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哺乳動(dòng)物三骨站立"的聽覺結(jié)構(gòu)是如何形成的？1月28日，"自然"雜志在線發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于哺乳動(dòng)物聽覺和中耳進(jìn)化機(jī)制的研究結(jié)果?；趯?duì)哺乳動(dòng)物中耳和聽覺骨之間聯(lián)系的新發(fā)現(xiàn)，云南大學(xué)和其他單位的研究人員提出，重疊的砧骨-錘骨關(guān)節(jié)是將中耳聽骨與下頜骨分離的關(guān)鍵一步，這解決了哺乳動(dòng)物中耳和聽覺進(jìn)化研究中長(zhǎng)期站立的問題。

哺乳動(dòng)物的中耳有三塊小的聽骨，分別是尖骨、砧骨和錘骨。聽覺骨是活哺乳動(dòng)物骨骼系統(tǒng)中最小的骨頭，形成一個(gè)聽覺鏈，傳遞聲波并提高從鼓膜到內(nèi)耳的聲波頻率。與哺乳動(dòng)物不同，爬行動(dòng)物的中耳只有一只腳骨，頜骨中的關(guān)節(jié)骨和顱骨狀下頜關(guān)節(jié)中的方骨連接頜骨和顱骨，具有咀嚼和聽覺的雙重功能。

在爬行動(dòng)物向哺乳動(dòng)物進(jìn)化的過程中，方骨和關(guān)節(jié)骨逐漸演化為砧骨和錘骨，形成了哺乳動(dòng)物敏銳的聽覺結(jié)構(gòu)。然而，"如何將爬行動(dòng)物的方骨和關(guān)節(jié)骨與頜骨分離，從而演變成精細(xì)復(fù)雜哺乳動(dòng)物的聽骨骨，是近200年來(lái)生物進(jìn)化研究的中心問題。"云南大學(xué)古生物學(xué)研究所教授畢順東。

傳統(tǒng)的中耳進(jìn)化模型認(rèn)為哺乳動(dòng)物祖先的下巴通過Machlet軟骨和關(guān)節(jié)骨與顱骨相連。在哺乳動(dòng)物進(jìn)化過程中，顱骨的擴(kuò)大導(dǎo)致中耳的向后位置，并最終脫離頜骨。近年來(lái)，一些研究提出了"運(yùn)動(dòng)功能驅(qū)動(dòng)理論"，認(rèn)為下頜后向運(yùn)動(dòng)的行為是中耳與頜骨逐漸分離和最終進(jìn)入顱骨的主要原因。然而，通過McGrady軟骨和關(guān)節(jié)骨與顱骨相連的頜骨不能向后移動(dòng)，鴨嘴獸和其他哺乳動(dòng)物基底干分支在咀嚼過程中不會(huì)向后移動(dòng)，這與運(yùn)動(dòng)功能驅(qū)動(dòng)理論相矛盾。

本研究的標(biāo)本來(lái)源于河北青龍縣中、晚侏羅世燕遼生物群，屬雙浦鄉(xiāng)齒獸，翼膜滑動(dòng)，是一種盜賊動(dòng)物，標(biāo)本兩側(cè)均保存完整的聽骨骨和關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，其中砧骨長(zhǎng)約1mm。

通過對(duì)聽骨細(xì)骨形態(tài)和關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的研究，發(fā)現(xiàn)竊賊的聽骨骨已與頜骨分離，聽骨骨與頜骨之間沒有聯(lián)系，屬于典型哺乳動(dòng)物的中耳。兩個(gè)聽骨骨，即砧骨和錘骨，與新生的鴨嘴獸一樣，是重疊的。正是這種疊加的連接使得砧骨和錘骨之間的微小運(yùn)動(dòng)，從而為頜骨相對(duì)于顱骨的運(yùn)動(dòng)提供了空間，最終導(dǎo)致聽骨骨與下頜骨完全分離。

我們發(fā)現(xiàn)了砧骨-錘骨重疊關(guān)系的理論，它解決了下頜運(yùn)動(dòng)機(jī)制的問題。"畢順東說(shuō)，它讓我們更清楚地了解哺乳動(dòng)物獨(dú)特的聽覺器官的進(jìn)化。哺乳動(dòng)物中耳的進(jìn)化包含復(fù)雜的詳細(xì)過程，是砧骨和錘骨擴(kuò)張適應(yīng)和反應(yīng)的最佳例子。