地球上存在會(huì)飛的哺乳動(dòng)物 圖文無關(guān)
新京報(bào)訊 在鳥類的起源時(shí)代,有另一類生物也離開大地“飛”向了天空。由中國(guó)和美國(guó)科學(xué)家聯(lián)合進(jìn)行的一項(xiàng)研究表明,1.6億年前地球上已經(jīng)誕生了滑翔哺乳動(dòng)物。
均在晚侏羅世地層中發(fā)現(xiàn)
8月9日,國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》刊登《侏羅紀(jì)新的滑翔哺乳動(dòng)物》和《侏羅紀(jì)生態(tài)系統(tǒng)中哺乳動(dòng)物中耳和捕食適應(yīng)進(jìn)化的新證據(jù)》兩篇連載文章,介紹了兩種世界最原始的、具有皮翼的滑翔哺乳型動(dòng)物化石研究成果。
這兩篇論文出自北京自然博物館、美國(guó)芝加哥大學(xué)和河北地質(zhì)大學(xué)組成的國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)。中外兩支研究團(tuán)隊(duì)分別由北京自然博物館孟慶金研究員和美國(guó)芝加哥大學(xué)羅哲西教授領(lǐng)導(dǎo)。
孟慶金告訴新京報(bào),這項(xiàng)研究成果對(duì)研究侏羅紀(jì)時(shí)代哺乳動(dòng)物的演化具有重要科學(xué)意義,證明侏羅紀(jì)時(shí)期哺乳動(dòng)物多樣性遠(yuǎn)超人們想象,打破了傳統(tǒng)認(rèn)知。
這兩種動(dòng)物是在遼寧省建昌縣和河北省青龍縣距今約1.6億年的晚侏羅世地層中發(fā)現(xiàn)的。它們是現(xiàn)代哺乳動(dòng)物的祖先類群,均為哺乳動(dòng)物演化樹的早期分化絕滅支系??賊獸類的新屬種。
其中一種被命名為似叉骨祖翼獸,體重大約120克-170克。另一種被命名為雙缽翔齒獸,體重大約35克-55克,是典型的中生代小哺乳動(dòng)物。
經(jīng)過3年時(shí)間對(duì)化石的修復(fù)、研究和比對(duì),研究人員發(fā)現(xiàn)它們的身體構(gòu)造與當(dāng)前存活的滑翔哺乳動(dòng)物相似,其鎖骨與間鎖骨的構(gòu)造又與鳥的叉骨形狀趨同,因而判定這兩種哺乳型動(dòng)物是滑翔動(dòng)物,并且是最原始的哺乳滑翔動(dòng)物。
新發(fā)現(xiàn)證明哺乳動(dòng)物已向空中演化
中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所所長(zhǎng)周忠和院士表示,這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于更清晰地認(rèn)識(shí)侏羅紀(jì)時(shí)期生物多樣性面貌,還原當(dāng)時(shí)的生態(tài)環(huán)境背景,有著重要價(jià)值。
“說得更大一點(diǎn),也能讓我們更好地理解進(jìn)化論,理解生命演化過程中自然選擇對(duì)生命的塑造的重要作用。”周忠和說。
傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,最早的哺乳動(dòng)物彼此之間身體構(gòu)造差異不大,生活在不同生態(tài)環(huán)境的機(jī)會(huì)也有限。但是這兩種新物種的發(fā)現(xiàn),不僅豐富了對(duì)早期哺乳動(dòng)物種類的認(rèn)知,還證明哺乳動(dòng)物已由地面棲息向空中運(yùn)動(dòng)演化。這些起源于樹棲類祖先的哺乳動(dòng)物,最終離開大地和樹木飛向天空,進(jìn)化為新的面貌。
■ 對(duì)話
研究項(xiàng)目中方團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、北京自然博物館館長(zhǎng)孟慶金研究員
它們或許比鳥類更早“飛”上天空
與鳥類前后腳起源于侏羅紀(jì)
新京報(bào):這兩種動(dòng)物化石的完整度怎么樣?
孟慶金:化石很完整,皮翼、羽毛、骨骼都非常完整,非常精美地保存了皮膜和毛發(fā)的結(jié)構(gòu)。
新京報(bào):怎么判斷這兩種化石屬于可以滑翔的哺乳動(dòng)物?
孟慶金:從化石可以看出,祖翼獸和翔齒獸的皮翼連接在頸部、前后肢和尾椎之間,形成前皮翼(膜)、側(cè)皮翼(膜)和尾皮翼(膜),與現(xiàn)存哺乳動(dòng)物的滑翔皮翼(膜)相似。
它們的另一個(gè)顯著骨骼特征是鎖骨與間鎖骨已經(jīng)愈合,形成“Y”的形狀,與鳥的叉骨形狀相似趨同。而且其他前肢骨關(guān)節(jié)顯現(xiàn)出靈活的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),四肢骨骼的比例具有許多與滑翔功能相關(guān)的形態(tài)特征,充分表明這些哺乳型動(dòng)物是滑翔動(dòng)物。
新京報(bào):報(bào)告中提到,它們比鳥類還要更早地適應(yīng)空中生活?
孟慶金:這是一種可能。這兩種最原始的哺乳滑翔動(dòng)物,與鳥類都出現(xiàn)在相似的時(shí)代。這兩種動(dòng)物出現(xiàn)在1.6億年前,鳥的起源大致是1.5億年前,都是侏羅紀(jì)時(shí)代。
那個(gè)時(shí)代,我們還發(fā)現(xiàn)了帶羽毛的恐龍化石,所以那一時(shí)期不同物種都有向飛翔、滑翔類演化的表現(xiàn)。
早期哺乳動(dòng)物多樣性超乎想象
新京報(bào):兩種動(dòng)物的棲息方式和食物是怎樣的?
孟慶金:根據(jù)研究推斷,這兩種動(dòng)物都是樹棲屬種,F(xiàn)代滑翔哺乳動(dòng)物基本是植食性的,這兩種滑翔哺乳型動(dòng)物與多種現(xiàn)代飛翔動(dòng)物牙齒形態(tài)相似,表明其食性生態(tài)也很相似。
由于有花被子植物在侏羅紀(jì)時(shí)期還沒有占據(jù)植物群的主導(dǎo)地位,因此這些賊獸類應(yīng)以晚侏羅世已知的蕨類植物,以及蘇鐵類、銀杏類、松柏類等裸子植物為主要食物,主要吃植物較軟的部分,如新鮮的嫩葉、嫩枝分生組織、球果以及可能的種子蕨類植物的生殖結(jié)構(gòu)。
新京報(bào):祖翼獸和翔齒獸的發(fā)現(xiàn),對(duì)于哺乳動(dòng)物研究有什么意義?
孟慶金:意義是很大的。
這次發(fā)現(xiàn)豐富了我們對(duì)早期哺乳動(dòng)物生態(tài)多樣性的理解。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,早期哺乳動(dòng)物彼此之間身體結(jié)構(gòu)分異不大,生活在不同環(huán)境的生態(tài)機(jī)會(huì)也有限。但根據(jù)我們多年的研究,包括這個(gè)項(xiàng)目,展現(xiàn)出了早期哺乳動(dòng)物驚人的多樣性和廣泛的生態(tài)適應(yīng)性。
這些新的發(fā)現(xiàn)不斷改寫著哺乳動(dòng)物的進(jìn)化歷史,也改變著我們對(duì)中生代哺乳動(dòng)物的認(rèn)識(shí)和理解。
這次研究的兩種動(dòng)物就是哺乳動(dòng)物演化中的一個(gè)重要的過渡,這些起源于樹棲類祖先的哺乳動(dòng)物,最終離開大地和樹木,飛向了天空,使得哺乳動(dòng)物增加了一個(gè)新的生態(tài)空間。如果不演化出滑翔的運(yùn)動(dòng)方式,哺乳動(dòng)物沒有辦法享受空中的食物。
中美團(tuán)隊(duì)曾研究恐龍羽毛顏色
新京報(bào):2014年發(fā)現(xiàn)化石以來,研究團(tuán)隊(duì)這3年做了哪些工作?
孟慶金:3年來我們做了很多基礎(chǔ)性的研究,包括化石修復(fù),骨骼結(jié)構(gòu)的描述、測(cè)量,對(duì)運(yùn)動(dòng)模式的分析,CT掃描,3D模型制作等等。更重要的是跟已有資料進(jìn)行大量比對(duì),尤其是與現(xiàn)代滑翔哺乳動(dòng)物的行為、結(jié)構(gòu)進(jìn)行比對(duì),我們選了80多種物種來對(duì)比分析,最終確定屬于滑翔哺乳動(dòng)物,工作量非常大。
新京報(bào):中美兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)如何分工?
孟慶金:中美兩個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)合作了十幾年,做了很多項(xiàng)目。每個(gè)項(xiàng)目都是根據(jù)物種發(fā)現(xiàn)程度和各自的特長(zhǎng)進(jìn)行分工。
新京報(bào):十幾年來兩個(gè)團(tuán)隊(duì)有哪些研究成果?
孟慶金:我們與芝加哥大學(xué)一直在中國(guó)東北部侏羅紀(jì)地層中研究新的哺乳動(dòng)物,包括生活在森林里能爬樹的攀援靈巧柱齒獸,和地穴式生活的短指挖掘柱齒獸等,也包括最新研究的滑翔哺乳型動(dòng)物。這項(xiàng)長(zhǎng)期合作研究成果多次在《自然》和《科學(xué)》期刊發(fā)表。
我們還合作進(jìn)行其他時(shí)代和項(xiàng)目的研究,比如對(duì)恐龍羽毛顏色的研究等等,幾乎每年都有論文在世界核心期刊發(fā)表。