哺乳动物演化的秘密世界©Getty Images

哺乳动物演变:古代化石如何揭示最早的祖先的秘密

Before Tyrannosaurus雷克斯译文 漫游的星球,一群小动物突然出现了一个成功的存在,有一天会占据主导地位 - 这是新化石的赏金是如何告诉我们他们的故事。

几年前,我访问了中国的辽宁省,研究该地区着名的羽毛覆盖的恐龙化石。有一天,经过多小时的测量骨骼和拍摄博物馆的羽毛,我需要休息一下。

广告

我的中国同事交换了一些笨拙的普通话,并为我辩护。 “我们有一些秘密向你展示,”他们之一说。 “这不是恐龙。”

我们离开了博物馆,跳进一辆车,蜿蜒穿过北欧市的狭窄街道,堵塞了自行车和面条供应商。我们陷入了一个散进一个小庭院的巷道。进入一个黑暗的公寓,我们冒险,留下了一个盒子和木箱的杂乱。

我的一位同事们躲进了一个侧房,然后拿着两个摇滚板,就像拼图游戏一样。在表面上是棕色的涂片,关于苹果的大小。

阅读更多关于史前哺乳动物的更多信息:

一个惊喜的发现

我看起来更近。棕色的东西是头发,中间有一个脊柱。这是我理解的时候:我正在看一个化石哺乳动物 - 这是我们的遥远的表兄弟,它与中生代时代的羽毛恐龙一起生活,超过1.25亿多年前。 (中生代时代从大约252-66百万年前跑,包括三叠纪,侏罗纪和白垩纪时期。)

神秘,尚未被识别的化石透露在北欧公寓的后面作者史蒂夫布鲁斯©Steve Brusatte
神秘,尚未被识别的化石透露在北欧公寓的后面作者史蒂夫布鲁斯©Steve Brusatte

尚未描述这种特殊的化石,并且据我所知,它仍然在北菲的非描述公寓中收集灰尘。也许这是一种新的物种,或者也许不是,因为在过去的25年里,在中国的侏罗纪和白垩纪岩石中发现了两年多的化石哺乳动物。

像羽毛恐龙一样,他们被火山灰和污泥埋葬,因此它们丰富和原始的保存。而且,就像 羽毛恐龙,他们正在帮助古生物学家了解如何成为一群主要的现代动物 - 我们的团队 - 起源和 演变.

进化如何使哺乳动物

哺乳动物在现代动物中是独一无二的。除此之外,所有哺乳动物 - 从仓鼠到人类 - 有头发,大脑,嗅觉和听觉的敏锐感,分化的牙齿(肠梗,犬,牛仔,磨牙)。

我们用牛奶滋养我们的年轻人,是温血,快速增长,直立与我们的尸体下肢直立,用我们的复杂臼齿咀嚼食物,并通过我们的微小中耳骨链听到高频声音的巫师。盘旋耳蜗。

这些特征在一起定义哺乳动物“车身计划”,并没有一次演变。相反,当哺乳动物谱系从爬行动物分叉时,开始大约3.25亿多年来,从数百万年开始逐渐发展。哺乳动物线 - 被称为Synapsids - 来统治二叠纪(299-252百万年前),当所有土地都与超大的洞穴联系起来。

©Alamy.
© Alamy

虽然一些突触者像掠夺性戈尔科杜波人一样,但另一个称为Cynodonts的Synapsid组变小,搬入了阴影,并设法忍受了在二叠纪结束时灭绝的可怕灭绝,熄灭了高达所有生命的95% 。这些cynodonts成为哺乳动物的直接祖先。

新的化石与尖端分析技术相结合,揭示了在随后的三叠纪时期在Cynodont祖先中出现的哺乳动物。起初,这些近哺乳动物在他们的生物学和行为中仍然是爬行动物。

一个令人惊叹的化石母亲的发现 卡塔瑟伊 超过三十多名后代,2018年描述于2018年 伊娃霍夫曼 在美国自然历史博物馆,表明,这些毛茸茸的狗大小的生物仍然有大型离合器尺寸和小脑。

然而,随着时间的推移,他们开始迅速增长。它们开发了更大的大脑,具有名为Neocortex的新区域,用于处理感官信息,并重新排列他们的钳口闭合肌肉以获得更强大的叮咬。

同时,这些原哺乳动物甚至更小。这对他们的生物学产生了深刻的影响,如最近的两个研究所示 Bhart-Anjan博士Bhullar 耶鲁大学 Stephan Lautenschlager博士 伯明翰大学。

他们使用计算机动画和实验室比较来研究原哺乳动物和现代哺乳动物之间的差异。随着哺乳动物的抗ecents的尺寸缩小,下颌的凹形骨骼成为占主导地位的钳口肌附着点。

它似乎是一个小小的调整,但它有重大的改造,释放其他下巴骨头变成了可以更好地听到高频声音的中耳骨骼,并允许一种新型的旋转钳口运动,以便更有效的咀嚼。现在我们可以说真正的哺乳动物。

哺乳动物如何多样化和繁殖

后来在中生代时代,在灭绝结束后迎来了侏罗纪时期,哺乳动物真的进入了自己。直到最近,据说这个年龄阵线的哺乳动物都是恐龙大块恐龙大片的一切,无聊,无双的D-list演员。我们现在知道,大多数致力于来自中国的新化石,这是假的。

中生代哺乳动物很小,这是真的。没有已知的物种比獾大,可能是因为恐龙已经占据了较大尺寸的利基。但侏罗纪和白垩纪哺乳动物成为婴儿脚下的大师,多样化为一系列卓越的物种和生态。

有像爬行者喜欢的树登山者 Agilodocodon.;挖掘者喜欢 Docofossor. 那种类似的痣;网上和海狸尾游泳运动员喜欢 CastoroCauda.;和害虫一样 volativeTherium.vilevolodon. 在他们的皮肤翅膀之间滑动。所有这些哺乳动物都在过去的15年中被发现。

阅读更多关于古代哺乳动物的更多信息:

这些不同的哺乳动物物种吃了各种各样的食物。有些人,如狼獾大小 repeNomamus.,用他们锋利的牙齿来吞噬婴儿恐龙,如一个骨骼的胃中的僵化的最后一餐记录。然而,许多其他人开始专注于另外两种食物类型:昆虫和植物。

他们只是利用了自然所提供的。在白垩纪期间,开花植物进入了现场,并在进化的华尔兹在他们的昆虫粉碎机旁边多样化。为了迎接昆虫赏金,一些哺乳动物演化了一种新型的磨牙牙齿,其中一系列尖瓣形成砂浆和杵以破碎和研磨。

这种特殊的牙齿 - 培训型摩尔 - 是今天仍然存活的两种哺乳动物组的签名:Marsupials(袋子中的小婴儿在袋子里发展)和胎盘(我们的小组,它给予生育良好的年轻人)。两组与第三个幸存的哺乳动物血统(鸡蛋铺设单调)开始,在中生代开始。

但他们并不完全占主导地位。他们共享生态系统,并用一个繁荣的其他家庭,并灭绝。如此许多,如肉块齿型多元核酸,非常成功。

一些多元织物开发出锯片磨牙和复杂的臼齿来切割和研磨植物,而其他人喜欢罗马尼亚物种 LITOVOI,由PalaeogortMátyásvRemir发现并在2018年描述,缩小其大脑,但演化了超级敏锐的嗅觉,以适应其最新的白垩纪岛栖息地。

哺乳动物的简史

石炭系时期 - 3.25亿年前

哺乳动物谱系 - Synapsids - 从爬行动物谱系,Diapsids分歧。

二叠纪 - 299-252万年前

Synapsids增殖。称为Pelycosaurs的早期Synapsids被称为Therapeids的康帕筛,他们在身体下方留下了肢体而不是在爬行动物的蔓延中。

最终二叠纪灭绝 - 252百万年前

突触突触将被抽取,但有些物种幸存下来,包括哺乳动物祖先,患有头发和快速新陈代谢 - cynodonts。

三叠纪时期 - 252-201万年前

真正的哺乳动物演变,包括单枪鱼,泥浆和置身体。

侏罗纪 - 174-164万年前

钳口,牙齿和耳朵迅速发展,以适应不断变化的环境。

白垩纪早期 - 130-122万年前

哺乳动物的不同群落在中国的羽毛恐龙等待着。生态系统偶尔被火山爆发埋下,生产化石。

白垩纪 - 145-66亿年前

开花植物起源于他们的昆虫粉碎机迅速发展,为哺乳动物提供新的食物来源。

最终白垩纪灭绝 - 6600万年前

一个小行星击中地球,杀死恐龙和许多哺乳动物。胎盘幸存下来。

古世纪时期 - 66-56亿年前

存活的胎盘变大,开发了各种饮食和机器人,并在全球范围内传播。

古世茂 - 何世纪最多 - 5600万年前

突然的全球变暖导致哺乳动物进行多样化。蝙蝠,鲸鱼和大象的早期亲属出现了。

时代的结束(字面意思)

如果你在那里有6600万年前,在白垩纪的最后一天,你可能会听到各种哺乳动物穿过灌木丛......如果你没有太专注于试图避免 Tyrannosaurus雷克斯, 那是。

其中一些哺乳动物可能是原始的胎盘,但这些仍然罕见,寡不少量的多元菌和早期的泥浆。然后,在一瞬间,一切都改变了。一个10km宽的小行星,超速超速于喷射机,粉碎进入地球,以超过十亿核弹炸弹。

瞬间海啸,野火和地震使核冬季和长期全球变暖。恐龙喜欢 T. Rex.三角架 无法应付,并且所有酒吧都有一些羽毛翅膀的飞行员灭绝了。

哺乳动物是这个幸存者之一 群众灭绝。然而,故事并不像经常被告知那么简单。许多哺乳动物也死亡,包括几种具有非培训牙齿的中生代群,以及大多数泥浆,这易于接近湮灭。

美国西部的多年竞技演员 威廉博士克莱蒙斯 加利福尼亚大学和 格雷戈里博士威尔逊 在华盛顿大学,澄清了发生的事情:较大的哺乳动物和那些具有更多专业饮食的人与恐龙一起丧生,而较小的哺乳动物具有柔韧性,杂食饮食具有更好的幸存可能性。其中包括胎盘。

生活发现了一种方式

在小行星愤怒的几十千年之内,古代时期都在全面展开。生态系统已恢复,胎盘哺乳动物蓬勃发展,现在一些物种几乎与奶牛一样大。

我已经花了几年的时间在新墨西哥州的圣胡安盆地荒地上收集了他们的化石,我的同事博士·威廉姆森博士 新墨西哥自然历史博物馆 和我们的前博士生 Sarah Shelley.,现在在卡内基自然历史博物馆。

这些哺乳动物似乎有点奇怪:他们是股票,他们的骷髅看起来很古老,扫描今年早些时候发表的同事 奥尼拉博士贝特兰德 爱丁堡大学表明,他们的脑子比今天的胎盘更小。

实际上,这些新的墨西哥哺乳动物 - 物种喜欢 Chriacus.eriptychus - 是胎盘开拓者。他们是在灭绝的群体中幸存下来的群体,在自由恐龙世界中变得更大,更多样化,并为今天的6,000多种物种设定了舞台。

其中,我们发现马匹和鹿的前体,以及灵长类动物 - 我们自己的祖先 - 开始雕刻从树上摆动的寿命,然后在最终下降之前,培养我们的后肢,越来越大的大脑,并进走向文明。 。

广告
  • 本文首先出现在 问题349. of BBC Science Focus