哺乳动物的定义是我们一生中每天的饮食方式和内容。因此，颌骨对我们的解剖学和生物学来说非常重要，也就不足为奇了。现在，一个拥有2.25亿年历史的化石颌关节，似乎代表了有助于造就当今哺乳动物的关节类型的最古老实例。这种骨骼结构表明，类似结构可能在早期、不密切相关的哺乳动物物种中就已经进化出来了。此外，这个颌骨可能比古生物学家之前认为的早进化了大约1700万年。这些令人震惊的细节在一项于9月25日发表在《自然》杂志上的研究中得到了描述。
[相关阅读：我们离识别第一批哺乳动物更近了一步。]
我们吃什么，我们就是什么
除了是具有体毛并为幼崽哺乳的脊椎动物外，类似铰链的颌关节也是哺乳动物的关键特征之一。与其他脊椎动物相比，现代哺乳动物还以其精确咀嚼颌骨的能力而著称。这使得早期哺乳动物的颌骨化石成为揭示这种独特颌骨结构如何在进化过程中产生的关键线索。
“哺乳动物的定义是它们用什么来进食——颌骨和牙齿，”该研究的合著者、芝加哥大学古生物学家罗哲西（Zhe-Xi Luo）告诉《流行科学》。“哺乳动物的颌关节是独一无二的，因为承载牙齿的齿骨直接连接到颌关节，所以哺乳动物在咀嚼和咬合时能承受比其他有颌脊椎动物更大的力。”
现代哺乳动物是从一个名为锥齿兽的较大动物群中进化而来的。它们早期形式的颌关节由两块完全不同的骨骼组成——头骨中的方骨和下颌骨中的关节骨，以及头骨中的方骨。古生物学家先前认为，所有与哺乳动物近缘的类群及其许多颌骨特征都具有哺乳动物的特性，但此前并未利用微计算机断层扫描（CT）扫描重新检查过这些颌骨化石。
认识巴西齿兽和里奥格兰德齿兽
在这项新研究中，研究小组使用了在大约2.25亿年前的、如今属于巴西的地区出土的一些化石。
“这些令人惊叹的化石遗址可以追溯到三叠纪，当时哺乳动物、恐龙、鳄鱼、乌龟、蜥蜴等重要动物群才刚刚开始进化，这对于理解这些类群以及现代生态系统的起源至关重要，”该研究的合著者、布里斯托大学古生物学家詹姆斯·罗森（James Rawson）告诉《流行科学》。“这些化石的保存质量也令人难以置信，许多都保存完好，而且是三维的！”
这些标本是两种已灭绝的锥齿兽物种——巴西齿兽 quadrangularis 和 里奥格兰德齿兽 guaibensis。这两个物种都很小，体长约6到11英寸。它们可能花了大量时间在洞穴里躲避捕食者，这与现存的小型哺乳动物相似。巴西齿兽的牙齿表明它可能以昆虫和其他小型动物为食。里奥格兰德齿兽拥有更像啮齿类的门牙和叶状的臼齿，这表明它可能以更多的植物材料为食。
罗森说：“巴西齿兽和里奥格兰德齿兽之所以如此突出，是因为它们与哺乳动物群（包括现代哺乳动物及其祖先）关系非常密切。因此，它们的习性和解剖学为我们了解哺乳动物如何进化出其最独特的特征提供了宝贵的线索。”
[相关：乳牙揭示了侏罗纪小型哺乳动物惊人长的寿命。]
研究小组利用CT扫描来重建这两种动物的颌关节解剖结构。尽管巴西齿兽与现存哺乳动物的关系更近，但里奥格兰德齿兽的颌关节却与现代哺乳动物更相似。这种被称为里奥格兰德齿兽的齿骨-鳞骨接触的颌关节很可能是完全独立进化的，并且比之前认为的早了大约1700万年。
这个特征的早期和多次进化，揭示了哺乳动物颌骨进化过程中一个更为复杂的图景。
“人类是哺乳动物。我们通过咀嚼和咬合来进食，”罗哲西说。“我们的生命依赖于我们的进食功能，而这需要我们的颌关节。回想一下我们的历史，是不是很有趣：让我们在脊椎动物中独一无二的颌关节，其实在2.25亿年前就开始了，那是在哺乳动物及其近缘物种生活在恐龙时代的黑暗时期。”
