恐龍可能在侏羅紀時期統治了地球,但它們與一些小型的齧齒動物般的生物共享著這片土地。在中國發現了兩種新的小型早期哺乳動物——一種是長著角質爪子的樹棲動物,另一種是長著鏟狀爪子的穴居動物。
研究人員表示,這些新樣本表明,早期的哺乳動物雖然體型很小,但多樣性驚人。
敏捷的樹棲攀爬者和它的穴居表親
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新發現的生物之一,現在被稱為Agilodocodon scansorius,是有史以來發現的最早的樹棲哺乳動物。它有幾個適合攀爬的特徵:長爪子,用來啃咬樹皮的鏟狀門牙,以及靈活的肘部和腳踝。它最多可能重約40克(1.4盎司)。[檢視新發現的哺乳動物祖先的圖片]
它生活在勞亞超大陸溫帶氣候區,周圍環繞著茂密的植物和大量昆蟲,位於一個湖泊的丘陵岸邊,它可能在那裡不幸地結束了生命。有一天,它可能從樹梢上掉進湖裡,在那裡溺水身亡,隨著時間的推移,它被埋在了湖底的沉積物中。
快進1.65億年,那個湖床早已乾涸。它現在位於內蒙古境內,一位化石狩獵農民在2011年發現了這個生物儲存完好的骨骼。
這個富含化石的湖泊沉積物,被稱為道虎溝組,已經出土了數十種侏羅紀時期的已滅絕生物:一種像海狸一樣的游泳哺乳動物,被稱為Anchiornis的帶羽毛恐龍,翼龍和史前蠑螈。當芝加哥大學的生物體生物學和解剖學教授羅哲西看到Agilodocodon時,他對它的儲存狀態感到驚訝。
羅告訴《生命科學》:“當我們開始研究Agilodocodon時,我們意識到爪子的角質鞘的輪廓得以儲存。” “這些軟組織在絕大多數哺乳動物中都沒有儲存下來。它有一個非常長、彎曲的狹窄爪子——這是它是一個很好的攀爬者的一個特徵。”
第二個生物Docofossor brachydactylus也是由一位化石狩獵者發現的——這次是在2012年,在河北省1.6億年前的崗溝化石遺址的湖泊沉積物中發現的。Docofossor比Agilodocodon還要小——研究人員說,它可能只有3.5英寸(9釐米)高,重達17克(0.6盎司)。Docofossor是有史以來發現的最早的地下哺乳動物,它可能類似於非洲金鼴鼠,具有適合挖掘的短而寬的腳趾。
哺乳動物的早期歷史
這兩塊化石都仍然包裹在石板中被送到了北京自然博物館。羅和他在博物館和芝加哥大學的同事們鑑定了化石的來源,他們已經研究這些標本將近兩年了。今天(2月12日),他們在《科學》雜誌上發表了兩篇描述這些化石的報告。
這兩個化石屬於一個已滅絕的哺乳動物目,稱為賊獸目,它們與現代哺乳動物有共同的祖先。在最近的發現之前,科學家們主要透過牙齒、下巴和其他頭骨碎片來了解賊獸目。羅說,此前,科學家們只有來自兩個賊獸目的身體骨骼:在道虎溝發現的像海狸一樣的游泳哺乳動物Castorocauda,以及在20世紀70年代在葡萄牙的一個煤礦中發現的另一種已滅絕的小型哺乳動物Haldanodon。[檢視哺乳動物的進化歷程圖片]
羅說:“關於這兩種新的賊獸目的發現,新穎之處在於,其中一種被證明是一種具有高度專業化腳趾模式的地下哺乳動物;另一種則是一個真正的優秀攀爬者。” “從它們的運動功能來看,我們可以有把握地推斷,賊獸目的生態多樣性具有巨大的範圍——遠遠超過我們之前的預期。”
羅認為,化石表明,像賊獸目這樣的早期哺乳動物群體,即使有恐龍存在,也能夠填補各種生態位。這些生物以與現代哺乳動物相同的方式適應了它們的環境。
其他沒有參與這項研究的科學家也同意這一點。
德國波恩大學的古生物學家托馬斯·馬丁說:“這兩篇論文對中生代哺乳動物高度多樣化的新形象做出了重大貢獻。” “廣義的、‘原始’生物的舊形象不再有效。它們生活在恐龍的陰影下,但它們顯然在這種生態位中繁榮昌盛。”
但是,關於中生代(包括侏羅紀時期)哺乳動物的形象,有一件事仍然沒有改變:這些動物體型很小。馬丁指出,從這時起,已知最大的哺乳動物仍然是前面提到的Castorocauda,它的估計體重約為1.75磅(0.79公斤)。只有在6500萬年前消滅恐龍的大滅絕事件發生後,哺乳動物才開始長大。
紐約石溪大學的解剖科學教授大衛·克勞斯說,早期哺乳動物如此多樣化的發現表明兩種可能性之一:早期哺乳動物的起源比科學家們認為的還要早,或者它們的多樣化速度非常快。克勞斯在一封電子郵件中說,找出哪個選項正確的唯一方法是找到更多的化石——不僅在中國,而且在世界其他地方。
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