science >> Wetenschap >  >> anders

Nieuw krijtachtig zoogdier levert bewijs voor scheiding van hoor- en kauwmodules

Gereconstrueerde omgeving toen Origolestes lii in rust stierf. Krediet:ZHAO Chuang

Een gezamenlijk onderzoeksteam onder leiding van Mao Fangyuan van het Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology (IVPP) van de Chinese Academie van Wetenschappen en Meng Jin van het American Museum of Natural History meldden een nieuwe symmetrodont, Origolestes lii, een stam therian zoogdier uit het Vroege Krijt Jehol Biota, in de Chinese provincie Liaoning.

Een belangrijk kenmerk van Origolestes is dat de botverbinding tussen de gehoorbeenderen en het kraakbeen van Meckel is verdwenen, toont de scheiding van de gehoor- en kauwmodules in de evolutie van zoogdieren. Hun bevindingen werden gepubliceerd in Wetenschap op 5 december

De nieuwe soort werd vastgesteld op basis van meerdere 3D-skeletmonsters. De onderzoekers reconstrueerden 3D-skeletmorfologieën van het dier met behulp van microtomografie met hoge resolutie (micro-CT). De begraven vormen van de exemplaren laten zien dat deze dieren in rust stierven. Als resultaat, de skeletten waren in principe ongestoord tijdens de fossilisatie, waardoor de gedetailleerde structuren behouden blijven.

Schedelmorfologieën, gebit, kaken, en gebitsslijtage van individuen van dezelfde soort vertonen tekenen van openings- en sluitingsbewegingen tijdens het bijt- en kauwproces, evenals het gieren en rollen van de kaken.

"De multidirectionele bewegingen van de onderkaak tijdens het kauwen zijn waarschijnlijk een van de selectiedrukken die het loslaten van de gehoorbeentjes van het tandbeen en het Meckel-kraakbeen veroorzaakten, " zei Mao.

Het holotype van Origolestes lii in ventrale (links) en dorsale (rechts) weergaven. Krediet:MAO Fangyuan

Deze ontkoppelde functie in Origolestes overbrugt de morfologische kloof tussen het overgangs- en het definitieve middenoor van zoogdieren en vertegenwoordigt een meer gevorderd stadium in de evolutie van het middenoor van zoogdieren.

Vanuit het perspectief van morfologie en functie, de ontkoppelde hoor- en kauwmodules elimineerden fysieke beperkingen die met elkaar interfereerden en verhoogden mogelijk de capaciteit van de twee modules om te evolueren.

Artistieke reconstructie van de omgeving (in landschapsaanzicht) toen het dier (Origolestes lii) stierf. De exemplaren kwamen uit de Lujiatun-bedden van de Yixian-formatie, Provincie Liaoning, China, die de Vroege Krijt Jehol Biota heeft voortgebracht. Op het kunstwerk is te zien dat het dier in rust stierf, een aandoening die vergelijkbaar is met die bij andere gewervelde dieren van dezelfde plaats, inclusief dinosaurussen. Krediet:Chuang Zhao

Daarom, de hoormodule heeft mogelijk een groter potentieel gehad om een ​​gevoelig gehoor voor hoogfrequente geluiden te ontwikkelen, en de kauwmodule is mogelijk in staat geweest om verschillende tandmorfologieën en occlusale patronen te ontwikkelen die het consumeren van verschillende voedingsmiddelen mogelijk maakten.

Dankzij de hoge resolutie micro-CT-scan, de onderzoekers waren in staat om de 3D ossiculaire morfologieën van Origolestese in beeld te brengen. Deze morfologieën zijn waarschijnlijk de meest complete van de bekende Mesozoïsche zoogdieren en bieden rijk en ondubbelzinnig fossiel bewijs voor toekomstige studie van de evolutie van het middenoor van zoogdieren.

CT-gerenderde exemplaren van Origolestes lii die vergelijkbare houdingen in rust vertonen. Krediet:MAO Fangyuan

Een bijzonder kenmerk van Origolestes is dat het middenoor ook het surangulare heeft behouden, naast de stijgbeugels, hamer, incus, en ectotympanische, die alle zoogdieren hebben. Het is met name afwezig bij andere zoogdieren.

Dit kenmerk vormt een uitdagend probleem voor de studie van paleomammals en moderne ontwikkelingsbiologie:ging dit gehoorbeentje volledig verloren tijdens de evolutie van zoogdieren of blijft het bestaan ​​in bestaande zoogdieren op een manier die mensen niet opmerken? Meer ontdekkingen van relevante fossielen en meer gedetailleerde studies van ontwikkelingsbiologie kunnen deze vraag uiteindelijk beantwoorden.