近日,《波蘭古生物學學報》(Acta Palaeontologica Polonica)在線發表了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員毛方園和美國自然歷史博物館研究員孟津等完成的學術論文。該研究報道了產于遼寧省大平房九佛堂組的對齒獸類乳齒獸新標本,深入對比研究了鼴獸和張和獸的頜骨和牙齒結構,為認識獸類的起源演化過程提供了新證據。
現生哺乳動物有近六千五百種,除了澳洲單孔類五個種外,其他均歸屬于獸亞綱。獸類的特征之一,是具有磨楔式臼齒結構或其衍生的臼齒類型。獸類的演化輻射和磨楔式臼齒的形成具有頗高的相關性。在哺乳動物的演化中,臼齒從三個主齒尖前后一線排列的三尖齒類型,演變成三齒尖呈三角形排列,再變化到磨楔式臼齒結構。演化過程中,齒尖呈三角形排列臼齒的中生代哺乳動物,大體上都被歸入非單系類群的對齒獸目(Symmetrodonta),這個類群構成獸類演化過程中的重要環節之一。這個大類的兩個主要類群,一屬于相對原始的張和獸科(Zhangheotheriidae),二是鼴獸科(Spalacotheriidae)。兩者的化石標本,均常見于熱河生物群。
鼴獸是體型極小如鼩鼱的哺乳動物,已知的化石都比較破碎,多以單個牙齒保存。該研究涉及的乳齒獸標本是鼴獸科中已知唯一保存了骨架和完整齒列的屬種,完整齒列、下頜、頭骨等結構為這個類群的形態學研究提供了豐富信息;與張和獸類中已知最好的代表源掠獸(Origolestes)對比,揭示了兩個類群的異同。源掠獸相對比較原始,牙尖獨立,齒骨帶麥氏軟骨溝,具有骨化的麥氏軟骨。乳齒獸牙齒上已脊型化,成年個體沒有骨化麥氏軟骨,說明它的中耳已和齒骨完全分離,代表了哺乳動物中耳演化中又一次的獨立演化事件。兩者相對完整的形態學內容使它們在今后的哺乳動物高分類系統發育研究中成為各自類群的代表,這對闡釋磨楔獸類乃至獸類的系統發育關系和演化頗為重要。兩者體現出的差異體現了它們在演化過程中的分離時間很早。鼴獸類已特化,而張和獸類可能更靠近獸類演化的主干類群。它們下頜和牙齒的差別也從功能形態反映了取食、咀嚼的差別,以及對不同生態環境的演化適應。
研究工作得到國家自然科學基金、中科院青年創新促進會基金和美國自然歷史博物館Kalbfleisch博士后基金項目的支持。本文受邀為Richard L. Cifelli紀念文集而作,褒其對中生代哺乳動物研究的貢獻。