1.6億年前，魚龍化石解開了哺乳動物聽覺進化之謎
哺乳動物三骨站立"的聽覺結(jié)構(gòu)是如何形成的？1月28日，"自然"雜志在線發(fā)表了一項關(guān)于哺乳動物聽覺和中耳進化機制的研究結(jié)果?；趯Σ溉閯游镏卸吐犛X骨之間聯(lián)系的新發(fā)現(xiàn)，云南大學(xué)和其他單位的研究人員提出，重疊的砧骨-錘骨關(guān)節(jié)是將中耳聽骨與下頜骨分離的關(guān)鍵一步，這解決了哺乳動物中耳和聽覺進化研究中長期站立的問題。
哺乳動物的中耳有三塊小的聽骨，分別是尖骨、砧骨和錘骨。聽覺骨是活哺乳動物骨骼系統(tǒng)中最小的骨頭，形成一個聽覺鏈，傳遞聲波并提高從鼓膜到內(nèi)耳的聲波頻率。與哺乳動物不同，爬行動物的中耳只有一只腳骨，頜骨中的關(guān)節(jié)骨和顱骨狀下頜關(guān)節(jié)中的方骨連接頜骨和顱骨，具有咀嚼和聽覺的雙重功能。
在爬行動物向哺乳動物進化的過程中，方骨和關(guān)節(jié)骨逐漸演化為砧骨和錘骨，形成了哺乳動物敏銳的聽覺結(jié)構(gòu)。然而，"如何將爬行動物的方骨和關(guān)節(jié)骨與頜骨分離，從而演變成精細復(fù)雜哺乳動物的聽骨骨，是近200年來生物進化研究的中心問題。"云南大學(xué)古生物學(xué)研究所教授畢順東。
傳統(tǒng)的中耳進化模型認為哺乳動物祖先的下巴通過Machlet軟骨和關(guān)節(jié)骨與顱骨相連。在哺乳動物進化過程中，顱骨的擴大導(dǎo)致中耳的向后位置，并最終脫離頜骨。近年來，一些研究提出了"運動功能驅(qū)動理論"，認為下頜后向運動的行為是中耳與頜骨逐漸分離和最終進入顱骨的主要原因。然而，通過McGrady軟骨和關(guān)節(jié)骨與顱骨相連的頜骨不能向后移動，鴨嘴獸和其他哺乳動物基底干分支在咀嚼過程中不會向后移動，這與運動功能驅(qū)動理論相矛盾。
本研究的標本來源于河北青龍縣中、晚侏羅世燕遼生物群，屬雙浦鄉(xiāng)齒獸，翼膜滑動，是一種盜賊動物，標本兩側(cè)均保存完整的聽骨骨和關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，其中砧骨長約1mm。
通過對聽骨細骨形態(tài)和關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的研究，發(fā)現(xiàn)竊賊的聽骨骨已與頜骨分離，聽骨骨與頜骨之間沒有聯(lián)系，屬于典型哺乳動物的中耳。兩個聽骨骨，即砧骨和錘骨，與新生的鴨嘴獸一樣，是重疊的。正是這種疊加的連接使得砧骨和錘骨之間的微小運動，從而為頜骨相對于顱骨的運動提供了空間，最終導(dǎo)致聽骨骨與下頜骨完全分離。
我們發(fā)現(xiàn)了砧骨-錘骨重疊關(guān)系的理論，它解決了下頜運動機制的問題。"畢順東說，它讓我們更清楚地了解哺乳動物獨特的聽覺器官的進化。哺乳動物中耳的進化包含復(fù)雜的詳細過程，是砧骨和錘骨擴張適應(yīng)和反應(yīng)的最佳例子。
