中国学者再发Nature解析哺乳动物起源

　　

　9月10日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所毕顺东、王元青和孟津等研究人员在英国《自然》杂志以长文（Article）发表了Three new Jurassic euharamiyidanspecies reinforce early divergence of mammals 研究论文。该文报道了在中国发现的、年代为一亿六千万年前的6件相当完整的哺乳动物化石；并命名了神兽、仙兽两个新属的三个新种，分别是Shenshoului(陆氏神兽),Xianshoulinglong(玲珑仙兽)和Xianshousongae（宋氏仙兽）。这些属种，都属于已经绝灭的“贼兽目”，一个特别的、迄今为止所知甚少的中生代哺乳动物类群。研究表明，哺乳动物起源于至少2.08亿年前的三叠纪晚期。这篇文章为当期《自然》的特别介绍论文。

　　哺乳动物起源是进化生物学中的重要科学问题，也是学术界长期争论的热点。2013年8月，《自然》同期就刊登了两篇来自中国侏罗纪的研究，分别报道了金氏树贼兽和哺乳形巨齿兽，两个研究都和贼兽相关。

   但这两项独立研究分别得出的结论，在哺乳动物系统发育和起源时间上分歧较大，焦点在于贼兽类群的系统分类位置。一项研究认为贼兽处于哺乳动物冠群之外，属于哺乳形类动物，而真正的哺乳动物，以一种爆发式的形式，于中侏罗世早期（大约一亿六千万年前）演化发展出来。而另一项研究认为贼兽和多瘤齿兽形成姐妹群，都属于哺乳动物；而哺乳动物在三叠纪晚期（两亿8百万年前）就以爆发式演化辐射出现。这两个研究，使有关哺乳动物起源、演化的讨论变得更加热烈。

　　贼兽化石最早出现于晚三叠纪，在达尔文时代就有关于它们的报道。贼兽与中生代最为繁盛的多瘤齿兽牙齿类似，构造奇特，齿冠具有多个齿尖，呈两行纵向排列，与其它早期以及现生哺乳动物牙齿结构明显不同。但在过去的170年中，对贼兽的认识几乎只局限于单个的牙齿，缺乏完整的标本。由于材料零散和稀少，研究人员在这一百多年中，一直弄不清贼兽到底是什么样子，是否真的属于哺乳动物，甚至对那些单颗牙齿是来自左侧或者是右侧齿列也有混淆。而神、仙二兽的发现，让我们终于能很清楚地了解这个古老而神秘的哺乳动物类群。

   有关它们的研究，是基于中科院古脊椎动物与古人类研究所、河北唐山自然博物馆、北京自然博物馆，辽宁济赞堂化石博物馆和武夷山博物馆收藏的6件标本，它们程度不同地保存了头骨和骨架，首次从头骨、下颌、牙齿和头后骨骼等方面，全面地展示了贼兽的形态学。神兽和仙兽化石都产自辽宁建昌玲珑塔地区，产出化石的地层，时代大约为一亿六千万年前。在同一篇《自然》文章中，以六块标本命名三个新的哺乳动物种，大概也是《自然》历史上绝无仅有的。

　　新命名的神、仙兽都是小型的哺乳动物，体形从小的松鼠到家鼠，体重大约40到300克。尽管仍然有些原始的特征，它们更多地表现出典型的哺乳动物特征，比如典型的哺乳动物中耳结构以及齿骨－颞骨颌关节，明确分化的胸腰椎和胸骨、肋骨等，表明它们已经拥有了哺乳动物胸腔中特有的橫膈膜，可以使动物在快速运动中呼吸。它们的骨骼纤细，体现了一种灵巧动物的基本结构。最具特征的是它们的手脚，都有短的掌骨和长的指（趾）骨，用以抓握树枝，是典型的树栖动物的适应特征。长的尾巴，可以缠卷，也是树栖哺乳动物的特点。这些特征表明，神兽和仙兽是灵活的攀援、树栖者，它们比现生松鼠在树上生活的时间会更长。此外，和很多中生代哺乳动物一样，它们脚上具有与鸭嘴兽类似的毒刺。它们的头骨、下颌、牙齿以及咀嚼方式，表明它们食性是以昆虫，坚果和水果等为主。

　　在对这些标本研究的基础上，研究者澄清了很多有关贼兽牙齿同源性、定位、咬合关系等争议问题，并且建立了一个新的哺乳动物支系－真贼兽（Euharamiyida），它和多瘤齿兽构成了一个姐妹群。研究者用有力的论据和简约的系统发育关系，表明贼兽、多瘤齿兽和其它哺乳动物的形态相似性，来源于同源演化而不是平行演化，为哺乳动物早期演化，提供了一个新颖的观点和研究窗口。此外，根据最早的哺乳动物及其近亲类群的系统发育关系，时代和古地理分布，研究者认为哺乳动物可能起源于属于劳亚大陆的陆块，在早－中侏罗世高度分化，并在中生代呈现全球分布。

1.6亿年前的真贼兽化石

真贼兽复原图（来自中国侏罗纪的神、仙二兽）

真贼兽（神、仙兽）的骨骼和局部特征素描

原文摘要：

Three new Jurassic euharamiyidan species reinforce early divergence of mammals

The phylogeny of Allotheria, including Multituberculata and Haramiyida, remains unsolved and has generated contentious views on the origin and earliest evolution of mammals. Here we report three new species of a new clade, Euharamiyida, based on six well-preserved fossils from the Jurassic period of China. These fossils reveal many craniodental and postcranial features of euharamiyidans and clarify several ambiguous structures that are currently the topic of debate. Our phylogenetic analyses recognize Euharamiyida as the sister group of Multituberculata, and place Allotheria within the Mammalia. The phylogeny suggests that allotherian mammals evolved from a Late Triassic (approximately 208 million years ago) Haramiyavia-like ancestor and diversified into euharamiyidans and multituberculates with a cosmopolitan distribution, implying homologous acquisition of many craniodental and postcranial features in the two groups. Our findings also favour a Late Triassic origin of mammals in Laurasia and two independent detachment events of the middle ear bones during mammalian evolution.