中外学者确认最早半水生记录:1.25 亿年前哺乳动物就会游泳
IT之家 9 月 28 日消息,据新华社当天报道,南京大学史宇坤教授联合内蒙古自然博物馆、美国霍华德大学及卡内基自然历史博物馆的研究团队,通过对一件早白垩世哺乳动物化石的深入分析,确认了约 1.25 亿年前的小型哺乳动物已展现出清晰的半水生适应性特征。该研究成果于今日在《自然·通讯》期刊上发表。
科学家将这一新发现的哺乳动物命名为“板尾董尖齿兽”(Dongoconodon platycauda),其化石于 2018 年在辽宁凌源被采集。这种小型生物体长约 30 厘米,其前后足拥有发达的侧向扩展结构,与现代鸭嘴兽的蹼足高度类似。
化石中保存了至少 19 节尾椎,靠近尾巴基部和中段的部分,椎体明显扁平且横突较宽,表明尾巴呈背腹方向压扁。然而,它并未像现代河狸或鸭嘴兽那样形成宽阔的桨状尾巴,而是从基部向末端逐渐变细,这一特征更接近现代半水生啮齿动物海狸鼠。
史宇坤指出,这只生活在恐龙时代的小型哺乳动物可能兼具“鸭嘴兽式的手足”与“海狸鼠式的尾巴”,形成了一种此前未知的游泳方式组合。研究团队选取了 124 种运动模式已知的现生哺乳动物,对 13 项与运动功能相关的骨骼指标进行了统计分析,并将板尾董尖齿兽的形态特征投射到基于现生哺乳动物构建的形态空间内。结果显示,它明确落入了半水生哺乳动物的形态空间范围。
牙齿替换方式是哺乳动物演化研究的关键议题之一。爬行动物通常具有多代齿,而哺乳动物则通过乳牙和恒牙组成双代齿。此次发现的板尾董尖齿兽标本罕见地保存了门齿、犬齿、前臼齿、臼齿在不同世代的替换齿,成为迄今发现的首个在哺乳动物四类牙齿中均能发生多次替换的个体。
IT之家注释:哺乳动物冠群指的是现生哺乳动物的直系祖先及其后代,与包含更多原始已灭绝亲属的哺乳型动物有所区别。此前侏罗纪的河狸尾兽虽表现出水生适应特征,但通常被归入更广义的哺乳型动物,而非严格意义上的冠群哺乳动物。
该标本还完整保存了听小骨系统。论文第一作者、霍华德大学教授毕顺东介绍,板尾董尖齿兽的下颌内有一条缩短且骨化的麦氏软骨,负责维持听小骨与下颌的微弱连接。团队据此提出,哺乳动物中耳与下颌的分离可能首先发生在麦氏软骨与下颌骨之间,随后才是麦氏软骨与听小骨的分离。
卡内基自然历史博物馆研究员约翰·韦伯表示,单件板尾董尖齿兽标本同时包含了多代齿型牙列、过渡态的中耳结构以及半水生骨骼结构,为研究早期哺乳动物的形态演化与生态分化提供了珍贵的材料。