Rekonstruerad miljö när Origolestes lii dog i vila. Kredit:ZHAO Chuang
En gemensam forskargrupp ledd av Mao Fangyuan från Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology (IVPP) vid den kinesiska vetenskapsakademin och Meng Jin från American Museum of Natural History rapporterade en ny symmetrodont, Origolestes lii, ett stamdäggdjur från den tidiga kritas Jehol-biota, i Liaoning-provinsen i Kina.
En nyckelfunktion hos Origolestes är att benlänken mellan hörselbenen och Meckels brosk har försvunnit, som visar separeringen av hörsel- och tuggmodulerna i evolutionen av däggdjur. Deras resultat publicerades i Vetenskap den 5 dec.
Den nya arten etablerades baserat på flera 3-D skelettprover. Forskarna rekonstruerade 3D-skelettmorfologier hos djuret med hjälp av högupplöst mikrotomografi (mikro-CT). De begravda formerna av exemplaren visar att dessa djur dog i vila. Som ett resultat, skeletten var i princip ostörda under fossiliseringen, vilket gör att de detaljerade strukturerna kan bevaras.
Skallemorfologier, tandproteser, käftar, och tandslitage från individer av samma art visar tecken på öppnings- och stängningsrörelser under bitnings- och tuggprocessen samt käftar och rullningar.
"Mångsidiga rörelser av underkäken under tuggning är sannolikt ett av urvalstrycken som orsakade att hörselbenen lossnade från tandbenet och Meckels brosk, sa Mao.
Holotypen av Origolestes lii i ventral (vänster) och dorsal (höger) vy. Kredit:MAO Fangyuan
Denna frikopplade funktion i Origolestes överbryggar det morfologiska gapet mellan det övergångs- och det definitiva däggdjursmellanörat och representerar ett mer avancerat stadium i utvecklingen av däggdjursmellanörat.
Ur ett perspektiv av morfologi och funktion, de frikopplade hörsel- och tuggmodulerna eliminerade fysiska begränsningar som störde varandra och möjligen ökade kapaciteten för de två modulerna att utvecklas.
Konstnärlig rekonstruktion av miljön (i landskapsbild) när djuret (Origolestes lii) dog. Exemplaren kom från Lujiatun-bäddarna i Yixian-formationen, Liaoning-provinsen, Kina, som har genererat Jehol-biota från tidig krita. Konstverket visar att djuret dog i vila, ett tillstånd som liknar det som finns hos andra ryggradsdjur från samma ort, inklusive dinosaurier. Kredit:Chuang Zhao
Därför, hörselmodulen kan ha haft större potential att utveckla känslig hörsel av högfrekventa ljud, och tuggmodulen kan ha kunnat utveckla olika tandmorfologier och ocklusala mönster som underlättade konsumtion av olika livsmedel.
Tack vare den högupplösta mikro-CT-skanningen, forskarna kunde avbilda Origolesteses 3-D ossikulära morfologier. Dessa morfologier är förmodligen den mest kompletta bland kända mesozoiska däggdjur och tillhandahåller rika och otvetydiga fossila bevis för framtida studier av däggdjurs mellanöras utveckling.
CT-renderade exemplar av Origolestes lii som visar liknande i viloställningar. Kredit:MAO Fangyuan
En speciell egenskap hos Origolestes är att dess mellanöra också behåller det surangulära benet, förutom stapes, hammare, incus, och ektoympanisk, som alla däggdjur har. Det är särskilt frånvarande hos andra däggdjur.
Den här egenskapen utgör ett utmanande problem för studiet av paleomdjur och modern utvecklingsbiologi:Var detta ossikulära ben helt förlorat under däggdjursutvecklingen eller kvarstår det hos befintliga däggdjur på ett sätt som människor inte märker? Fler upptäckter av relevanta fossiler och mer detaljerade studier av utvecklingsbiologi kan så småningom svara på denna fråga.
