內蒙古發現保存完整的早白堊世哺乳動物化石——混元獸

周氏混元獸（Ambolestes zhoui, STM33-5）的復原圖

周氏混元獸 （Ambolestes zhoui, STM33-5）的正型標本

周氏混元獸 （Ambolestes zhoui, STM33-5）的牙齒及下頜

周氏混元獸、負鼠和美洲獅的舌骨器

雲南大學雲南省古生物研究重點實驗室畢順東教授領銜中美古生物學研究團隊，於6月在英國《自然》(Nature)上在線發表研究長文（Article），報道了一件迄今為止保存最為完整的早白堊世哺乳動物化石，命名為混元獸。混元獸是真獸類（胎盤類及其祖先）的早期類型，同時發育有真獸類和後獸類（有袋類及其祖先）的混合特徵。

現生哺乳動物中的主體（99%）是胎盤類和有袋類，其中胎盤類數目多達5500多種，有袋類有270種，現代人即屬於胎盤類。它們從何起源、何時分異是哺乳動物進化研究中的關鍵性科學問題。

混元獸標本發現於內蒙古寧城地區義縣組下部地層，是距今1.26億年的熱河生物群中的哺乳動物。過去20年間，中國東北熱河生物群發現了超過120多個屬種的脊椎動物化石，相對於種類豐富、保存精美的恐龍和鳥類化石，獸類哺乳動物只有3屬3種。其中始祖獸和無矢脊獸是真獸類，中國袋獸則常被認為是後獸類的最早化石記錄。這些化石為解決胎盤類與有袋類的分異問題提供了形態證據，但受限於當時的研究條件，科學家們難以獲取詳盡的解剖學證據，因此造成了長久以來對這些種類、尤其是中國袋獸系統發育位置的爭議。新發現的混元獸保存完好、結構精美。研究人員利用高精度CT掃描技術，數字化三維重建了包埋在岩石中的化石骨骼，基本上復原了每塊骨頭的形態特徵。在此基礎上，研究團隊歷時3年，構建了一個包括有56個早期哺乳動物分類單元和400多個形態學特徵的大型數據矩陣，確立了可靠的早期哺乳動物譜系樹。系統發育分析結果表明，熱河生物群中的4種哺乳動物都屬於真獸類，包括之前被歸入後獸類的中國袋獸。

這一研究結果科學意義重大，中國袋獸屬於真獸類的新結論，表明亞洲可能不是有袋類的起源中心，目前已知有袋類最早的化石記錄為發現於北美1.1億年前的三角齒獸。

另外，混元獸還首次保存了中生代哺乳動物完整的舌骨器。舌骨器懸掛在頭骨與喉結之間，是為舌頭和頸部某些肌肉提供附著處的一系列纖細的骨頭，是哺乳動物重要的進食、咀嚼和發聲的器官。由於它們不與其他任何骨頭形成關節，因此在化石中很難被保存，是哺乳動物骨骼中知之最少的骨頭。人類的舌骨是由一個U型的單塊骨頭構成，而混元獸的舌骨由7塊骨頭組成、其結構更為精巧。正如審稿人指出：「These things would be widely used by others in the field」。這一發現會為生物學與醫學諸多領域的研究帶來新的啟示。

混元獸的屬名，意為元氣未分，混沌為一，元氣之始也，指示生物擁有真獸類和後獸類混合特徵的特別屬性。種名周氏，獻給周忠和博士，感謝他不但開啟和推動了熱河生物群的深入研究，而且引導和幫助其他年輕團隊對熱河生物群開展研究。

延伸知識：

現生的3大類哺乳動物，包括了單孔類、有袋類和有胎盤類。單孔類的泌尿、生殖和消化都通過唯一的「泄殖腔「，包括我們熟悉的鴨嘴獸、針鼴等；有袋類的最大特點是雌性在腹部有一個育兒袋，幼體出生非常不成熟，必須在母體袋內長期哺乳，包括袋鼠、袋熊和袋貂等；而有胎盤類最大特徵是雌性具有胎盤，幼體在母體的子宮中能通過胎盤吸收營養，包括鯨魚和我們人類。在生物分類上，單孔類從屬於原獸類。現生有袋類和它們的化石祖先從屬於後獸下綱，胎盤類和它們的化石祖先從屬於真獸下綱。單孔類哺乳動物的數目十分稀少，只有3種。目前現存的哺乳動物中，99%是有胎盤動物或者有袋類，有胎盤類數目多達5500多種、而有袋類僅有270種。有袋類動物和有胎盤動物構成了現存所有哺乳動物總數的99.9%，因而有關有胎盤類和有袋類的分異時間是哺乳動物進化研究中關鍵性的科學問題，極大地影響了現代地球生態系統的格局。

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