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近日，一項由中國學者領(lǐng)銜的研究在古生物領(lǐng)域取得重要突破。重慶市規(guī)劃和自然資源局聯(lián)合中國科學院古脊椎動物與古人類研究所等單位，利用高精度CT掃描與三維重建技術(shù)，首次精細復原了在重慶云陽中侏羅世地層發(fā)現(xiàn)、保存極佳的似卞氏獸未定種化石（含一件顱骨和一件下頜骨）的顱內(nèi)模（反映腦腔形態(tài)）、內(nèi)耳結(jié)構(gòu)及主要腦神經(jīng)通路。這項研究填補了哺乳動物早期近親演化認知的關(guān)鍵空白，成果已發(fā)表于國際知名期刊《古生物學報》。

似卞氏獸屬于三列齒獸科，是哺乳動物祖先在演化樹上的近親——進步頜獸類的重要成員。其化石在中國分布廣泛，是約1.7億年前（中侏羅世）四川盆地恐龍動物群的重要伴生動物。本次研究的云陽標本，為理解這類生物乃至哺乳型類起源前的神經(jīng)感覺系統(tǒng)演化提供了珍貴實證。

獨特的大腦結(jié)構(gòu)特征

研究發(fā)現(xiàn)，似卞氏獸具有大多數(shù)進步頜獸類的典型腦部形態(tài)特征，如膨大的嗅球、伸長的前腦、短而垂直延伸的后腦和較細的垂體。然而，它也展現(xiàn)了一系列獨特的過渡性神經(jīng)解剖特征。

腦半球分化不完全：早期犬齒獸類的顱內(nèi)模是一個整體，缺乏左右腦半球區(qū)分；進步頜獸類的顱內(nèi)模則被一條貫通前后的中央溝完全區(qū)分為左右半球。云陽似卞氏獸標本顯示中央溝僅延伸至前腦中部便消失，左右腦半球的區(qū)分不完全。

“未骨化區(qū)”適度發(fā)育：早期犬齒獸類顱內(nèi)模后背角處通常存在一個強烈凸出的“未骨化區(qū)”（生前可能填充軟骨和血管，如上矢狀竇、橫竇）；在進步頜獸類中，此區(qū)域往往高度退化甚至消失。云陽標本的未骨化區(qū)發(fā)育程度適中，呈向后背角輕度凸起的弧形輪廓。

其他獨特特征：顱內(nèi)模整體呈水平放置（前后端基本等高）；腦橋位置較高且與垂體完全分離；小腦旁絨球極不發(fā)育。這些特征在犬齒獸類中均非常獨特。

內(nèi)耳與腦神經(jīng)重建揭示關(guān)鍵信息

研究團隊首次成功重建了似卞氏獸的內(nèi)耳結(jié)構(gòu)以及12對腦神經(jīng)中的11對路徑細節(jié)。

內(nèi)耳：呈現(xiàn)出進步頜獸類的典型特征，包括相對較長（但未彎曲）的耳蝸和完全朝向外側(cè)的前庭窗。

腦神經(jīng)：大多數(shù)腦神經(jīng)（嗅神經(jīng)除外，其位于顱內(nèi)模背面嗅球頂部）沿顱內(nèi)模腹面從前至后松散排列。其中，三叉神經(jīng)的半月神經(jīng)節(jié)是頭骨中最大的神經(jīng)節(jié)。面神經(jīng)和聽神經(jīng)部分共用了內(nèi)耳道通路。面神經(jīng)具有膨大的膝狀神經(jīng)節(jié)；聽神經(jīng)在遠端分叉為前庭支和耳蝸支，連接內(nèi)耳。

研究人員還追蹤重建了三叉神經(jīng)在頭骨中的多個遠端分支（如上頜神經(jīng)、下牙槽神經(jīng)），明確了其形態(tài)。

大腦容量偏低但聽覺敏銳

腦指數(shù)是衡量動物腦容量相對身體大小的指標，常用于估量相對智力水平，即一定體重的動物，其實際腦容量與預期腦容量的比值。通過多種測量標準計算，研究人員發(fā)現(xiàn)似卞氏獸的腦指數(shù)相對偏低，低于大部分進步頜獸類和哺乳型類的數(shù)值，與部分橫齒獸類相近。

與此同時，內(nèi)耳測量分析表明，似卞氏獸的耳蝸在非哺乳型犬齒獸類中相對較長，代表它們可能具有較好的聽力。

據(jù)介紹，此項研究由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所碩士研究生任紀澄和重慶古生物研究院王萍為并列第一作者，任紀澄與毛方園研究員為共同通訊作者。此項研究得到重慶自然科學基金、國家自然科學基金和中國科學院青年創(chuàng)新促進會優(yōu)秀會員的聯(lián)合資助。

記者 賀元河