这项“梦幻”化石研究关联人类听力 1.2亿年前中耳结构演化获揭秘

发布时间:2024-05-29 02:56:48 来源: sp20240529

   中新网 北京11月23日电(记者 孙自法)在与人类演化密切相关的兽类(包括真兽类和后兽类)祖先中,有关听力的中耳结构演化的直接化石证据十分有限,因而备受古生物学家们关注。

  发现1.2亿年前梦幻小兽化石

  中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(古脊椎所)王海冰副研究员、王元青研究员最近在中国热河生物群约1.2亿年前的早白垩世地层中发现一件真兽类化石,经过长时间室内精心修理、高精度计算机断层扫描(CT)、三维重建以及新的系统发育研究,他们确定该化石代表了早期真兽类新物种,命名为“梦幻小兽”。

梦幻小兽生态复原图(赵闯/绘)。中国科学院古脊椎所 供图

  梦幻小兽的“梦幻”之处,一是作为最早的真兽类哺乳动物之一,它显示出现代兽类哺乳动物中耳的典型特征,填补了兽类早期演化的空白;二是相比于发现外形奇特、超乎想象的新物种,这种期待已久、意料之中的化石发现也为研究工作增添了几分额外的兴奋与愉悦。

现生哺乳动物中耳听小骨多样性(Doran, 1876)。中国科学院古脊椎所 供图

  这项有关早期真兽类听觉器官演化的研究成果论文,近日在国际学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表,其首次揭示早白垩世真兽类的中耳结构,并结合古生物学和发育生物学证据,讨论兽类哺乳动物中耳的演化创新。

  为中耳结构演化提供重要证据

  研究团队介绍说,哺乳动物中耳是渐进演化的经典案例。现生哺乳动物的中耳具有3块听小骨(锤骨、砧骨、镫骨),而爬行动物中仅有一块耳柱骨。19世纪欧洲生物学家已观察到现生哺乳动物中耳听小骨的多样性。同时,胚胎生物学家通过追索哺乳动物的胚胎发育过程,发现听小骨源于形成第一鳃弓的胚胎组织,并通过系统比较四足动物头骨发育的差别,构建有关哺乳动物中耳听小骨同源性假说的基本框架:锤骨与爬行类的关节骨和前关节骨同源,砧骨与爬行类头骨上的方骨同源,镫骨与耳柱骨同源。20世纪初,一系列保存完好的下孔类化石的发现进一步支持了这一假说。

梦幻小兽正型标本及骨骼复原图(骨骼复原图:陈瑜/绘)。中国科学院古脊椎所 供图

  在过去很长时间里,由于化石保存问题,哺乳动物中耳早期演化的讨论一直缺乏直接的化石证据。研究表明,哺乳动物中耳听小骨经历下颌中耳和过渡型中耳两个演化阶段,最终完全脱离下颌进入中耳腔。这一演化事件在中生代哺乳动物不同支系中多次发生。最有代表性的是20世纪70年代对摩根齿兽头骨的系统研究,明确下颌中耳这一演化阶段;过去20多年以中国燕辽、热河生物群化石为代表的中生代原始类群中,也保存有过渡型中耳。

早期哺乳动物系统演化树。中国科学院古脊椎所 供图

  不过,这些发现集中于基干类群,主要包括柱齿兽类、异兽类、真三尖齿兽类和对齿兽类,而在与人类演化密切相关的兽类(包括真兽类和后兽类)祖先中,中耳演化的直接证据十分有限。这次梦幻小兽化石发现及研究,则为早期哺乳动物中耳结构演化提供了重要证据。

  与现生兽类“小型中耳”最接近

  本项研究中,通过对模式标本的高精度CT扫描,研究团队重建了梦幻小兽头骨形态,首次发现早白垩世真兽类的中耳骨骼形态包括外鼓骨、锤骨、砧骨和镫骨。梦幻小兽下颌的麦氏软骨沟已完全退化,表明中耳听小骨已完全脱离下颌,具有典型哺乳动物中耳的特征。这一结果不同于最近发表研究成果的约1.2亿年前“九佛堂传夔兽”化石,后者仍然保留较为纤细的骨化麦氏软骨,这表明在兽类演化的早期阶段,即使在系统关系很近的物种中,中耳形态也存在一定程度的变异。

梦幻小兽头骨和牙齿三维重建形态。中国科学院古脊椎所 供图

  尽管现代哺乳动物中耳听小骨的形态多样化程度极高,但学界在锤骨-砧骨关节方式的二分性上观点较为一致,即以单孔类为代表的叠覆式关节和以兽类为代表的马鞍型关节。这次研究最重要的发现之一,是梦幻小兽保存完整的、马鞍型的锤骨-砧骨关节,与目前已知的基干类群区分明显,而与现代兽类一致。尽管梦幻小兽的中耳听小骨在化石保存过程中出现破损和位移,但其正型标本中保存有两侧完整的锤骨-砧骨关节,既为形态对比和解释提供重要基础,也为有关早期哺乳动物锤骨-砧骨关节方式转换问题的讨论提供重要参考依据及新的思考。

梦幻小兽中耳及锤骨-砧骨关节。中国科学院古脊椎所 供图

  本项研究还发现,梦幻小兽中耳与现生兽类的“小型中耳”最为接近,依据锤骨-砧骨的形态,现生兽类哺乳动物的中耳通常被分为6个功能形态型,研究团队结合较为可靠的锤骨-砧骨关节以及“小型中耳”中较为典型的锤骨球状突,将梦幻小兽的中耳归类为“小型中耳”,具有“小型中耳”的现生哺乳动物都适应高频听力,梦幻小兽和九佛堂传夔兽中耳、内耳结构表明,早期真兽类很可能具备比其他同时期哺乳类更加灵敏的听觉,尤其是高频听力。

早期哺乳动物听觉器官和取食器官的趋离演化。中国科学院古脊椎所 供图

  此外,研究团队结合最新的系统发育框架,对早期哺乳动物听觉器官(麦氏软骨、中耳、内耳)和取食器官(下颌、牙齿)的演化趋势进行讨论提出,兽类哺乳动物听觉器官和取食器官趋离演化是独立发生。他们认为,早白垩世真兽类听觉器官(中耳、内耳)的演化创新以及磨楔式牙齿结构的完善,为现代哺乳动物听力能力的提高和生态空间的拓展奠定了重要基础。(完)

【编辑:付子豪】

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普琼:日子像草莓一样红又甜 - “全国文化企业30强”和“全国成长性文化企业30强”发布

普琼:日子像草莓一样红又甜

发布时间:2024-05-29 02:56:49 来源: sp20240529

  “爸啦,县净土超市要10盒草莓,还有邻居洛丹也订了5盒草莓。” 西藏拉萨市尼木县聂余村村民普琼正在草莓大棚里除草,就听到儿媳急匆匆的声音。

  “以前不知道草莓是什么东西,没见过也没吃过。现在一天到晚都忙着摘草莓、送草莓。没想到这小小的东西能让日子越来越忙碌,越来越富裕。” 普琼褶皱的脸庞布满笑容,他做梦也没想到年过半百的自己居然在家门口学会了种植草莓。

  2019年,尼木县经过多年实践,在北京市对口支援资金、技术优势帮助下,在吞弥现代农业产业园16座温室大棚果树植株约6000株,种植面积上百亩。当时,普琼第一次接触蔬菜种植,也开始了人生的第二次种植,普琼主动承包了一个蔬菜大棚,“以前只会种青稞、土豆,而且当时说是承包,但免了咱们的承包费,蔬菜的收益也是我们自己的。”普琼说,那年自己刚脱贫,也想通过双手致富。

  “当时县里刚脱贫,为了巩固脱贫攻坚成果,县里采用‘党组织+龙头企业+合作社+脱贫户’运营模式,让群众负责生产和日常管理,县净土公司利用渠道优势负责市场营销。”尼木县农业农村局局长孙晋英说。

  大棚里的蔬菜一年能收3次左右,不像传统的青稞,一年一熟。这让普琼高兴又激动,他说:“2019年光一个菜棚,就赚到了2万多元。”两年后,由于同村一个老人无力承包,普琼又主动承包一个菜棚。“这个大棚就在家门口,也不耽误农事,而且收入翻倍了。”

  2023年8月,园区面临原有特色农产品车厘子、大桃产量低,经济效应差难题。经过北京援藏专家和技术人员科学研判得出需对原有品种进行改良,对原有大棚进行技术改造。在援藏资金支持下,北京顺义区龙湾屯镇向尼木捐赠9000株红颜草莓、2000棵美早品种樱桃树。这也让普琼有机会开始了自己的第三次种植——种草莓,“当时县里让我承担一个草莓大棚,我欣然接受了,我相信党相信政府。”

  60岁的普琼奔着新生活又从零开始学习种植草莓。考虑到群众根本没有接触过蔬菜、水果种植,尼木县专门成立“点对点”抓产业发展工作机制,选派干部进驻产业点,教给群众看、带着群众干。“普琼已经能熟练地种植各种蔬菜了,草莓虽然是第一次接触,但他很用心,平时主动跟着我们学习种植草莓。”选派干部确吉说。

  为此,自去年8月份种植草莓以来,普琼比以往更加勤奋,每天早上5点多就起床,赶往大棚,早上忙完草莓大棚,他又马不停蹄地赶往蔬菜大棚,浇水、除草……普琼乐此不疲地穿梭在这些大棚里,就算寒冷的冬天,普琼也忙得汗流浃背,“国家的政策这么好,我们更要努力干,感觉现在自己浑身都有使不完的劲。”普琼说。

  普琼每天最后的工作是,走进草莓大棚,挑出一个个红又大的草莓装满手中的篮子,把它小心翼翼地放在电动车后座,趁着暮色往家赶……“我的孙子很喜欢吃草莓。”普琼感慨,这草莓隔个两三天就能变红变熟,一个大棚能平均每天出30盒,一盒卖40元,这日子富起来了。

  “尽管每天都从普琼那里订草莓,但还是有点供不应求。” 净土公司负责人党晓峰说。

  2023年,尼木县吞弥现代农业产业园收入340.6万元,就业群众81人,人均增收3.5万元以上,累计带动群众务工150余人次,人均增收0.3万元。

  “我很喜欢现在的生活,春天种青稞,一年四季种蔬菜、种草莓,这日子越过越舒心,越过越富裕了。”普琼说,种植草莓以来自家收入又翻倍了,光草莓一个月就能挣万把元。(人民日报记者琼达卓嘎 人民网记者吴雨仁 来源:人民网) 【编辑:梁异】