现存的哺乳动物家族树充满了各种各样的物种——巨大的蓝鲸、类人猿、蝙蝠、啮齿动物和人类，仅举几例。哺乳动物的早期进化有些模糊，一些有胎盘的哺乳动物甚至可能与恐龙共存，而另一些则晚得多。
现在，在如今的内蒙古发现的一些牙齿和耳骨，为早期哺乳动物进化提供了新的见解。这些发现被描述在4月3日发表于《自然》杂志上的两篇研究中，参与研究的科学家来自美国、中国内蒙古和澳大利亚。
跟上兽齿兽——以及它们的牙齿
在第一项研究中，科学家们专注于兽齿兽。这个来自侏罗纪的鼠标大小的哺乳动物家族拥有与现存哺乳动物不同的臼齿。它们的臼齿有一个伪齿基——或者说，下臼齿有一个类似盆地的结构，更像爬行动物。相比之下，现存哺乳动物的齿状结构能与上臼齿咬合以咀嚼食物。
“这种独特的牙齿模式阻碍了我们对兽齿兽亲缘关系和哺乳动物形态物种进化最初步骤的理解，”该研究的合著者、莫纳什大学古生物学家帕特里夏·维克斯-里奇在一份声明中说。
由于这些独特的后牙，这些动物在哺乳动物进化时间线上的位置一直令人困惑。兽齿兽此前曾被归类为一个名为“澳洲齿兽类”的群体。这个群体包括现存的像鸭嘴兽一样产卵的哺乳动物，称为单孔类。然而，这种关系在科学家之间存在争议，并且由于后来哺乳动物的一些特征（如不同的臼齿）无法解释，留下了更多问题。
该团队分析了两具新发现的保存完好的兽齿兽骨骼化石。它们生活在中侏罗纪，距今约1.68-1.64亿年前，地点是现在的内蒙古。该团队发现，这些动物的臼齿更类似于另一个已灭绝的哺乳动物群体——颤齿兽类，而不是澳洲齿兽类。这两个标本还属于一个名为“赵氏费瑞齿兽”（Feredocodon chowi）的新属和新种。
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“当你审视化石记录时，无论是哺乳动物还是许多其他动物，牙齿都是最有可能发现的身体部位，”该研究的合著者、美国自然历史博物馆古生物学系策展人孟津在一份声明中说。“然而，自20世纪80年代以来，兽齿兽奇特的牙齿形状一直是我们在理解早期哺乳动物进化过程中遇到的障碍。这些新标本使我们能够解决这个长期存在的问题。”
该团队认为，一些共同的哺乳动物祖先独立产生了主要的哺乳动物形态类群：颤齿兽形类、异齿兽类和真兽类。
听好了！
第二项研究侧重于“赵氏费瑞齿兽”和另一个名为“杨氏戴诺齿兽”（Dianoconodon youngi）的新物种的头骨化石。杨氏戴诺齿兽生活在早侏罗纪，距今约2.01-1.84亿年前。它类似于一种名为“摩根齿兽”（Morganucodon）的已灭绝的类似老鼠的动物，后者被广泛认为是第一批哺乳动物之一。
研究团队观察了“杨氏戴诺齿兽”中耳的结构，它有助于现代哺乳动物获得敏锐的听觉。在中耳，鼓膜内将空气振动转化为内耳液体波动的部位有三块骨头。这些称为听小骨的骨头是哺乳动物特有的特征，而爬行动物只有一个中耳骨。在哺乳动物早期进化的某个阶段，形成下颌关节的骨头分离并与听觉相关联。
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“赵氏费瑞齿兽”和“杨氏戴诺齿兽”的标本都显示了一些关于这种进化转变的化石证据，因为哺乳动物是从包括蜥蜴、鳄鱼和恐龙在内的群体进化而来的。该团队认为，这种转变始于一个具有双下颌关节的祖先动物。它可能在外部有一个哺乳动物式的关节，在内部有一个更像爬行动物的关节。
对较古老化石（“杨氏戴诺齿兽”）的分析表明，它的两个关节中，爬行动物式的关节已经开始失去承受咀嚼力的能力。而较年轻的化石（“赵氏费瑞齿兽”）则拥有更哺乳动物化的中耳，完全适应了听觉功能。
“自从达尔文时代以来，科学家们一直在试图理解哺乳动物中耳是如何进化的，”孟津说。“虽然古生物学发现近几十年来帮助揭示了这一过程，但这些新化石揭示了一个关键的缺失环节，丰富了我们对哺乳动物中耳渐进式进化的理解。”
