מחקר חדש על צורות יונקים ביורה מסין חושף התפתחויות אבולוציוניות מכריעות במבני שיניים ובאוזניים תיכוניות בלסת התחתונה, שופך אור על המעבר ממאפייני זוחל ליונקים ומשפר את הבנתנו את התפתחות היונקים. שחזור של Feredocodon chowi (מימין) ושל Dianoconodon youngi (משמאל). קרדיט: IVPP
צורות יונקים מקיפות הן חיות והן שנכחדו מִין שחולקים מערכת יחסים קרובה עם יונקים. מחקר על צורות יונקים מסייע למדענים בפענוח ההתפתחויות האבולוציוניות האחראיות לתכונות שונות של יונקים.
בשני מחקרים רצופים ב טֶבַעד"ר מאו פנגיואן וד"ר ג'אנג צ'י מהמכון לפליאונטולוגיה ופליאונתרופולוגיה של בעלי חוליות (IVPP) של האקדמיה הסינית למדעים, יחד עם עמיתים מאוסטרליה ומארצות הברית, דיווחו לאחרונה על שניים יורה יונקים מסין, חושפים את הגיוון הדנטלי הקדום ביותר, אוזניים תיכוניות הלסת התחתונה, ושינוי מפרקי-מרובע של צורות יונקים.
המחקרים מספקים מידע מפתח על המעבר האבולוציוני מעצמות הלסת של הזוחלים לעצם האוזן התיכונה המוקדמת של יונקים, מציגים נקודות מבט חדשות על המגוון המוקדם של צורות היונקים ומעצבים מחדש את הפילוגניה המוקדמת של היונקים.
שוותריידים ואבולוציה דנטלית
Shuotheriids היו יונקים יונקים עם שיניים טוחנות פסאודוטריבוספניות שהציגו "פסאודוטלוניד" (מבנה דמוי אגן) לפני הטריגוניד בטוחנות התחתונות. לעומת זאת, טוחנות ביונקים חיים מציגות תבנית טריבוספנית שבה הטאלוניד ממוקם מאחורי הטריגוניד ו"מקבל", כלומר, משתלב עם הפרוטוקון של הטוחנה העליונה לצורך עיבוד/לעיסה של מזון.
באופן מסורתי, שוותריידים קובצו פילוגנטית עם "אוסטרלוספנידנים" (כולל המונוטרמים החיים), אך קשר זה שנוי במחלוקת ומשאיר כמה סוגיות מורפולוגיות, פליאוגאוגרפיות ותפקודיות תמוהות בלתי מוסברות בצורות יונקים.
במאמר הראשון, החוקרים בחנו שתי דגימות מאזור היורה התיכון Daohugou במונגוליה הפנימית והקימו סוג ומינים חדשים של שוותרייד, פרדוקודון צ'ווי.
דפוסי שיניים ראשוניים של צורות יונקים בתוך המסגרת הפילוגנטית. קרדיט: IVPP
בהתבסס על העדויות של השיניים המלאות, הקשרים הסגריים וההומולוגיה הסדרתית של השיניים, הציעו החוקרים פרשנות חדשה: הטוחנות הפסאודוטריבוספניות הן למעשה הומולוגיות לתבנית הטוחנות של דוקודונטנים.
התוצאות של ניתוחים פילוגנטיים משוחזרים מהדמויות הדנטליות המתוקנות מצביעות על כך שא מורגנוקודוןאב קדמון דמוי עצמאי הוליד שלוש קבוצות עיקריות של צורות יונקים: Docodontiformes (Docodonta ו-Shuotheridia), Allotheria ו-Holotheria (Symtrodontans, Therians וקרובים). המאפיין המרכזי של התפתחות השיניים בצורות יונקים מוקדמות הוא שהטוחנות, שנבעו מתבנית הטריקונודנט הקדמונית כמו ב מורגנוקודון, הפך רחב ומורכב יותר כדי להכיל עיבוד מזון יעיל יותר. עם זאת, התהליכים האבולוציוניים של שלוש הקבוצות התרחשו בכיוונים שונים.
אבולוציה של האוזן התיכונה בלסת התחתונה
במאמר השני, החוקרים דיווחו על האוזניים התיכוניות של הלסת התחתונה (MdME) של שני מינים – האחד הוא ה-shuotheriid Feredocodon המתואר לעיל והשני הוא א מורגנוקודוןבעל חיים דמוי חיה מהביוטה לופאנג הקדומה מגיל היורה, בשם דיאנוקונדון יאנגי.
שני המינים הראו כמה מאפיינים מורפולוגיים חדשים התומכים במעבר האבולוציוני מעצמות מפרקי הלסת לעצם האוזן התיכונה ביונקים מוקדמים. התכונות של הלסת הלסת מרמזות על אחד ממפרקי הלסת הכפולים באבות מורגנוקודוןהמפרק המפרק-מרובע, איבד את תפקודו נושא העומס ב דיאנוקונדון, בעוד שהאוזן התיכונה בלסת התחתונה הייתה מותאמת יותר לשמיעה. העצמות הפוסט-דנטאריות של מיני השוותרייד מתקדמות יותר, ומציגות מאפיינים המתאימים לתפקוד שמיעתי גרידא.
אוזניים תיכוניות לסת התחתונה והתמרה של המפרקים המפרקים-מרובעים בצורת יונקים. קרדיט: IVPP
העדויות החדשות מספקות תובנה לגבי האופן שבו הסחוס של מקל המאובנה תפקד כמנגנון מייצב ומגלה כי התזוזה המדיאלית של הריבוע ביחס לעצם המפרק מילאה תפקיד קריטי בהפיכה ממפרק לסת נושא עומס למבני האוזן התיכונה.
מחקר זה תומך מאוד ומשפר את ההשקפה כי האבולוציה ההדרגתית של האוזן התיכונה של היונקים היא דוגמה קלאסית לאבולוציה של בעלי חוליות.
פרדוקודון צ'ווי ו דיאנוקונדון יאנגי נקראים לכבוד הפרופסורים מינצ'ן צ'או (ג'ואו מינצ'ן) וצ'ונג-צ'יין יאנג (יאנג ז'ונגג'יאן), בהתאמה.
מחקרים אלו נתמכו על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין והאגודה לקידום חדשנות נוער של CAS.
