science >> Wetenschap >  >> anders

Nieuw Krijt Jehol-fossiel werpt licht op de evolutie van het voorouderlijke middenoor van zoogdieren

Holotype exemplaar van Sinobatar pani . Krediet:IVPP

Een gezamenlijk onderzoeksteam onder leiding van Dr. Mao Fangyuan van het Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology (IVPP) van de Chinese Academie van Wetenschappen en Prof. Meng Jin van het American Museum of Natural History heeft een nieuw multituberculaat zoogdier gerapporteerd, Sinobatar pani , met goed bewaarde middenoorbeenderen.

Het nieuwe zoogdier komt uit het vroege Krijt Jehol Biota in het noordoosten van China. Door drie soorten fossielen te vergelijken met bestaande zoogdieren in verschillende embryologische stadia, de onderzoekers identificeerden verschillende evolutionaire stadia en voorouderlijke fenotypes van het middenoor van zoogdieren.

Hun bevindingen werden gepubliceerd in Nationale wetenschappelijke recensie op 25 aug.

Voor zoogdieren, het uitwendige oor (de oorschelp) verzamelt luchtgeluiden die de trommelvliezen doen trillen, en de middenoorbotten aan de binnenkant van het trommelvlies functioneren als een plaatsingssysteem dat geluidstrillingen doorgeeft aan het binnenoor.

Volgens eerdere studies, we weten dat de oorbeenderen van extra zoogdieren eigenlijk afkomstig zijn van de kaakbeenderen van reptielen. Echter, weinig studies hebben daadwerkelijk gekeken naar de gedetailleerde morfologieën van oorbeenderen die de voorouderlijke fenotypen zijn voor het middenoor van moderne zoogdieren.

Multituberculaten zijn een uitgestorven groep zoogdieren die leefden van het Midden-Jura (ongeveer 165 miljoen jaar geleden) tot het Eoceen (ongeveer 35 miljoen jaar geleden). De meest opwindende ontdekking over het nieuwe dier zijn zijn middenoorbeenderen, die het eerste ondubbelzinnige bewijs zijn van de vijf gehoorbeenderen van deze uitgestorven zoogdiergroep.

Deze minuscule botten zijn nog steeds ingebed in de rots en niet zichtbaar. Met behulp van computertomografie (CT), Mao en haar collega's waren in staat om de oorbeenderen digitaal uit de rots te "extraheren" en ze in driedimensionale vorm te reconstrueren, zodat hun morfologie in detail kon worden waargenomen.

reconstructie van Sinobatar pani Krediet:IVPP

De gegevens van Mao en haar collega's zijn verreweg het beste bewijs van de morfologie van het middenoor bij bekende Mesozoïsche zoogdieren. Ter vergelijking, de gegevens omvatten ook vergelijkbare CT-reconstructies van het middenoor van bestaande monotremes, buideldieren en placenta's.

"Er zijn twee basispatronen van het middenoor bij levende zoogdieren, vertegenwoordigd door monotremes en therians, respectievelijk. In de vorige, het middenoor wordt gekenmerkt door een 'aanliggend contact' tussen het aambeeld en de hamer, die verschilt van die bij therian zoogdieren waar de incus-malleus articulatie zadelvormig is, "zei dr. Mao.

De onderzoekers erkenden dat de drie belangrijkste Mesozoïsche zoogdiergroepen (d.w.z. multituberculaten, eutriconodonten, en symmetrodontans) delen een vergelijkbare middenoorstructuur tussen het aambeeld en de hamer, die zij de "verstevigde scharnierverbinding" noemden.

Hoewel ze erkenden dat het middenoor onafhankelijk kan zijn geëvolueerd in verschillende zoogdiergroepen, ze stelden voor dat het geschoorde scharniergewricht een cruciaal kenmerk zou kunnen zijn van het voorouderlijke fenotype van het middenoor van zoogdieren.

Het aanliggende patroon in monotremes en het zadelvormige gewricht in therians kan goed worden afgeleid van het geschoorde scharniergewricht dat het aambeeld en de malleus met elkaar verbindt, zoals waargenomen bij Mesozoïsche zoogdieren. Op zijn minst, deze fossiele vormen hebben de morfologische kloof tussen het middenoor van zoogdierachtige reptielen verkleind, gevormd door de postdentaire botten in de onderkaak, tot het middenoor van bestaande zoogdieren.

De onderzoekers stelden voor dat het surangulare, wat een ander postdentair bot is in zoogdierachtige reptielen, bleef bestaan ​​in Mesozoïsche zoogdieren; zijn lot bij levende zoogdieren blijft onzeker.

Ze toonden verder aan dat middenoormorfologieën bij Mesozoïsche zoogdieren verschillende evolutionaire stadia vertegenwoordigen, met die van Liaocodondon de meest primitieve zijn, Origolestes de tussenpersoon, en Sinobaatar de meest geavanceerde.

Ontwikkelingskenmerken die zijn waargenomen bij bestaande zoogdieren en de evolutie van het middenoor van zoogdieren in fossielen zijn gecorreleerd, zei Mao.