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哺乳動物起源曝新解:或源於爬行類動物(圖)
華夏經緯網   2013-09-26 08:59:28   
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金氏樹賊獸復原圖 (畢順東供圖)

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金氏樹賊獸的正型標本。(畢順東供圖)

  今年8月份,來自我國的兩批研究人員在英國《自然》雜誌上分別報道了兩種新發現的最古老哺乳動物賊獸化石。然而,通過對這兩種化石的研究,在哺乳動物起源問題上,不同學者觀點又有所不同。

  大量證據支援

  哺乳動物起源於爬行類

  關於哺乳動物的起源問題,不僅僅是科學家,我們普通人對這個問題也有很大興趣,其中很大一部分原因是我們人類也是哺乳動物中的一類,我們關心自己的起源問題,關心像人類這樣有智慧的動物到底是從何而來。

  19世紀,隨著達爾文《物種起源》的發表,進化思想首次被提出,越來越多的符合進化觀念的事實也被發現。在19、20世紀,科學家們相繼報道了許多重要的脊椎動物化石,比如蛇齒龍、克色龍、基龍、異齒龍、犬頜獸、三尖叉齒獸等,它們中的一些種類是從獸孔目爬行動物到哺乳動物之間的過渡類型,這些化石證據清楚地告訴我們哺乳動物是從爬行動物演化而來的。

  目前,世界上最古老的哺乳動物出現在晚三疊紀,它們就是摩爾根齒獸類,摩爾根齒獸類是所有後來的哺乳動物的祖先,它們分化出物種豐富的哺乳動物類群,包括現在生活的一些類群。這是一類小型的哺乳動物,它們的下頜骨纖細,具有一些類似爬行動物的特徵。摩爾根齒獸類劃分為3個類群,其中包括賊獸類。

  哺乳動物起源於爬行動物沒有爭議,然而,哺乳動物的主要類群是在什麼時期出現和分化的?這些眾多的哺乳動物類群到底有沒有和恐龍一起生活過?這卻一直是科學家們爭議的熱門話題,在學術界目前主要存在兩類不同的觀點。而前面提到的我國科學家最新發現,雖然同時支援其中的一類觀點,然而描述的情景又有所不同。

  很多人堅持第一類觀點:

  出現在恐龍滅絕或衰落之後

  一些科學家認為,哺乳動物主要類群的分化發生在恐龍滅絕之後,這些分化後的哺乳動物類群並沒有和恐龍生活在同一時代,它們和中生代的恐龍霸主沒有見過面。恐龍等爬行動物的滅絕使得地球上許多生態位出現了空缺,哺乳動物借此良機得到迅速發展,快速分化出適應不同環境的哺乳動物類群。

  支援這種觀點的研究來自於一個國際研究小組,科學家們利用表型、分子的數據重建了有胎盤類的共同祖先,認為這是一類小型的、善於攀爬的食蟲類動物,其生存時代在恐龍滅絕之後。這就意味著哺乳動物的主要類群很可能出現在距今6500萬年之後,當時恐龍已經滅絕了,地球成為這些小型哺乳動物的天下。

  還有一些學者認為,哺乳動物的主要類群出現在白堊紀和新生代古近紀之間的過渡時期,它們的祖先在很短的時間內就分化出了眾多哺乳動物的類群,此時恐龍雖然還沒有完全滅絕,但已經大大衰落。近年來分子DNA證據的一些研究也表明,哺乳動物主要類群的分化事件可能發生在白堊紀和新生代古近紀的過渡時期。

  新研究支援第二類觀點:

  白堊紀之前就已高度分化

  還有一些學者認為,哺乳動物的主要類群在白堊紀之前就已經高度分化,它們曾與恐龍共同生活了較長一段時間,隨後,白堊紀末發生的生物大滅絕事件使得恐龍和一大批其他動物從地球上永遠地消失了。哺乳動物的一些類群卻從這場巨大的災難中倖存下來,成為統治地球的新主人。

  支援這種假說的證據最初來自分子方面,遺傳學家通過對線粒體和細胞核中DNA基因序列的研究,認為哺乳動物的主要類群大約在一億七千萬年前就已經出現了,這一時間在恐龍滅絕之前。在很長一段時間內,這種假說並沒有得到來自化石證據的支援。不過,一些零碎的脊椎動物化石的發現,在一定程度上支援了遺傳學家的觀點,如發現于我國遼寧的侏羅獸。

  中科院古脊椎動物與古人類研究所畢順東研究員的研究小組與山東臨沂大學鄭曉廷教授等合作,在8月8日的《自然》雜誌上報道了目前已知最大的賊獸——金氏樹賊獸。動物化石發現于我國河北省青龍縣的一個小鎮,體重約350克。它們具有較長的指(趾)骨和可以捲曲的尾巴,表明這種賊獸很可能生活在樹上。新發現的樹賊獸是目前保存較為完整的標本,從牙齒、下頜、肢骨等方面,為賊獸的形態學提供了很多新的內容。系統發育分析表明,賊獸在系統發育樹上位於哺乳動物冠類群(真正的哺乳動物)之內,因此,科研人員認為哺乳動物的主要類群很可能在侏羅紀就已經出現,且高度分化。由於賊獸最早發現于英國的晚三疊紀,距今大約兩億兩千八百萬年前,因此,真正的哺乳動物可能起源於兩億兩千八百萬年前。

  同樣是在今年的8月,瀋陽師範大學古生物學院的副教授周長付等人也在英國的《自然》雜誌上報道了一種賊獸化石,化石材料產自於我國內蒙古道虎溝地區,時代大約在距今一億六千五百萬年前。周長付等人描述的賊獸是一種採食植物的陸生小哺乳動物,這種賊獸比金氏樹賊獸要更加原始一些。周等人的系統分析將賊獸這類動物排除在哺乳動物冠類群(真正的哺乳動物)之外,他們認為哺乳動物的主要類群起源於一億七千萬年前。

  兩種新研究觀點仍不同

  起源、演化還需新證據

  這兩種最新的研究觀點都支援哺乳動物的分化出現在白堊紀之前,這些分化後的哺乳動物類群曾與恐龍共處在同一片藍天下。

  不同之處在於,鄭曉廷等人的研究小組認為哺乳動物和恐龍等爬行動物相處的時間更久一些,它們分化的時期也更早。這也就導致哺乳動物的分化方式出現分歧,鄭曉廷等人認為早期的哺乳動物生活了較長的一段時間,它們中的若干類群分化出眾多的哺乳動物類群。

  周長付等人則更傾向於早期的哺乳動物生活了一段時間後,它們中的某一支在一億七千萬年前的很短時間內,爆髮式分化出眾多的哺乳動物類群。

  國際知名學者思菲力和戴維斯認為,周長付等人描述的賊獸比鄭曉廷等人描述的金氏樹賊獸要更加原始一些,但是兩種系統研究結果都不能很好地解釋所有的數據。

  哺乳動物起源不同假說的證據主要來自分子和化石兩個方面。最新的研究讓我們對這一問題有了新的認識,但是哺乳動物的主要類群是否真的在兩億兩千八百萬年前就出現了,還需要更加強有力的驗證證據。

  背景知識

  三疊紀、侏羅紀和白堊紀

  要理解哺乳動物的起源年代,需要我們對相關地質年代有一些基本了解。

  中生代的年代為2.51億年前至6500萬年前,前後橫跨1.8億年。中生代可以分為以下三個紀:

  三疊紀:2.51億年前到1.99億年前;

  侏羅紀:1.99億年前到1.45億年前;

  白堊紀:1.45億年前到6500萬年前。

  中生代之後就是我們現在所處的新生代,新生代的第一個紀為古近紀,距今6500萬年至2350萬年。

  恐龍是中生代的全球陸地支配性物種,最早出現在約2.35億年前的三疊紀早期,滅亡于約6500萬年前的白堊紀晚期發生的白堊紀生物大滅絕事件。

來源:北京日報

 

責任編輯:楊馥戎

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