多姿多彩的侏羅紀哺乳動物（一）
提到侏羅紀，人們一下子就會想到恐龍，因為恐龍是公認的當時地球的霸主。
然而，讓今天的人類難以想像的是，早在億萬年前，哺乳動物如同「生命宇宙」中的一顆新星，悄然繁衍起來。在競爭殘酷的環境中，它們不斷改變著自身的形態、結構和生理特性，最終成為今天地球的主宰。
眾所周知，哺乳動物是當今動物世界中形態結構和生理機能最複雜、智力水平最高級的動物類群之一，現生種超過5,000個。
哺乳動物漫長的演化歷史可以追溯到三疊紀，但大部分是在中生代即恐龍繁盛的地質年代中進行，並在侏羅紀輻射演化。
-與赫氏近鳥龍伴生的皺紋齒獸復原圖（趙闖 繪圖）-
目前，在世界各地陸續發現了一些重要的早期哺乳動物化石，但其中比較完整的的哺乳動物化石十分有限，因此關於哺乳動物的早期演化歷史，尤其是在侏羅紀的演化，仍然有許多空白。
那麼，在億萬年前恐龍統治的侏羅紀，哺乳動物有哪些種類？它們長什麼樣？又是怎樣生活的呢？帶著這些不解之謎，古生物學家把目光投向了中國遼寧西部、河北北部和內蒙古東南部的中生代地層。
他們付出了很大努力，期望尋到新化石,找到更多的演化證據，以進一步了解哺乳動物的早期演化歷史和生態適應性，尤其是揭示早期哺乳動物的生態分異和發育機制等演化之謎。
令人欣喜的是，近年來，有關侏羅紀哺乳動物演化與環境適應方面的研究取得了一些新進展，為早期哺乳動物總體上的分異演化和廣泛的演化適應提供了新的化石證據。
半水生的獺形狸尾獸
早在2006年，古生物學家就發現了生活在約1.64億年前的半水生、會游泳的獺形狸尾獸（Castorocauda lutrasimilis）。
這種哺乳動物的尾巴寬大、有鱗，有點像海狸或者水獺，它能在水中活動，以魚為食。
-獺形狸尾獸復原圖（圖片來源於Wikipedia）-
獺形狸尾獸是目前已知體形最大的侏羅紀原始哺乳動物，因為它的體重可以達到500—800克，而大多數中生代哺乳動物的體形都很小，與人們非常熟悉的現生小老鼠類似。
獺形狸尾獸的發現將人們已知的哺乳動物最初進入水中生活的時間提前了至少1億年。不僅如此，這一發現還改變了古生物學界長期以來對早期哺乳動物演化的傳統認識，即年代久遠的早期哺乳動物體形都很小。
更為珍貴的是，這件獺形狸尾獸化石保存了毛皮印痕，因此成為當時已知最早的毛皮的化石證據。
認識獺形狸尾獸後，科學家並沒有止步，反而提出了更多、更有趣的問題：除了像狸尾獸這樣在中生代就已經具有半水生習性和游泳功能的哺乳動物，在恐龍佔據有效生態資源的侏羅紀，還有沒有其他善於奔跑、爬樹甚至挖洞的早期哺乳動物呢？
-中華侏羅獸化石標本及其骨骼復原圖-
「如期而至」的中華侏羅獸
2011年，科學家命名了產自遼寧侏羅系地層的距今1.6億年的中華侏羅獸（Juramaiasinensis），這是目前已知最原始的真獸類（有胎盤類）哺乳動物。該化石的模式標本收藏於北京自然博物館。
此前的相關化石記錄是2002年發表的產自遼寧白堊系的攀援始祖獸（其地質年代為1.25億年前），中華侏羅獸的發現將真獸類哺乳動物的化石記錄提前了3,500萬年。
真獸類（有胎盤類）哺乳動物是當今世界上繁榮興旺且數量最多的哺乳動物類群，從蝙蝠到鯨魚，從大象到老鼠，以及包括人類在內的靈長類動物等，現生哺乳動物中超過90%為有胎盤類。
真獸類（有胎盤類）哺乳動物的主要特徵是雌性妊娠期間體內能形成胎盤，幼體在母體的子宮中能通過胎盤吸收營養，並排出廢物。
這是真獸類（有胎盤類）與我們熟悉的袋鼠等後獸類(有袋類)、鴨嘴獸等原獸類(單孔類)哺乳動物相區別的重要特徵。
更為重要的是，中華侏羅獸化石保存了完整的前肢和手部骨骼，研究表明其具有攀爬能力。說明在恐龍和其他脊椎動物占統治地位的侏羅紀，像中華侏羅獸這樣的早期真獸類哺乳動物一旦遇到危險，是有能力爬到樹上避難逃生的。
我們以往所知的生活在侏羅紀的大部分哺乳動物僅限於陸生，然而中華侏羅獸的研究表明：以其為代表的真獸類哺乳動物已經開闢了其同類無法企及的新的生態位。
隨著科學技術的發展，分子生物學等研究方法也逐步應用於古生物學領域。
分子生物學家在對比了來源於不同生物系統的同一血紅蛋白分子的氨基酸排列順序之後，發現其中的氨基酸隨著時間的推移幾乎以一定的比例相互量換，據此可以計算生物譜系發育的大致年代。這便是「分子鐘」理論。
在中華侏羅獸發現之前，分子生物學家依據該理論對真獸類哺乳動物開展了深入的研究，認為其出現時間應該在1.6億年前，早於目前已知的攀援始祖獸1.25億年前的化石記錄。
當然，這只是理論推導的結果，如果能在侏羅系地層里發現真獸類哺乳動物化石，那麼分子生物學研究結果與化石記錄存在時間差的問題就能迎刃而解。
這一次科學家可以說是幸運的，中華侏羅獸可謂「如期而至」，其發現和深入研究完全符合科學家的期待。相關研究不僅幫助人們校正了通過DNA證據測定的哺乳動物演化歷史，還填補了早期哺乳動物演化的化石記錄間隔。
更令人興奮的是，它還為確定真獸類哺乳動物與其他哺乳動物分異發展的時間提供了新證據。
-中華侏羅獸生態復原圖-
「跑得快」的歐亞皺紋齒獸
2013年，科學家發表了來自中國遼西侏羅系地層的一件完整保存了頭骨、頭後骨骼和齒列的多瘤齒獸化石及其研究成果。
多瘤齒獸是已絕滅的哺乳動物的一個重要類群，其化石記錄幾乎占侏羅紀和白堊紀已知哺乳動物種類的一半，被稱為「中生代的嚙齒類」。其後代在6,500萬年前的大滅絕中倖存了下來。
其支系也是哺乳動物演化歷史上生存時間最長的，出現於1.7億年前，大約絕滅於3,500萬年前。
新發現的多瘤齒獸牙齒表面坑窪不平，有很多小的脊、溝和凹槽等結構，所以科學家們給它取名字的時候，屬名借用了「rugosus」（拉丁語意為「皺紋」）和「odon」（拉丁語意為「牙齒」）；
又考慮到其與另一件發現於葡萄牙的侏羅紀哺乳動物化石類似，說明這種動物及其近親曾普遍存在於整個歐亞大陸，便以此作為種名依據。
這樣就有了歐亞皺紋齒獸（Rugosodon eurasiaticus）這一人類新認識的新屬新種。需要指出的是，歐亞皺紋齒獸的發現為晚侏羅世歐洲和亞洲的哺乳動物具有高度的相似性提供了最新證據。
研究表明，歐亞皺紋齒獸是一種夜間活動的哺乳動物，生活在氣候溫和的區域，與同時代的長羽毛的恐龍、翼龍、蠑螈以及大量無脊椎動物相伴共生。有趣的是，科學家發現其踝骨具有驚人的靈活性，表明它們能夠在陸地上快速奔跑且行動敏捷。
除註明外，圖片均由作者提供
作者單位：北京自然博物館
本文轉自大自然雜誌
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