Σημαντική ανακάλυψη: Νέα απολιθώματα μικροσκοπικών, οδοντωτών πρώιμων θηλαστικών

Το οικογενειακό δέντρο των ζωντανών θηλαστικών είναι γεμάτο από διαφορετικά είδη – μεγάλες μπλε φάλαινες, μεγάλοι πίθηκοι, νυχτερίδες, τρωκτικά και άνθρωποι, για να αναφέρουμε μόνο μερικά. Η πρώιμη εξέλιξη των θηλαστικών είναι λίγο θολή, με ορισμένα πλακουντιακά θηλαστικά ακόμη και πιθανότατα να ζουν δίπλα σε δεινόσαυρους και άλλα να εμφανίζονται πολύ αργότερα.

Τώρα, μερικά δόντια και οστά αυτιών που αποκαλύφθηκαν στη σημερινή Εσωτερική Μογγολία προσφέρουν μια νέα εικόνα για την πρώιμη εξέλιξη των θηλαστικών. Τα ευρήματα περιγράφονται στο

δύο μελέτες

δημοσίευσε

3 Απριλίου σε

Φύση


που παρουσιάζουν τη δουλειά επιστημόνων από τις Ηνωμένες Πολιτείες, την Εσωτερική Μογγολία, την Κίνα και την Αυστραλία.

Συνεχίζοντας με τα shuotheriids–και τα δόντια τους

Κατά την πρώτη

μελέτη,

οι επιστήμονες επικεντρώθηκαν στα shuotheriids. Αυτή η οικογένεια θηλαστικών σε μέγεθος ποντικού από την Ιουρασική περίοδο είχε γομφίους διαφορετικούς από αυτούς σε οποιοδήποτε ζωντανό θηλαστικό. Οι γομφίοι τους είχαν ένα

pseudotalonid– ή μια δομή που μοιάζει με λεκάνη στους κάτω γομφίους τους

πιο παρόμοια με τα ερπετά. Συγκριτικά, τα ζωντανά θηλαστικά έχουν ένα τριβοσφαινικό μοτίβο που συμπλέκεται με τους άνω γομφίους όταν μασούν την τροφή.

«Αυτό το μοναδικό μοτίβο δοντιών έχει εμποδίσει την κατανόηση των σχέσεων shuotheriid και τα πρώτα βήματα στην εξέλιξη των θηλαστικών ειδών», η συν-συγγραφέας της μελέτης και παλαιοντολόγος του Πανεπιστημίου Monash Patricia Vickers-Rich.

είπε σε δήλωση

.

Με αυτά τα μοναδικά πίσω δόντια, όπου αυτά τα ζώα ταιριάζουν στο χρονοδιάγραμμα της εξέλιξης των θηλαστικών ήταν αινιγματική. Οι Shuotheriids είχαν προηγουμένως συνδεθεί με μια ομάδα που ονομάζεται australosphenidans. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει ζωντανά θηλαστικά που γεννούν αυγά όπως ο πλατύποδας που ονομάζονται μονότρεμα. Ωστόσο, αυτό

Η σχέση ήταν λίγο αμφιλεγόμενη μεταξύ των επιστημόνων

και αφήνει περισσότερες ερωτήσεις που δεν εξηγούνται από ορισμένα χαρακτηριστικά που παρατηρήθηκαν σε μεταγενέστερα θηλαστικά όπως διαφορετικοί γομφίοι.

Η ομάδα ανέλυσε

δύο πρόσφατα αποκαλυφθέντα και καλά διατηρημένα σκελετικά απολιθώματα shuotheriids

. Ζούσαν στη Μέση Ιουρασική περίοδο πριν από 168-164 εκατομμύρια χρόνια στη σημερινή Εσωτερική Μογγολία. Η ομάδα ανακάλυψε ότι οι γομφίοι αυτών των ζώων έμοιαζαν περισσότερο με μια άλλη εξαφανισμένη ομάδα θηλαστικών που ονομάζονταν δοκοδοντοί και όχι αυστραλοφενίδες. Τα δύο δείγματα ανήκουν επίσης σε ένα νέο γένος και είδος που ονομάζεται

Feredocodon chowi

.

[Related:


A boiling hot supercontinent could kill all mammals in 250 million years


.]

«Όταν κοιτάς το αρχείο απολιθωμάτων, τόσο για θηλαστικά όσο και για πολλά άλλα είδη ζώων, τα δόντια είναι το μέρος του σώματος που είναι πιο πιθανό να ανακάμψεις», συν-συγγραφέας και επιμελητής της μελέτης στο Τμήμα Φυσικής Ιστορίας του Αμερικανικού Μουσείου. Παλαιοντολογία Τζιν Μενγκ

είπε σε δήλωση

. Ωστόσο, από τη δεκαετία του 1980, το περίπλοκο σχήμα των δοντιών που παρατηρείται στα shuotheriids ήταν ένα εμπόδιο στις προσπάθειές μας να κατανοήσουμε την πρώιμη εξέλιξη των θηλαστικών. Αυτά τα νέα δείγματα μας επέτρεψαν να λύσουμε αυτό το μακροχρόνιο πρόβλημα».

Η ομάδα πιστεύει ότι κάποιο κοινό θηλαστικό πρόγονο

ανεξάρτητα δημιούργησαν μεγάλες ομάδες θηλαστικών μορφών

: Docodontiformes, Allotheria και Holotheria.

Ακούστε!

Το δεύτερο

μελέτη

επικεντρώνεται στα απολιθωμένα κρανία του

Feredocodon chowi

και δεύτερο νέο είδος που ονομάστηκε

Διανοκωνόδων νέος

Εγώ. Έζησε στην Πρώιμη Ιουρασική περίοδο πριν από 201-184 εκατομμύρια χρόνια. Ήταν παρόμοιο με ένα

εξαφανισμένο ζώο που μοιάζει με αρουραίο που ονομάζεται Morganucodon

που θεωρείται ευρέως ως ένα από τα πρώτα θηλαστικά.

Η ομάδα εξέτασε τη δομή του

Διανοκωνόδων νεανίδων

το μέσο αυτί, το οποίο βοηθάει τα σύγχρονα θηλαστικά να έχουν την οξεία ακοή τους. Στο μέσο αυτί, το σημείο μέσα στο τύμπανο που μετατρέπει τους κραδασμούς στον αέρα σε κυματισμούς στα υγρά του εσωτερικού αυτιού έχει

τρία οστά

. Αυτά τα οστά που ονομάζονται ακουστικά οστάρια είναι ένα χαρακτηριστικό που είναι μοναδικό για τα θηλαστικά και τα πουλιά και τα ερπετά έχουν μόνο ένα οστό του μέσου αυτιού. Σε κάποιο σημείο κατά την πρώιμη εξέλιξη των θηλαστικών, τα οστά που σχημάτισαν το

οι αρθρώσεις της γνάθου χωρίζονται

και συνδέθηκε με την ακοή.

[Related:


A new evolutionary theory could explain the mystery of shrinking animals


.]

Και τα δυο

Feredocodon chowi

και

Διανοκωνόδων νιούνι

Τα δείγματα δείχνουν κάποια απολιθώματα αυτής της εξελικτικής μετάβασης σε δράση, καθώς τα θηλαστικά εξελίχθηκαν από μια ομάδα που περιλαμβάνει σαύρες, κροκόδειλους και δεινόσαυρους. Η ομάδα πιστεύει ότι αυτή η μετάβαση ξεκίνησε από ένα

προγονικό ζώο που είχε άρθρωση διπλής γνάθου

. Πιθανότατα είχε την άρθρωση ενός θηλαστικού στο εξωτερικό και μια πιο ερπετική άρθρωση στο εσωτερικό.

Αναλύσεις για το παλαιότερο απολίθωμα (

Διανοκωνόδων νιούνι

) δείχνουν ότι η μία από τις δύο αρθρώσεις του, η ερπετική, είχε ήδη αρχίσει να χάνει την ικανότητά της

χειριστεί τις δυνάμεις που δημιουργούνται από το μάσημα

. Το νεότερο απολίθωμα (

Feredocodon chowi

) είχε ένα πιο θηλαστικό μέσο αυτί που σχηματίστηκε και προσαρμόστηκε αποκλειστικά για την ακοή.

«Οι επιστήμονες προσπαθούν να καταλάβουν πώς εξελίχθηκε το μέσο αυτί των θηλαστικών από την εποχή του Δαρβίνου», είπε ο Meng. «Ενώ οι παλαιοντολογικές ανακαλύψεις έχουν βοηθήσει στην αποκάλυψη της διαδικασίας τις τελευταίες δεκαετίες, αυτά τα νέα απολιθώματα φέρνουν στο φως έναν κρίσιμο κρίκο που λείπει και εμπλουτίζουν την κατανόησή μας για τη σταδιακή εξέλιξη του μέσου αυτιού των θηλαστικών».