1.24亿年前的“分手”让哺乳动物吃得更好

最近，《科学》杂志在网上公布了一项关于1.24亿年前李氏食肉哺乳动物听觉和咀嚼器官进化的研究结果中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和其他单位的研究人员发现，为了适应自然选择，提高听觉和咀嚼效率，曾经完整的听觉和咀嚼器官逐渐分离。新发现的李氏食草动物化石完美地展示了基础哺乳动物两个模块的进化和分离节点的表型特征。分离的听觉和咀嚼器官使哺乳动物的听觉更灵敏，咀嚼更有效。大量对

的研究表明，听觉骨和后牙骨具有同源关系。

模块进化是进化生物学和发育生物学相结合的概念。生物体可以在不同的层次上分解成小的形态、发育或功能单位。它们在发育和基因调控上相对独立，在进化中可以有不同的突变率，并且可以独立接受自然选择的作用而不影响其他模块的形态功能例如，脊椎动物的前肢是同源模块进化的一个例子，它可以进化成翅膀、鳍或人手，但不影响其他部分，如后肢的形状和功能

哺乳动物的下颌骨和听骨是模块化进化的一个特殊例子其独特性在于进化具有同源模块多样性和功能特异性的特点，从形态和功能完整的复杂结构逐渐演化为形态和功能完全独立的两个器官模块。

事实上，大量的形态解剖学、发育生物学和遗传学研究表明，哺乳动物的听觉骨和爬行动物的后牙槽骨具有同源关系。最近的研究进一步表明，在不同群体的早期发育过程中，这些骨骼受相同的遗传机制调节。这些机制甚至可以追溯到鱼类下颚的发育。

为中耳进化过渡模式提供证据

研究人员根据早白垩世热河生物群(陆家屯组)的6个三维标本，利用显微断层扫描(CT)和三维重建等方法，建立了一个新的线虫属——李氏捕食者“选择这个名字是为了纪念这篇文章的作者之一，研究员李传魁，他是中国早期哺乳动物研究的创始人之一，于今年10月去世论文的第一作者，中国科学院古脊椎动物和古人类研究所的毛方圆博士说这项

的研究表明，在咬和嚼的过程中，李氏源牧动物的下颌除了张开和闭合运动之外，还具有沿长轴的侧向运动和旋转。下颌咀嚼过程中的这种多向运动过程可能是导致哺乳动物听骨从牙槽骨和Mccartilages分离的选择压力之一。

在中国辽西地区发现的中生代哺乳动物中，爬行动物的骨化性软骨和辽人尖牙的骨化性听骨为典型哺乳动物从下中耳到中耳的演化过渡模式提供了证据

然而，在过渡中耳中，虽然听骨与牙槽骨分离，但仍与与牙槽骨相连的骨化的麦卡提骨紧密扭曲。因此，听觉和咀嚼的功能不是完全分开的，它们也是相互影响的。

首次显示了听觉和咀嚼模块分离的关键节点

”然而，许多李氏掠食者的标本首次显示了一个关键特征，即听觉骨和麦卡提斯骨之间没有骨连接，这意味着听觉和咀嚼器官完全分离，代表了哺乳动物进化中听觉和咀嚼模块分离的关键节点。“毛方圆说，这一发现填补了过渡中耳和典型哺乳动物中耳进化中表型特征的空白，代表了基本哺乳动物在系统发育和特征进化方面更进步的进化阶段。从形态和功能上看，

分离的听觉和咀嚼模块消除了相互干扰的物理限制因素，增加了两个模块进化和多向适应的可能性。听觉器官有可能发展成高灵敏度和高频率的听觉，咀嚼器官也有可能通过牙齿和咬合方式的不同进化来摄取不同的食物。根据

毛方圆，现存的哺乳动物约有6500种，其中只有5种是产卵的单孔目动物，如分布在澳大利亚的鸭嘴兽。其他哺乳动物是哺乳动物，包括379种有袋动物，如澳大利亚袋鼠，和6111种胎盘哺乳动物，包括美国人。因此，哺乳动物的多样性基本上是指哺乳动物。哺乳动物今天在地球生态系统中的成功离不开它们祖先的各种进化实验。听觉和咀嚼模块的分离应该是基础哺乳动物成功进化的一个例子。