飞行的鸟的叉骨形状相似。

  祖翼兽和翔齿兽的其它前肢骨关节显现出灵活的运动特点,其四肢骨骼的比例具有许多与滑翔功能相关的形态特征,充分表明这些新化石哺乳型动物是滑翔动物。

  它们住在哪里?吃什么?

  孟庆金告诉知道君,团队研究推断,这两种动物都是树栖属种

  研究人员近一步推断,其他一些贼兽属种也是适于树栖生活的类群,但不太可能具有飞行能力

  现代滑翔哺乳动物基本是植食性的,主要食用被子植物的嫩叶、种子、果实和其它像花一样的软组织等。新发现的滑翔哺乳型动物与多种现生的飞翔动物牙齿形态相似,表明其食性生态也很相似。

  滑翔行动方式与植物食性相组合,是现代滑翔哺乳动物生活方式的重要特点。祖翼兽和翔齿兽的食性以植食性为主,兼有杂食性,且具有滑翔飞行能力,也与现代滑翔哺乳动物相似。

  由于有花被子植物在侏罗纪时还未占据植物群的主导地位,因此这些贼兽类应以晚侏罗世已知的蕨类植物,以及苏铁类、银杏类、松柏类等裸子植物为主要食物,主要吃植物较软的部分,如新鲜的嫩叶、嫩枝分生组织、球果以及可能的种子蕨类植物的生殖结构。

  从树上到天空的革命性一跃

  哺乳动物在晚三叠纪开始出现,演化历史中很大一部分都在恐龙称霸的中生代(2.52亿年前至6600万年前)。但哺乳动物中生代的演化历史,尤其是侏罗纪哺乳动物演化历史,仍然有许多未解之谜。

  祖翼兽和翔齿兽具有适合滑行的皮肤膜和骨骼特征,这种具有滑翔能力的哺乳型动物是与树栖动物不同的新物种。它们的发现证明,滑翔功能和运动行为,在远古哺乳动物祖先类型就曾经演化出现,甚至比鸟类还要更早地适应空中生活。

  这一类具有飞行能力的哺乳动物,起源于树栖类的祖先,最终飞向天空。它们跨越了由地面栖息向空中运动的重要演化过渡,占据了新的生态位。

  中科院古脊椎动物与古人类研究所所长周忠和表示,这一发现对于我们更好的理解进化论,理解生命演化过程中自然选择对生命的塑造具有重要作用。

  对话

  知道君独家对话中方课题负责人孟庆金:

  他们与鸟类几乎同时出现

  知道君:祖翼兽和翔齿兽对于哺乳动物研究有什么意义?

  孟庆金:意义是很大的。首先,丰富了我们对早期哺乳动物生态多样性的理解。其次这两种动物是哺乳动物演化的一个过渡,使得哺乳动物增加了一个新的生态空间。如果不演化出滑翔的运动方式,哺乳动物没有办法享受空中的食物。

  知道君:它们为何比鸟类还要更早地适应空中生活?

  孟庆金:这是一种可能。我们发现的这两种动物是最原始的哺乳滑翔动物,它们与鸟类都出现在相似的时代。这两种动物出现在1.6亿年前,鸟的起源是1.5亿年前,都是侏罗纪时代。那时还有带原始羽毛的恐龙,所以说不同物种都有些飞翔、滑翔类的演化。

  知道君:化石是2014年发现的,这3年做了哪些工作?

  孟庆金:3年来做了很多基础性的研究,包括化石修复,骨骼结构的描述、测量,对运动模式的分析,CT扫描,3D模型制作等等。更重要的是跟已有资料进行大量比对,尤其是与现代滑行哺乳动物的行为、结构进行比对,我们选了80多种物种进行对比分析,最终确定属于滑翔哺乳动物。这些工作量非常大。

  知道君:你能用一句话概括一下这次发现最重要的收获?

  孟庆金:我们的研究表明,在侏罗纪哺乳动物已经表现出了生态多样性。

  记者 倪伟

  编辑 李困困

  

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