人类的听觉是形成的一块1.6亿年前的化石解开了谜题

【菜科解读】
记者:新华每日电讯记者岳冉冉
风声、雨声、读书声,声声入中耳。
听是生物演化进程中最美妙的事情之一。
但是敏锐的听觉并非天赋,而靠演化,更需漫长历史长河的打磨。
哺乳动物的听力演化是古生物学研究之谜。
我国古生物学家通过研究1.6亿年前的化石,解开了这一谜题,证实与恐龙同时代的贼兽已长有哺乳动物中耳。
该成果于1月28日在线发表在国际期刊《自然》上。
今天,我们就来解读下这项具有颠覆性意义的成果。
人类耳朵是从爬行动物进化而来
哺乳动物的耳朵,是从爬行动物的耳朵进化而来。
论文的通讯作者、云南大学教授毕顺东说,这是生命演化大戏中最精彩的章节,也是脊椎动物演化史上,身体结构由一种功能变为另一种功能的经典范例。
哺乳动物中耳有三块听小骨——镫骨、砧骨和锤骨,它们是哺乳动物骨骼系统中最小的骨头,是听觉链上的重要结构,也是哺乳动物听到声音的关键。
听见的过程极其神奇。
声波从外耳进入,通过窄窄的耳道,穿越鼓膜,到达中耳区,就会遇到锤骨、砧骨及镫骨,这三兄弟在耳膜与充满液体的内耳间,能把声波放大,再将声音有效地传递到内耳。
我们的耳朵之所以能听见,就与这三块听小骨有关。
而爬行动物的中耳仅有一块听小骨——镫骨。
因此,哺乳动物比爬行动物的听觉更敏锐,能感知到更细微的声音。
爬行动物的中耳是怎么演化为人的中耳的呢?这是一个复杂的过程,毕顺东尝试进行通俗的解释——
爬行动物的下颌与头部相连,它们的中耳虽只有一块镫骨,但它们头骨中的方骨和下颌中的关节骨形成的颌关节,却具有咀嚼和听觉的双重功能。
简单来说,爬行动物的嘴不仅能‘吃’,还能‘听’,它们在吃东西时,下颌上下运动,会影响到听力,因此它们几乎是嚼几下就咽了,像鳄鱼和蛇不能撕咬和咀嚼,只能囫囵吞下去。
毕顺东说。
在进化为哺乳动物的漫长岁月中,爬行动物的方骨和关节骨逐渐演变成了砧骨和锤骨,位置也从嘴部向上、向后移到了头部,最终与镫骨一起,形成了哺乳动物三骨鼎立的听觉。
其实,人类也留下了爬行动物这一特征。
人类的锤骨与砧骨也是由爬行动物的关节骨和方骨演化而来,位于中耳腔,通过耳咽管与鼻咽部相连。
举例来说,当人类嚼硬东西,像豌豆、蚕豆、薯片时,听力是会受影响的。
再比如,人类感冒咳嗽、咽喉发炎时,有时也会导致中耳炎。
而中耳炎产生的积液,可能会堵塞耳咽管,影响听力,严重时甚至会暂时性失聪。
贼兽揭开中耳演化之谜
那么,生物演化研究的难题来了——爬行动物的方骨和关节骨是如何演化成哺乳动物听小骨的呢?我国古生物学家通过研究河北省出土的距今约1.6亿年的一件双钵翔齿兽化石,解开了生物演化这一难题。
双钵翔齿兽是一种贼兽类动物,与恐龙生活在同一时代,是早期哺乳动物,样子很像今天的松鼠。
它不仅有大尾巴,还有可以滑翔的双翼。
该成果的第一作者、内蒙古自然博物馆馆长王军有说,非常罕见的是,这一标本的两侧保存了完整的听小骨和关节结构,其中,砧骨仅长约1毫米。
王军有还原出了这样一幅图景——这只双钵翔齿兽生活在有大量湖泊和森林的辽西地区,突然有一天,一场火山爆发把它的家全覆盖了,这只双钵翔齿兽被完好地封印在了岩层中,甚至连1毫米的听小骨也保存了下来。
1.6亿年后,古生物学家在研究这些被大自然完好留存的细微结构后发现,双钵翔齿兽的听小骨已明显与下颌分离,属于典型的哺乳动物中耳。
其中,砧骨、锤骨这两块听小骨,与现生鸭嘴兽类一样,是上下叠覆的关系。
听力,躲过大灭绝的关键
关于爬行动物中耳演化为哺乳动物中耳,学界一直存在两种假说。
一种是脑颅膨胀说,即哺乳动物生长过程中,脑颅增大,致中耳位置后移,最终中耳脱离下颌。
#p#分页标题#e#第二种是负向异速生长说,即在哺乳动物胚胎发育早期,中耳骨骼形态相对于下颌较大,中耳骨化时间更早,因此在胚胎发育后期,随着头骨、下颌的长大,中耳听小骨最终脱离下颌。
而毕顺东等人对双钵翔齿兽的研究成果,推翻了以上假说。
正是砧骨和锤骨上下叠覆的连接方式,允许这两块听小骨间能发生微小运动,从而为哺乳动物下颌的运动提供了空间。
毕顺东解释说,简单理解,这两块叠覆的骨头为哺乳动物前后、左右、上下咀嚼提供了可能。
之后的漫长岁月里,这两块听小骨与下颌完全分离,并不断缩小,进入到中耳,专职听力,真正演化为哺乳动物的听小骨。
听小骨,终于从具有咀嚼和听觉双重功能,过渡到单一听觉功能。
而强大的听力,也为哺乳动物躲避天敌提供了预警保护。
可以说,哺乳动物中耳的演化,完全是自然选择的结果。
毕顺东说。
听小骨虽小,却让人类获得了更为敏锐的听力,以及对更大声阈范围的感应力。
毕顺东说:听力的提高、听觉的敏锐,可能正是哺乳动物能躲过中生代大灭绝、繁衍至今的一个关键原因。
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麦田怪圈的形成真相至今都是未解的谜团
形状各异的麦田怪圈频频出现,人们对此进行了诸多猜测。
有人认为是人为的,也有人认为是外星人所为。
麦田怪圈的发现麦田怪圈是发生在农田里的神奇现象。
一些农作物被未知的力量压倒后,从空往下看,会形成形状各异的精美图案。
麦田怪圈最早是由英国人发现的,时间可以追溯到20世纪80年代左右。
这个神奇的现象被人们广为流传。
随着时间的推移,麦田怪圈的名气越来越大,甚至出现的频率也有了明显的提高,范围也逐渐扩散到世界各地,呈现的图案也变成了各种不规则的形状。
各种猜测很多研究者对麦田怪圈的出现很好奇。
这种神奇的现象也吸引了大量来自世界各地的游客,越来越多的人会来这里拍照。
麦田怪圈能否出现是人为的还是隐藏的,目前不得而知。
如果这个神奇的设计只是为了促进当地旅游业的发展,吸引游客前来观赏,那似乎就不太合理了。
无论科学专家尝试什么方法,他们都不能完美地复制出一个相同的麦田怪圈。
麦田怪圈的原因普通人要想在一夜之间完成这么大工作量的麦田怪圈,是绝对无法保证麦秸根部不被破坏的。
一些研究人员认为,麦田怪圈可能与龙卷风有关,一些作物因风的影响而自然倾斜。
从空的高度往下看,可以看到一个无与伦比的格局。
这些图案形成的原因是什么,科学界至今没有给出确切的答案。
霍金在生前做出的预言是对人类未来的警告吗?霍金临终
看似善意的提醒,但语气明显很严肃。
如果人们继续放任不管,人类文明很可能在未来被现实吞噬。
霍金先生的一生大多数人对霍金的印象是他坐在轮椅上。
当他第一次出现在银幕上时,他不能离开轮椅,所以人们一致认为他是一个科学怪人。
但实际上,霍金先生只是一个身患绝症多年,一直在与命运抗争的普通人。
与其他健康的科学家相比,霍金先生取得了许多科学成就。
其实都是在比较困难的情况下获得的。
他会表现出对这个世界的爱,他绝不会因为自己身患重病而浪费自己的时间。
相反,他付出了比常人多几百倍的努力。
霍金先生的预言霍金先生似乎有一种超验的观点。
他生前曾做过各种预言,总是向世人描述未来的可能性。
他的预言似乎与人类未来的发展息息相关,引起了人们的深思。
霍金先生认为人类应该尽快开发太空领域。
在宇宙中寻找新的家园,便于人类进行千禧年后的星际迁徙计划,否则人类文明将面临毁灭的危机。
霍金先生没有直接分析地球的寿命。
相反,它从长远发展的角度分析了全球灭绝的问题。
如今,地球上的生态环境正日益遭到破坏。
也许在未来,地球真的不再适合人类居住了。
这更像是一个警告,在分析了霍金先生的预测后,一些人仍然保持怀疑。
霍金先生的善意提醒似乎更像是一种警告。
他试图从科学的角度分析利害关系。
如果地球生态环境继续恶化,人类文明将难以正常延续。